2021年 “雙碳” 成為一個熱詞,,并由此激發(fā)了社會對新一輪能源革命更加熱切的盼望和憧憬,。在 “雙碳” 目標(biāo)下,中國經(jīng)濟(jì)也將進(jìn)入一個結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵時期,,產(chǎn)業(yè)將向著綠色經(jīng)濟(jì)發(fā)展,,這一切都讓新一輪能源革命顯得迫在眉睫,。
讓儲能系統(tǒng)更高效、更安全
目前,,中國70%的電力還來自于火力發(fā)電,,風(fēng)能和光伏等可再生能源發(fā)電的比例大約只有15%。由于并網(wǎng)的技術(shù)問題,,部分地區(qū)還存在棄光棄風(fēng)的現(xiàn)象,。相較之下,在某些發(fā)達(dá)國家,可再生能源發(fā)電的比例超過70%,。 如果中國企業(yè)不能大幅降低碳排放,,會增加碳成本,而導(dǎo)致產(chǎn)品價格上升,,進(jìn)而失去出口的優(yōu)勢,。因此,進(jìn)行綠色環(huán)保升級,,發(fā)電行業(yè)首當(dāng)其沖,。
然而,風(fēng)能和光伏等可再生能源的隨機(jī)性,、間歇性和波動性,,會對電網(wǎng)和用戶造成沖擊,因此,,在發(fā)電側(cè),,儲能系統(tǒng)是能有效解決并網(wǎng)平滑過渡的方法。在電網(wǎng)側(cè),,儲能系統(tǒng)通過調(diào)頻調(diào)壓,,柔性傳輸,解決電力消納的問題,;在用戶側(cè),,可以起到削峰填谷、應(yīng)急供電等功能,。儲能的專項(xiàng)規(guī)劃已經(jīng)列入“十四五”的發(fā)展規(guī)劃,,在發(fā)電側(cè),儲能的配比將不低于10%-15%,,同時,,規(guī)劃鼓勵電網(wǎng)側(cè)的合理布局,鼓勵用戶側(cè)儲能的多元化發(fā)展,,例如分布式光伏,,光儲充電站、微電網(wǎng),、甚至電動汽車都可以成為分散式儲能的系統(tǒng),。可以說,,儲能需求的爆發(fā),,給所有提前布局的企業(yè)帶來巨大的發(fā)展機(jī)遇,包括在此領(lǐng)域深耕已久的安富利,。
電化學(xué)儲能系統(tǒng)是一種能量轉(zhuǎn)換效率高,、建設(shè)周期短,,布置靈活的儲能系統(tǒng),主要由儲能變流器(PCS),、電池(BA),、電池管理系統(tǒng)(BMS)組成,是安富利關(guān)注的重點(diǎn),。安富利在高功率電源系統(tǒng)領(lǐng)域經(jīng)驗(yàn)豐富,,并與英飛凌、安森美等知名企業(yè)在功率器件方面達(dá)成戰(zhàn)略合作,, 積累了風(fēng)能,、光伏、基站電源以及充電樁等應(yīng)用的廣泛客戶群體,。更值得一提的是,安富利在BMS方面有近十年的案例和方案積累,,在電池均衡,、熱管理、系統(tǒng)通信,、故障保護(hù)及處理方面掌握核心技術(shù),,是恩智浦、英飛凌以及意法半導(dǎo)體等認(rèn)證的BMS核心方案代理商,,擅長為客戶解決BMS關(guān)鍵技術(shù)問題,。
同時,安富利工程團(tuán)隊(duì)具備將儲能系統(tǒng)產(chǎn)品化的經(jīng)驗(yàn),,聯(lián)合更多傳感器,、接觸器、繼電器,、連接器以及保護(hù)電路的優(yōu)質(zhì)廠家,,解決了整體方案的安全可靠問題。 目前,,安富利的BMS方案涵蓋發(fā)電側(cè)儲能及分布式多元化方式,,從兆瓦級到10KW級的各種應(yīng)用場景, 也包括電動汽車的應(yīng)用,。面對儲能行業(yè)的蓬勃發(fā)展,,安富利會加大儲能領(lǐng)域的研發(fā)、技術(shù)支持,、市場投入,,并擴(kuò)大領(lǐng)先優(yōu)勢,服務(wù)更多客戶,。
為“氫動車”提供電源系統(tǒng)解決方案
在新能源領(lǐng)域中,,除了光能,、風(fēng)能、水能等,,氫能也是一種越來越被重視的新能源,。日本豐田曾經(jīng)生產(chǎn)了世界上第一輛氫燃料電池的乘用車,但去年宣布停產(chǎn)氫燃料汽車,,轉(zhuǎn)投電動汽車,,這說明氫燃料汽車面臨的挑戰(zhàn)是巨大的。首先,,是基礎(chǔ)建設(shè)問題,,雖然氫燃料汽車的續(xù)航里程可能比傳統(tǒng)燃油車更長,加氫時間和加油時間相當(dāng),,但是加氫站的稀缺,,使得加氫的便利性降低。另外,,高壓儲氫運(yùn)氫的技術(shù)成熟度,、安全性和成本,以及車用儲氫的安全性和成本,,也是短期內(nèi)制約氫燃料汽車發(fā)展的一些因素,。目前電動汽車技術(shù)成熟,關(guān)鍵部件,,比如電池的成本下降很快,,因此發(fā)展強(qiáng)勁,業(yè)內(nèi)普遍達(dá)成共識,,現(xiàn)階段氫燃料電池乘用車的發(fā)展的必要性不強(qiáng),,但是在載重卡車、大客車等,,氫燃料電池汽車還是有一定優(yōu)勢,。好消息是,國內(nèi)企業(yè)已經(jīng)突破了燃料電池的關(guān)鍵技術(shù),,例如質(zhì)子交換膜技術(shù),,并且具有動力總成能力,這有助于降低成本,。另外,,傳統(tǒng)石油石化公司也開始投入基礎(chǔ)建設(shè),有望更快解決加氫的問題,。此外,,也有專家開辟了一個新的思路,開始探索以氫氣直接作為發(fā)動機(jī)燃料的應(yīng)用,,這些氫能源的新動向都值得關(guān)注,。
相比電動車,,“氫動車”的優(yōu)勢也很明顯——?dú)錃饪赏ㄟ^電解水獲得,氫燃料電池在使用過程中產(chǎn)生電能和水,,可以真正達(dá)到零排放,。 相比之下,電動車的鋰電池在生產(chǎn)過程中消耗的礦產(chǎn)資源以及產(chǎn)生的碳排放,,電池回收過程的產(chǎn)生碳排放等,,比制氫儲氫運(yùn)氫產(chǎn)生的碳排放要大很多。在使用環(huán)節(jié),,氫燃料電池汽車充氫時間短,,能效高,一次充氫續(xù)航里程可大于1000公里,,更適合載重汽車和客車的長途運(yùn)行,,同時在高速沿線部署加氫站也具有一定的便利性。有數(shù)據(jù)表明,,中重型商用車產(chǎn)生的二氧化碳排放占比接近所有車輛排放的50%,,再加上輕型商用車,將近75%的二氧化碳排放來自于商用車,,氫燃料電池汽車的零排放讓其在節(jié)能減排上具有豐富的想象空間。
據(jù)統(tǒng)計(jì),,2019年全國的氫燃料汽車產(chǎn)量是3022輛,,全部為重卡、大客車,。2020年全國擁有的加氫站大約100座,,到2025年,有望發(fā)展到1000座,。 隨著基礎(chǔ)建設(shè)的完善,,有越來越多的車廠愿意投入燃料電池商用車的發(fā)展以減少碳的排放。2021年年末,,北汽福田已經(jīng)交付了600輛北汽氫燃料車服務(wù)于2022年北京冬奧會,,說明“氫動車”的商用正在走向突破,而這也為安富利帶來了新機(jī)遇,。
安富利為氫燃料電池提供電源變換器DC-DC的解決方案,。DC/DC變換器作為氫燃料電池發(fā)動機(jī)系統(tǒng)的關(guān)鍵部件,用于將燃料電池輸出的低壓直流電升壓為高壓直流輸出,,為汽車提供電能,,同時為動力電池充電。氫燃料電池汽車DC-DC變換器要求升壓比更高以及更高功率和更高效率,,采用高壓SiC MOSFET, 可以支持高達(dá)150KW的功率,,效率高達(dá)98%,,安富利與英飛凌、安森美,、意法半導(dǎo)體等供應(yīng)商紛紛展開合作,,共同開發(fā)這一新的領(lǐng)域。 此外,,氫燃料電池系統(tǒng)的空氣壓縮機(jī),、水泵等都是核心部件,安富利也積累了汽車應(yīng)用馬達(dá)控制的經(jīng)驗(yàn),,為系統(tǒng)的整合提供整體方案,。同時,氫燃料電池汽車也需要對電池管理,,由于氫燃料電池的特殊性,,需要獨(dú)立供電和正負(fù)壓采集,恩智浦的BMS模擬前端(AFE) MC33775能滿足應(yīng)用要求,。為有效解決散熱問題,,提升能效,安富利早在幾年前就與國際知名熱管理公司合作,,為客戶定制水冷的散熱系統(tǒng),。可以說,,安富利是植根于本土,,與本土企業(yè)一同成長的公司,不僅提供芯片產(chǎn)品,,還圍繞客戶的應(yīng)用,,提供包含連接器、被動元件以機(jī)電產(chǎn)品的全套的解決方案,。
為新能源汽車注入新技術(shù)動能
談到能源革命,,也不能不談新能源汽車 —— 這是能源革命下,汽車產(chǎn)業(yè)百年不遇的范式躍遷,。汽車產(chǎn)業(yè)“新四化”,,即電動化、智能化,、網(wǎng)聯(lián)化,、共享化會相繼實(shí)現(xiàn)。隨著鋰離子電池的技術(shù)成熟以及產(chǎn)能的加大,,成本大大降低,,使得新能源汽車成為普通百姓可以買的起、用著省的交通工具,。公共充電設(shè)施的投入,、以及快換電池的技術(shù),,也一定程度上緩解了電動汽車充電難的問題。一臺電動汽車相較于燃油汽車,,其半導(dǎo)體器件的成本超過10倍的增長,,其中,三電系統(tǒng),,即電驅(qū),、電池、電機(jī),,是半導(dǎo)體器件的主要增長點(diǎn),。
安富利代理的半導(dǎo)體及連接器、被動元件及機(jī)電產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于新能源汽車領(lǐng)域,。 電動化方面,,安富利正在為客戶交付意法半導(dǎo)體的SiC MOSFET, 用于主驅(qū)逆變器功率模塊。在BMS方面,,安富利可以提供獨(dú)立的方案,,應(yīng)對客戶新的需求,在BMS與OBC整合方案上安富利也會進(jìn)一步投入,。不同于燃油汽車12/24V供電,,電動/混動汽車有使用高壓電源驅(qū)動電機(jī), 比如主驅(qū)動電機(jī),, 電空調(diào),,油泵等,安富利擁有多種電機(jī)控制驅(qū)動解決方案,。在智能化方面,安富利提供不同層面的可以交付的解決方案,,包括恩智浦77GHz雷達(dá)模組,、安森美的圖像傳感器模組,以及基于恩智浦平臺的駕駛員監(jiān)控系統(tǒng)(DMS),、 智能座艙,、車身域控制網(wǎng)關(guān)等。
此外,,安富利很早就已經(jīng)開發(fā)有自主知識產(chǎn)權(quán)AI 技術(shù),,并成功運(yùn)用于DMS方案。 目前正在與國內(nèi)AI技術(shù)的佼佼者地平線展開合作,,開發(fā)完整的ADAS及智能座艙解決方案,。此外,作為賽靈思的重要合作伙伴,,安富利在ADAS領(lǐng)域,,也與眾多互聯(lián)網(wǎng)公司展開平臺的合作,。
可以說,在新一輪能源革命正在拉開大幕之際,,安富利這家科技企業(yè)中的“百年老店”厚積薄發(fā),,為從儲能、氫燃料電池車,、到電動車的新領(lǐng)域提供多樣化的解決方案,,為這一輪能源革命的方方面面做好了技術(shù)、產(chǎn)品,、系統(tǒng)和方案儲備,。安富利將加速推動并承接能源革命在儲能、氫能,、電動車領(lǐng)域的落地應(yīng)用,,從而引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)的重大變革。