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3分钟充电80%,三星的S Pen手写笔是如何做到的?

2019-11-20 09:11:39 黄烨锋 阅读:
我们在前不久于日本千叶举办的CEATEC 2019展会上,尼吉康展位看到的一枚形似电容器的东西——它就是为这代S Pen供电的电池。这的确是一枚“小型锂离子可充电电池”,而如去年的Galaxy Note 9所用S Pen选择的则是EDLC,即电气双层电容器。
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刺激电容器市场的强心针:汽车、5G

不过尼吉康的小型锂离子可充电电池,与一般锂离子电池以及超级电容应该并不存在取代与被取代的关系,毕竟其能量密度也还是远不如传统锂离子电池,而功率密度也没有电容器那么大。SLB似乎更像是找准应用定位,在锂离子电池和超级电容之间,做的一个补位型产品,上面这几张图列举的都是其具体应用——这款产品可能会成为未来尼吉康营收的重要组成部分。JHsednc

花这么多笔墨来谈尼吉康的电池产品,实际就业务类型而言,上述电池产品大约还并未真正在尼吉康内部形成规模。同时也很容易想见,这类型产品的开发与尼吉康在电容器产品方面的经验是分不开的——后者才是尼吉康真正的拿手好戏。JHsednc

就今年8月,ResearchAndMarkets公布的数据,在铝电解电容器市场,NCC(日本化工)、尼吉康、Rubycon(红宝石)和松下,在全球范围内联合拿下将近60%的市场份额。虽然我们没有更为具体的数字,而且这个统计仅针对铝电解电容器,也足见尼吉康在其间的市场地位。JHsednc

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在展开这次尼吉康展台的具体产品之前,我们照例来观察下尼吉康(Nichicon Corporation)这家公司的业务发展情况。这家公司从事的业务,就大方向来看还是比较单纯的:就切分成电容器业务(Capacitor Business,包含铝电解电容和薄膜电容器),以及NECST业务(Nichicon Energy Control System Technology,电路产品)——典型和能源相关的。JHsednc

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总结其核心产品就是三大块,分别为铝电解电容器、薄膜电容器,以及电路产品(相关储能的家用储能系统、V2H(Vehicle-to-Home)反向供电系统、公共与工业电力存储系统)。JHsednc

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截至今年3月的FY2018,尼吉康全年净销售额为1228.6亿日元(联合决算,consolidated),近五年的营收平稳。这里我们只看销售额的成分,很容易发现,针对电子的电容器产品是尼吉康营收来源的绝对大头,始终稳定在65%上下;而电路产品,即NECST业务,在业务规模上还是无法与尼吉康的电容器业务相提并论的。另按照区域划分,尼吉康的最重要市场仍然是日本本国,包括大中华区在内的亚洲市场也是其主要方向。中国高铁、潍坊钢铁厂等,都是尼吉康的重要客户。JHsednc

原本电容器市场已经是个相对成熟的市场,然而近些年的技术热点顿时惠及到了电子科技的方方面面,其中也包括电容器。在尼吉康营收主要来源的电容器上,“我们未来的两个发展方向,分别是5G和车载。这两个方向有个共同点,即要求高耐热性能,比如车载要求内部大空间,所以ECU、EPS都会放到发动机附近甚至直接放在发动机上,这就要求125℃,甚至150℃的耐热性能。”JHsednc

“5G的频率是高频,传播范围短,基站要求小型化。小型化也就要求电子器件非常密集地排布在一起,所以对耐高温也提出了要求,一般耐热达到125℃或以上的产品是必然趋势。”JHsednc

“而在车载方面,除了铝电解电容器,我们还有薄膜电容器产品,一般用在电动车、混合动力车上。明年我们预计要在中国宿迁,建起新的薄膜电容器工厂——目前的薄膜电容器我们还只在日本本国生产。但当前的产能无法满足需求,所以我们准备扩充。”JHsednc

实际早在2011年,尼吉康就在宿迁开设了工厂专门制造和销售铝电解电容器;这次则是针对薄膜电容器制造,也要在宿迁工厂开工。考虑到汽车会成为尼吉康的重点发展对象,薄膜电容器应该也会是尼吉康未来实现业绩增长的热点(尤其电动及混合动力车所用马达驱动逆变器所需的薄膜电容器,尼吉康在财报中预测这一领域应用的销售额会翻番)。JHsednc

本文我们主要就这家公司的电容器业务,来大略地介绍尼吉康在CEATEC 2019展会上展示的新品。由于展示产品太多,这里只提及了其中的一部分。JHsednc

铝电解电容器:要耐高温、还要持久

铝电解电容器按照电解质的不同,可以分成普通型的铝电解电容器(电解质为电解液)、导电性高分子铝电解电容器(电解质为导电性高分子),和混合铝电解电容器。其中混合铝电解电容器,在电解质部分同时用到了电解液和高分子两种材料,属于一个折中型方案。如下图所示:JHsednc

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普通的铝电解电容器,成本相对更低,而且电解液具有氧化皮膜修复功能,漏电流小;而导电性高分子铝电解电容器,成本相对更高,优势在电阻小,尤其在高频和低温下的ESR(等效串联电阻)性能非常出色,且耐纹波——另外耐高温性能出色,相对而言,普通铝电解电容的电解液是易蒸发的。JHsednc

混合铝电解电容器因为采用两种材料,成本适中,各部分性能也折中。尼吉康工作人员向我们介绍说,混合铝电解电容器是市场各家都在努力的方向,因为其成本以及漏损电流方面的优势,令其很具吸引力,车载市场应用会越来越多。JHsednc

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首先来说传统铝电解电容器产品,按照形状来看,它们可以分成牛角型、螺栓型、引线型和贴片型(或芯片型)。“在电源应用中,牛角型和引线型用得比较多;车载ECU、EPS,则是芯片型会多一些,因为其附着面积更大,耐震性更好。”JHsednc

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  • 我认识的国内供应商里几年前就推出了钛酸锂的电芯了,钛酸锂安全性,温度特性,倍率充放电是明显优于锂聚合物电芯的。但是之所市场上使用比较少,主要是钛酸锂能量密度低,电芯电压偏低。
黄烨锋
欧阳洋葱,编辑、上海记者,专注成像、移动与半导体,热爱理论技术研究。
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