什么是无源元件？

无源元件是电子产品中消耗能量而非产生能量的元件，例如电阻器、电容器和电感器。每年制造数万亿个这些常见的基本组件。它们的制造成本低廉，并且可以使用多种材料生产。大多数是通用类型，但有些是专门为利基市场设计的。

近年来，由于消费电子产品对轻、薄、紧凑的需求不断增加，导致全球被动元件供应短缺。随着越来越多的电子产品变得越来越小和越来越紧凑，对各种微型、大容量和高压无源元件的需求猛增。高技术挑战和生产困难导致被动元件产品供不应求。

什么是无源元件？
无源元件是指提供相关无源功能并与电子产品的有源元件配合工作的元件。有源元件是指 IC 芯片、存储器和二极管等元件。三大类无源元件；电阻、电容、电感在电子产品中是不可或缺的。

所有电子产品都必须同时使用有源元件和无源元件。有源元件是指能够主动独立执行操作的元件，例如CPU（中央处理器）或各种IC。无源元件起到被动保护作用。当电子产品中的电流或电压发生变化时，无源元件使用电压和噪声滤波来保护有源元件。

无源元件可以在不连接电源的情况下工作，可以调节电流和电压，储存静电，防止电磁波干扰，过滤电流波动。无源元件的电阻和阻抗不会随电压变化而变化，而有源元件会发生变化。

无源元件的作用：
电阻：主要调节电流和电压。

电感器：主要是滤除电流中的噪声，防止电磁波干扰，起到稳定电流的作用。

电容器：主要储存电能，起耦合、协调等作用。

集成元器件：电阻、电容、电感常交叉集成，形成特殊的功能元器件。电阻器、电容器或电感器通常与晶体管或放大器集成在一起，以创建可以过滤电信号的滤波器。耦合器（LED 加上电阻器或二极管）可用于调节微波信号。

在被动元件中，电容器的市场规模最大。电容器可分为陶瓷电容器、铝电容器和固态电容器。它们的作用是在电路中储存电能，用于协调和耦合。

无源元件的应用：
由于智能手机、电动汽车和汽车电子的强劲需求，被动元件的应用范围不断扩大。随着产品功能的复杂化和多样化，功耗也随之增加，导致电压调节、电流调节、噪声过滤等需要更多的无源元件。

以汽车为例，过去，一辆传统汽车大约使用1000到2000个被动元件。如今，一辆电动汽车或自动驾驶汽车估计会使用 5,000 到 10,000 个无源元件，而且需求还在持续增长。

无源元件特性：
使用传统的电解电容器和钽电容器，不可能将电容器小型化并保持电容。然而，由于陶瓷膜堆叠技术的进步，多层陶瓷电容器 (MLCC) 使小型化成为可能。MLCC的电容量与电容器的表面积和陶瓷膜的叠层数成正比。

电解电容和钽电容仍然占据相当大的市场份额，各有优势。然而，随着个人电脑、智能手机等高性能消费电子产品的普及，对MLCC的需求不断增加。

陶瓷电容因其耐压耐热、工作温度范围宽、高频使用时损耗率低等物理特性而备受青睐。它们可以芯片化以减少体积和价格，同时保持高稳定性，因此非常适合大规模生产。铝电容器是另一类高容量电容器，其产量仅次于MLCC，但其性能受环境影响更大。钽电容具有直流偏压和电容稳定、漏电损耗小、耐基板挠曲等优点，但污染问题较多，价格也较贵。

除了传统电子产品所需的无源元件外，汽车行业对无源元件的需求也在快速增长。过去的自动驾驶汽车需要将近2000个无源元件，而现在电动汽车正在迅速普及，许多设计需要多达10000个。不仅是MLCC，现在铝电容也有半年以上的生产交货等待期。市场将继续供不应求，预计的需求增长也不容低估。