①全球传统电容器市场已经较为成熟,中低端市场由于进入壁垒不高,竞争较为激烈,利润空间有限。②铝电解电容器产业正在进行结构调整,下游新兴需求推动产业升级。新能源、电动汽车、智能电网、高铁等新兴产业,对高电压、大容量工业类铝电解电容器产生了巨大的需求。同时消费类电子产品的升级换代,消费类铝电解电容器市场也快速增长。目前市场进入壁垒高,竞争较为缓和,利润较高。③日系企业主导市场,中国企业正加速追赶。铝电解电容器产业是高耗能产业,我国在电力、劳动力、资源等方面的成本优势,为全球铝电解电容器产业向我国转移奠定了良好的基础。与此同时,国内企业已逐步在高纯铝、电极箔(腐蚀箔和化成箔)、电解纸及电容器化学品等原材料上取得技术突破。受益于国内电容器市场需求的扩张、上游原材料技术的突破,国内生产企业逐步加大技术研发和对技术的消化吸收,当前国内生产企业技术水平已大大提高,部分领域已达国际水平。3、行业利润变动趋势电极箔是铝电解电容器的关键原材料,因此,生产企业的一个重要发展方向即向上游整合,实施纵向一体化战略,降低自身成本,提高综合竞争实力。另一方面,国内高压、高比容电极箔的生产技术水平还不高,仍大量从日本进口,而且价格较高,严重影响了铝电解电容器行业的利润水平。
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在开关电源的原边一旦采用有源滤波器电路,则铝电解电容器的使用环境变得比以前更为严酷:(1)高频脉冲电流主要是20kHz~100kHz的脉动电流,而且大幅度增加;(2)变换器的主开关管发热,导致铝电解电容器的周围温度升高;(3)变换器多采用升压电路,因此要求耐高压的铝电解电容器。这样一来,利用以往技术制造的铝电解电容器,由于要吸收比以往更大的脉动电流,不得不选择大尺寸的电容器。结果,使电源的体积庞大,难以用于小型化的电子设备。为了解决这些难题,必须研究与开发一种新型的电解电容器,体积小、耐高压,并且允许流过大量高频脉冲电流。另外,这种电解电容器,在高温环境下工作,工作寿命还须比较长。高温、长寿命化在开关电源设计过程中,不可避免地要挑选适用的电容。就100μF以上的中、大容量产品来说,因为铝电解电容的价格便宜,所以,迄今使用的为广泛。电解电容器的寿命与电容器长期工作的环境温度有直接关系,温度越高,电容器的寿命越短。普通的电解电容器在环境温度为90℃时已经损坏,如:EPCOSB41303,B43303等型号的电解电容器。但是现在有很多种类的电解电容器的工作环境温度已经很高。
这就要求它在开关稳压电源的工作频段内要有低的等效阻抗,同时,对于电源内部,由于半导体器件开始工作所产生高达数百千赫的尖峰噪声,亦能有良好的滤波作用,一般低频用普通电解电容器在10kHz左右,其阻抗便开始呈现感性,无法满足开关电源使用要求。用于开关稳压电源输出整流的电解电容器,要求其阻抗频率特性在300kHz甚至500kHz时仍不呈现上升趋势。电解电容器ESR较低,能有效地滤除开关稳压电源中的高频纹波和尖峰电压。而普通电解电容器在100kHz后就开始呈现上升趋势,用于开关电源输出整流滤波效果相对较差。通过实验可发现,普通CDII型中4700μF,16V电解电容器,用于开关电源输出滤波的纹波与尖峰并不比CD03HF型4700μF,16V高频电解电容器的低,同时普通电解电容器温升相对较高。当负载为突变情况时,用普通电解电容器的瞬态响应远不如高频电解电容器。开关电源为了而提高了工作频率的高频化,特别是小型高输出开关电源中输入滤波用电容器要求高纹波性,输出端低阻抗化。要使输出滤波用电容器在高频下低阻抗化,必须降低等效串联电阻。耐纹波电流影响电解电容器性能的的参数之一就是纹波电流问题。