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被動元器件行業(yè)技術(shù)水平與技術(shù)發(fā)展趨勢
思瀚產(chǎn)業(yè)研究院    2024-03-20

1、行業(yè)技術(shù)水平

電力電子被動元器件的耐高溫、耐高壓、大電流、低雜散參數(shù)、低噪音特性，對產(chǎn)品及系統(tǒng)的安全性、穩(wěn)定性、舒適性有著全方面的影響，主要包括：

（1）耐高溫、耐高壓、大電流性能對安全性的影響

一方面，被動元器件的性能參數(shù)在不同溫度下，會發(fā)生一定的改變，稱作“溫度穩(wěn)定性”（或“溫度漂移特性”），過高的溫度甚至?xí)?dǎo)致被動元器件失效。因此，較好的耐高溫特性和溫度穩(wěn)定性，能夠令被動元器件在更寬的溫度范圍內(nèi)正常工作。

另一方面，被動元器件也會面臨偶發(fā)因素導(dǎo)致的施加電壓瞬時(shí)超過工作電壓上限或施加電流瞬時(shí)超過工作電流上限的情況。較好的耐高壓、大電流性能，能夠減少被動元器件因瞬時(shí)過壓或過流導(dǎo)致的失效。

（2）低雜散參數(shù)對功能穩(wěn)定性的影響

理論上完美的被動元器件，在工作時(shí)應(yīng)只具有單一的電容特性、電感特性或電阻特性。實(shí)際上，由于生產(chǎn)工藝、產(chǎn)品設(shè)計(jì)等原因，被動元器件往往同時(shí)具有電容特性、電感特性和電阻特性。

以電容為例，其介電損耗，電極、導(dǎo)線的電阻都會導(dǎo)致電路在設(shè)計(jì)預(yù)期之外的能量損耗。

更低的雜散特性，能夠讓被動元器件更接近其理論特性，從而令其在真實(shí)電路工作時(shí)的效果與設(shè)計(jì)預(yù)期保持一致，提升被動元器件和電路的功能穩(wěn)定性。

（3）被動元器件低噪音性能對舒適性的影響

電感的泄露磁通量會對周邊被動元器件產(chǎn)生磁性影響，這是造成噪聲的原因之一。特別是在高頻率的應(yīng)用場景（例如：新能源汽車電驅(qū)動系統(tǒng)需要對 IGBT模塊頻繁開斷以控制驅(qū)動電機(jī)的轉(zhuǎn)速特性和轉(zhuǎn)矩輸出），相應(yīng)被動元器件的低噪音特性對整體舒適性的影響更為顯著。

2、行業(yè)技術(shù)發(fā)展趨勢

（1）更高的工作電壓

新能源汽車為了進(jìn)一步提升續(xù)航里程、改善使用體驗(yàn)，必須通過將現(xiàn)有電氣架構(gòu)的工作電壓從 400V 提升到 800V 才能實(shí)現(xiàn)。一方面隨著單車帶電量的上升使得整車動力電池功率提高，若仍然維持 400V 電壓規(guī)格，則高功率下提高的電流將帶來一系列的功率損耗和熱管理問題；另一方面為了在較低功率損耗下實(shí)現(xiàn)對新能源汽車更快速的充電，也需要進(jìn)一步提高母線電壓。因此，相關(guān)電氣元器件也需要具備在更高電壓下穩(wěn)定工作的能力。

（2）更小的體積

汽車持續(xù)電動化、數(shù)字化、智能化的過程中，相關(guān)電氣系統(tǒng)將更為復(fù)雜，因此需要更為緊湊的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，從而對被動元器件進(jìn)一步提出了小型化的要求。近年來，松下（Panasonic）薄膜電容產(chǎn)品的體積變化過程，已經(jīng)呈現(xiàn)出明顯的小型化趨勢。

（3）更高的可靠性

新能源汽車行駛過程中，特別是在城市工況下，經(jīng)常需要加速與剎車，其電驅(qū)動系統(tǒng)中的電容需要承受瞬時(shí)大電流的導(dǎo)通與關(guān)斷的頻繁沖擊，進(jìn)一步提升了對電容等相關(guān)被動元器件的可靠性要求。

思瀚發(fā)布《2023-2027年被動元件行業(yè)市場調(diào)研分析與發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃報(bào)告》