燃油汽车和电动汽车中的MLCC为什么不是通用的呢？

来源：懂车帝　2023-06-20 11:05:27

现代社会越来越关注环保问题，汽车作为一个重要的交通工具也不例外。近年来，电动汽车作为一种新型的汽车类型已彻底大范围的走进了人们的生活。相比传统的燃油汽车，电动汽车在制造技术和应用材料等方面存在很多的不同之处。其中，多层陶瓷电容器（Multilayer Ceramic Capacitor，简称MLCC）的差异是一个值得深入探讨的问题，尽管MLCC在两种类型的车上都有所应用。本文将以燃油汽车与电动汽车中MLCC的差别为主题，分析其对两种汽车性能的影响。

01 燃油汽车和电动汽车中的MLCC有什么差别？

(资料图)

当今的汽车电子系统中，多层陶瓷电容器（MLCC）是最常用的一种 passives 元器件之一。然而因燃油汽车和电动汽车的电子系统存在很大的不同，导致它们所使用的 MLCC 也存在着一些差别。

工作电压：电动汽车中的电子系统通常需要承受比燃油汽车更高的工作电压。例如，在电动汽车的电池管理系统中，需要使用电压等级高达几百伏的 MLCC 来存储电池的电荷状态，以便对电池进行精确的监测和管理。而在燃油汽车的电子系统中，MLCC 的工作电压通常要低得多。

工作温度：电动汽车中的电子系统需要承受比燃油汽车更高的工作温度。电动汽车的电池管理系统、电动驱动系统等关键部件，要在高温环境下正常工作。因此，电动汽车中的 MLCC 需要具备更广泛的工作温度范围，以满足这些高温环境下的工作要求。一些电动汽车中的电池模块电容器需要采用高温等级的 MLCC，以确保其能够在高温环境下正常工作。

容量大小：电动汽车的电子系统通常需要更大的电容量来满足高功率输出的需求。例如，电动汽车的电池管理系统需要大量的电容器来存储电池的电荷状态和电流信息，以便对电池进行精确的监测和管理。此外，电动汽车的电动驱动系统需要大量的电容器来存储和释放高功率输出的能量。

抗振动性能：电动汽车在行驶过程中，受到的振动和冲击比燃油汽车更大。这是因为电动汽车的驱动系统通常采用电动马达，带来更高的转速和更大的振动和冲击。因此，电动汽车中的 MLCC 需要具备更高的抗振动性能，以保证其可靠性和稳定性。

除了上述差别之外，电动汽车中的 MLCC 还需要具备更高的安全性能。由于电动汽车的高功率输出和高电压系统存在着一定的安全风险，因此电动汽车中的 MLCC 需要具备更高的安全系数和更严格的测试标准，以确保其在各种情况下都能够安全可靠地工作。

总之，电动汽车中的 MLCC 与燃油汽车中的 MLCC 相比，需要具备更高的工作电压、更广泛的工作温度范围、较大的容量、更高的抗振动性能和更高的安全性能。这是因为电动汽车的电子系统需要承受更高的功率输出、更复杂的工作环境和更高的安全风险，因此对 MLCC 的性能和可靠性要求更高。相比之下，燃油汽车中的 MLCC 的要求相对较低，通常只需要满足基本的电容器性能即可。

02 电动汽车中的 MLCC 有哪些新型材料和新型制造工艺？

随着电动汽车的普及和电子系统的不断发展，电动汽车中的 MLCC 也在不断创新和改进。目前，电动汽车中的 MLCC 已经开始采用一些新型材料和新型制造工艺，以满足更高的性能要求和更复杂的工作环境。以下是一些常见的新型材料和新型制造工艺：

材料：

（1）高温陶瓷材料：电动汽车中的电子系统通常需要承受较高的工作温度，因此需要使用具有高温稳定性的陶瓷材料。传统的 MLCC 通常采用钛酸钡陶瓷材料，但在电动汽车中，需要使用具有更高温稳定性的陶瓷材料，如钛酸锶陶瓷材料、铝氧化物陶瓷材料等。

（2）高电压陶瓷材料：电动汽车中的电子系统通常需要承受较高的工作电压，因此需要使用具有高电压稳定性的陶瓷材料。传统的 MLCC 通常采用钛酸钡陶瓷材料，但在电动汽车中，需要使用具有更高电压稳定性的陶瓷材料，如钛酸锶陶瓷材料、硅酸铁陶瓷材料等。

（3）金属材料：传统的 MLCC 通常采用铜内部电极和镍外部电极，但在电动汽车中，需要使用更高导电性和更高耐腐蚀性的金属材料，如银、金、铂等。

工艺：

（1）三维封装工艺：传统的 MLCC 通常采用二维封装工艺，但在电动汽车中，需要采用更高密度和更高可靠性的三维封装工艺，以节省空间并提高电容器的可靠性和稳定性。三维封装工艺可以将多个 MLCC 堆叠在一起，从而实现更高的电容量和更小的尺寸，同时还可以提高电容器的热稳定性和抗振动性能。

（2）高精度制造工艺：电动汽车中的电子系统对 MLCC 的精度要求更高。传统的制造工艺通常采用压制和烧结工艺，但这种工艺的精度有限。因此，现代的制造工艺采用精密的薄膜沉积工艺，以实现更高的精度和更高的一致性。薄膜沉积工艺可以在基片上沉积出非常薄的陶瓷层和金属层，从而实现更高的精度和更高的一致性。

（3）高度自动化的制造工艺：电动汽车中的 MLCC 需要大量生产以满足市场需求。因此，现代的 MLCC 制造工艺也趋向于高度自动化和数字化。采用自动化生产线可以大幅提高 MLCC 的生产效率和品质一致性，同时还可以降低生产成本并减少人为误差。现代的 MLCC 生产线通常采用先进的机器人和自动化设备，可以实现全自动的电容器生产和测试，从而保证了高品质的产品输出。

综合来说，包含但不限于上述的几种新型材料和新型制造工艺的应用，能很大程度上提高电动汽车中的 MLCC 的性能、可靠性、安全性和生产效率，从而满足电动汽车对 MLCC 的更高要求。

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三星电机2023年5月16日表示，已开发出世界最耐高压的适用于电动汽车的多层陶瓷电容器（MLCC）。该公司计划扩大其高端电子产品阵容，以加速其对汽车电子市场的渗透。已开发出的两款用于汽车应用的新型多层陶瓷电容器(MLCC)。新型MLCC的规格分别为250V、33nF和100V、10μF。这家韩国元件制造商表示，这两款新的MLCC在其电压范围内具有业内最高的容量。这两款新型MLCC分别针对电动汽车的动力系统和LED前照灯。三星电机表示，EV中使用的MLCC必须能够承受电池的高输出电压，这需要比通常更高的容量。该公司表示，这是通过制造纳米级的挥发性陶瓷粉末实现的。它还使用了自己的涂层方法，使粉末不会凝结。

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