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电源产业的罗马之路

作为现代工业的基础,电源产品及产业发展的重要性一直为业界人士所关注和评说。所谓“条条大路通罗马”,各方的观点都为行业提出了未来的发展方向,笔者采访了烟台经纬电气总工程师张咸艾先生,探寻业内人士心目中电源业发展的“罗马之路”。

由于张工身为烟台经纬电气技术总监,我们的话题很自然的由电源技术开始了:

国际开关电源技术实用化发展

电子电力技术步入高性能阶段

张工认为电源技术是集电力变换、现代电子、自动控制等多学科的边缘交叉技术。随着科技的发展,电源技术又与现代控制理论、材料科学、电机工程、微电子技术等许多领域密切相关。进入上世纪八十年代,国际上开关电源开始实用化,PWM高频调制技术、软开关技术、处理网侧谐波电流和提高网侧功率因数的PFC技术的研究以及柔性交流输电系统概念的提出引起学术界和企业界的广泛、浓厚的兴趣。并引导了电力电子技术的应用步入高效、高性能、高功率因数和低污染的新阶段。

最近几年,国内各行业技术装备发生了很大的变化,技术装备的自动化、数字化比重大大提高,并与电源产业呈正反馈效应。中国的电源市场形成了许多的新的特点,无论从技术上,还是从质量上对生产厂家提出了更高的要求。

目前国内业界还开展了跟踪国际多方面前沿性课题和基础创新研究。包括“电力电子系统的积木式集成技术”、“单级三相PFC”、“具有独立电源的多电平拓扑电路”、“具有超导储能的并联型UPS”、“2700法拉双电荷层电容器”、“多电平软开关技术”、“铁道供电系统的电流谐波抑制和功率因数改善”、“逆变器无线均流技术”、“电磁干扰的传播特性”、“直流侧谐波抑制的PWM控制策略”等。上述方面的成果和研究对提高国内电力电子的学术水平,提升电源产品的技术含量、赶超世界先进水平和增强国际竞争能力具有特别重要的意义。

国内三大产业圈面临新一轮的洗牌重组

新型场控器件的芯片制造技术非常脆弱

在谈到国际国内电源业时,张工表示:据统计全球有一定规模的正规开关电源制造厂商约500多家,而国内电源业经过十多年的发展,从事生产和经营各类电源的企业有3000多家。分布形成了北京、江浙、广东为中心的三大产业圈。随着产业转移趋势的加速、产业分工变化,目前北京产业圈所表现出来的竞争力随着人工成本的增加和产业上下游资源配套能力的减弱,其竞争力呈递减趋势。浙江、广东两地随着国内电源业的新一轮洗牌重组和产业的转移,在国内电源业所占的比重和影响力会越来越大。与国际发达国家相比,国内电源业在应用基础研究深度、产品的质量、可靠性、开发投入、工艺水平、先进检测设备等综合实力方面差距还很大。对电源产品和装置性能有极其重要影响的新型场控器件的芯片制造技术还处于非常脆弱状态(2004年电源论坛和07年全国电源工程师年会上,日本精工公司展出的DC/DC50W电源样机尺寸为27*27*18mm的工程样机,就是在当今国内大陆也是不可想象的)。

绿色电源将成为21世纪产品的主流

在电源业的发展趋势方面,张先生认为电源业的发展实际上是一条围绕提高效率、提高性能、小型轻量化、消除电力公害、减少电磁干扰和电噪声进行不懈研究的轨迹。21世纪的电源装置和系统对上述方面的要求更加强烈。这也正是21世纪电力电子产业或电源产业的发展趋势。

电源业未来的发展应倡导(1)进一步提高电能变换效率,降低待机损耗;(2)避免电力公害:尽量减少网侧电流谐波,并使网侧功率因数接近1; (3)提高电源装置和系统的电磁兼容性(EMC); (4)降低电噪声; (5)小型轻量化:通过高频化、元件小型化和先进工艺加以实施; (6)高性能;如带非线性负载能力、无线均流、GHZ以上CPU电源的快速电流响应、直流侧谐波抑制、智能化及各种性能高指标等。 

薄、轻、超小型电源模块与装置以及高效节能低污染的“绿色”电源产品将是21世纪的主流产品。此发展趋势值得国内电源行业认真研究。

访谈即将结束,张工表示电源行业还是朝阳产业,但同样面临振荡,这种震荡对于整个秩序不良的国内电源业也将是一次洗礼,对净化行业的不良竞争、调整电源产业布局的新变化,优化资源配置将起到良好的作用。同时将给国内的电源业带来巨大的机会,发展前景非常广阔。

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责任编辑:常慧思