汽车电气化领域的革命性变革与解决方案

近年来，由于车辆电动化的快速发展，汽车工业经历了一场革命性的转变。随着技术的进步以及环境意识的增强，汽车制造商和消费者越来越关注电动汽车（EV）及电动化技术的研究、开发和应用。这一转变不仅对传统内燃机汽车带来了挑战，同时也标志着汽车领域中一个新的竞争格局。在这样的背景下，了解车辆电动化发展的趋势成为了关键且不可避免的议题。本文旨在探讨车辆电动化的应用需求，并讨论村田公司在这一不断发展的领域中提供的相关解决方案。

汽车电气化正推动电子元件需求的增长

随着车辆变得更加电气化，对电子元件的需求预计将显著增加。技术创新，尤其是在电池技术方面，推动了电动汽车续航里程和充电速度的显著提升。车辆也变得更加智能和互联，结合车联网（V2X）通信和自动驾驶等技术来提升驾驶安全性和用户体验。

由于环境意识的增强和节能努力，市场需求也在上升。消费者越来越倾向于选择电动和环保型车辆，从而推动了电气化技术的应用和市场渗透。此外，各国相继出台了政府支持政策和补贴措施，以激励电动汽车的发展，进一步推动了汽车电气化行业的增长。

村田预计对高性能汽车组件的需求将激增，这促使其持续专注于以提高可靠性为核心的产品开发。通过确保在高温下的正常运行并增强安全功能，村田为电力电子系统在重负载下的稳定运行作出贡献。

村田致力于设计和制造组件，以帮助工程师开创下一波交通应用的浪潮。对创新型电子产品的持续需求支持了新兴移动技术的发展，例如电动汽车 (EVs)、高级驾驶辅助系统 (ADAS)、信息娱乐系统和出行即服务 (MaaS)。

用于汽车应用的产品种类繁多，包括逆变器、BMS（电池管理系统）、OBC（车载充电器）、DC-DC转换器、车辆电气化的发动机ECU，以及用于车辆连接的TCU（远程信息处理控制单元）和IVI（车载信息娱乐系统）。此外，也包括用于汽车AD/ADAS（高级驾驶辅助系统）的产品，例如ADAS、APA（自动泊车辅助）、LiDAR、雷达和感应摄像头，以及汽车照明、EPS（电动助力转向）、PKE（无钥匙进入系统）/TPMS（胎压监测系统）、网关/车载局域网等，用于车身/底盘/安全的产品。

村田（Murata）提供专为汽车电气化应用量身打造的全面解决方案。以下将介绍村田（Murata）提供的相关产品的一些关键功能特点。

高温薄膜电容器和NTC热敏电阻符合汽车行业要求

首先，村田制作所推出了高温薄膜电容，这是一种使用塑料聚合物薄膜作为介电材料的电容器。它们具有良好的频率和温度特性，无直流偏置，并且具有高绝缘电阻。近年来，常用的类型是金属化薄膜电容器，其内部电极通过蒸镀方式附着在薄膜上。

薄膜电容器可以根据结构和介电材料的类型进行分类。薄膜电容器的结构通常可以分为两种类型："卷绕型"和"叠层型"。卷绕型是将聚合物薄膜卷绕和冲压后再插入外壳。叠层型是将多层聚合物薄膜堆叠后再插入外壳。目前，由于制造方便，卷绕型被更广泛地使用。

薄膜电容器使用包括 PP、PET、PEN 和 PPS 在内的各种聚合物材料作为介电材料。薄膜电容器的特性会因所使用的介电材料类型而有显著差异，其应用也不同。例如，PP 薄膜电容器具有良好的自愈性能和高可靠性，因此广泛应用于汽车和工业设备领域。

目前，常用于汽车和工业应用的PP薄膜电容器的工作温度通常能够确保最高至105°C。此外，村田（Murata）的FH系列采用耐高温且具有高介电常数的薄膜，能够在125°C的环境下持续运行。这些电容器还具备在高温环境下的自愈功能，与以往的PP薄膜电容器相比，实现了小型化。FH系列的目标应用包括需要高温耐受性和高可靠性的混合动力和电动车辆的滤波电容器，以及工业设备。

另一方面，NTC（负温度系数）热敏电阻是一种热敏电阻，以其温度升高时电阻减小的特性命名。它们通常用作温度传感器，广泛应用于各种场景，例如空调的温度指示器、智能手机、电水壶和电熨斗的温度控制设备，以及电力设备中的电流控制设备。随着车辆电气化的不断增加，NTC热敏电阻在汽车产品中的应用也越来越多。

Murata于1984年左右开始量产NTC热敏电阻，目前主要提供基于芯片的产品系列。Murata的NCU系列NTC热敏电阻是用于温度检测的SMD芯片型温度传感器。它们具有高可靠性，适用于对可靠性要求较高的汽车市场，可在宽温度范围内提供温度检测和补偿功能。

用于汽车信号和电力传输应用的共模扼流线圈

在汽车环境中，因高噪声水平的特性，有效的噪声过滤至关重要。村田 (Murata) 推出了用于 EMI 抑制滤波器 (电磁兼容性和噪声抑制) 的共模扼流圈 (CMCC)。共模扼流圈是一种旨在减少在差分传输线 (常用于 USB/HDMI/MIPI，以及汽车 CAN/CAN-FD/100Base-T1/1000Base-T1/SerDes/A2B®)、电力线和音频线中会引发问题的共模噪声的滤波器。共模扼流圈不影响信号 (具有高截止频率)，非常适合于消除频率范围在几 MHz 到几百 MHz 的共模噪声。

共模扼流圈线圈提供了两个优势：即使信号和噪声的频率重叠，只要导电模式不同，噪声就可以被消除。此外，即使在高差模电流的情况下，也不会发生磁芯饱和，从而避免性能下降。

对于汽车应用，村田提供适用于不同信号线路的各种共模扼流圈。针对多媒体娱乐系统中的USB、HDMI、LVDS等信号线路，可使用紧凑且超薄型的多层结构DLM11SN_HZ2，其对高速差分信号线路的信号波形无影响，并能降低噪声。绕线型的DLW21SZ_HQ2可在宽温度范围内工作（-40至105°C），且具有非常高的自谐振频率，可实现更高的截止频率以及优异的高速信号传输特性。DLW21SZ_XQ2则提供了高共模阻抗、卓越的噪声抑制效果，对高速差分信号线路的信号波形无影响，并能降低噪声。

针对安全应用，绕组类型DLW21SH_HQ2在-40至125°C的温度范围内运行，具有极高的自谐振频率，可实现更高的截止频率以及优秀的高速信号传输特性。DLW31SH_SQ2在高频段实现高阻抗，在宽频段内具有优异的噪声抑制效果，适用于指定温度范围内的汽车应用。此外，村田提供多种适用于CAN/FlexRay应用、车载以太网和电源线应用的共模扼流圈线圈。

高质量车规级晶体元件和功率电感器

村田还提供汽车级晶体谐振器（XRCGB系列、XRCGE系列），采用村田独特的封装技术，确保卓越的质量、大规模生产能力和成本优势。这些晶体谐振器旨在满足车载以太网PHY下一代汽车通信标准，其产品规格能够满足客户需求。它们提供负载电容（Cs）选项，如6pF、8pF、10pF等。此外，产品阵容中还增加了额定温度为+125°C/ +150°C的产品。

村田面向汽车级的晶体谐振器满足汽车使用的可靠性要求（AEC-Q200），并经过各种测试，包括在+125°C下进行1000小时的高温暴露，从-55°C到+125°C进行1000次温度循环，在+85°C、85%相对湿度、DC6V条件下进行1000小时的加湿负载，以及在+125°C、DC6V条件下进行1000小时的高温负载。

这些晶体谐振器采用紧凑的高可靠性封装设计，适合ECU的小型化，尺寸为2.0×1.6mm。与3.2×2.5mm的尺寸相比，它们实现了惊人的60%尺寸减小。它们利用CERALOCK技术实现高可靠性封装，提供出色的机械和气候抗性性能，例如抗冲击能力。

村田的专有颗粒筛选技术能够准确识别生产过程中可能导致晶体谐振器特性恶化的含颗粒缺陷产品。其外形设计适合AOI（自动光学检测），并采用小尺寸角电极设计，以增强焊接锡角的可见性。

村田还提供符合ISO16750-3（发动机振动测试）的功率电感，推荐用于汽车动力传动系统和安全设备，包括MDH10060C-100MB#和MDH10060C-101MB#。这些功率电感的尺寸为10.1±0.3mm（长度）、10.0±0.3mm（宽度）和6.0±0.3mm（高度），支持在0.1MHz测量频率下的10μH±20%的电感量，工作温度范围（包括自温升）为-55°C到150°C。它们采用带屏蔽的铁氧体磁芯。

对于MDH10060C-100MB#，感值变化的额定电流（Isat）为4.8A（最大）/ 6A（典型），温升的额定电流（Itemp）为3.4A（最大）/ 5.2A（典型），最大直流电阻为0.0247Ω，直流电阻为0.019Ω±30%。

对于 MDH10060C-101MB#，感值变化的额定电流（Isat）为 1.5A（最大）/ 1.9A（典型），温升的额定电流（Itemp）为 1.2A（最大）/ 1.8A（典型），最大直流电阻为 0.208Ω，直流电阻为 0.160Ω ±30%。

结论

汽车电气化的趋势将在技术创新、市场需求和政策支持等多个方面继续发展。这一演变为汽车行业的未来带来了机遇和挑战。为了响应这一向汽车电气化转变的趋势，Murata 推出了多种解决方案，旨在加快开发速度并提升汽车相关产品的设计灵活性。凭借多样化的产品组合，Murata 的解决方案在满足汽车行业多变需求方面发挥了重要作用。

由于空间限制，本文仅涵盖了Murata提供的部分相关产品。如需了解有关Murata汽车相关产品解决方案的更多信息，请联系Murata或Arrow以获取更多详情和帮助。