从研发到产品到服务匠心独具——尼吉康最新EV方案解读

2016-07-22 00:49:18来源: EEWORLD
从2009年初涉EV(电动汽车)市场至今,尼吉康公司已然取得了不俗的业绩:与多家大型车厂及汽车配套供应商保持合作关系,提供丰富多样的电容器产品;在目前日本国内的直流快速充电桩供应中,尼吉康市场份额占到30%,市场规模位居日本第二;并且成为第一家成功把V2H(vehicle to home,连接电动汽车和家庭的中转充电器 )推向日本市场的公司,取得了良好人气,已经实现了五千台的销售业绩。
 
如今,随着EV在中国的逐渐普及,尼吉康公司表达出对中国市场十足的关注,“在整个日本国内,目前已完成了五千到六千根充电桩的施工。日本国土面积并不大,所以我们预计工程虽然没完全结束,但这个数量也基本接近饱和了,但在中国这样一个广阔的土地上,这个数量只是起步,即便日后安装几万根、几十万根充电桩我都不会诧异”,尼吉康株式会社电容器事业部战略部室长山本俊哉先生说。那么,这家专精于电容器的公司到底是如何参与到眼下炙手可热的EV领域的,又有着怎样的优势呢?近日,尼吉康给大家带来了最新EV方案的解读。
 
据悉,目前尼吉康应用于EV市场的产品主要有丰富多样的各类电容器产品以及V2H系统、家用蓄电系统、EV快速充电器等终端设备,其在中国的业务推广主方向是销售以铝电解电容器、薄膜电容器为主的电子零部件,而并非终端产品。而开发终端设备的经验,给这个一向专精于电子零部件厂商带来的优势就是缩短了与TR VIN客户的距离,在研发设备的过程中,更加贴切真实地了解到属于大部分TR VIN客户实际需要的是什么。“随着电动汽车(EV)在中国的普及,今后快速充电器用铝电解电容器、车载充电器用铝电解电容器、车载变频器用薄膜电容器、车载充电器(OBC)市场有望快速启动。”尼吉康上海有限公司董事兼副总经理毛继东先生说。
 
生产&技术优势
 
从图1可以了解到,尼吉康具有相对完备的研发、生产体系,可以一气呵成地
实现从原材料的初级加工到半成品的完成,这种一条龙的研发、生产链更能有效地控制成本以及确保供货期。另外,尼吉康已经在汽车相关市场取得了不错的市场份额,在与客户们深入沟通合作的过程中积累了深厚经验,所以尼吉康非常了解客户的真实需求,也对各个国家对EV的不同需求及其实际使用的应用很了解。并且,除了能够提供传统优势产品电容器外,尼吉康也提供相关回路产品,以便能够相辅相成地去发展其在新能源汽车市场里的业务。
 
图1
 
除了完备的研发、生产链,尼吉康电容器研发创新的实力是有目共睹的:在铝电解电容器方面,它具有高水平的腐蚀技术、化能工艺与电解液配方。从而为实现产品的小型化、耐高压、稳定、长寿奠定基础。在薄膜电容器方面,尼吉康从薄膜蒸镀环节开始采用一条龙生产模式,从而降低成本,提供稳定的交货期, 其独立开发的蒸镀方式可以最大限度地发挥薄膜电容器的自我修复能力,保证其安全性 。另外,尼吉康也开发出针对车载用的干式薄膜电容器(Nucseap),固态化的,不含油,以实现产品的小型化和轻型化。
 
务实的解决方案与多样化的电容产品
 
快速充电器方案
 
所谓快速充电就是区别于传统交流充电的直流充电模式,主要应用于人流多的公众场所,以提供给用户高效率的充电体验。尼吉康拥有这方面的终端产品,主要应用于日本国内市场,里面搭载了自家3到45个不等的铝电解电容器。开发终端产品的经验令尼吉康更加了解快速充电应用的技术细节以便为客户提供更好的服务。快速充电器的产品特点及应用场合对与之相适应的电容器件提出了如下需求:小型化、寿命长、高耐压。尼吉康针对以上三个需求分别做到了创新与突破,从中我们也可以看到尼吉康最新的解决方案与研发进展:
 
大型铝电解电容器的小型化
 
从图2我们可以看到,在器件小型化的道路上尼吉康一直没有停步。同样是额定电压450V/容值560uF的规格,从LGN系列35乘50毫米的尺寸开始,电容器的尺寸从高度上缩小再缩小,甚至缩小到跟直径一样的35乘35毫米,也就是尼吉康最新推出的LGM系列。据尼吉康上海有限公司董事兼副总经理毛继东介绍:“LGM系列运用了最新的技术,因为我们在里面使用了高倍率的铝箔、薄型化的电解纸、还有高收纳的构造设计。这三者其实是矛盾的,但是我们很好地把握了三者的关系、把工艺抓住了,所以实现了它。”
 

 
图2
 
大型铝电解电容器的长寿命化
 
尼吉康可以提供使用寿命为从3000小时、5000小时到10000小时不等的铝电解电容产品。所有标称值(3000、5000、10000小时)都是在105℃的使用环境下测得的,根据电容器寿命使用分析公式,温度每下降10℃其寿命会等倍增加,所以3000小时的产品能够使用五到六年,5000小时基本上能够用十年,10000小时的产品可以用二十年。
 
大型铝电解电容器的高耐压化
 
据悉,目前整个行业只有尼吉康在量产500伏以上包括到600伏的单体电容产品,推出这类产品的目的是为了让客户减少单机的用量,来提高输出端口的功率,进而提高充电效率。目前尼吉康正在开发研制105℃ 600V(最新LGN系列)的高耐压铝电解电容器,愿景是让客户用一个这样的产品去实现以往两个单体电容串联才能实现的电压值,并获得整体开模成本降低、更加小型化、轻量化的附加值。
 
OBC解决方案
 
OBC(On  Board Controller)译为车身充电器,顾名思义,是装在车身上的充电设备。作用是在外界电源效率不变的情况下,提高充电的工作效率。有了OBC,即便手边只有交流电,汽车也可以更快地把电充满。不同于快速充电桩,由于OBC处于密封的环境下,且会随车身移动到不同的地理环境中,所以OBC对电容器的散热性能和抗震性要求较高,此外,由于OBC与车身相连,就要求所用电容器寿命至少与汽车寿命相一致,也就是至少十年。
 
在打造良性散热方面,尼吉康主推LGW耐受高纹波电流产品,相比于标准的LGN系列在105℃,120HZ条件下,2.5A/S的滤波能力,LGW系列在同样条件下的滤波能力为3.75A/S,效率是LGN的1.5倍。用3个LGN能实现的效果只需要2个LGW便可以达到,从而满足了降低散热量的要求。
 
为了确保OBC至少与整车寿命一致,尼吉康提供给客户的产品基本都是LGX长寿命系列产品。谈到LGX系列的关键技术,毛继东介绍到,“OBC中电容的使用环境还是比较残酷的,在密封、高湿、高热、震动的条件下,要长寿命的话,那我们就要实现高信赖性的铝箔和高信赖性的电解液,以达到低温的时候不容易结冰,高温的时候不容易挥发的效果。”
 
另外,尼吉康还提供贴片型铝电解电容器用于DC-DC的整流部分(如图3),这部分电容器主要起逆变作用,功率较小。这类电容执行四个功能:低电阻、高信赖性低温ESR、具有抗震动结构、高充电效率。尤其值得一提的是为了应对汽车市场对电容高抗震性(抗20级震动以上)的需求,尼吉康推出了抗震产品,其主要抗震动产品已经可以达到抗30级震动。

图3
 
车载变频器解决方案
 
如图4所示,在配备升压机的变频器电路里面,其中有几处会应用到薄膜电容器:电池和电路之间需要有一个过滤用电容器、在电池和变频器当中,需要有一个用于浪涌吸收的电容器、变频器下面需要一个防燥用电容器、靠近电机的地方还需要有一个平滑电容器。这些电容器都是薄膜电容器。尼吉康可以提供多种选择的、额定电压从200V到5000V不等的薄膜电容器,据悉,目前这些产品在EV领域的主要应用是在油电混合的汽车上。
 
毛继东表示,目前薄膜电容器的技术发展趋势与铝电解电容器大同小异,即在高频性、耐电流性能、长寿命、高可靠性和稳定性的方向上继续向前发展。
 
从技术研发到产品生产再到解决方案、用户服务,可以感觉到尼吉康追求精致、严谨、透彻的匠心渗透到这其中的每个环节。“引领电容器行业的尼吉康的优势正如前面所提到的,从材料开发到电容器开发,以及电路产品设计、OBC业绩、以及电力用电容器等高电压、大电流的技术等能满足客户需求的解决方案非常多。尼吉康无锡、尼吉康宿迁使用中国构件,并且在中国生产,从而在电容器的成本上具有竞争力。”毛继东如是概括尼吉康在EV市场的竞争力。
 

关键字:尼吉康  EV

编辑:冯超 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/dygl/article_2016072226703.html
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