2021年12月07日 | 从制造业到创造业，尼吉康新品与薄膜电容的中国制造

作为一家全球知名的电容器企业，尼吉康这次为我们带来的新产品是：小型锂离子可充电电池。它是一个功率密度和能量密度趋于EDLC（超级电容）与锂离子二次电池范围之内的产品。在同样体积下的能量密度优于超级电容。在同样体积下的功率密度，以及使用温度范围，循环次数上面，比普通的锂离子电池有优势，不会像锂离子电池有发生燃烧、爆炸等一系列情况。

普通的锂离子电池负极材料采用的是石墨，短路时，内部电流较大，会有燃烧、爆炸的情况。而SLB电池负极材料使用的是钛酸锂，即使电池内部出现短路，钛酸锂材料表面由于阻抗变高，只有微量电流通过，所以不会发生不稳定现象。在电池经过高速充电、低温、长期循环时，普通锂离子电池可能会有锂离子析出，导致碳素负极的火花或燃烧，SLB电池则不会出现这种情况。

产品特点：

1、长寿命。SLB电池在循环充放超过25000次，容量仍能保持在80%以上。区别于以往锂离子电池，充放电数百次、数千次，容量就会达到非常低的情况，循环充放电特性比锂离子电池优异很多。

2、支持急速充、放电。普通锂离子电池平均充电速度是1C（60分钟充放电一次）左右，而SLB电池可以实现最高20C（3分钟充放电一次）的充电速度，放电也是同样能达到20C。简单概括，它可以在3分钟之内完成充电80%的电量，也可以在3分钟之内，放掉全部容量90%左右的电量。

3、支持弱电流充电。比如振动发电提供非常微小的5微安微小电流，也能够对SLB电池进行充电。

 4、低温特性。普通锂离子电池，可能在零下20度就处于无法工作或电解液凝固没法放电，而SLB电池在零下30度依然能够放电，相较于锂离子电池在低温情况下，具有一定的优势。

 5、安全性。通过6项实验：压坏、钉刺、钝针测试、外部短路、过充电、强制放电，均没有发生破裂以及着火的现象，通过了UL1642和IEC认证。

目前，尼吉康已经推出了5款SLB系列小型锂离子可充电电池。其中2款要到2022年4月份量产。

目标市场及IoT应用方案

SLB电池的目标市场主要是用于较小型的、可携带或可穿戴的产品，类似于电子笔、电动工具、无线耳机、电子香烟等等。

三星手机（Galaxy Note 10/Galaxy Note 20系列）搭配的电子笔（S Pen）里面就有搭载最小尺寸的3×7的SLB产品。原本这支笔里面装的是一个EDLC（超级电容），经过尼吉康推荐，三星公司目前的电子笔都搭载了SLB的产品。

从EDLC更换到SLB，主要优势在于待机时间会更长。因为相同体积下，SLB的容量会比EDLC大10倍左右，它的放电能力还可以让笔实现更多功能的扩展，解决因增加新功能而增加的电力消耗问题。

物联网上的调制解调器专门处理小容量数据，为减少通信成本，采用SLB系列电池作为备用电源在基板上使用。即使主电源被切断，也能够实时通过SLB的供电进行通信。

用于环境监测的传感设备 "RICOH EH环境传感器D201/D202"。采用SLB系列电池，因为体积小巧，可以放置在仓库的任意位置，用于监测冷藏环境、高温和高湿环境，并且能利用仓库的光照进行充电，真正做到了无需布线，无需维护。

在物联网方面，智能家居、防灾、智能建筑、智能农业上，有很多类似于理光环境传感器这种设备，这也是SLB比较有发展方向的一个领域。

在桥梁监测系统中，SLB电池也有不错的应用方案。当桥梁上有车开过，会产生振动，振动所产生的能量，就可以对它进行充电，利用SLB支持弱电流充电的特性，再利用SLB进行放电，监测桥梁，实现预警或报警。

尼吉康还有很多搭配太阳能板给SLB电池充电的方案，同时，尼吉康也加入了薄膜太阳能电池研究联盟，一同去研究更好的太阳能板，更好的收集太阳能资源，让这些低成本、轻质、灵活的薄膜太阳能电池有望被用于各种方面。

如利用太阳能板进行充电，不再需要人为去更换电池，实现“半永久”的特性，在监测水坝和河流水位的免维护防灾系统中，大大减少了人工安装的工作量，成功降低了水位计的成本，还可搭载API，链接到灾难管理系统。

在这个电子标签的方案中，就是利用与理光公司的芯片搭配，通过太阳能达到“半永久”式的效果。超市里的电子标签，以往都是钮扣电池，如果电池没电人为去更换，会浪费大量人力资源。用这套方案，可实现免维护运行，利用应用程序还能实现多个电子货架标签同时管理和更新显示信息。

电子标签内部电路图：把太阳能电压转换为可以给SLB充电的电压（2.8伏）SLB充电之后，通过SLB芯片，转换成电子标签所需要的电压（2.6伏）。

除了太阳能还可以通过微波对SLB电池进行充电，不需要特定角度，甚至可以给移动中的物体提供充电，在单个芯片上实现电力和数据的相互通信。超长距离的电力传输，比传统微波电力传输效率高约20倍，最远可支持20米。

SLB系列电池在实际应用中还有很多实用方案，如在办公室、在服务器机房安装环境传感器，收集温度、湿度、二氧化碳值等环境数据。通过无线充电无需布线、不破坏空间景观，让布局变得更容意，轻松实现免维护、免更换的效果。

新产品 新升级

在今年的CEATEC 2021期间，尼吉康展示了最新导电性高分子混合铝电解电容器和铝电解电容器。

导电性高分子混合铝电解电容器是尼吉康在2015、2016年开始推向市场的一种产品。和铝非固态电解电容器相比，在高频率领域的ESR性能优异，对于 

温度变化具有稳定的ESR性能。因内部含有电解液，具有氧化膜修复功能，能维持稳定的电气性能。

导电性高分子混合铝电解电容器主要应用在汽车电子方面。这次展示的GYA系列、GYB系列、GYC系列、GYD系列分别可以在125℃、105℃、135℃、150℃的环境中使用。其中，GYA系列的拓展电压从以前没有的80伏拓展到了耐压值80伏，并且能保证大尺寸，而GYE是新推出的系列，相对GYA系列容量有所提升。

在用途方面，几乎囊括了所有汽车的应用，车载：EPS 、大灯、EWP（电子水泵）、EOP（电子油泵）、空气悬挂、离合器、空调 etc；非车载：4K电视、吸尘器、通讯设备、医疗器械 etc。

在铝电解电容器产品方面，贴片型有两种：UBH系列和UYA系列；牛角基板端子型有两种：LGC系列和LHT系列。

UBH系列能够实现在同样体积可容比的情况下，容量比之前的产品（UBC系列）增加2倍，寿命增加1.5到2倍，是一款性价比非常高的产品。主要用于汽车发动机ECU和服务器电源。UYA系列使用了低挥发性电解液，优化了内部规格和结构，和之前的产品（UCZ系列）比，实现了更长的使用寿命、扩充了UUE系列中一直没有的63V～100V的产品式样，高耐受电压化、高可靠性，主要用于5G基站。

新推出的LGC系列相比之前的LGX系列，采用高倍率的电极箔实现小型化，通过使用高耐压电解纸以减薄电解纸的厚度，实现高容量化。主要用于服务器电源、开关电源等领域。

LHT系列是针对以前LGN系列的小型化产品。它能够在-40℃ ～ +125℃正常稳定的运行，整体温差跨度达到165℃，主要用于5G和其他通信设备或需要高温的领域。

尼吉康的电容器目前分为三类：

1、铝电解电容器，由电解液充当电解质；

2、导电性高分子混合铝电解电容器，电解质是电解液和导电性高分子；

3、导电性高分子铝固体电解电容器，使用导电性高分子作为电解质。

在技术开发方面主要分为三个部分：

1、铝电解电容器对应异常电压技术。在过去，可以保证常温15-35℃环境下工作。现在，最高可工作温度能到达105℃。对于常规的温度范围（15-35℃）施加的电压可以达到额定电压+100V。

2、高电压用铝电解电容。通过它的低温特性，120Hz时的电容变化率、阻抗比和ESR都得到了极大的改善。 

3、可应对800V高电压值。采用新型电解质，能够在105℃高温环境下承受800V或更高的电压。

薄膜电容器的中国制造

2011年2月14日，尼吉康在中国宿迁市设立了尼吉康电子(宿迁)有限公司，主要生产导电性高分子铝电解电容器和车用薄膜电容器。

薄膜电容器是电动车、高压车和PHV电机驱动逆变器的一个重要组成部分。由于新能源车的高速发展，对薄膜电容器的需求日益增加。尼吉康薄膜电容器的销售额也与日俱增，从2020年到2021几乎成倍增长。

以往尼吉康的薄膜电容器只能在日本的草津工厂生产，因为中国和海外市场电动车发展逐年推进，根据市场需求，已经在宿迁工厂引入新设备，开拓新产线来生产薄膜电容器。目前，正式的量产还没有在宿迁工厂开始，相信这个日子会很快到来。

EV车用薄膜电容器生产线

持续创新、让技术产品永远保持生命力，尼吉康是怎么做到的？

尼吉康株式会社成立于1950年8月1日，公司位于日本京都，已经有近七十年的发展历史，主要从事电子元件电容器与电路产品的开发、制造和销售。截止到2021年3月31日为止，共有5209名在职人员。

尼吉康公司分为“电容器事业本部”和“NECST事业本部”（Nichicon Energy Control System Technology ）两个部分。电容器事业本部主要从事铝电解电容器、薄膜电容器的开发、制造及销售。NECST事业本部主要从事电路产品，包括家庭用蓄电系统，V2H（Vehiche to Home）、快速充电器、公共、产业用蓄电系统、医疗电源、事务机用电源等的开发、制造及销售。

其中，能源、环境、医疗器械，汽车、车辆相关设备，家用电器、产业用变频设备，信息通讯设备是尼吉康的四个重要市场。

尼吉康从材料到成品开发和生产方面的优势主要有：

• 无论是做铝电解电容器、薄膜电容器，还是相关回路产品，从原材料开发来稳定供应，控制合理稳定的价格、稳定的交货期和稳定的质量来满足客户，以客户满意度NO.1为目标。

• 作为铝电解电容器行业的领导者，拥有诱电体氧化皮膜技术、腐蚀技术、电解液技术、仿真解析技术，在同行业里一直保持着数一数二的水准。同时汇集了种类繁多的产品阵容，可根据客户需求提供不同的电容器。

• 在薄膜电容器的研发和生产中，通过建立公司内部薄膜生产系统，加快产品开发，降低材料成本，实现稳定供应。在安全问题上，开发了独特的沉积模式，以最大限度地提高SH（自愈）型薄膜电容器的安全性。再加上微型化和减重的设计、仿真分析（优化的模拟提供了低成本的优化产品）来控制产品的高质量和性价比。

• 保证一个产品至少有两个以上的工厂可以生产，即使碰到一些不可避免的自然灾害，也能够确保客户有产品、不断线。这是尼吉康在全球范围内整体的生产供给保证机制。

尼吉康在日本有10家原材料和生产最终产品的工厂，另外，在中国宿迁和无锡、马来西亚还有3家海外工厂，来共同布局尼吉康对全球服务的供给策略。

尼吉康在全世界有17个销售网点，能及时就近服务于当地客服，销售公司和服务公司的网络布局遍布美洲、欧洲和亚洲。正式因为有了这样庞大的销售规模，每年的销售金额都保持在70亿人民币左右，大部分的销售金额集中在亚洲地区，欧洲和美国地区占据将近13%。2020年，在日本上市公司市值排名前1000的公司中，尼吉康排名第三。

在环境保护方面，尼吉康一直积极应对。不断追求创新技术开发，减少温室气体排放，为社会做贡献。2020年在日本被授予应对气候变化行动环境大臣表彰奖。