電源行業(yè)欲尋后石油時代商機
面對能源短缺給行業(yè)長遠發(fā)展造成不利影響、甚至危及生存這一現(xiàn)實問題,近年來電力電子行業(yè)提出重新創(chuàng)造“新電力電子時代”的議題。時值新的一年來臨之際,這一議題又被業(yè)界再次提起。
蘊潛力
近年來,國家重點工程項目的陸續(xù)開工,特別是西部大開發(fā)戰(zhàn)略的實施,有力地帶動了電源市場的發(fā)展。電源市場凸顯出巨大的發(fā)展?jié)摿涂臻g,由此也引來世界發(fā)達國家的廣泛關注。
電源技術是集電力變換、現(xiàn)代電子、自動控制等多學科的邊緣交叉技術。隨著科技的發(fā)展,電源技術又與現(xiàn)代控制理論、材料科學、電機工程、微電子技術等許多領域密切相關。20世紀90年代以來我國電力電子技術和電源產(chǎn)業(yè)獲得快速發(fā)展。近年來,隨著微電子技術的進步,特別是功率器件的更新?lián)Q代、新型電磁材料的使用、功率變換技術的進步、控制方法的改進以及相關學科的融合,電源產(chǎn)品在系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性、電磁兼容性、消除網(wǎng)側電源諧波、提高電源利用率、降低損耗、提高系統(tǒng)的動態(tài)性能等方面都取得長足的進步。
技術水平不斷躍升,逐步由低水平向高水平發(fā)展。20世紀50年代是電源整機的創(chuàng)建和仿制時期,當時主要是仿前蘇聯(lián)的電子管直流電源、磁飽和交流電源和仿美、仿歐的電子或磁放大式交流穩(wěn)壓電源,并逐漸實現(xiàn)了國產(chǎn)化。但是,這個時期的電源產(chǎn)品體積大、耗能多、效率低,技術水平只相當于國際上世紀30~50年代的水平。隨著晶閘管、晶體管研制技術的發(fā)展,電子管直流電源、磁飽和式交流電源逐漸被淘汰,晶閘管電源、晶體管電源、磁放大式交流穩(wěn)壓電源得到迅速發(fā)展,并居于電源市場的統(tǒng)治地位。近年來,全控功率器件的出現(xiàn),促進了電源技術的極大發(fā)展。目前,電源產(chǎn)品正在向更加小型化、集成化、智能化以及高效率、高可靠性方向發(fā)展。
市場份額不斷擴大,逐步走向國際市場。作為各種用電設備的動力裝置和電子工業(yè)的基礎產(chǎn)品,經(jīng)濟建設的發(fā)展拉動了電源產(chǎn)業(yè)的大發(fā)展,特別是信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展、傳統(tǒng)工業(yè)的改造、經(jīng)過電力電子和電源技術處理之后的電控裝置等領域成為行業(yè)發(fā)展的重要源動力。良好的市場需求,促進年產(chǎn)量不斷增長。目前,我國電源產(chǎn)品在更大范圍內和更深程度上融入世界經(jīng)濟,國內市場呈現(xiàn)國際化。目前,中國的電源產(chǎn)品已有批量出口,有些企業(yè)在國外設立了工廠,有些建立了合資企業(yè)。由于產(chǎn)品價格上的優(yōu)勢,在出口東南亞、非洲以及發(fā)展中的國家具有相當大的競爭能力。
顯危機
有關專家預測,若以2003年全球用油的狀況,再加上適當而合理的推測,地球蘊藏的石油將在35年后消耗殆盡,這將使電力電子技術面臨應對石油耗盡后“未來產(chǎn)品”新能源的挑戰(zhàn)。因此,重新創(chuàng)造“新電力電子時代”的概念及確定行業(yè)發(fā)展思路迫在眉睫。
新電力電子時代也被業(yè)界稱為是后石油時代。在這個時代,電力電子行業(yè)不僅要關注經(jīng)濟的發(fā)展,更為關注的是如何找到源源不斷的新能源。電源產(chǎn)品的特性之一是無所不在,它存在于許多的產(chǎn)業(yè)之中,且多半以零組件、組件及子系統(tǒng)的形式呈現(xiàn)。由于許多產(chǎn)品是與中央電源供應系統(tǒng)關系密切,而馬達驅動系統(tǒng)、工業(yè)電熱系統(tǒng)、照明系統(tǒng)及信息電源系統(tǒng)等能源消耗都較大,因此,受能源短缺影響,電力電子行業(yè)的生存與發(fā)展將會受到致命的打擊。為此,電力電子行業(yè)提出,后石油時代關注的重點是“綠色產(chǎn)品”及“未來產(chǎn)品”。
依據(jù)“綠色產(chǎn)品”及“未來產(chǎn)品”這樣的理念,電力電子新產(chǎn)品開發(fā)策略可分為兩大類:一類是現(xiàn)有產(chǎn)品的節(jié)能極大化(本身的效率及對系統(tǒng)整體的節(jié)能效果)及與新能源(太陽能、風能等)的結合。另一類是在于新產(chǎn)品的策略規(guī)劃。換言之,商機帶給新產(chǎn)品的驅動力不夠。同時未來社會的變遷,所帶來的市場與客戶的需求也將有革命性的差異。這樣的差異會出現(xiàn)在太陽光電、混合車輛及待機電源上。
目前,電力電子行業(yè)大力提倡開發(fā)綠色電源,強調的是包括交通工具及混合車輛的發(fā)展,新型電動機及其驅動器(電力電子產(chǎn)品),信息電源的待機電力耗能的降低及所有電力電子產(chǎn)品及相關電源效率的提升,噪音的消除或降低及產(chǎn)品報廢或淘汰符合綠色標準。
專家認為,電力電子技術的發(fā)展與應用是相輔相成的,應用面上的擴大帶來對技術的挑戰(zhàn),而新技術的進展帶來更寬闊的應用領域。未來電力電子技術發(fā)展的趨勢及挑戰(zhàn),一定要從基本面的革命性改變思考,而非只是單純的綠色產(chǎn)品一筆帶過。目前,電力電子行業(yè)一方面要面對短期的生存壓力,另一方面又要兼顧石油耗盡后的新電源世界,自然不是一件容易的事,急需全行業(yè)集思廣益盡快尋覓出正確的方向及出路。