上半年COVID-19疫情的爆發(fā)，給IT設備領域創(chuàng)造了新的行業(yè)熱點，但對交通出行行業(yè)造成了重創(chuàng)。從中國汽車工業(yè)協(xié)會(CAAM)的數據來看，今年一季度，乘用車銷量相比去年同期降低了42.4%。上汽大眾和上汽通用這一季的銷量跌幅達到了50.4%和47.7%。

但好的信號是，全國乘聯(lián)會(CPCA)數據顯示，3月份國內汽車銷量雖然同比降低，但降幅已經遠低于2月份的水平，表明市場正在回暖。另外，疫情之后的汽車市場汽車電容，正從燃油車轉向EV(電動汽車)或xEV(混合動力等類型的汽車)等新能源汽車。雖然油價在降，但國內針對汽車電動化保持著長期策略目標。

國家在政策層面給予了新能源汽車以進一步的補貼刺激，國內至少10個城市發(fā)布刺激計劃。比如廣州宣布針對今年3-12月份新能源汽車銷量，補貼10000元人民幣;另外全國范圍內，針對新能源汽車的補貼從原本的今年年底結束，延后至2022年。與此同時，針對新能源汽車的基建工作還在持續(xù)，典型如國家電網預計在2020年投資27億元打造7.8萬充電站。

市場對于EV規(guī)模的擴大始終在持續(xù)，即便整個汽車行業(yè)從去年開始便受制于種種市場因素，EV帶來的市場熱點，對于市場參與者的誘惑仍然是不可忽視的。早前我們曾撰文提過電動車帶來的各種市場新機遇：在這篇文章中，我們嘗試從電容器來觀察這一技術轉變，探討伴隨汽車電動化趨勢，電容器表現(xiàn)出的尖端技術轉變。

電動車核心部件進化

電動汽車中，電容器的作用主要是阻斷紋波電流、消除直流總線電壓波動，另外還用于保護功率器件：典型如現(xiàn)在的IGBT(絕緣柵雙極型晶體管)。要理解當代電容技術，在其間發(fā)生的轉變，還是需要首先看一看電動車內部構造上的變化，以及在此間電容器技術轉變的關鍵位置。

上面這張圖是EV純電動車的簡單框圖，內部完全不再使用內燃機引擎。在剎車制動時，電機可作為發(fā)電機存在，將動能轉為電能的方式為電池充電。與此同時，對于不同形式的EV汽車而言，系統(tǒng)內都會有電池傳輸電流至高壓組件，為汽車提供電動動力。

其中，逆變器(Inverter)與DC-DC變換器，在整個車內是核心高壓模塊。逆變器將來自電池的直流電，轉為電機所需的三相交流電。DC-DC變換器，則將車內馬達(如剎車制動)產生的高壓，轉為典型的電池電壓(如12V/20V)。這兩者，再加上電池系統(tǒng)，就是電動車的核心要件，都有各自的設計挑戰(zhàn)。

以逆變器為例，逆變器內部的功率晶體管必須針對高壓電流，進行無縫轉換、開關、調節(jié)動作，而且是在高溫這樣的惡劣環(huán)境下。IGBT、WGB(寬禁帶)、SiC、GaN一類技術也因此開始盛行，體現(xiàn)出市場參與者對功率及效率提升的要求。而且這些材料能夠經受高溫、高壓。但與此同時，新技術的采用也給穩(wěn)定、安全的設計帶來了挑戰(zhàn)。比如說GaN功率晶體管以極快的速度開關，那么系統(tǒng)設計就很大程度需要考慮EMI電磁干擾或者寄生電感導致的問題。

DC-DC變換器的設計挑戰(zhàn)也在于，傳統(tǒng)硅器件要求采用昂貴的水冷系統(tǒng)。WGB寬禁帶器件能夠降低這方面的成本和需求，但也帶來了一些潛在的安全問題——因為多個轉換器應用要集成到單個模塊中，增加了工作電壓。

從整個電動車的角度來說，電子元器件受到的挑戰(zhàn)主要來自于：(1)電動車是基于高壓電池系統(tǒng)的;(2)較快的充電速度，要求的高功率;(3)電動車內部子系統(tǒng)要求做到更小的體積，提升整個系統(tǒng)的組件密度;(4)隨上述挑戰(zhàn)，包括高頻率驅動的轉換器，以及各子系統(tǒng)尺寸縮減要求，造就的高溫工作環(huán)境;(5)高可靠性要求——這原本就是車載系統(tǒng)的基本要求。

尺寸越來越敏感的電容

在汽車電動化的技術演進過程中，電力電子系統(tǒng)的集成化和小型化，始終是趨勢。這是汽車電動化、數字化、網聯(lián)化、智能化過程中的必由之路，因為汽車內部系統(tǒng)開始變得復雜，且空間越來越局限。過去30年，汽車內部的技術、解決方案都趨向于越來越高的功率密度。