電子發(fā)燒友網(wǎng)報道（文/李寧遠）電容，任何硬件電路都離不開的基礎(chǔ)被動元器件，總的來看，其作用無外乎是濾波、吸收和諧振。不同的電壓等級和不同容值下，有很多種電容類別，從小容值到大容值大致上分為陶瓷電容、薄膜電容、電解電容。當然在超高容值范圍里還有目前比較有話題度的雙電層電容。

多樣的鋁電解電容

此前我們對電容進行分類的時候，通常按照電介質(zhì)的不同來進行分類，如無機電容、有機電容還有電解電容。陶瓷電容就屬于無機介質(zhì)電容器，DC薄膜電容屬于有機介質(zhì)電容器，電解電容就是鋁電解、鉭電解電容這些。

在電解電容里，鋁電解、鉭電解電容這些都是按照陽極的金屬材料來分類的，但其實通過陽極來分別電容性能只是其中一種方法而已。電解電容的很多性能都和陰極材料相關(guān)，也就是電解液這些，這就有了固態(tài)電容和液體電解電容的區(qū)分。

鋁電解電容根據(jù)陰極材料的不同，有著很多不同種類。較為常見的幾種陰極材料電解液、二氧化錳、有機半導體、高分子聚合物以及混合型都可以和陽極的鋁進行組合，因此僅憑陽極鋁材質(zhì)很難判定哪種鋁電解電容更好。

鋁電解電容在國內(nèi)又有著很大的市場容量，近年來隨著中國市場的發(fā)展國內(nèi)鋁電解電容器制造商和電極箔制造商發(fā)展迅速，2021年產(chǎn)量達到867.33億，同比增長19.18%。預計2022年將達到890億，2023年將達到964億。

據(jù)不完全統(tǒng)計，目前我國鋁電解電容器生產(chǎn)企業(yè)年產(chǎn)量過億只的生產(chǎn)廠商都已經(jīng)超過70家。

固態(tài)電容優(yōu)勢在哪？

根據(jù)陰極材料的不同，鋁電解電容就有了固態(tài)電容和液態(tài)電解電容之分。固態(tài)電容的陰極材料采用的是高分子電介質(zhì)，液體電解電容采用的則是液態(tài)電解液。

陰極材料的差別在名稱里已經(jīng)體現(xiàn)得很明顯，液態(tài)的陰極會在高溫下表現(xiàn)出更高的活躍度，對電容的整體性能產(chǎn)生很大影響，一般這種影響都是弊大于利的，甚至是在溫度過高時出現(xiàn)爆漿，在低溫時其穩(wěn)定性也會出現(xiàn)明顯改變。

而固態(tài)電容，無論是在高溫還是低溫下，都表現(xiàn)得極為穩(wěn)定，性能波動性不大。任何電容在低溫下都會在容量上發(fā)生變化，電解液的陰極會在低溫下下降得更明顯，容值很容易下降10%以上，相比之下固態(tài)電容在極端溫度下也不會有超過10%的容值變化。

從材料的導電性能上來說，固態(tài)電容陰極導電高分子材料的導電能力對比電解液的導電能力起碼有著數(shù)量級的領(lǐng)先。導電性能的提升大大降低了等效串聯(lián)電阻ESR，損耗相應的也更低，能很好地改善溫度頻率特性。


高等效串聯(lián)電阻引發(fā)的電路故障是很難檢測的，只能在設(shè)計之初就考慮好它可能帶來的影響，固態(tài)電容更低的等效串聯(lián)電阻在整個電路的設(shè)計上肯定是更友好的。

目前，從市場方向來分，有消費類固態(tài)電容、工業(yè)類固態(tài)電容、軍用級固態(tài)電容三大類。根據(jù)中研普華產(chǎn)業(yè)研究院的報告，全球范圍內(nèi)2022年消費類固態(tài)電容為195.33億只，工業(yè)類固態(tài)電容產(chǎn)量為140.05億只，軍用級固態(tài)電容產(chǎn)量為33.2億只。

固態(tài)電容憑著其諸多優(yōu)勢，現(xiàn)在已經(jīng)成了高端應用必用的材料之一，比如PCB主板，工控機主板等等。即便同體積同電壓下液態(tài)電解電容的容量大于固態(tài)電容，固態(tài)電容在大多數(shù)時候可能仍然是更好的一種選擇。當然，固態(tài)電容的低頻響應不如液態(tài)電解電容，如果是相對應的音頻類應用，固態(tài)電容就不如液態(tài)電解電容了。

小結(jié)

目前國內(nèi)不少廠商在電解電容上都取得不錯的突破，如艾華集團、江海股份、綠寶石、豐賓電子、東陽光等等，憑借材料、制備方面的積累已經(jīng)在消費類市場完成替代，并逐步向高要求的數(shù)據(jù)中心、工控、汽車領(lǐng)域滲透。