作者：安富利中国区现场应用管理总监丁国骄
2021年 “双碳” 成为一个热词，并由此激发了社会对新一轮能源革命更加热切的盼望和憧憬。在 “双碳” 目标下，中国经济也将进入一个结构转型的关键时期，产业将向着绿色经济发展，这一切都让新一轮能源革命显得迫在眉睫。
让储能系统更高效、更安全
目前，中国70%的电力还来自于火力发电，风能和光伏等可再生能源发电的比例大约只有15%。由于并网的技术问题，部分地区还存在弃光弃风的现象。相较之下，在某些发达国家，可再生能源发电的比例超过70%。 如果中国企业不能大幅降低碳排放，会增加碳成本，而导致产品价格上升，进而失去出口的优势。因此，进行绿色环保升级，发电行业首当其冲。
然而，风能和光伏等可再生能源的随机性、间歇性和波动性，会对电网和用户造成冲击，因此，在发电侧，储能系统是能有效解决并网平滑过渡的方法。在电网侧，储能系统通过调频调压，柔性传输，解决电力消纳的问题；在用户侧，可以起到削峰填谷、应急供电等功能。储能的专项规划已经列入“十四五”的发展规划，在发电侧，储能的配比将不低于10%-15%，同时，规划鼓励电网侧的合理布局，鼓励用户侧储能的多元化发展，例如分布式光伏，光储充电站、微电网、甚至电动汽车都可以成为分散式储能的系统。可以说，储能需求的爆发，给所有提前布局的企业带来巨大的发展机遇，包括在此领域深耕已久的安富利。
电化学储能系统是一种能量转换效率高、建设周期短，布置灵活的储能系统，主要由储能变流器（PCS）、电池(BA)、电池管理系统(BMS)组成，是安富利关注的重点。安富利在高功率电源系统领域经验丰富，并与英飞凌、安森美等知名企业在功率器件方面达成战略合作， 积累了风能、光伏、基站电源以及充电桩等应用的广泛客户群体。更值得一提的是，安富利在BMS方面有近十年的案例和方案积累，在电池均衡、热管理、系统通信、故障保护及处理方面掌握核心技术，是恩智浦、英飞凌以及意法半导体等认证的BMS核心方案代理商，擅长为客户解决BMS关键技术问题。
同时，安富利工程团队具备将储能系统产品化的经验，联合更多传感器、接触器、继电器、连接器以及保护电路的优质厂家，解决了整体方案的安全可靠问题。 目前，安富利的BMS方案涵盖发电侧储能及分布式多元化方式，从兆瓦级到10KW级的各种应用场景， 也包括电动汽车的应用。面对储能行业的蓬勃发展，安富利会加大储能领域的研发、技术支持、市场投入，并扩大领先优势，服务更多客户。
为“氢动车”提供电源系统解决方案
在新能源领域中，除了光能、风能、水能等，氢能也是一种越来越被重视的新能源。日本丰田曾经生产了世界上第一辆氢燃料电池的乘用车，但去年宣布停产氢燃料汽车，转投电动汽车，这说明氢燃料汽车面临的挑战是巨大的。首先，是基础建设问题，虽然氢燃料汽车的续航里程可能比传统燃油车更长，加氢时间和加油时间相当，但是加氢站的稀缺，使得加氢的便利性降低。另外，高压储氢运氢的技术成熟度、安全性和成本，以及车用储氢的安全性和成本，也是短期内制约氢燃料汽车发展的一些因素。目前电动汽车技术成熟，关键部件，比如电池的成本下降很快，因此发展强劲，业内普遍达成共识，现阶段氢燃料电池乘用车的发展的必要性不强，但是在载重卡车、大客车等，氢燃料电池汽车还是有一定优势。好消息是，国内企业已经突破了燃料电池的关键技术，例如质子交换膜技术，并且具有动力总成能力，这有助于降低成本。另外，传统石油石化公司也开始投入基础建设，有望更快解决加氢的问题。此外，也有专家开辟了一个新的思路，开始探索以氢气直接作为发动机燃料的应用，这些氢能源的新动向都值得关注。
相比电动车，“氢动车”的优势也很明显——氢气可通过电解水获得，氢燃料电池在使用过程中产生电能和水，可以真正达到零排放。 相比之下，电动车的锂电池在生产过程中消耗的矿产资源以及产生的碳排放，电池回收过程的产生碳排放等，比制氢储氢运氢产生的碳排放要大很多。在使用环节，氢燃料电池汽车充氢时间短，能效高，一次充氢续航里程可大于1000公里，更适合载重汽车和客车的长途运行，同时在高速沿线部署加氢站也具有一定的便利性。有数据表明，中重型商用车产生的二氧化碳排放占比接近所有车辆排放的50%，再加上轻型商用车，将近75%的二氧化碳排放来自于商用车，氢燃料电池汽车的零排放让其在节能减排上具有丰富的想象空间。
据统计，2019年全国的氢燃料汽车产量是3022辆，全部为重卡、大客车。2020年全国拥有的加氢站大约100座，到2025年，有望发展到1000座。 随着基础建设的完善，有越来越多的车厂愿意投入燃料电池商用车的发展以减少碳的排放。2021年年末，北汽福田已经交付了600辆北汽氢燃料车服务于2022年北京冬奥会，说明“氢动车”的商用正在走向突破，而这也为安富利带来了新机遇。
安富利为氢燃料电池提供电源变换器DC-DC的解决方案。DC/DC变换器作为氢燃料电池发动机系统的关键部件，用于将燃料电池输出的低压直流电升压为高压直流输出，为汽车提供电能，同时为动力电池充电。氢燃料电池汽车DC-DC变换器要求升压比更高以及更高功率和更高效率，采用高压SiC MOSFET, 可以支持高达150KW的功率，效率高达98%，安富利与英飞凌、安森美、意法半导体等供应商纷纷展开合作，共同开发这一新的领域。 此外，氢燃料电池系统的空气压缩机、水泵等都是核心部件，安富利也积累了汽车应用马达控制的经验，为系统的整合提供整体方案。同时，氢燃料电池汽车也需要对电池管理，由于氢燃料电池的特殊性，需要独立供电和正负压采集，恩智浦的BMS模拟前端（AFE） MC33775能满足应用要求。为有效解决散热问题，提升能效，安富利早在几年前就与国际知名热管理公司合作，为客户定制水冷的散热系统。可以说，安富利是植根于本土，与本土企业一同成长的公司，不仅提供芯片产品，还围绕客户的应用，提供包含连接器、被动元件以机电产品的全套的解决方案。
为新能源汽车注入新技术动能
谈到能源革命，也不能不谈新能源汽车 —— 这是能源革命下，汽车产业百年不遇的范式跃迁。汽车产业“新四化”，即电动化、智能化、网联化、共享化会相继实现。随着锂离子电池的技术成熟以及产能的加大，成本大大降低，使得新能源汽车成为普通百姓可以买的起、用着省的交通工具。公共充电设施的投入、以及快换电池的技术，也一定程度上缓解了电动汽车充电难的问题。一台电动汽车相较于燃油汽车，其半导体器件的成本超过10倍的增长，其中，三电系统，即电驱、电池、电机，是半导体器件的主要增长点。
安富利代理的半导体及连接器、被动元件及机电产品广泛应用于新能源汽车领域。 电动化方面，安富利正在为客户交付意法半导体的SiC MOSFET, 用于主驱逆变器功率模块。在BMS方面，安富利可以提供独立的方案，应对客户新的需求，在BMS与OBC整合方案上安富利也会进一步投入。不同于燃油汽车12/24V供电，电动/混动汽车有使用高压电源驱动电机， 比如主驱动电机， 电空调，油泵等，安富利拥有多种电机控制驱动解决方案。在智能化方面，安富利提供不同层面的可以交付的解决方案，包括恩智浦77GHz雷达模组、安森美的图像传感器模组，以及基于恩智浦平台的驾驶员监控系统（DMS）、 智能座舱、车身域控制网关等。
此外，安富利很早就已经开发有自主知识产权AI 技术，并成功运用于DMS方案。 目前正在与国内AI技术的佼佼者地平线展开合作，开发完整的ADAS及智能座舱解决方案。此外，作为赛灵思的重要合作伙伴，安富利在ADAS领域，也与众多互联网公司展开平台的合作。
可以说，在新一轮能源革命正在拉开大幕之际，安富利这家科技企业中的“百年老店”厚积薄发，为从储能、氢燃料电池车、到电动车的新领域提供多样化的解决方案，为这一轮能源革命的方方面面做好了技术、产品、系统和方案储备。安富利将加速推动并承接能源革命在储能、氢能、电动车领域的落地应用，从而引领产业的重大变革。
关于安富利公司
安富利是全球领先的技术分销商和解决方案提供商，在过去一个世纪里一直秉持初心，满足客户不断变化的需求。从构思到设计，再从原型创建到生产，安富利可在产品生命周期的每个阶段为客户提供支持。安富利在整个技术价值链中处于中心位置。这种独特的地位让安富利能够在产品开发过程中加快设计和供应速度，从而帮助客户尽快实现营收。数十年如一日，安富利一直致力于帮助全球客户和供应商实现技术的变革。了解有关安富利的更多信息，请访问www.avnet.com/apac。
