汽車電氣化的突破性轉變

與解決方案

近年來，由于汽車電動化的迅速發展，汽車產業發生了突破性的變化。隨著技術的進步和環保意識的提高，汽車制造商和消費者越來越關注電動車（EV）和電氣化技術的研究、開發和實施。這項轉變不僅對傳統內燃機汽車提出了挑戰，也標志著汽車產業新的競爭格局。在此背景下，了解汽車電動化發展趨勢已成為至關重要且不可避免的話題。本文旨在探討汽車電氣化的應用需求，并討論Murata（村田制作所）在這個不斷發展的領域所提供的相關解決方案。

汽車的電氣化推動電子元器件需求增長

隨著汽車變得更加電氣化，對電子元器件的需求預計將日益增長。在技術創新方面，特別是電池技術的創新，使得電動車的續航里程和充電速度顯著提高。汽車也變得更加智能和互聯，融匯了車聯網（V2X）通信和自動駕駛等技術，提升了駕駛安全和用戶體驗。

由于環保意識和節能努力的提高，市場需求也不斷增加。消費者對電動車和環保型汽車的需求持續增加，從而推動了電氣化技術的應用和市場普及。此外，各國政府紛紛推出支持政策和補貼措施，促進了電動車的發展，進一步推動汽車電動化產業的發展。

Murata 預計對高性能汽車元器件的需求將增長，從而推動以增強可靠性為重點的持續產品開發。通過確保高溫下的正常運作和增強安全功能，Murata致力于電力電子系統在高負載下的穩定運作。

Murata 專注于設計和制造元器件，幫助工程師開拓下一波交通應用。對創新電子產品的持續需求，以支持新興的移動技術，例如電動車（EV）、高級駕駛輔助系統（ADAS）、信息娛樂系統和移動即服務（MaaS）。

汽車應用的產品種類繁多，包括用于汽車電氣化的逆變器、BMS（電池管理系統）、OBC（車載充電器）、直流-直流轉換器、發動機 ECU，與用于汽車互聯的 TCU（遠程信息處理控制單元）、IVI（車載信息娛樂系統），以及汽車自動駕駛 / ADAS 的 ADAS（高級駕駛輔助系統）、APA（自動停車輔助系統）、激光雷達、雷達、感應攝像頭，還有用于汽車的車身／底盤／安全的汽車照明、EPS（電動助力轉向系統）、電動車／胎壓監測系統、網關／車載 LAN 等。

Murata 針對汽車電氣化應用量身定制的全面解決方案。以下將介紹Murata相關產品的一些關鍵功能特性。

高耐熱薄膜電容器與NTC熱敏電阻

滿足汽車需求

首先，Murata推出高耐熱薄膜電容器，這是一種采用塑料聚合物薄膜為電介質的電容器，具有頻率特性和溫度特性好、無DC偏壓、絕緣電阻高等特征。近年來，普遍使用的是將內部電極蒸鍍到薄膜上的金屬化薄膜。

薄膜電容器可根據結構和電介質的類型來分類，薄膜電容器的結構大致可分為“卷繞型”和“疊層型”這兩種類型。卷繞型為卷繞并沖壓聚合物薄膜，然后將其裝入殼內的結構。疊層型為將多層聚合物薄膜疊加到一起，然后將疊層體裝入殼內的結構。由于便于制造，目前卷繞型薄膜電容器是較常使用的類型。

薄膜電容器的電介質使用PP、PET、PEN和PPS等多種聚合物材料。根據電介質的類型，薄膜電容器的特性將發生較大的變化，應用的領域也有所不同。例如，PP薄膜電容器具有良好的自愈性和高可靠性，因此被普遍應用于車載和工業設備等領域。

目前，汽車和工業應用中常用的PP薄膜電容器工作溫度一般能確保可達105℃。此外，Murata的FH系列中使用的高耐熱薄膜具有高介電常數，可在125℃的狀態下持續使用，該電容器還具備在高溫區域下的自愈功能，因此與以前的PP薄膜電容器相比，其特征之一是可以實現小型化。FH系列的目標應用是針對需要具備耐受高溫、高可靠性的混合動力汽車和電動汽車的平滑電容器，以及工業設備等。

另一方面，NTC熱敏電阻是以Negative Temperature Coefficient的首字母縮寫命名的熱敏電阻，它在我們的生活中隨處可見。由于阻值隨溫度的升高而降低的特性，它不僅被用作溫度計、空調中的溫度感應裝置，抑或是智能手機、熱水壺及熨斗中的溫度控制裝置，還被用于電源設備中的電流控制。最近，隨著車輛電動化程度的提高，熱敏電阻也越來越多地被用于車載產品。

Murata于1984年左右開始量產NTC熱敏電阻，目前擁有以芯片為主的產品陣容。Murata的NCU系列NTC熱敏電阻是SMD貼片型溫度傳感器，可用于溫度檢測，具備高可靠性，用于對信賴性要求很高的汽車市場，可實現寬溫度范圍的溫度檢測和溫度補償功能。

可應用于汽車信號與電源傳輸的

共模扼流線圈

汽車是一個高噪聲的環境應用，因此做好噪聲濾波是相當重要的工作。Murata推出應用于EMI靜噪濾波器（EMC 降噪對策）的共模扼流線圈／共模靜噪濾波器，共模扼流線圈（CMCC）是一種濾波器，可降低在差分傳輸線（通用于 USB / HDMI / MIPI 等領域，以及汽車中的CAN / CAN-FD / 100Base-T1 / 1000Base-T1 / SerDes / A2B等）、電源線和音頻線中成為問題的共模噪聲。共模扼流圈不會對信號產生影響（高截止頻率），很適合用于消除數MHz至數100MHz的共模噪聲。

共模扼流線圈有2個優點，即使信號和噪聲的頻率重合，只要傳導方式不同，就能消除噪聲。此外，即使通過差模大電流，也不會出現磁芯飽和從而導致性能下降。

Murata針對汽車應用，在信號線中的USB、HDMI、LVDS等線路，多媒體信息娛樂服務中可使用多層型的DLM11SN_HZ2，這是一款小型、低背型產品，對高速差分信號線的信號波形無影響，且可靜噪。以及繞線型的DLW21SZ_HQ2，工作溫度范圍可達-40至105℃，自振頻率非常高，所以能夠獲得較高的截止頻率，并具有將特性阻抗整合，所以具有優良的高速信號傳輸特性；另一款DLW21SZ_XQ2的工作溫度范圍為-40至105℃，共模阻抗高，靜噪效果優良，且對高速差分信號線的信號波形無影響，且可靜噪。

在安全應用中可使用繞線型的DLW21SH_HQ2，自振頻率非常高，所以能夠獲得較高的截止頻率，并可將特性阻抗整合，所以具有優良的高速信號傳輸特性。另一款DLW31SH_SQ2則可在高頻帶域實現高阻抗，在寬廣頻帶中具有優良的靜噪效果，并實現對應汽車用途的使用溫度范圍。此外，Murata還推出適用于CAN/FlexRay應用、車載Ethernet與電源線應用的多種共模扼流線圈可供選擇。

高質量的汽車用晶體單元與功率電感器

Murata 還推出汽車用晶體諧振器（XRCGB 系列、XRCGE 系列），擁有 Murata 專有的封裝技術，具有優良的質量、量產性和性價比。包括能夠對應下一代車載通信標準車載 Ethernet PHY，具有能夠滿足客戶需求的產品規格，負荷容量（Cs）可對應 6pF、8pF、10pF 等。此外，還將 +125℃/+150℃ 對應產品加入產品陣容。

Murata的汽車用晶體諧振器可滿足車載用要求的可靠性保障（AEC-Q200），通過多種測試項目，包括在+125℃下高溫放置1000小時，在-55 ～ +125℃下進行1000次的溫度循環，通過+85℃、85%RH、DC6V、1000小時的中等濕度負荷，以及+125℃、DC6V、1000小時的高溫負荷。

Murata的汽車用晶體諧振器采用小型、高可靠性封裝，適合ECU小型化的2.0×1.6mm尺寸，與3.2×2.5mm尺寸相比，實現了超大60%的小型化。采用CERALOCK技術的高可靠性封裝，具有耐沖擊性等優良的機械性能和耐氣候性能。

Murata專有的顆粒篩選技術，可以在生產階段就準確地甄別出附著有顆粒并可能引起晶體諧振器特性劣化的不良品，并導入適合AOI（Automatic Optical Inspection）的形狀設計，采用小尺寸且能夠提高焊接圓角可視性的角電極形狀。

Murata 也推出符合 ISO16750-3（發動機振動測試）的功率電感器，建議用于汽車的動力總成、安全設備，包括 MDH10060C-100MB# 與 MDH10060C-101MB#。MDH10060C-100MB#／MDH10060C-101MB# 的長度尺寸為 10.1±0.3mm、寬度尺寸為 10.0±0.3mm、高度尺寸為 6.0±0.3mm，支持 10μH±20% 的電感徝，電感值測定頻率為 0.1MHz，工作溫度范圍（含自身溫度上升）為 -55℃ 到 150℃，均采用鐵氧體磁芯屏蔽。

MDH10060C-100MB# 根據電感徝変化的額定電流（Isat）為 4.8A（最大）／6A（典型值），根據溫度上升的額定電流（Itemp）為 3.4A（最大）／5.2A（典型值），最大直流電阻為 0.0247Ω，直流電阻為 0.019Ω±30%。

MDH10060C-101MB# 根據電感徝変化的額定電流（Isat）則為 1.5A（最大）／1.9A（典型值），根據溫度上升的額定電流（Itemp）為 1.2A（最大）／1.8A（典型值），最大直流電阻為 0.208Ω，直流電阻為 0.160Ω±30%。

結語

汽車電氣化的趨勢將在技術創新、市場需求和政策支持等各個方面持續發展，這種演變為汽車產業的未來帶來了機會和挑戰。為了應對汽車電氣化的轉變，Murata推出了一系列解決方案，旨在加快汽車相關產品的開發速度，并增強設計靈活性。Murata的解決方案擁有多樣化的產品組合，在滿足汽車產業的動態需求方面發揮著重要作用。

由于篇幅限制，本文僅介紹Murata提供的部分相關產品。有關Murata汽車相關產品解決方案的更多信息，請聯系Murata或艾睿電子以獲得更多詳細信息和幫助。