← 返回
储能系统技术 ★ 5.0

高储能薄膜电容器用介质材料研发的挑战与思考

Research Challenges and Considerations on Dielectric Materials for High-Energy-Storage Thin-Film Capacitors

作者 党智敏 · 杨旻昊
期刊 高电压技术
出版日期 2025年5月
卷/期 第 51 卷 第 5 期
技术分类 储能系统技术
相关度评分 ★★★★★ 5.0 / 5.0
关键词 介质材料 高储能 薄膜电容器 关键问题 挑战 党智敏 杨旻昊 高电压技术 High Voltage Engineering
版本:
薄膜电容器广泛应用于输变电系统、电动汽车及脉冲电源等高科技领域,但受限于双轴拉伸聚丙烯介质材料的性能,存在储能密度低、耐温性差、循环寿命短等问题,制约了金属化干式薄膜电容器的性能提升。当前面临的主要挑战在于介质材料综合性能改善有限,且高储能聚合物材料难以实现规模化制备,阻碍了实际应用验证。本文探讨了材料复合、化学改性、涂层修饰等制备技术,以及储能性能强化与电容器结构设计等关键问题,旨在推动新型高性能介质材料的研发与产业化。
薄膜电容器在输变电系统及电动汽车、脉冲电源系统等高科技领域有重要用途,当前受限以双轴拉伸聚丙烯薄膜为介质材料的性能影响,致使电容器存在储能密度低、耐温程度差、充放电循环次数少和寿命低等缺陷,严重影响了金属化干式薄膜电容器性能的进一步提升,无法满足诸多领域对高储能金属化干式薄膜电容器的需求.目前存在的核心问题包括:储能电容器用介质材料综合性能改善较为有限,且实验室研究的高储能聚合物介质材料难以工业化生产,导致无法验证金属化干式薄膜电容器的综合性能.因此,该文提出了在研究思路和研究方法上几个值得探讨的问题,包括材料制备方面的材料复合技术、化学改造材料和涂层改性问题思考以及介质薄膜储能性能强化和高储能电容器设计制造问题思考,以期引起该领域研究人员广泛重视,促进我国高储能薄膜电容器用新型介质材料的研制.
S

SunView 深度解读

该高储能薄膜电容器介质材料研究对阳光电源多条产品线具有重要应用价值。在ST系列储能变流器中,高储能密度薄膜电容可显著减小直流支撑电容体积,提升功率密度和耐温性能,特别适用于PowerTitan大型储能系统的紧凑化设计。在SG系列光伏逆变器的1500V高压系统中,新型介质材料的高耐压特性可提升直流母线电容可靠性,延长循环寿命。对于车载OBC和电机驱动系统,耐高温薄膜电容能适应严苛工况,减少散热需求。材料复合与化学改性技术为阳光电源功率模块的无源器件优化提供了新思路,有助于实现更高功率密度和更长使用寿命的下一代电力电子产品。