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锂电池设备制造PCS竞争的底层逻辑是电力电子

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 锂电池生产是一系列复杂的工序,当中包括合浆、涂布、压延、模切、卷绕、入壳、焊接、注液、化成等工序。每个工序都需要相应的自动化设备和控制系统,以保证产品的质量和效率。

  “汇川拥有超过100个行业的工业场景应用经验。在锂电池耕耘超过8年,持续聚焦锂电行业工艺和装备的升级迭代,为客户提供‘光、机、电、气’的多产品综合解决方案。”郭立鹏表示。

  据介绍,汇川技术参与到锂电池生产线从前道工序到后道工序的全流程,提供了控制、驱动、视觉、机器人、直线电机、气动等工业自动化产品及方案,以及配套的软件平台和服务支持,覆盖了各种类型的锂电池,包括圆柱形、方形、软包等。

  例如在涂布工序中,汇川技术采用自适应张力控制和同步跟踪控制,实现涂布均匀性和边缘精度;在叠片工序中,汇川技术发挥其视觉定位和伺服同步控制的优势,同步实现叠片精度和速度。

“工控巨头”如何切入储能赛道?汇川的答案是另辟蹊径,避开激烈的电芯领域竞争,发挥自身对电力电子的理解,切入PCS(储能变流器)及升压一体机。

  据介绍,储能变流器是储能系统与电网中间实现电能双向流动的核心部件。PCS能将电池系统输出的直流电转换为可输送至电网和其他负荷的交流电,完成放电。同时可以把电网的交流电整流成直流电,给电池充电。

  3月27日,储能领跑者联盟(EESA)发布了2022年度中国储能企业全球出货量排名,汇川技术位列2022年中国企业国内储能中大功率PCS(30kW及以上)出货量排名第三,中国企业全球储能中大功率PCS(30kW及以上)出货量排名第四。

  此届CIBF展会,南方财经全媒体记者在现场看到,汇川技术也展出了1000V和1500V两款大功率储能PCS产品。汇川技术的储能PCS产品,采用了先进的三电平电气拓扑架构,能够保证输出效率的领先性,最高效率可达99%以上。

  “取得这一成绩,汇川花了两年时间。”郭立鹏表示。

  究其原因是汇川本身对储能业务的深刻理解,郭立鹏向记者分析,“PCS的竞争,本质上是电力电子的竞争。”

  他谈到,储能业务具备少品种大批量的明显特点,这就要求供应链需具备足够的韧性。因此,暂且抛开研发投入、产品维度的竞争讨论,PCS实际上是一个电力电子供应链竞争。

  在供应链维度,汇川拥有超过200亿规模的电力电子供应链,这是汇川的优势之一。

  工业场景领域有两大明显特点,第一是各个工业场景相对离散,第二工业领域对控制精度和准确性,包括驱动等环节有着较高的要求。

  “双碳”目标要求下,原有化石能源体系逐步向可再生能源演变,颠覆了传统电网结构,微电网和传统电网相互协同,当中便涉及诸多控制环节。

  工业控制是汇川的传统优势,郭立鹏补充,汇川拥有大量工商业的用户侧资源,中国绝大多数的钢铁、建材、化工、石油等重工业企业都在大量的使用汇川的产品,汇川有超过100多个行业线积累,积累了大量的工业场景及客户资源。

  PCS迭代需要产业链协同

  PCS作为电力设备,电压和功率是衡量其整体技术壁垒关键因素。作为储能产业链的重要组成部分,PCS近年来迭代速度逐步加快,成本也进一步下降。

  不过,郭立鹏提醒,电压和功率与电池相关,PCS升级关键还取决于电池的发展速度,作为PCS生产厂商,汇川不生产电池,但必须要了解电池和新型电力系统。这是因为汇川储能领域的产品规划和设计方向与电池都是息息相关的。汇川聚焦场景和新型电力系统的洞察,更多的PCS产品将会伴随整个储能行业发展陆续推出。

  储能变流器(PCS)的上游主要是IGBT、印刷电路板、电子元器件等硬件。这也就意味着,“PCS迭代升级还需要取决于电力电子的结构,尤其是供应链整体水平综合评估,例如过去两年IGBT的缺货,上游缺芯就会影响下游PCS的发展。”郭立鹏谈到。

  随着储能市场规模不断扩大,储能系统PCS设备不再是简单的转换设备,而是要求具备更高的集成能力。“汇川将结合现有的技术平台和上游关键零部件的发展,升级迭代PCS。”郭立鹏表示。