Теги → конденсатор
Быстрый переход

Карантинные меры в Малайзии привели к дефициту алюминиевых конденсаторов

Связанные с пандемией COVID-19 недавние локдауны в Малайзии привели к тому, что производителям электронных компонентов Chemi-Con и Nichicon пришлось закрыть здесь свои заводы в июле и августе. И даже после окончания самого сложного периода к работе вернулось только порядка 60 % сотрудников — это ограничило возможности выпуска электронных компонентов различного назначения.

techspot.com

techspot.com

Вместе с долей компании Rubycon на японские Chemi-Con и Nichico приходится немалая часть глобального производства повсеместно используемых алюминиевых конденсаторов, применяемых в электротранспорте, компьютерах и многих других устройствах.

По данным источников в индустрии, из-за ситуации с COVID-19 поставки алюминиевых конденсаторов в мире могут уменьшиться на 30-60 %. Сроки выполнения свежих заказов уже увеличились до шести и более месяцев. Некоторые производители, не дождавшись своей очереди, перераспределили свои заказы тайваньским и китайским поставщикам.

Это только одна из проблем, в последнее время возникших у производителей. Относительно недавно начали расти цены на редкоземельные элементы, что, в итоге, негативно сказывается на стоимости всей электроники. Остановки производства в Малайзии вызвали перебои с поставками и керамических конденсаторов, которые также широко используются во всевозможных устройствах. Нехватка чипов для дисплеев негативно повлияла на все отрасли, использующие устройства с экранами, а по оценкам Taiwan Semiconductor Manufacturing Company (TSMC) общемировая нехватка чипов различного назначения продлится и в 2022 году.

Вспышка коронавируса в Азии грозит дефицитом керамических конденсаторов — это может отразиться на производстве всей электроники

Крупнейший в мире производитель многослойных керамических конденсаторов (MLCC), японская компания Murata Manufacturing, вынужден остановить на неделю производство на одном из своих заводов из-за вспышки коронавируса. Ещё один производитель MLCC, японская Taiyo Yuden, заявил о частичной остановке производства на своём заводе в Малайзии из-за заражения сотрудников. Всё это может привести к дефициту MLCC, которые широко применяются в современной электронике.

Изображение: Kiyoshi Ota / Bloomberg News

Изображение: Kiyoshi Ota / Bloomberg News

В этом году мир увидел, как нехватка обычно малозаметных компонентов может ударить по цепочкам поставок. Из-за глобальной нехватки полупроводниковой продукции производители автомобилей и электроники были вынуждены приостанавливать процесс выпуска продукции, неся значительные убытки. По мнению аналитиков, ситуация с MLCC отличается от ситуации с полупроводниковыми изделиями, поскольку существует более обширная сеть поставщиков.

Тем не менее, компании внимательно следят за тенденциями, поскольку любой дефицит MLCC будет иметь серьёзные последствия. Многослойные керамические конденсаторы иногда называют «рисом электронной промышленности», поскольку их размер меньше рисового зерна, но при этом без MLCC не может обойтись ни один iPhone, современная игровая консоль или автомобиль. Конденсаторы обеспечивают ёмкость для хранения энергии, а многослойность означает наличие нескольких проводящих и изолирующих слоёв, за счёт чего обеспечивается более высокая производительность в ограниченном пространстве, например, внутри смартфона.

MLCC преимущественно производятся в Юго-Восточной Азии, Японии, Южной Корее, Китае и на Тайване. Некоторые из этих регионов были недавно поражены одним из опасных штаммов инфекции COVID-19. В результате Murata, на долю которой приходится 40 % глобального рынка керамических конденсаторов, закрыла один из своих крупнейших заводов в японском городе Фукуи после того, как коронавирусом заразились 98 сотрудников предприятия. Представитель компании сказал, что Murata использует другие заводы для компенсации потерь производства, и что пока трудно оценить последствия недельного простоя. По мере развития технологий MLCC становятся мощнее и меньше, но их количество в современных смартфонах и автомобилях продолжает увеличиваться, особенно это касается 5G-смартфонов и электромобилей.

Многослойные керамические конденсаторы (MLCC) / Изображение: Zuma Press

Многослойные керамические конденсаторы (MLCC) / Изображение: Zuma Press

Завод компании Taiyo Yuden в Малайзии работал на полную мощность, но недавно пришлось снизить объём производства на 15-20 % после требования местных властей, которые настаивали на уменьшении используемой рабочей силы в качестве меры профилактики COVID-19. Согласно имеющимся данным, в сложившейся ситуации доставка продукции клиентам Taiyo занимает больше времени, чем обычно, что также может негативно отразиться на ситуации. Официальные представители компании воздерживаются от комментариев по данному вопросу.

Заводы по производству MLCC компаний Samsung Electro-Mechanics и Murata есть на Филиппинах, но и там последнее время фиксируются рекордные по количеству заражений случаи распространения COVID-19. Согласно имеющимся данным, завод Samsung на Филиппинах в настоящее время работает на полную мощность.

Свободный рынок может помочь сохранить баланс спроса и предложения в сложившейся ситуации. Тайваньская Yageo, занимающаяся производством MLCC, заявила, что большинство принадлежащих компании заводом находятся в Китае и на Тайване, где число заражений продолжает оставаться на низком уровне. В компании отметили увеличение объёмов производства, а также готовность взяться за выполнение срочных заказов.

Коронавирус вынудил крупнейшего производителя конденсаторов приостановить работу предприятия в Японии

Известно, что кризис полупроводниковой отрасли затронул производство не только сложных интегральных микросхем, но и пассивных электронных компонентов. В качестве примера можно привести недавнее решение Murata Manufacturing приостановить работу своего крупнейшего предприятия в Японии до 31 августа. В результате объёмы выпуска керамических конденсаторов, крупнейшим производителем которых компания является, будут сокращены.

Источник изображения: Murata Manufacturing

Источник изображения: Murata Manufacturing

Проблема заключается в том, как поясняет Nikkei Asian Review, что на предприятии Murata в японской префектуре Фукуи было выявлено 98 случаев заражения новым штаммом коронавирусной инфекции. Численность персонала на этом предприятии достигает 7000 человек, им предстоит пройти ПЦР-тестирование, а работу предприятие сможет возобновить только первого сентября. Одновременно начнётся массовая вакцинация сотрудников.

Как поясняют эксперты, до сих пор степень распространения коронавирусной инфекции в сельских районах Японии, где расположено большинство производственных предприятий, оставалась низкой, но сейчас ситуация меняется в худшую сторону. Murata обещает компенсировать простой главного предприятия за счёт имеющихся запасов готовой продукции и при необходимости увеличить объёмы производства на других предприятиях, включая расположенные за пределами Японии. Компания контролирует около 40 % мирового рынка керамических конденсаторов, которые используются при производстве широкого спектра электронных устройств, включая смартфоны.

Расследование показало, что первый случай заражения на предприятии Murata в Фукуи связан с визитом представителя подрядной организации, который обедал в компании сотрудников предприятия, а также принимал участие в спортивном мероприятии без маски. На производственных линиях Murata не только требует от персонала носить маски, но и соблюдать социальную дистанцию. Эксперты считают, что остановка предприятия Murata не сможет оказать существенного влияния на рынок конденсаторов, но угроза распространения штамма «дельта» в сельских районах Японии представляет определённый риск для деятельности других предприятий отрасли.

Локдаун в Малайзии грозит дефицитом конденсаторов: анонс iPhone 13 в опасности

Мировой центр производства конденсаторов для поверхностного монтажа — Малайзия — бессрочно продлила карантинные ограничения. Это связано с серьёзным ростом случаев заболевания коронавирусом COVID-19. В перечень мер в том числе входят ограничения на перемещения граждан и на их пребывание на производстве. Всё это грозит обернуться сокращением поставок конденсаторов, что может привести к срыву запланированных на эту осень анонсов, включая выпуск нового смартфона Apple.

Выпуском электролитических, танталовых и MLCC конденсаторов (для поверхностного монтажа) в Малайзии занимаются многие компании. Дефицит пока не угрожает MLCC-продукции нижней и средней ценовой категории, складских запасов которой хватит на 60 дней. Но запас «элитных» конденсаторов истощится уже через 30 дней. В их число входят элементы с высокими характеристиками, которые удовлетворяют Apple и производителей серверного оборудования. Такие элементы рискуют вскоре стать дефицитной продукцией, утверждают аналитики компании TrendForce.

В частности, с ограничением производства и поставок в Малайзии уже столкнулись японские компании Taiyo Yuden (производитель MLCC), NDK и Epson (поставщики кремниевых пластин для выпуска конденсаторов) и Panasonic (производитель электролитических конденсаторов). Также о перебоях в работе сообщили тайваньские производители в Малайзии, например компания R-Chip Walsin Technology. Все они, так или иначе, уже почувствовали на себе бессрочное продление карантинных ограничений в этой стране.

Получить выгоду от складывающейся ситуации рассчитывают японские и другие производители с заводами вне Малайзии. На это делают ставку компании Murata, Kyocera и Samsung, но их мощностей не хватит для полного покрытия возможного дефицита, предупреждают аналитики.

Поставщики высококачественных конденсаторов для техники Apple — компании Murata, Taiyo Yuden и Kyocera — уже предупреждают о вероятной нехватке элементов для удовлетворения потребностей всех заказчиков, в список которых кроме Apple входят производители ноутбуков, серверов и сетевой продукции. Поставки компьютерной и электронной продукции в третьем и четвёртом кварталах из-за этого могут заметно задержаться. Нетрудно спрогнозировать, что дефицит вызовет рост цен.

Нанотехнологии помогли Samsung создать уникальный конденсатор для миниатюрной электроники

Несмотря на стремительную миниатюризацию полупроводников, далеко не всю электронику можно создать в виде одного чипа. На монтажной плате всё ещё присутствует масса компонентов, например, отвечающих за цепи питания. Чтобы выпустить миниатюрное устройство разработчики также создают дискретные компоненты всё меньших размеров. Особенно в этом преуспела компания Samsung Electro-Mechanics, которая представила MLCC-конденсатор с уникальными свойствами.

Источник изображения: Samsung

Источник изображения: Samsung Electro-Mechanics

Конденсаторы MLCC или, по-русски, многослойные керамические конденсаторы играют важную роль в схемах стабилизации токов в цепях питания. Они используются в обвязке чипов и занимают на плате и в устройстве определённый объём пространства. Поэтому размеры конденсаторов по отношению к их рабочим характеристикам играют важную роль. Тем более что в составе смартфона может быть до 1000 таких компонентов.

Источник изображения: Samsung Electro-Mechanics

Источник изображения: Samsung Electro-Mechanics

До сих пор в типоразмере элемента 0402 (длина 0,4 мм, ширина 0,2 мм) ёмкостью 1 мкФ максимальное рабочее напряжение составляло 4 В. Для использования в цепях питания смартфонов и в другой электронике этого недостаточно, чтобы обеспечить надёжную и долговременную работу устройств. Производители были вынуждены использовать более объёмные компоненты большего типоразмера.

Сегодня в Samsung Electro-Mechanics сообщили, что они смогли создать технологию и оборудование для выпуска многослойных керамических конденсаторов типоразмера 0402 ёмкостью 1 мкФ и рабочим напряжением 6,3 В. Эти элементы будут прекрасно работать в цепях стабилизации тока и не только. Миниатюризация сделала ещё один шаг вперёд.

Источник изображения: Samsung Electro-Mechanics

Источник изображения: Samsung Electro-Mechanics

Отметим, чтобы создать и наладить производство таких конденсаторов в Samsung разработали технологию создания сверхтончайших диэлектрических плёнок, что можно считать отличным примером применения нанотехнологий на практике.

Крупнейший производитель конденсаторов намерен измениться ради доли на рынке электромобилей

Эволюционные процессы на автомобильном рынке привлекают к созданию компонентов для электромобилей даже компании, которые ранее были далеки от этого. Murata является крупнейшим в мире производителем конденсаторов, и пока автомобильный сегмент обеспечивает ей 17 % выручки, но в свете перехода на электромобили перед компанией открываются совершенно новые перспективы.

Источник изображения: Nikkei Asian Review

Источник изображения: Nikkei Asian Review

Издание Nikkei Asian Review взяло интервью у президента компании Murata Норио Накадзимы (Norio Nakajima), который возглавил её в июне текущего года, став первым директором за семидесятилетнюю историю компании, не имеющим отношения к семье её основателя.

Сейчас телекоммуникационный сегмент, включая рынок смартфонов, обеспечивает Murata 52 процентами выручки, но намеченное усиление автомобильного бизнеса не должно сказаться на перспективах продукции компании для рынка смартфонов. По прогнозам руководства Murata, в ближайшие три года развитие инфраструктуры 5G будет строиться вокруг смартфонов, но в дальнейшем начнут повышать свою важность транспортная сфера и промышленное применение соответствующих сетей связи. На рынке компонентов для электромобилей Murata рассчитывает стать заметным игроком, для этого она уже обзаводится соответствующими активами как в Японии, так и за её пределами.

Регионы присутствия Murata в самой Японии исторически были удалены от тех мест, где производятся и разрабатываются автомобили. Это вынудило Murata построить в Токио восемнадцатиэтажный исследовательский центр, способный обеспечить работой 1850 специалистов. От штаб-квартиры Nissan Motor он расположен всего в двух кварталах, а именно этого автопроизводителя Murata считает своим самым перспективным клиентом на направлении электромобилей. По крайней мере, Toyota и Honda пока предпочитают выпускать либо гибриды, либо машины на топливных водородных ячейках, а Nissan массово производит один из самых популярных электромобилей в мире — Leaf.

Сейчас Murata снабжает автопроизводителей инерционными датчиками и датчиками для подушек безопасности, но по мере экспансии электромобилей она расширит спектр предлагаемых компонентов. В Японии и Китае продажи новых автомобилей без тяговых электродвигателей в той или иной комбинации будут запрещены к 2035 году, в Великобритании это произойдёт уже в 2030 году. Японская компания Murata рассчитывает трансформировать свой бизнес таким образом, чтобы не остаться за бортом технического прогресса.

В Корее девять японских производителей конденсаторов оштрафованы за сговор

Волна штрафов ведущим японским производителям конденсаторов докатилась до Южной Кореи. В марте, как мы в своё время сообщали, Евросоюз завершил расследование картельного сговора на рынке конденсаторов среди девяти японских компаний. Штраф на общую сумму $312,5 млн за согласованное поднятие цен на продукцию был выписан компаниям Hitachi, Rubycon, ELNA, Tokin, NEC, Matsuo, Nichicon, Nippon Chemi-Con, Vishay Polytech, Holy Stone Holdings, Holy Stone Enterprises и Sanyo Electric. О сговоре стало известно со слов представителей Sanyo, которая за сотрудничество со следствием была освобождена от наказания. Сговор действовал целых 14 лет с 1998 года по 2012, чему можно только удивляться.

В Южной Корее расследование сговора на рынке конденсаторов охватило немного другой период: с 2000 года по 2014 год включительно. Список нарушивших закон японских производителей конденсаторов источник не приводит, но в числе виновных называет компанию Tokin Corp, которая не была замечена в преступном сговоре в Европе. Создаётся неприятное впечатление, что круг фигурантов может оказаться намного шире, чем определило следствие. Кстати, антимонопольные органы Японии, ЕС, Тайваня и Сингапура начали прощупывать почву в отношении возможных нарушений на рынке конденсаторов после 2014 года. И ведь точно что-то найдут!

В Южной Корее японские производители конденсаторов в разные периоды удерживали и удерживают от 40 % до 70 % рынка. Продукция поставлялась компаниям Samsung Electronics, LG Electronics и другим локальным производителям электроники. По оценкам регулятора, южнокорейские компании за весь период заплатили японским производителям конденсаторов около $655 млн (737 млрд южнокорейских вон). Установленный к выплате штраф составил всего 36 млрд вон или порядка $32 млн. Эта сумма, поделённая на девять компаний, вряд ли заставит их стать честнее. Ждём, когда к теме подтянется Китай. В последние годы эти научились спрашивать с иностранных нарушителей по всей строгости закона.

Японские производители конденсаторов 14 лет водили за нос антимонопольные органы

На днях Европейская Комиссия выпустила постановление, согласно которому девять японских производителей конденсаторов были обложены высокими штрафами за картельный сговор. Все девять японских производителей относятся к крупнейшим в мире компаниям по объёмам выпуска алюминиевых и танталовых конденсаторов. По сообщению сайта Bit-tech.net, общая сумма штрафа составила 221 млн фунтов стерлингов ($312,5 млн). Период действия сговора охватывает внушительный промежуток времени с 1998 по 2012 год — целых 14 лет. Возможно, это могло бы продолжаться дольше, но у компании Sanyo Electric Company проснулась совесть и она донесла на «партнёров».

Чистосердечное признание Sanyo Electric освободило компанию от уплаты штрафа в размере 28 млн фунтов стерлингов. Остальные компании — Hitachi, Rubycon, ELNA, Tokin, NEC, Matsuo, Nichicon, Nippon Chemi-Con, Vishay Polytech, Holy Stone Holdings и Holy Stone Enterprises — заплатили каждая свою цену за участие в картеле. Сумма штрафа определялась исходя из степени сотрудничества со следствием. Наибольший штраф заплатила компания Nippon Chemi-Con — 97,921 млн евро. Вероятно, она просто узнала о начале расследования последней.

Как вы наверняка знаете, без тех или иных конденсаторов не обходится практически ни один электрический или электронный прибор в мире. Соответственно, сговор с целью устранить внутреннюю конкуренцию и повысить отпускные цены на конденсаторы привёл как к повышению затрат производителей электроники, так и к лишним тратам обычных пользователей. И хотя встречи и тайные контакты представителей разных фирм проходили за пределами Европейского Союза, Комиссия ЕС постановила, что никакой сговор не может и не должен остаться безнаказанным.

Это не первое и наверняка не последнее наказание производителей за ценовой сговор. За последние десять лет за монопольные действия были оштрафованы производители LCD-панелей, оптических приводов, видеокарт и компьютерной памяти. Как заметил ещё в 18 веке английский публицист Томас Джозеф Даннинг, которого позже в «Капитале» процитировал Карл Маркс, «Обеспечьте 10 %, и капитал согласен на всякое применение, при 20 % он становится оживлённым, при 50 % положительно готов сломать себе голову, при 100 % он попирает все человеческие законы, при 300 % нет такого преступления, на которое он не рискнул бы, хотя бы под страхом виселицы».

Российские керамические конденсаторы превосходят многие импортные аналоги

Холдинг «Росэлектроника» госкорпорации Ростех объявил о разработке передовых керамических конденсаторов, появление которых на рынке будет способствовать выполнению программы импортозамещения.

Изделия серии К10-83, созданные специалистами  АО «НИИ «Гириконд» (входит в состав «Росэлектроники»), как утверждается, по своим параметрам превосходят многие импортные аналоги. Новые конденсаторы, в частности, смогут заменить изделия американских компаний AVX, Kemet и Vishay.

Российские изделия предназначены для работы в диапазоне напряжений 16–500 В, тогда как импортные аналоги — 50–100 В. Кроме того, конденсаторы К10-83 характеризуются более высокими номинальными ёмкостями, варьирующимися от 0,0056 до 4,7 мкФ против 0,00012–0,47 мкФ у распространённых американских решений.

При этом серия конденсаторов К10-83 включает в себя более миниатюрные изделия — типоразмера «0603» по международной классификации (1,6 × 0,8 × 0,9 мм), тогда как американские производители предлагают минимальный типоразмер «0805» (2 × 1,25 × 1,3 мм). Максимальный типоразмер отечественных конденсаторов — «2220» (5,6 × 5,0 × 1,8 мм), у американских производителей — «2225» (5,6 × 6,3 × 2 мм).

Ожидается, что новые российские изделия найдут самое широкое применение, заменив до 40 % аналогичных импортных решений, использующихся в отечественной радиоэлектронной аппаратуре. 

Японцы уменьшили размеры конденсаторов в 1000 раз

Современная электроника даже в её концентрированном виде — в качестве интегральных схем — немыслима без такого электротехнического элемента, как конденсатор. В зависимости от требуемых условий используются те или иные виды этих приборов, характеристики которых очень сильно отличаются друг от друга. Для низкочастотных цепей и для силовой электроники востребованы электролитические конденсаторы. Они отличаются высокой удельной плотностью хранения энергии и высокой выходной мощностью. Одна беда — на печатных платах «банки» электролитических конденсаторов занимают достаточно много места. Это больно ранит разработчиков компактных решений и сдерживает их фантазию.

Конденсатор на нанотрубуках в 1000 раз компактнее аналогичного по ёмкости электролитического конденсатора

Конденсатор на нанотрубках в 1000 раз компактнее аналогичного по ёмкости электролитического конденсатора

Помочь горю разработчиков взялись японские учёные. Институт AIST (Advanced Industrial Science and Technology) предложил конденсаторы, в основе которых лежат углеродные нанотрубки (CNT, carbon nanotubes). Это как активированный уголь. С виду пуговка, но своей огромной внутренней площадью капилляров активированный уголь помог спасти поутру не один страдающий организм. На электрод CNT-конденсаторов наносится несколько слоёв углеродных нанотрубок. Тем самым создаются условия для накопления энергии с высокой плотностью. Также высокая проводимость углеродных трубок обеспечивает максимальные рабочие токи, отдавая при разряде импульс с высокой мощностью.

На одной 100-мм кремниевой пластине создано 4700 конденсаторов с характеристиками, повторяющими свойства электролитических конденсатороа

На одной 100-мм кремниевой пластине создано 4700 CNT-конденсаторов с характеристиками, повторяющими свойства электролитических конденсаторов

Но главное во всём этом то, что размеры CNT-конденсаторов в 1000 раз меньше размеров их электролитических аналогов (на три порядка!). Более того, конденсаторы на нанотрубках можно выпускать на кремниевых подложках с помощью традиционной полупроводниковой литографии. Это радикально снизит себестоимость решений с сохранением всех ключевых рабочих характеристик. Монтажные платы станут меньше, электроника значительно уменьшится в размерах и сможет принимать причудливые формы. К сожалению, разработчики не ответили на главный вопрос: Когда? Будем ждать новостей. Отдельный привет военным. Идея с пушкой Гаусса может заиграть новыми красками.

Стартап Zap&Go: графеновый суперконденсатор для зарядки мобильной электроники

Классические резервные аккумуляторы, наиболее известными брендовыми представителями которых можно назвать серию Mi Power Bank от Xiaomi или же портативные внешние батареи Microsoft Portable Power, стали весьма популярным средством продления работы мобильного устройства в эпоху QHD-дисплеев и мощных многоядерных процессоров. 

Авторы Indiegogo-стартапа Zap&Go решили внести свой вклад в решение проблемы быстро теряющей заряд современной электроники и различных гаджетов. Для этого они готовят к запуску на рынок первый серийный резервный аккумулятор с графеновым суперконденсатором. Главным козырем Zap&Go станет возможность его сверхбыстрой зарядки от сети, чем не могут похвастаться другие портативные источники питания.

Разработчики Zap&Go обещают, их батарея запасает за пять минут от электрической розетки достаточно энергии для 100-процентного восстановления заряда на iPhone 5S, или же для 50-процентного восполнения ёмкости аккумулятора iPad Air. 

Добиться заявленных характеристик позволило применение в качестве ключевого компонента новинки одной из аллотропных модификаций углерода — графена. При этом готовящийся к производству резервный аккумулятор, который сумел собрать на Indiegogo сумму $114,5 тыс. при первоначально необходимых для успешного краудфандинга $30 тыс., подвержен достаточно медленной самостоятельной разрядке — аккумулятор потеряет примерно 20 % заряда за 72 часа. 

При этом в описании к Zap&Go ни слова не говорится о его номинальной ёмкости, судить о которой можно лишь по регулярно повторяющимся упоминаниям в контексте возможности полностью зарядить аккумулятор на 1560 мА·ч (ёмкость аккумулятора iPhone 5S) за раз. 

Создатели устройства укомплектуют его несколькими адаптерами-вилками для подключения к различным типам розеток, что выглядит приятным бонусом для часто путешествующих покупателей. В остальном же данная модель не отличается кардинальным образом от других резервных аккумуляторов. 

Розничная стоимость модели Zap&Go составляет $99, а поставки аккумулятора с графеновым суперконденсатором стартуют в октябре 2015 года. 

Новая технология позволит электромобилям питаться от кузовных панелей

Австралийские исследователи из Квинслендского технологического университета разрабатывают новую технологию, которая позволит существенно улучшить подсистему питания электромобилей.

Shutterstock

Shutterstock

Идея заключается в использовании суперконденсаторов нового типа. Дело в том, что по сравнению с обычными аккумуляторами, такие элементы обладают рядом преимуществ: это небольшое время зарядки, длительный срок службы и большие максимальные токи зарядки и разрядки. Но есть и недостатки: в сравнении с теми же литий-ионными батареями суперконденсаторы имеют меньшую плотность хранения заряда.

Учёные из Австралии разрабатывают плёночные суперконденсаторы, содержащие угольные электроды и электролит. Такие элементы могут быть без проблем спрятаны в кузовных панелях — за обшивкой дверей и потолка, под крышкой багажника или покрытием пола.

Поначалу суперконденсаторы дополнят в электромобилях традиционные аккумуляторы. Подобный подход позволит, к примеру, улучшить динамические характеристики за счёт возможности суперконденсаторов быстро отдавать заряд.

Tom Schneider/Westend61/Corbis

Tom Schneider/Westend61/Corbis

В перспективе планируется разработка суперконденсаторов, чья плотность хранения заряда будет сопоставимой или даже превзойдёт таковую у литий-ионных батарей. Это позволит полностью пересмотреть концепцию электрических транспортных средств. 

Blueshift Hydrogen: портативная акустическая система на суперконденсаторах

Компания Blueshift из Портленда (США, штат Орегон) создала весьма необычную переносную акустическую систему под названием Hydrogen, средства на выпуск которой планируется собрать с помощью платформы коллективного финансирования Crowd Supply.

Hydrogen может функционировать автономно, без подключения к сети переменного тока. Однако привычного литий-ионного аккумулятора, как в других похожих устройствах, в новинке нет. Стандартную батарею заменяют суперконденсаторы, обеспечивающие ряд преимуществ.

В частности, суперконденсаторы характеризуются небольшим временем зарядки: у Hydrogen весь процесс, как утверждается, занимает всего пять минут. Время же автономной работы превышает четыре часа при 80 % громкости. Кроме того, суперконденсаторы обладают продолжительным сроком эксплуатации — 500 тыс. циклов перезарядки или больше. Правда, такие элементы дороже обычных аккумуляторов и имеют меньшую плотность хранения заряда, что приводит к увеличению габаритов конечных устройств.

В Hydrogen применены 3-дюймовый ВЧ/СЧ-громкоговоритель и усилитель класса D. Сигнал может передаваться через стандартный аудиоразъём или посредством беспроводной связи Bluetooth. Габариты — 23×20×10 см, вес — 1,8 кг. Корпус изготовлен из бамбука.

Цена новинки по предварительному заказу составляет от $300; поставки должны начаться в январе 2015 года.

Отметим, что ранее Blueshift представила другие акустические системы на суперконденсаторах, в частности, Helium и Argon. 

Учёные из Университета Райс представили гибкие тонкие аккумуляторы на основе фторида никеля

Джеймс Тур (James Tour) и его коллеги-учёные из Лаборатории Университета Райс разработали гибкий и сверхтонкий аккумулятор, состоящий из нанопористых никель-фторидовых электродов, которые слоями «окутывают» электролит. Представленная ими модель электрохимического конденсатора обладает толщиной, равной всего 0,025 см, однако в дальнейшем может быть легко отмасштабирована в зависимости от цели использования. Для этого будет необходимо или добавление новых слоёв или же увеличение их текущих размеров. 

Во время тестирования студентами Университета Райс была проверена на практике работа гибкой батареи-пластины. Небольшое по своим размерам устройство успешно справилось с циклом из 10 тыс. зарядов и разрядов, в конечном итоге потеряв 24 % своей заявленной перед испытанием ёмкости. Аккумулятор также прошёл проверку на 1000 циклов изгиба. Конечно, столь тонкие аккумуляторные батареи пытались разработать и ранее, однако их ёмкость на момент появления оставляла желать лучшего, демонстрируя значительно худшие результаты в сравнении с классическими литий-ионными батареями. 

«Использовавшиеся ранее материалы для создания батарей с большой ёмкостью были весьма хрупкими по своей природе, поэтому нам, как специалистам, оказалось по-настоящему трудно найти подходящую комбинацию элементов для создания именно гибкого аккумулятора с соответствующими всем современным стандартам характеристиками. В распоряжении Лаборатории имелись гибкие системы хранения заряда, выполненные на углеродных нанотрубках, однако нами был выбран именно фторид никеля как более перспективный материал с большим потенциалом. К тому же, если проводить аналогию с привычными литий-ионными батареями, то структура разработанного аккумулятора имеет достаточно простое строение и отвечает требованиям безопасной эксплуатации. Сама же система является как привычным для пользователей мобильных устройств аккумулятором, так одновременно и суперконденсатором. Всё это даёт возможность заряжать и разряжать гибкую тонкоплёночную батарею на основе фторида никеля с достаточно высокой скоростью и при большом токе, затрачивая на это максимально короткий промежуток времени. Но если необходимо использовать батарею в качестве стандартного аккумулятора для мобильной электроники, то система способна заряжаться и разряжаться гораздо медленнее», — рассказал в интервью один из участников проекта. 

Чтобы создать суперконденсатор, учёные нанесли на специальную подложку слой фторида никеля толщиной 900-нм со специальными 5-нм порами-отверстиями. После подложка была удалена, а применённый в конструкции в виде раствора гидроксида калия в поливиниловом спирту электролит был «зажат» в единую структуру пластинами-электродами с обеих сторон. В результате этого специалисты из Лаборатории сумели избежать появления потенциальных признаков деформации созданной гибкой структуры, а студенты на практике подтвердили предположение о надёжности разработки после завершённого этапа тестирования.

Всё описанное выше — это чрезвычайно надёжная, ёмкая система, которая в свою очередь является максимально простой, чтобы создать очень мощные аккумуляторные системы. Некоторые компании уже успели проявить интерес для дальнейшей коммерциализации проекта, приоритетным направлением которого может стать использование подобных нанобатарей в портативной электронике и набирающих популярность носимых гаджетах, вроде умных часов и медицинских браслетов. 

Durathon: гарантия надежности для материнских плат ECS

Компания Elitegroup Computer Systems (ECS) анонсировала технологию Durathon для своих материнских плат. По утверждению тайваньского производителя, все платы с логотипом Durathon прошли тщательное тестирование в более тяжелых режимах, чем предусмотрено ведущими отраслевыми стандартами. Само слово Durathon происходит от слияния Durable (прочный) и Marathon (марафон). Тем самым компания подчеркивает, что её платы надежные в разных условиях работы и будут служить длительное время.

Платы Durathon используют специальный стекловолоконный материал Bi-Directional Splitting Glass Fabric, который по защите от влаги в три раза превосходит традиционные решения, а также более стойкий к нагреву. Ещё одна особенность Durathon — высококачественные твердотельные конденсаторы с жизненным циклом до 200 тысяч часов, тогда как типичные электролитические конденсаторы живут в среднем до 32 тысяч часов.

Для продвижения Durathon компания ECS даже создала отдельный микросайт. Здесь вы сможете найти полный список продуктов с поддержкой новой технологии.

Материалы по теме:

Источник:

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥