作為一個(gè)數(shù)字芯片工程師,,我覺(jué)得:
好像真沒(méi)啥關(guān)系,。
前幾天參加了德州儀器的「可再生能源半導(dǎo)體技術(shù)創(chuàng)新峰會(huì)」,,有幸和很多行業(yè)大佬(包括儲(chǔ)能、光伏,、充電樁,、電網(wǎng)等等)一起討論了文章開(kāi)頭的那個(gè)問(wèn)題。
事實(shí)證明,,是我冒昧了,。
接下來(lái),就和大家分享一下我們討論的三個(gè)問(wèn)題:
1. 可再生能源的潛在痛點(diǎn)有哪些,?
2. 半導(dǎo)體如何幫助解決這些痛點(diǎn),?
3. 可再生能源未來(lái)的發(fā)展,如何靠半導(dǎo)體技術(shù)繼續(xù)推動(dòng),?
一,、可再生能源的潛在痛點(diǎn)有哪些?
聊到這個(gè)問(wèn)題,幾位嘉賓就開(kāi)啟了「吐槽」模式,。比如,,新能安儲(chǔ)能研發(fā)總監(jiān)蘇志高表示,電化學(xué)儲(chǔ)能作為主要的能源存儲(chǔ)的載體,,它的長(zhǎng)循環(huán)壽命,、安全可靠性是最大的痛點(diǎn)。現(xiàn)在有越來(lái)越多的客戶(hù)希望儲(chǔ)能產(chǎn)品的壽命達(dá)到15-20年,,這就需要在產(chǎn)品設(shè)計(jì)的時(shí)候充分考慮安全可靠的問(wèn)題,。
另外,大家對(duì)儲(chǔ)能產(chǎn)品(特別是電池)存在的最大擔(dān)憂(yōu)其實(shí)是安全,。「安全」是個(gè)很寬泛的概念,,既包含電池本身的材料安全,又包含電池管理系統(tǒng)的安全,。是否能夠設(shè)計(jì)更加可靠的故障預(yù)測(cè)算法,,從而在電池失效甚至出事之前提前預(yù)警,也是儲(chǔ)能產(chǎn)品的巨大挑戰(zhàn),。
話(huà)筒傳到光伏領(lǐng)域,,古瑞瓦特儲(chǔ)能產(chǎn)品線(xiàn)總監(jiān)王飛飛表示,雖然現(xiàn)在光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速,,但仍然存在兩個(gè)挑戰(zhàn):一個(gè)是成本,、一個(gè)是電網(wǎng)接入。成本比較好理解,,因?yàn)槿绻麤](méi)有補(bǔ)貼的話(huà),,光伏的固定成本目前還是沒(méi)辦法和火電水電這些傳統(tǒng)能用相比。電網(wǎng)接入則是指,,如何能更好的把光伏發(fā)電接入傳統(tǒng)電網(wǎng),、如何做這些新能源的管理和計(jì)費(fèi),這些都是之前大家很少考慮的問(wèn)題,。
主營(yíng)充電樁業(yè)務(wù)的特來(lái)電副總經(jīng)理黃建賓也表示,,可再生能源有很強(qiáng)的間歇性,所以如何長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定使用就成為一個(gè)具有挑戰(zhàn)性的難題,。另外雖然現(xiàn)在大家給新能源車(chē)充電都還比較便宜,,那是由于存在比較多補(bǔ)貼。一旦補(bǔ)貼降低,,如何進(jìn)一步降低用電成本,,也是這些新能源公司關(guān)注的痛點(diǎn)。
二,、半導(dǎo)體如何幫助解決這些痛點(diǎn),?
之所以很多人覺(jué)得芯片和能源關(guān)系不大,,可能主要是由于傳統(tǒng)能源更多是勞動(dòng)力密集和資金密集的行業(yè)。但進(jìn)入光伏,、儲(chǔ)能和充電樁等可再生能源領(lǐng)域,,其實(shí)對(duì)于半導(dǎo)體芯片和器件帶來(lái)了井噴式的需求。拿光伏舉例,,現(xiàn)在光伏面板主要用多晶硅,、單晶硅,轉(zhuǎn)換效率可以達(dá)到20%~25%,,并且使用光伏逆變器,,最大化進(jìn)行能源轉(zhuǎn)換提升發(fā)電量。
作為模擬和功率芯片大廠(chǎng),,德州儀器也有大量相關(guān)的產(chǎn)品和技術(shù)布局,。比如,TI有進(jìn)行實(shí)時(shí)控制的MCU C2000TM,,這個(gè)也算是行業(yè)的明星產(chǎn)品了,。電池安全和管理領(lǐng)域,TI也在重點(diǎn)布局電池實(shí)時(shí)檢測(cè),、以及工業(yè)化領(lǐng)域的模擬前端方向,。TI會(huì)持續(xù)投入更高精度、更高功率密度的技術(shù)和產(chǎn)品,。第三代半導(dǎo)體領(lǐng)域,,TI也有十幾年的投入,并由自己的工廠(chǎng)和工藝進(jìn)行生產(chǎn)制造,,兼顧可靠性和低成本。
此外,,TI也在布局與可再生能源相關(guān)的傳統(tǒng)模擬器件和相關(guān)技術(shù),,比如隔離器、電流,、電壓采樣,、電流傳感等等。而這些方向的重點(diǎn),,是開(kāi)發(fā)更低的成本,、更高可靠性的產(chǎn)品。新型半導(dǎo)體領(lǐng)域,,包括寬禁帶半導(dǎo)體碳化硅,、氮化鎵等功率器件,以及針對(duì)電源產(chǎn)品的新型電源拓?fù)浼軜?gòu),、創(chuàng)新算法,,都會(huì)帶來(lái)整體轉(zhuǎn)換效率的提升,。
當(dāng)然,作為半導(dǎo)體廠(chǎng)商,,也要和下游的可再生能源廠(chǎng)商密切配合與合作,,不僅做半導(dǎo)體部件和材料的創(chuàng)新,也要做系統(tǒng)級(jí)的協(xié)同創(chuàng)新,。
拿充電領(lǐng)域舉例,,其實(shí)就存在很多供需不平衡和損耗的情況。每個(gè)電動(dòng)汽車(chē)都有一個(gè)70-100度的電池,,但如果長(zhǎng)期不使用,,其實(shí)就可以看成一個(gè)小的儲(chǔ)能,甚至可以考慮接入電網(wǎng),、把不用的電賣(mài)出去,,實(shí)現(xiàn)「削峰填谷」。
三,、可再生能源未來(lái)的發(fā)展,,如何靠半導(dǎo)體技術(shù)繼續(xù)推動(dòng)?
先看光伏行業(yè),。作為已經(jīng)發(fā)展比較成熟的行業(yè),,其實(shí)光伏未來(lái)仍然存在很多機(jī)會(huì)。比如對(duì)于光伏逆變器來(lái)說(shuō),,主要是在提升轉(zhuǎn)換效率,,包括加入儲(chǔ)能之后的循環(huán)效率等。這些都會(huì)為第三代半導(dǎo)體,、高算力的芯片,、高精度芯片帶來(lái)更多需求。
對(duì)于儲(chǔ)能產(chǎn)品來(lái)說(shuō),,TI已經(jīng)和不少行業(yè)頭部玩家深度合作,,把汽車(chē)級(jí)高可靠芯片應(yīng)用到儲(chǔ)能產(chǎn)品中,同時(shí)針對(duì)電池管理系統(tǒng)的高安全,、高可靠性做特定的設(shè)計(jì)和優(yōu)化,。
對(duì)于充電樁來(lái)說(shuō),則需要半導(dǎo)體支持高功率,、大電流,、高溫度的工作情況。此外,,在充電樁的運(yùn)維方面其實(shí)還存在很多智能化的需求,。能否將AI技術(shù)結(jié)合到可再生能源基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)和運(yùn)維中,或許也是未來(lái)的發(fā)展方向,。
結(jié)語(yǔ)
新能源和芯片不僅有關(guān)系,,而且關(guān)系重大,。這也是我參加這次TI「可再生能源半導(dǎo)體技術(shù)創(chuàng)新峰會(huì)」的最大收獲。
TI作為模擬器件和嵌入式芯片「扛把子」的存在,,也在加快可再生能源領(lǐng)域的布局和投資,。在光伏領(lǐng)域,提供光伏逆變器的高效實(shí)現(xiàn)方案,;在儲(chǔ)能領(lǐng)域,,TI的芯片為鋰電池組提供完備的監(jiān)控、保護(hù)和均衡的功能,,提高系統(tǒng)的能量密度和穩(wěn)定性,,并利用電池管理和電源轉(zhuǎn)換技術(shù)提高可再生能源存儲(chǔ)系統(tǒng)的性能;在電動(dòng)汽車(chē)充電樁領(lǐng)域,,提供高性能實(shí)時(shí)控制器和無(wú)線(xiàn)連接產(chǎn)品,,幫助構(gòu)建快速、高效的電動(dòng)汽車(chē)充電解決方案,。
在討論的最后,,幾位大佬都異口同聲的表示:未來(lái)已來(lái),可再生能源已經(jīng)成為了勢(shì)不可擋的洪流,。傳統(tǒng)能源向新能源轉(zhuǎn)型,,傳統(tǒng)技術(shù)也在向新技術(shù)轉(zhuǎn)型。雖然挑戰(zhàn)叢生,,但其實(shí)都是技術(shù)發(fā)展的重要機(jī)遇,。
從這個(gè)角度來(lái)看,每個(gè)參與的人和公司其實(shí)都有很大的機(jī)會(huì),,就看誰(shuí)的視野更廣,、執(zhí)行力更強(qiáng)了。