多地用电告急，拉闸限电的背后是能源储存？电容需求将进一步提升

一场前所未有的时代变革，已经开始了。

就在最近，一场“停电潮”，正在席卷中国大地，“拉闸限电”成为一个高频词汇。多地拉闸限电的同时，轻工制造、能源电力板块，却涨疯了。

国家发展改革委在解读分时电价政策时也指出，分时电价机制可以充分发挥分时电价信号作用，引导电力用户削峰填谷，尽量在高峰时段少用电，低谷时段多用电，从而更好地服务以新能源为主体的新型电力系统建设，促进能源绿色低碳发展，提高电力系统运行效率。同时，合理拉大峰谷电价价差为抽水蓄能、新型储能发展创造了更大空间，有利于促进风电、光伏发电等新能源的发展和消纳。

随着近期各地陆续更新电价政策、峰谷电价差进一步拉大，限电政策不断升级，面向电力用户的储能商战一触即发！

01 关于电容分类和作用

说到储能，小编就会想到“电容”。同时电容器在我们的生活中是无处不在的，只要有电子产品就必须有电容器，从最初级的收音机到最高端的空间站，都离开不了电容器，在整个被动元器件的市场中，电容器的市场占比超过65%，大于芯片在集成电路的占比，万物互联代表着越来越多的电子产品的应用，对于电容的需求量就会越来越大。未来随着我国消费电子、新能源、汽车、轨道交通、工业控制、国防工业等电容器下游应用行业的快速发展，电容器产品需求将进一步提升。

电容的分类方式及种类很多，基于电容的材料特性，其可分为以下几大类：

如陶瓷电容主要应用于高频环境，具有高频耦合、高频旁路等功能；铝和钽电容主要应用于低频环境，具有电源滤波、A/D转化等功能；薄膜电容由于其频率特性优异且介质损失较小，广泛应用于模拟电路中。

目前我国薄膜电容器的发展非常的迅速，我国薄膜电容器需求端主要集中在新能源汽车，风力发电和光伏发电。陶瓷电容器和铝电容器占据主要市场份额。陶瓷电容在四类主要电容器当中市场份额占比最高，达到43%，铝电解电容市场份额占比达到34%。

1）铝电解电容

电容容量范围为 0.1µF ～ 22000µF，高脉动电流、长寿命、大容量的不二之选，广泛应用于电源滤波、解藕等场合。

2）薄膜电容

电容容量范围为 0.1pF ～ 10µF，具有较小公差、较高容量稳定性及极低的压电效应，因此是 X、Y 安全电容、EMI/EMC 的首选。

3）钽电容

电容容量范围为 2.2µF ～ 560µF，低等效串联电阻（ESR）、低等效串联电感（ESL）。脉动吸收、瞬态响应及噪声抑制都优于铝电解电容，是高稳定电源的理想选择。

4）陶瓷电容

电容容量范围为 0.5pF ～ 100µF，独特的材料和薄膜技术的结晶，迎合了当今“更轻、更薄、更节能“的设计理念。

5）超级电容

电容容量范围为 0.022F ～ 70F，极高的容值，因此又称做“金电容”或者“法拉电容”。主要特点是：超高容值、良好的充/放电特性，适合于电能存储和电源备份。缺点是耐压较低，工作温度范围较窄。

作为无源元件之一的电容，其作用不外乎以下几种：

应用于电源电路，实现旁路、去藕、滤波和储能的作用。下面分类详述之：

1）旁路

旁路电容是为本地器件提供能量的储能器件，它能使稳压器的输出均匀化，降低负载需求。就像小型可充电电池一样，旁路电容能够被充电，并向器件进行放电。为尽量减少阻抗，旁路电容要尽量靠近负载器件的供电电源管脚和地管脚。这能够很好地防止输入值过大而导致的地电位抬高和噪声。地弹是地连接处在通过大电流毛刺时的电压降。

2）去藕

去藕，又称解藕。从电路来说，总是可以区分为驱动的源和被驱动的负载。如果负载电容比较大，驱动电路要把电容充电、放电，才能完成信号的跳变，在上升沿比较陡峭的时候，电流比较大，这样驱动的电流就会吸收很大的电源电流，由于电路中的电感，电阻（特别是芯片管脚上的电感，会产生反弹），这种电流相对于正常情况来说实际上就是一种噪声，会影响前级的正常工作，这就是所谓的“耦合”。

去藕电容就是起到一个“电池”的作用，满足驱动电路电流的变化，避免相互间的耦合干扰。将旁路电容和去藕电容结合起来将更容易理解。

旁路电容实际也是去藕合的，只是旁路电容一般是指高频旁路，也就是给高频的开关噪声提高一条低阻抗泄防途径。高频旁路电容一般比较小，根据谐振频率一般取 0.1µF、0.01µF 等；而去耦合电容的容量一般较大，可能是 10µF 或者更大，依据电路中分布参数、以及驱动电流的变化大小来确定。

旁路是把输入信号中的干扰作为滤除对象，而去耦是把输出信号的干扰作为滤除对象，防止干扰信号返回电源。这应该是他们的本质区别。

3）滤波

从理论上（即假设电容为纯电容）说，电容越大，阻抗越小，通过的频率也越高。但实际上超过 1µF 的电容大多为电解电容，有很大的电感成份，所以频 率高后反而阻抗会增大。有时会看到有一个电容量较大电解电容并联了一个小电容，这时大电容通低频，小电容通高频。电容的作用就是通高阻低，通高频阻低频。电容越大低频越容易通过，电容越小高频越容易通过。具体用在滤波中，大电容（1000µF）滤低频，小电容（20pF）滤高频。

曾有网友形象地将滤波电容比作“水塘”。由于电容的两端电压不会突变，由此可知，信号频率越高则衰减越大，可很形象的说电容像个水塘，不会因几滴水的加入或蒸发而引起水量的变化。它把电压的变动转化为电流的变化，频率越高，峰值电流就越大，从而缓冲了电压。滤波就是充电，放电的过程。

4）储能

储能型电容器通过整流器收集电荷，并将存储的能量通过变换器引线传送至电源的输出端。电压额定值为 40～450VDC、电容值在 220～150 000µF 之间的铝电解电容器是较为常用的。根不同的电源要求，器件有时会采用串联、并联或其组合的形式，对于功率级超过 10KW 的电源，通常采用体积较大的罐形螺旋端子电容器。

应用于信号电路，主要完成耦合、振荡/同步及时间常数的作用：

1）耦合

举个例子来讲，晶体管放大器发射极有一个自给偏压电阻，它同时又使信号 产生压降反馈到输入端形成了输入输出信号耦合，这个电阻就是产生了耦合的元件，如果在这个电阻两端并联一个电容，由于适当容量的电容器对交流信号 较小的阻抗，这样就减小了电阻产生的耦合效应，故称此电容为去耦电容。

2）振荡/同步

包括 RC、LC 振荡器及晶体的负载电容都属于这一范畴。

3）时间常数

这就是常见的 R、C 串联构成的积分电路。当输入信号电压加在输入端时，电容（C）上的电压逐渐上升。而其充电电流则随着电压的上升而减小。电流通过电阻（R）、电容（C）的特性通过下面的公式描述：

i = (V / R)e- (t / CR)

02 电容发展方向

对于电容而言，小型化和高容量是永恒不变的发展趋势。电容未来关注需要关注的三个方向：

1    多层片式电容。也是大家最多了解的部分，A股有一个板块叫做MLCC，就是多层片石陶瓷电容器，最大的优势是设计简易、规范，易于大规模高自动化制造，可实现很低的生产成本。也是目前电容器的主力品种之一，应用范围广，我国完成自主突破，特别在军工领域，这是不可或缺的环节。核心是多层。

2    薄膜电容。主要采用蒸发溅射、刻蚀工艺在绝缘基板成膜，制作导电、介电和电阻等功能性膜层，膜层较薄,采用薄膜工艺在玻璃或陶瓷基片上制作薄膜单层电容。

特点电容数值控制较精确，且数值范围宽，温度频率特性好，可以工作到毫米波段。并且集成度较高、尺寸较小。一般应用于高频电子电路上如光通讯、微波通讯、无线通讯。核心是可以应用在毫米波，5G的下半场是毫米波，无人驾驶和智能网联的核心之一也是毫米波，对比现在MLCC股价的高度，薄膜电容是不是空间更大。

3    钽电容。钽电解电容，金属钽做介质，非常高的工作电场强度，所具有的电容量特别大，即比容量非常高，因此特别适宜于小型化。

03 High Energy

工业和商业应用大功率电容器制造商。High Energy 是高压和高频电容器的主要制造商。

我们制造电容器的一些应用包括：

X光设备

广播设备

感应加热电源（管式和固态）

电缆故障查找器

等离子发生器

射频电源

电介质加热

激光器

和更多

04 经典产品选型

1 High Energy Corporation 的新型环氧树脂封装陶瓷电容器系列设计用于 HVDC 电源、静电复印机、避雷器系统、电子显微镜和许多激光应用。这些电容器具有 I 类陶瓷电介质、低损耗因数和小外壳尺寸

2 High Energy Corporation 的新型环氧树脂封装陶瓷电容器系列设计用于 HVDC 电源、静电复印机、避雷器系统、电子显微镜和许多激光应用。这些电容器具有 I 类陶瓷电介质、低损耗因数和小外壳尺寸

3 PWC 系列陶瓷电容器是大型水冷“锅”式组件，可提供高达 300 安培的电流容量和高达 4000 kVA 的最大额定无功功率。

4 SPHT 系列陶瓷电容器是 1 类部件，具有高电压、电流和功率额定值以及低自感。提供种类繁多的“Power-Disk”电容器，包括创新且具有成本效益的“Ferris-Wheel”配置。