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Murata 村田中國

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“兼具可靠性、小體積、大容量，順應CASE潮流不斷進化的車載MLCC”系列專訪的第一回介紹了村田制作所的車載多層陶瓷電容器在汽車產(chǎn)業(yè)大變革中發(fā)揮的作用。第二回介紹了村田制作所支撐車載多層陶瓷電容器優(yōu)勢的技術和生產(chǎn)體制。

這里我們將介紹分享與服務（S）和電動化（E）的相關開發(fā)動向，以及在汽車行業(yè)的供應鏈不斷變化的情形下先于需求進行技術和產(chǎn)品開發(fā)時的對策。

共享（sharing）功能有可能使得汽車工作時間大幅延長

接下來，對于CASE的“S”、即共享和服務，對MLCC的需求會有怎樣的變化呢？

在汽車行業(yè)，人們期待著能利用4級以上的自動駕駛車來實現(xiàn)共享和服務。出于這樣的用途，到現(xiàn)在為止假設1天工作4小時的汽車工作時間有可能會延長到最大24小時。這可以說是相當殘酷的使用狀況。那個時候，MLCC也會被要求有更高的可靠性。
但是目前客戶還沒有提出具體的要求。這一點對于產(chǎn)品的開發(fā)和生產(chǎn)來說是很重要的，所以我們將持續(xù)關注其動向。

在長時間連續(xù)運行的汽車上使用的MLCC，是否有必要進行設備本身的重新開發(fā)？

從設計本身來說，有可能采用比現(xiàn)在更保守的設計來提高品質(zhì)。如果既要提高質(zhì)量又要實現(xiàn)小型、大容量，就需要投入新技術，技術難度也會提高。
需要應對品質(zhì)和可靠性要求變化的，不僅僅是MLCC，半導體和機械零件也是一樣的。在整個汽車行業(yè)，都要考慮能夠?qū)崿F(xiàn)共享功能的汽車所要求的技術趨勢會如何變化，要在與各種部件的進化保持步調(diào)一致的同時采取應對策略。

以提高電動汽車的使用方便性、匹配800V電池為目標

那么，CASE中的“E”，即電動化方面有什么樣的需求變化呢？隨著混合動力車（HEV）的普及，我們似乎可以看到相當明確的路線。

電動化方面，HEV、電動汽車（BEV）、燃料電池車（FCIV）等各種各樣的形式同時推進，最終會以BEV為中心進行電動化整合。那時，我們面臨的課題是延長續(xù)航距離。為了延長續(xù)航距離，需要搭載大容量電池，但是如果單純擴大容量的話，充電時間就會變長，汽車的使用會變得不方便。因此，如何在短時間內(nèi)給大容量電池充電將成為技術開發(fā)的焦點。

目前，作為解決這個問題的方案，電池電壓高壓化（圖1）的做法受到關注?，F(xiàn)在的電壓一般是400～500V，但是已經(jīng)出現(xiàn)將其提高到800V以上的做法。部分高級車已經(jīng)實際配置800V電池。為了適應電池的高電壓化，MLCC需要在維持高品質(zhì)的同時提高耐壓性。

圖1 以縮短大容量電池充電時間為目標的電池高電壓化
應對800V電壓，這是沒有先例的領域吧？

目前，村田可以將1kV耐壓品以車載品質(zhì)投入市場。雖然這樣直接就能在一些場合使用，但是為了提高安全性和可靠性，有必要進一步加大電壓容限。實際上，客戶已經(jīng)提出了應對1.5kV～2kV的要求。應對這樣的要求將是我們的課題。

以歐洲為中心，48V電源的混合動力車正在普及。在應對這個動向時，會出現(xiàn)新的技術需求嗎？

對于48V汽車，我們目前已有的先進的耐壓100V、小型、大容量產(chǎn)品就可以充分應對。但是，有客戶要求減少使用數(shù)量，所以我們將推進大容量化來滿足這個要求。

隨著E/E架構的更新，沒有出現(xiàn)大的需求變化

在CASE潮流下，由于車載網(wǎng)絡的Ethernet（以太網(wǎng)）化等，E/E架構^*1在不斷更新。這個動向會改變對MLCC的需求嗎？

我認為即使E/E架構發(fā)生變化，對MLCC的要求也不會改變。受此變化影響最大的是，由于網(wǎng)絡高速化、技術難度提高的靜噪共模扼流線圈^*2之類的電感系統(tǒng)的被動部件。

^*1 E/E架構是指決定在車載網(wǎng)絡上如何配置構成車載系統(tǒng)的各種功能時的設計思路。E/E是Electrical/Electronic的縮寫，是電氣/電子的意思。以前，ECU（電子控制單元：Electronic Control Unit）與作為其控制對象的每個電器連接，各個ECU之間通過車載網(wǎng)絡連接。今后，預計會更多地采用對控制系統(tǒng)、車體系統(tǒng)、信息系統(tǒng)等按用途進行整理，將處理對象和ECU配置于適當位置的“域架構（domain architecture）”。另外，也有很多汽車制造商在討論在將來改用被稱為“區(qū)域架構（zone architecture）”的模式，也就是在中央放置高性能計算機，對分散的ECU處理能力加以集成。

^*2 共模扼流圈是在不影響信號的前提下，去除差分傳輸、平衡傳輸、電源、音頻線所造成的共模噪聲的濾波器。

如果非要說MLCC的變化，那就是由于車載網(wǎng)絡的多樣化，搭載的應用數(shù)量增加，MLCC的使用量有可能增加。另外，如果采用E/E架構的最終形態(tài)，也就是在中央搭載高性能計算機并對分散的控制處理加以整合的“區(qū)域架構”，會出現(xiàn)我們在講自動化帶來的需求變化時提到的大功率電源相關的需求。

但是，關于區(qū)域架構的采用，目前各汽車制造商的看法有所不同，因此我們將繼續(xù)關注今后的動向。對于目前正在開發(fā)的新型車所采用的“域架構”，能夠搭載到自動駕駛車上的MLCC就可以充分應對。

結(jié)合汽車供應鏈的變化來探索需求

隨著CASE潮流的進一步發(fā)展，今后村田在車載MLCC方面會進行怎樣的技術開發(fā)呢？

車載MLCC以率先進行小型、大容量化的民用設備的技術為基礎，著眼于車載需求不斷進步。與民用設備相比，應用時間后推5年到10年，我們的目標是以車載等級生產(chǎn)同尺寸、同容量的產(chǎn)品（圖2）。在維持可靠性的同時也會推進低ESL化和封裝用薄型產(chǎn)品的開發(fā)。

但是，面向民生設備的低壓產(chǎn)品比較多，而車載對中高壓產(chǎn)品也有較大需求。在這一點上，我們有必要先行進行車載專用高耐壓技術的開發(fā)。

圖2 民生設備與車載MLCC不同尺寸產(chǎn)品占比的變化

如前所述，這樣的技術開發(fā)和產(chǎn)品開發(fā)是在抓住客戶需求的同時描繪路線圖的基礎上展開的。但是近年來，決定汽車供應鏈，換言之，決定汽車技術開發(fā)方向的客戶已經(jīng)發(fā)生變化，為了把握需求，應該關注的目標也在復雜化。

過去，每個OEM的系列供應商基本上都是固定的。但是，現(xiàn)在出現(xiàn)了不委托一級供應商進行系統(tǒng)設計，而由OEM自行設計的情況。我們要看清楚未來的車載系統(tǒng)規(guī)格是由誰決定的，盡早將需求和村田的技術開發(fā)進行磨合。另外，還要關注向OEM和一級供應商提供技術方案的IC制造商的動向。

的確是這樣，對需求的調(diào)查也要結(jié)合時代變化，要講求戰(zhàn)術。

村田在橫浜事務所設置了應用開發(fā)隊伍，為生產(chǎn)車載系統(tǒng)的客戶提供MLCC應用的開發(fā)和建議。同時，這里還可接受客戶委托提供對客戶的基板設計進行優(yōu)化的評價、建議，以及對EMI噪聲的評價服務。

但是，單憑村田的一已之力，并不能對客戶開發(fā)的各個車載系統(tǒng)做出與其特征相符的評價。我們會與客戶的設計師磨合，對試產(chǎn)階段的系統(tǒng)進行評價，并提出解決技術課題、削減零部件使用量、進一步提高效率的解決方案。

2021年，我們計劃在橫浜市未來港設立創(chuàng)新中心，在那里投入一臺整車，創(chuàng)設一個可以測量EMI和通信噪聲的站點。今后，我們還將致力于這種能夠增進與客戶接觸的活動。

目前，參與車載MLCC競爭的企業(yè)確實很少，但是如果電動化和自動駕駛?cè)〉眠M展，中國企業(yè)和新興企業(yè)也可能會加入和加劇競爭。今后，我們?nèi)詫⒛_踏實地，以高可靠性為目標。

車載MLCC以率先進行小型、大容量化的民用設備的技術為基礎，著眼于車載需求不斷進步。主要是在保持可靠性的同時，進一步提升小型化、大容量化、高耐壓化、薄型化、低ESL化等。

另一方面，在供應鏈復雜化的過程中，過去的客戶有所改變，設計的重點有時也會轉(zhuǎn)移到OEM，因此我們要明確供應鏈，看準以OEM為首的供應鏈中的客戶（特別是設計），正確把握VOC，從計階段進行磨合。這對于新產(chǎn)品及時投放市場是很重要的。

順應CASE潮流的車載MLCC前景廣闊

村田的MLCC在幕后默默支持著汽車行業(yè)百年一遇的大變革，是不可或缺的配角。

MLCC的技術要求非常高，在汽車中使用量也很龐大。村田擁有從材料到產(chǎn)品一條龍生產(chǎn)，并根據(jù)CASE潮流及時提出合適的解決方案的能力，正因如此，才能生產(chǎn)出先進的車載MLCC元件。今后，隨著車載系統(tǒng)和車載半導體的發(fā)展，村田也會切實地發(fā)展進步。

兼具高品質(zhì)、可靠性和小型、大容量的車載MLCC，今后還有望在汽車以外的領域擴大應用。現(xiàn)在，很多企業(yè)在挑戰(zhàn)與人共存的機器人的開發(fā)，致力于開拓新市場。同時，應用汽車領域培育的自動化、電動化，聯(lián)網(wǎng)技術，無人操作的小型農(nóng)機和建筑設備、產(chǎn)業(yè)用無人機，宅急送和外賣行業(yè)使用的小型移動工具等的開發(fā)也在進行中。

車載MLCC業(yè)已形成廣闊的市場，在不久的將來可能還會有更大的飛躍。村田的車載MLCC的進步及其應用的擴大將倍受關注。

受訪人：左為市場營銷經(jīng)理吉田智司，右為市場營銷高級經(jīng)理吉田高裕。

《CASE時代的汽車使用多少MLCC》介紹了村田制作所的“兼具可靠性、小體積、大容量，順應CASE潮流不斷進化的車載MLCC”。系列報道共分三個部分：

• 車載多層陶瓷電容器(MLCC)在汽車產(chǎn)業(yè)大變革中發(fā)揮的作用。

  
  

• 支撐村田車載MLCC優(yōu)勢的技術和生產(chǎn)體制。

  
  

• 汽車行業(yè)供應鏈不斷變化，如何先于市場需求布局技術和產(chǎn)品開發(fā)？

  
  

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