一、实验室建设的目的及意义
新能源薄膜电容器广泛应用于新能源汽车、高铁、信息技术和高端装备制造业等领域,安徽省明确提出,“十四五”时期大力发展包括“新能源汽车和智能网联汽车产业”在内的十大新兴产业。新能源薄膜电容器的关键核心部件是金属化薄膜,由于国内大多数厂家对金属膜的形成机理及作用机制尚不清楚,国外又对高端金属化薄膜实行严格技术封锁,造成我国在金属化薄膜设计理念和制备科学等方面长期处于真空地带,导致国产金属化薄膜电容器(Metallized Film Capacitor)MFC产品性能和寿命与国外先进水平差距明显。目前国内高端新能源薄膜电容器均采用国外进口,周期较长、价格昂贵、维护成本高,严重影响国家战略安全。开发新型高性能新能源薄膜电容器,打破进口垄断,填补我国薄膜电容器行业在新能源领域所需高性能电容器技术、生产装备制造、工艺等方面的空白,对实现我国新能源装备和技术的自主创新,推动新能源高速发展具有重要意义。
新能源高比容高方阻薄膜电容器及材料安徽省重点实验室将从电容器用金属薄膜的生长基本原理和制造工艺出发,在理论研究的基础上提出镀膜装备的改进方法,攻克电容器用高性能金属薄膜的关键制备和应用技术,最终完成整套设备-工艺-薄膜的集成技术,实现新能源高比容高方阻薄膜电容器及材料产业化良性循环发展。这将加快金属化薄膜电容器行业的发展,提高我国高端电子元器件制造及相关装备的水平,解决我国相关制造业转型升级面临的“卡脖子”技术难题,为我省发展包括“新能源汽车和智能网联汽车产业”在内的十大新兴产业所需的高端电子器件奠定坚实基础,符合国家和安徽省的重大战略部署。
二、实验室的组织结构和研发团队
实验室由安徽赛福电子有限公司和安徽工程大学联合组建,2023年4月经安徽省科技厅批准作为首批安徽省联合共建学科重点实验室培育项目立项建设。安徽赛福电子有限公司是国家高新技术企业、国家专精特新“小巨人”企业、国家知识产权示范企业、安徽省重点电子信息企业、安徽省第一批产教融合企业和安徽省制造业高端品牌培育企业。实验室聘请了15名省内外行业专家担任专家委员会(学术委员会)成员,聘任安徽工程大学李现府副教授担任主任,目前拥有专职研发人员42人,具有博士学位及高级职称20人,其中企业专职研发人员32人、企业专职研发人员有博士学位及高级职称研发人员10人。实验室依托安徽赛福电子有限公司办公室、财务办、产品研究中心、工程研究中心、测试中心、标准化服务部等部门开展工作。
三、实验室的研究方向及主要任务
实验室依托安徽赛福电子有限公司和安徽工程大学在新能源薄膜电容器及材料领域长期的制造研发基础,将主要开展以下三个方面的研究工作:
研究方向一:新能源薄膜电容器用金属化薄膜生长机理和沉积工艺研发;
主要任务:理解Al、Zn 及合金薄膜在聚丙烯薄膜上的物理化学反应和生长机理,研究相关的前后处理工艺和薄膜成分组织结构设计,实现电容器用金属薄膜性能的提升。
研究方向二:新能源薄膜电容器作用和失效机理研究;
主要任务:理解金属化薄膜在聚丙烯薄膜电容器上的作用机理,研究金属化薄膜在实际工况及环境动态变化状态下的失效机理,借此提出优化工艺及改进方案,实现电容器用金属薄膜使用寿命的提升。
研究方向三:新能源薄膜电容器用金属化薄膜关键沉积装备研发改造;
主要任务:基于电容器用金属化薄膜的生长机理、作用机理、失效机理的研究,以及薄膜生产工艺优化方案的探索,研究薄膜沉积设备的改进方案,力争实现对镀膜设备的工艺优化和集成化改造。