电容器用聚丙烯薄膜行业技术发展现状及趋势分析
来源：本站 添加时间：2014年11月13日 浏览次数：6560
第一节 电容器用聚丙烯薄膜行业技术概况 我国电容器用聚丙烯薄膜行业产品分为基膜和金属化膜，基膜包括可蒸镀电子薄膜和可油浸电子薄膜，金属化膜可以分为铝金属化电子薄膜、锌铝复合金属化电子薄膜和金属化安全防爆电子薄膜（安全膜）。
经过近20多年的发展，行业产品种类和品种数量都有较大发展，水平也有较大提高。虽然部分企业在一些产品质量上已经达到国际同行先进水平，但在新产品研发和工艺创新上还落后于国外先进企业。目前国内行业内共有十家左右生产企业，技术水平参差不齐，大部分企业产能集中在中低端市场，部分高端产品还依赖进口
第二节 电容器用聚丙烯薄膜行业技术应用现状
电容器用聚丙烯薄膜行业属于技术密集型产业，我国电容器用薄膜制造起步于20世纪80年代，其主体设备和生产技术主要依赖于进口。经过二十多年的发展，虽然生产技术得到逐步消化、吸收，并有所创新，但厚度规格主要集中在7—12μm之间。随着电子整机快速地更新换代，对超薄型电子薄膜的需求急剧膨胀，为顺应市场发展趋势，部分实力较强的薄膜厂开始研发生产6μm以下超薄型电子薄膜，而超薄型薄膜对设备精度和工艺技术要求较高，常规生产技术难以克服连续自动化生产过程中的频繁破膜问题和保证薄膜的内在品质与后续加工特性，致使产品品质低劣、原料损耗大和成本较高。采用高精度的生产设备和探索匹配的工艺技术以提高产品成品率和内在及后续加工特性，是超薄型电容器用聚丙烯薄膜行业发展的必由之路。
本行业的技术特点表现在对设备的理解及技术改造能力，与对电容器应用领域及应用范围的了解程度两个方面。
由于核心生产线设备以及检测仪器均从国外引进，自动化程度较高，设备运行的稳定性、设备状态及生产工艺的适配性直接决定了产品质量的稳定和品质的提升，所以，工艺技术人员对设备的理解及技术改造能力在很大程度上决定了公司的技术水平高低。
薄膜电容器广泛应用于家用电器、通信设备、电子整机，汽车电子、新能源汽车、太阳能、风能等不同的行业，而且同一行业的应用范围也有所不同，对薄膜的相关性能指标也有所不同，生产技术人员对电容器应用领域及应用范围的了解程度，在很大程度上决定了公司产品性能与客户需求的匹配程度。
第三节 技术研发动态及趋势
一、超薄化
超薄型聚丙烯薄膜是电容器用薄膜中的高端产品，相对于常规薄膜，用它做成的电容器的单位体积电容量明显提高，既可以节约原料又能减少元件体积，具有广阔的市场前景。
薄膜电容器大容量、微型化的发展趋势促使电容器用聚丙烯薄膜整体向超薄化方向发展，用超薄聚丙烯薄膜做成的电容器，其单位体积电容量明显提高，既可以节约原料又能减少元件体积。聚丙烯薄膜质量的不断提高使得包括厚度均匀性、整体电工性能在内的各项指标均有很大改善；加之生产商制造技术的进步，使每微米薄膜承受的电压有了明显的提高。在聚丙烯薄膜的可靠性得到保证的前提下，电容器制造商为了降低成本和减小电容器的体积，开始趋向使用更薄的聚丙烯波薄膜。由于单位电容所耗用薄膜的成本＝薄膜单价×单位电容薄膜耗用量，因此单位电容薄膜耗用量对电容器的成本影响很大。在制造储存电能相同的薄膜电容器时，采用厚度规格较小的薄膜进行制造的成本优势明显且其体积较小。目前，薄膜电容器的制造大部分采用7μm薄膜，部分采用6μm及以下的薄膜制造。6μm及以下薄膜使用量正逐年增加，总体来说超薄化是聚丙烯薄膜的发展趋势。
二、耐高温
耐高温电容器用聚丙烯薄膜的耐温性能大大优于普通电容器用聚丙烯薄膜，用其生产的电容器可靠性高，可以在较恶劣的散热环境下长期工作，适用范围广泛，如电力电容器、电气设备电容器、电力机车电容器、混合动力汽车电容器、汽车电子电容器、节能灯电容器等，耐高温电容器用聚丙烯薄膜是本行业的另外一个重要发展方向。
三、金属化安全膜技术
金属化安全防爆电子薄膜（安全膜）是通过在可蒸镀电子薄膜表面蒸镀上有特殊图案的金属电极层而实现将电容器的电极、介质、防爆机构三者复合于一体的产品。其突出的特性是高安全可靠性以及长寿命。金属化安全膜是用于安全防爆电容器的电极和电介质材料。这种薄膜广泛应用于空调、冰箱的压缩机电容器、混合动力汽车电容器以及其它具有高安全防爆要求的领域。由于金属化安全膜加工工艺复杂，技术含量高，提高了其生产成本，目前在国内还没有被大面积使用。随着人们安全意识的提高，电器产品等各种用电设施的安全认证标准将越来越高，这将促使安全膜的应用比例不断扩大。目前，我国对所有出口欧美的空调、冰箱等家用电器的压缩机电容器都已强制使用安全膜电容器。
金属化安全膜技术是在上世纪九十年代初由德国斯坦纳有限公司（Steiner GmbH & Co.KG）提出，作为专利产品推向市场，并逐渐走向超薄化以适应电容器行业的发展趋势。该产品把组成电容器的介质、电极、防爆机构三者复合于一体，它以优质的聚丙烯薄膜作为介质基材，在高真空（2×10-4mbar）的条件下把电极金属蒸发、沉淀在薄膜表面，形成具有特殊图案、起防爆作用的极薄的（厚度只几十纳米）电极镀层，制造成能直接卷制防爆电容器元件的“金属化安全膜”。
其防爆机理为：电极镀层制作成被绝缘网络分割成很多的电极小单元块；每个小单元块有4个微型接点与四周相邻的单元块连通，起保险丝作用；这种微型保险丝在每平方米安全膜上有2～4万条之多。以这种电极镀层结构的金属化安全膜制成的电容器，工作中如遇到电压过高、或介质薄膜某一点耐压不够而击穿时，位于该点的电极小单元的周围4个小保险丝接点将被击穿电流熔化蒸发掉，使击穿部分的小单元与周围隔离，使电容器母体仍保持正常工作。由于微型保险丝的设计保证其工作非常灵敏，使击穿电流的大小得到限制，在自我保护动作时对相邻膜层不产生蔓延性影响。
使用金属化安全聚丙烯膜制造防爆电容器，在遇到电容器过电压击穿时，能可靠自愈，既达到防爆作用，又延长电容器的工作寿命，使电容器的安全性和可靠性上了一个新台阶，在防爆机制上是个革命性的进步。该产品是制造交流电容器、电力电容器、机车电容器的急需新材料，并日益广泛地用于混合动力汽车电容器以取代铝电解电容器。
我国也早在上世纪90年代后期就开始使用进口的安全膜试制防爆电容器。国内也有厂家进行过超薄型金属化安全膜的研制，但由于设备不成熟、工艺控制困难、精度质量差等原因而无法实际使用，超薄型金属化安全膜产品的生产目前仍处于空白状态。国内一些著名企业和外资企业在生产高安全设备中的防爆电容器时，不得不从德国斯坦纳有限公司（Steiner GmbH & Co.KG）大量购买进口金属化安全膜，但因价格昂贵，影响了这项技术的推广使用。
2008年10月8日，质检总局、国标委联合发布了“家用电冰箱耗电量限定值及能源效率等级（GB12021.2－2008）标准”，并于2009年5月1日开始实施。为了达到该能耗标准，自2009年起国内市场上所有待售的电冰箱都要安装节能降耗装置。若为此在每台电冰箱上加装的电容器需要使用金属化安全膜20～40克，按2010年全国电冰箱产量7546万台计算，预计金属化安全膜的需求量将增长1509-3018吨。
四、原料改性技术
聚丙烯材料的介电常数不是很高，这是聚丙烯的固有特性。为了达到容量不变、其它电性能不变而体积较小的目的，开发高介电常数的聚丙烯材料是一个有效的方向，纳米技术、交联、接枝技术、镀氧化硅等技术已经使这种设想向前迈出了一大步。这种设想一旦实施，聚丙烯薄膜电容器小型化将成为可能，同时也意味着单位电容量成本将大幅下降，产品毛利率将大幅提升。
- 上一篇：电容器用聚丙烯薄膜产业链分析
- 下一篇：中国电容器用聚丙烯薄膜行业相关政策分析
