全球電容器薄膜市場

 

       得益于新能源的興起以及電動汽車和電動設備需求的增長，全球電容器薄膜市場日益活躍，并實現了大幅增長。盡管技術含量高、準入門檻高，但新一輪投資熱潮正在席卷亞洲，如印度等地區，因為生產商希望滿足不斷增長的需求并確保市場份額。

 

       薄膜電容器的崛起

 

       電容器廣泛應用于電子設備，從消費電子產品到電動汽車（EV）和電網。它們是無源電子元件，是接收、存儲和釋放能量的裝置，還能平衡、阻斷和過濾電流。電容器由兩塊導電板組成，兩塊導電板之間由一種稱為電介質的絕緣材料隔開。電介質決定了電容器的性能，并產生不同的特性。材料包括玻璃、陶瓷、塑料薄膜、空氣、真空、紙張、云母和氧化層，所有材料都有各自的性能參數，適合不同的應用。

 

 

圖片來源：布魯克納

 

       陶瓷電容器和電解電容器在整個電容器市場中占主導地位，而薄膜電容器仍然只占相對較小的市場份額。盡管如此，由于聚合物電介質重量更輕、成本更低、性能更可靠，更持久，其使用量一直在增加。此外，聚合物電介質還具有出色的加工性能，可形成大表面積薄膜。

 

       聚合物電介質可以是用金屬箔（通常是鋁箔）包裹的普通薄膜，也可以是金屬化薄膜，纏繞成圓柱形，并連接兩個端子。通常情況下，為了節省空間，電容器會被壓扁并封裝起來，如果是疊層薄膜電容器，則會將金屬化薄膜纏繞到一個大圓筒上，然后切割成矩形部分。

 

       消費電子、新能源和電動汽車等產品需求的增長推動了薄膜電容器市場的增長。盡管市場分散，但許多薄膜電容器制造商的戰略依然不變：迅速擴大產品組合和產量。主要參與者包括松下、尼吉康、AVX 和KEMET，其中KEMET 于2020 年被臺灣國巨公司收購，從而形成了全球無源電氣元件的強勢企業。2023  年 11  月，該公司推出了一系列新的高可靠性金屬化 PP 薄膜電容器，其工作溫度高，適用于惡劣的工作環境。

 

       更薄的薄膜和更高的性能要求

 

       電容器薄膜仍被認為是雙向拉伸薄膜領域的一個小眾市場，由于其尺寸小、厚度薄，所以它的需求量不可能達到雙向拉伸包裝薄膜的水平。微型化、電動汽車和新能源的采用等趨勢將繼續推動對越來越薄的電介質薄膜的需求。

 

       這些較薄的薄膜雖然因其附加值使生產商能夠獲得更高的價格，但它們在生產上是一個挑戰，并且可能導致電壓電阻降低。盡管需求主要集中在歐洲和中國，但東北亞是這些高技術薄膜的主要生產地。

 

       雙向拉伸聚丙烯（BOPP）和聚對苯二甲酸乙二醇酯（BOPET）薄膜共同占據了聚合物消耗量的大部分，其他基材包括高端工程塑料，如聚苯硫醚（PPS）和聚萘二甲酸乙二醇酯（PEN）。本質上，聚丙烯在聚合物電介質中具有最高的擊穿強度。它還具有低介電損耗因子、高體積電阻率和非常好的自愈能力，使其能夠在高電場下運行。聚酯是第二常用的電介質聚合物，與 BOPP相比，它提供了略高的介電常數和工作溫度，最適合用于直流或相對較低頻率或低電流脈沖交流應用中。

 

       更高溫度聚丙烯樹脂的開發正在進行中，其他替代材料也開始出現。2023 年，北歐化工（Borealis）宣布與 TOPAS 先進聚合物公司（TOPAS Advanced Polymers）聯合開發出一種用于聚合物電介質薄膜的新型乙烯-丙烯-降冰片烯（EPN）樹脂，以克服這一限制，支持高溫應用薄膜電容器的設計。與 BOPP 相比，BOEPN  具有更低的收縮率、更低的直流電導率和更高的擊穿強度，同時還將額定溫度提高了 20 ℃。

 

       生產能力持續快速擴張

 

       生產雙向拉伸電容器薄膜需要不同的擠出系統和潔凈室，因此需要專用的生產線，通常比包裝應用的生產線更窄，寬度不超過 5 米。電容器薄膜平均厚度為 6 微米，最低可以降至 2 微米以下。因而生產僅限于那些能夠制造非常薄、機械強度高、厚度均一、電熱性能均勻以及凝膠量低的薄膜公司，而且大多數公司生產的薄膜用于內部使用。加上高資本成本、有限的原始設備制造商（OEM）和漫長的交貨期，進一步提高了行業的門檻，生產商的數量仍然相對較少。

 

 

圖片來源：布魯克納

 

       盡管 BOPP 和 BOPET 電容器薄膜行業的早期發展由歐洲率先推動，但如今市場的發展和增長是由電子工業的發展所驅動，而電子工業的發展主要發生在亞洲。因而生產主要集中在東亞，即中國、韓國和日本，這些地方的金屬公司通常也生產薄膜電容器。

 

       在東北亞地區，普通電氣和電子產品以及不斷增長的電動汽車市場對電容器薄膜的需求量很大，該地區的生產商能夠提供薄型和超薄型薄膜來滿足這一需求。薄膜厚度一般為 3 微米，原料需求量較小，但對薄膜本身的需求增長強勁。

 

       得益于印度對新能源產業的重新重視、寬松的關稅結構以及該行業減少從中國進口的努力，印度的電容器薄膜正呈現指數級增長。印度正在大力投資本地制造業。盡管高端電容器薄膜仍需進口，但中國依然是全球最大的電容器薄膜生產國，占據了全球大部分市場。由于遠程視頻、醫療保健生產設備、服務器和新能源市場等產品的強勁需求，中國電容器薄膜市場近年來一直保持著兩位數的增長，尤其是 BOPP 電容器薄膜具有很強的性能特點，該行業的主要企業也在不斷加大投資力度。

 

       （作者：蘇珊娜·歐文，尼古拉·查爾沃思 文章來源：AMI、布魯克納）

 

       轉自——中國塑協 BOPP 專委會公眾號

       

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