【明日主题前瞻】欧洲能源成本和电价逐年攀升，户用储能市场超预期爆发
【今日导读】
欧洲能源成本和电价逐年攀升，户用储能市场超预期爆发
下游储能+动力电池景气度高涨，这一锂电新材料处于大规模应用前夕
锂电+光伏需求共振，PVDF供不应求或延续至年底
比亚迪爆款车型正式上市，1个月时间订单超过11万辆
昆山：国资厂房100%安装光伏，3000㎡以上建筑需将光伏纳入规划
中国海上风电装机至十四五末期有望增长150%，下半年风电零部件盈利拐点将出现
【主题详情】
欧洲能源成本和电价逐年攀升，户用储能市场超预期爆发
2022年因欧洲能源成本和电价的逐年攀升，叠加俄乌战争和海外大型停电事件，居民用电成本高+供电稳定性差，带来户用光伏高增，进而带来户用储能市场超预期的爆发。
户用储能又称家庭储能系统，它类似于一个微型储能电站，其运行不受城市供电压力影响。东吴证券分析指出，全球户储蓬勃发展，预计2022/2023年全球户储装机达15/35GWh，出货达24/55GWh，同增250%/127%，当前渗透率不足5%，未来随成本下降有十倍成长空间。
上市公司中，拓邦股份表示，户用储能业务在欧洲市场（德国、英国等）开展顺利，今年有新增客户突破。合康新能表示， 户用储能产品主要面向海外客户，目前销售情况良好，已经在欧洲市场取得了一些订单，目前正在陆续交付。南都电源表示，从行业技术门槛看：公司储能拥有80项以上的欧洲9540A认证，同时通过了韩国KC认证，销售客户为全球40多个国家，拥有较高的行业准入门槛，公司具备全球储能市场的竞争优势。
下游储能+动力电池景气度高涨，这一锂电新材料处于大规模应用前夕
锂电铜箔下游重要应用场景动力电池和储能景气度高涨。上半年新型储能政策频出，为行业发展提供了有力指导。7月12日南网科技发布公告预计采购规模5.56GWh磷酸铁锂储能电池，是今年最大规模的磷酸铁锂储能电池单体招标。
中航证券分析指出，假设2025年我国/全球新能源车渗透率为33%/21%、储能需求为168GWh，PET铜箔渗透率提升至21.7%，则2025年PET铜箔真空磁控溅射设备市场空间约33.4亿元，镀铜设备市场空间约46.5亿元；镀铜/溅射设备合计市场空间约80亿元，2021-2025年复合年均增长率达189%。PET铜箔处于大规模应用前夕，同时设备的价格、良率和产能是决定PET铜箔降本、推进渗透率提升的主要因素，因此率先布局的材料企业与龙头设备公司有望率先受益。
上市公司中，阿石创所研发的复合铜箔（PET、PBN、PP等基材镀铜膜）技术在目前的生产工艺中可采用两种方式进行：PVD溅镀后电镀、直接PVD蒸镀。三孚新科表示，PET镀铜专用化学品在测试阶段，待测试成功之后，公司将加大相关产品的市场推广工作。万顺新材表示，导电铜膜有PET铜膜，也有OPP铜膜，铜膜样品已送下游企业测试。
锂电+光伏需求共振，PVDF供不应求或延续至年底
联创股份相关负责人对财联社记者表示，当前PVDF持续供不应求，产品的市场价格已窜升至接近50万元/吨的水平，预计PVDF供不应求的情况至年底前都将延续。
PVDF在锂电池中主要作为粘结剂使用，在电池成本中占比约2%-3%。方正证券指出，电动车销量快速增加带动锂电池需求爆发，PVDF具备优异的耐化学性、电绝缘性，作为锂电池正极粘接剂、隔膜材料及隔膜涂覆材料，是锂电池产业链中不可或缺的关键材料之一，尤其是作为正极粘接剂短期内并没有替代品，市场需求保持较高增速。
上市公司中，昊华科技表示，公司所属晨光院的2500吨/年PVDF项目目前处于试生产阶段，已送样给客户评测。巨化股份表示，公司的PVDF品种系列完整，包括涂料级、光伏级、锂电池粘结级、电线电缆、注塑级PVDF树脂等品种，新建产能的目标市场主要为锂电池级、高纯化学品贮存和输送材料等市场。中创环保年产10000吨PVDF项目已于今年2月取得备案证并且完成项目公司的登记，目前正在走环评、能评、安评等手续。
比亚迪爆款车型正式上市，1个月时间订单超过11万辆
比亚迪新车型海豹7月18日正式上市，补贴后预售价21.28万-28.98万元。此前在5月20日开启预售后，两小时订单即破2万辆，1个月时间超过11万辆。
比亚迪海豹是首款搭载E平台3.0的高端轿车，主要竞品为特斯拉Model3、小鹏P7、蔚来ET5、零跑C01等。海豹首搭CTB电池车身一体化技术、iTAC技术、一体化热管理技术等配置，并辅以丰富智能科技配置，正式攻入中型轿车市场。国泰君安分析指出，当前汽车行业类似于智能手机初生时代，重要电动品牌新车型的“带货”能力不可小觑，对二级市场估值和相关升级零部件EPS均能带来提升，海豹作为2022年上半年国内首款起量电动智能车型发布会，下半年或迎更多新车发布会。比亚迪海豹上市订单火爆，建议关注比亚迪相关产业链。
上市公司中，隆基机械表示，目前，比亚迪新能源汽车的唐、宋、夏、秦、汉等12个高端车型，以及海豹两驱版、比亚迪与奔驰合资的腾势D9等车型均由公司配套，供货比例较去年同期实现翻番。超达装备产品广泛运用于比亚迪的新能源汽车，涉及车型包括但不限于比亚迪海豹、驱逐舰05、唐、元、秦、海豚等多款车型。川环科技参与了比亚迪的王朝系列（唐、宋、元、秦、汉等）、海洋系列（海豚、海豹等）、腾势系列等多个车型的管路系统配套，包括了混动车型和纯电车型的管路系统。
昆山：国资厂房100%安装光伏，3000㎡以上建筑需将光伏纳入规划
2022年7月15日，昆山市人民政府印发《关于加快推进分布式光伏发电项目开发建设的工作意见》，《意见》指出，加快存量资源开发利用，年综合能耗1000吨标煤（当量值）及以上或年用电量500万千瓦时及以上的工业企业，在符合安全条件前提下，应安装分布式光伏发电设施。国资为主投资建设的既有标准厂房及配套用房，具备安装条件的，应100%安装屋顶光伏发电设施。新建屋顶面积3000平方米及以上的工业建筑，将分布式光伏建设相关要求纳入规划条件、土地供应条件以及施工图审、竣工验收等环节。
广发证券邹戈研报指出，分布式光伏发展迅猛，BIPV市场空间广阔。预计2022-2025年光伏建筑市场空间总量2403/3161/3910/4236亿元，BIPV市场空间总量231/391/631/866亿元。预计整县推进光伏试点总装机规模约169GW，总体市场规模预估可达7605亿元。2021年我国分布式光伏新增约占全部新增光伏发电装机的55%，历史上首次突破50%，2021年落地的整县推进政策在上层设计上大大扩展了光伏建筑的市场范围。在政策和行业景气双推动下，BIPV将迎来广阔市场空间。
上市公司中，秀强股份光伏玻璃产品主要应用于晶体硅太阳能电池组件盖板及光伏建筑一体化（BIPV），公司还是特斯拉太阳能瓦片玻璃的一级供应商。清源股份主营光伏支架的研发、生产，光伏电站的开发、建设及运营，光伏支架产品已应用于60多万座屋顶光伏电站，连续十一年澳洲屋顶光伏市场占有率第一，目前公司产品可用于一部分BIPV项目。
中国海上风电装机至十四五末期有望增长150%，下半年风电零部件盈利拐点将出现
近日，克拉克森研究最新发布的专题报告《聚焦中国海上风电市场》预计，中国海上风电投运规模有望在“十四五”末期达到约60GW，较当前投运水平（24GW）增长约150%。截至目前，中国总计投运102个海上风力发电场，装机规模达24GW，涵盖约5000台海上风机，占全球海上风电投运规模的45%以上。
东吴证券周尔双指出，随着第一批风光大基地陆续投产，2022年下半年风电装机有望大幅提升，预计2022年全年我国风电装机有望超过55GW。第二批风光基地规划已经落地，十四五时期规划建设200GW，十五五时期规划建设255GW，风电行业景气度有望长期延续。成本需求端边际改善，零部件环节盈利拐点出现，下半年风电板块中竞争格局更优的零部件环节有望受益。
公司方面，天能重工主营风机塔架及其相关产品的研发、生产，公司在全国共有12个生产基地（含在建），合计产能63万吨，公司控股股东为珠海港控股集团；广大特材的大型风电铸件产品包括风电机组用轮毂、弯头、偏航支座、铸造法兰、齿轮箱箱体等，主要为单机容量5.5MW以上风电机组配套；海力风电主营风电设备零部件的研发、生产，主要产品包括风电塔筒、桩基、导管架等，产品涵盖2MW-5MW等市场主流规格产品以及6.45MW、8MW等大功率等级产品。#财经# #理财# #今日看盘#
【今日导读】
欧洲能源成本和电价逐年攀升，户用储能市场超预期爆发
下游储能+动力电池景气度高涨，这一锂电新材料处于大规模应用前夕
锂电+光伏需求共振，PVDF供不应求或延续至年底
比亚迪爆款车型正式上市，1个月时间订单超过11万辆
昆山：国资厂房100%安装光伏，3000㎡以上建筑需将光伏纳入规划
中国海上风电装机至十四五末期有望增长150%，下半年风电零部件盈利拐点将出现
【主题详情】
欧洲能源成本和电价逐年攀升，户用储能市场超预期爆发
2022年因欧洲能源成本和电价的逐年攀升，叠加俄乌战争和海外大型停电事件，居民用电成本高+供电稳定性差，带来户用光伏高增，进而带来户用储能市场超预期的爆发。
户用储能又称家庭储能系统，它类似于一个微型储能电站，其运行不受城市供电压力影响。东吴证券分析指出，全球户储蓬勃发展，预计2022/2023年全球户储装机达15/35GWh，出货达24/55GWh，同增250%/127%，当前渗透率不足5%，未来随成本下降有十倍成长空间。
上市公司中，拓邦股份表示，户用储能业务在欧洲市场（德国、英国等）开展顺利，今年有新增客户突破。合康新能表示， 户用储能产品主要面向海外客户，目前销售情况良好，已经在欧洲市场取得了一些订单，目前正在陆续交付。南都电源表示，从行业技术门槛看：公司储能拥有80项以上的欧洲9540A认证，同时通过了韩国KC认证，销售客户为全球40多个国家，拥有较高的行业准入门槛，公司具备全球储能市场的竞争优势。
下游储能+动力电池景气度高涨，这一锂电新材料处于大规模应用前夕
锂电铜箔下游重要应用场景动力电池和储能景气度高涨。上半年新型储能政策频出，为行业发展提供了有力指导。7月12日南网科技发布公告预计采购规模5.56GWh磷酸铁锂储能电池，是今年最大规模的磷酸铁锂储能电池单体招标。
中航证券分析指出，假设2025年我国/全球新能源车渗透率为33%/21%、储能需求为168GWh，PET铜箔渗透率提升至21.7%，则2025年PET铜箔真空磁控溅射设备市场空间约33.4亿元，镀铜设备市场空间约46.5亿元；镀铜/溅射设备合计市场空间约80亿元，2021-2025年复合年均增长率达189%。PET铜箔处于大规模应用前夕，同时设备的价格、良率和产能是决定PET铜箔降本、推进渗透率提升的主要因素，因此率先布局的材料企业与龙头设备公司有望率先受益。
上市公司中，阿石创所研发的复合铜箔（PET、PBN、PP等基材镀铜膜）技术在目前的生产工艺中可采用两种方式进行：PVD溅镀后电镀、直接PVD蒸镀。三孚新科表示，PET镀铜专用化学品在测试阶段，待测试成功之后，公司将加大相关产品的市场推广工作。万顺新材表示，导电铜膜有PET铜膜，也有OPP铜膜，铜膜样品已送下游企业测试。
锂电+光伏需求共振，PVDF供不应求或延续至年底
联创股份相关负责人对财联社记者表示，当前PVDF持续供不应求，产品的市场价格已窜升至接近50万元/吨的水平，预计PVDF供不应求的情况至年底前都将延续。
PVDF在锂电池中主要作为粘结剂使用，在电池成本中占比约2%-3%。方正证券指出，电动车销量快速增加带动锂电池需求爆发，PVDF具备优异的耐化学性、电绝缘性，作为锂电池正极粘接剂、隔膜材料及隔膜涂覆材料，是锂电池产业链中不可或缺的关键材料之一，尤其是作为正极粘接剂短期内并没有替代品，市场需求保持较高增速。
上市公司中，昊华科技表示，公司所属晨光院的2500吨/年PVDF项目目前处于试生产阶段，已送样给客户评测。巨化股份表示，公司的PVDF品种系列完整，包括涂料级、光伏级、锂电池粘结级、电线电缆、注塑级PVDF树脂等品种，新建产能的目标市场主要为锂电池级、高纯化学品贮存和输送材料等市场。中创环保年产10000吨PVDF项目已于今年2月取得备案证并且完成项目公司的登记，目前正在走环评、能评、安评等手续。
比亚迪爆款车型正式上市，1个月时间订单超过11万辆
比亚迪新车型海豹7月18日正式上市，补贴后预售价21.28万-28.98万元。此前在5月20日开启预售后，两小时订单即破2万辆，1个月时间超过11万辆。
比亚迪海豹是首款搭载E平台3.0的高端轿车，主要竞品为特斯拉Model3、小鹏P7、蔚来ET5、零跑C01等。海豹首搭CTB电池车身一体化技术、iTAC技术、一体化热管理技术等配置，并辅以丰富智能科技配置，正式攻入中型轿车市场。国泰君安分析指出，当前汽车行业类似于智能手机初生时代，重要电动品牌新车型的“带货”能力不可小觑，对二级市场估值和相关升级零部件EPS均能带来提升，海豹作为2022年上半年国内首款起量电动智能车型发布会，下半年或迎更多新车发布会。比亚迪海豹上市订单火爆，建议关注比亚迪相关产业链。
上市公司中，隆基机械表示，目前，比亚迪新能源汽车的唐、宋、夏、秦、汉等12个高端车型，以及海豹两驱版、比亚迪与奔驰合资的腾势D9等车型均由公司配套，供货比例较去年同期实现翻番。超达装备产品广泛运用于比亚迪的新能源汽车，涉及车型包括但不限于比亚迪海豹、驱逐舰05、唐、元、秦、海豚等多款车型。川环科技参与了比亚迪的王朝系列（唐、宋、元、秦、汉等）、海洋系列（海豚、海豹等）、腾势系列等多个车型的管路系统配套，包括了混动车型和纯电车型的管路系统。
昆山：国资厂房100%安装光伏，3000㎡以上建筑需将光伏纳入规划
2022年7月15日，昆山市人民政府印发《关于加快推进分布式光伏发电项目开发建设的工作意见》，《意见》指出，加快存量资源开发利用，年综合能耗1000吨标煤（当量值）及以上或年用电量500万千瓦时及以上的工业企业，在符合安全条件前提下，应安装分布式光伏发电设施。国资为主投资建设的既有标准厂房及配套用房，具备安装条件的，应100%安装屋顶光伏发电设施。新建屋顶面积3000平方米及以上的工业建筑，将分布式光伏建设相关要求纳入规划条件、土地供应条件以及施工图审、竣工验收等环节。
广发证券邹戈研报指出，分布式光伏发展迅猛，BIPV市场空间广阔。预计2022-2025年光伏建筑市场空间总量2403/3161/3910/4236亿元，BIPV市场空间总量231/391/631/866亿元。预计整县推进光伏试点总装机规模约169GW，总体市场规模预估可达7605亿元。2021年我国分布式光伏新增约占全部新增光伏发电装机的55%，历史上首次突破50%，2021年落地的整县推进政策在上层设计上大大扩展了光伏建筑的市场范围。在政策和行业景气双推动下，BIPV将迎来广阔市场空间。
上市公司中，秀强股份光伏玻璃产品主要应用于晶体硅太阳能电池组件盖板及光伏建筑一体化（BIPV），公司还是特斯拉太阳能瓦片玻璃的一级供应商。清源股份主营光伏支架的研发、生产，光伏电站的开发、建设及运营，光伏支架产品已应用于60多万座屋顶光伏电站，连续十一年澳洲屋顶光伏市场占有率第一，目前公司产品可用于一部分BIPV项目。
中国海上风电装机至十四五末期有望增长150%，下半年风电零部件盈利拐点将出现
近日，克拉克森研究最新发布的专题报告《聚焦中国海上风电市场》预计，中国海上风电投运规模有望在“十四五”末期达到约60GW，较当前投运水平（24GW）增长约150%。截至目前，中国总计投运102个海上风力发电场，装机规模达24GW，涵盖约5000台海上风机，占全球海上风电投运规模的45%以上。
东吴证券周尔双指出，随着第一批风光大基地陆续投产，2022年下半年风电装机有望大幅提升，预计2022年全年我国风电装机有望超过55GW。第二批风光基地规划已经落地，十四五时期规划建设200GW，十五五时期规划建设255GW，风电行业景气度有望长期延续。成本需求端边际改善，零部件环节盈利拐点出现，下半年风电板块中竞争格局更优的零部件环节有望受益。
公司方面，天能重工主营风机塔架及其相关产品的研发、生产，公司在全国共有12个生产基地（含在建），合计产能63万吨，公司控股股东为珠海港控股集团；广大特材的大型风电铸件产品包括风电机组用轮毂、弯头、偏航支座、铸造法兰、齿轮箱箱体等，主要为单机容量5.5MW以上风电机组配套；海力风电主营风电设备零部件的研发、生产，主要产品包括风电塔筒、桩基、导管架等，产品涵盖2MW-5MW等市场主流规格产品以及6.45MW、8MW等大功率等级产品。#财经# #理财# #今日看盘#
IT运维自上而下进行规划
在对IT进行规划时，很多企业把大部分精力花在了解决中层经理日常所遇到的棘手问题的项目上。此类项目被称作"维持性项目"，它们可能在很多方面有用，但它们的净现值往往很低或为负值。维持性项目能轻轻松松地花掉企业10%到20%的IT预算，但它们中的大多数都不能提高企业的盈利能力。
为了使企业在IT上的投资取得更大回报，它们必须改进自己的规划过程， 让IT项目更好地反映业务目标和商业战略，获得真正的效益。传统上，企业的高级主管把大部分时间花在决定企业的未来走向上，具有先进理念的企业高级主管则至少花同样多的时间、甚至更多的时间，研究如何才能达到目标以及为什么这么做能够成功。
让我们看看某个保险公司的规划过程。该公司的高级主管用三个月的时间制定公司的战略，他们仅仅选择了诸如营业收入和净利润之类的财务指标。然后又用三个月的时间制定下一财年的预算。当被问及他们用多少时间思考企业如何才能达到他们所制定的战略目标时，他们回答说在预算完成后并没有再专门进行这方面的规划，而是由业务经理制定各自的计划。由于他们没有首先决定如何达到目标，所以也就无法知道目标是否可行。他们也没有采取各种措施去争取理想的结果和收益。
作为比较，让我们再看看一个成功的公司是如何进行第一流的、自上而下的规划的。该公司的高管团队首先提出大致的目标，可能是财务目标，或以定性方式对业绩的提高提出要求。由经理层确定如何才能实现这些目标并相应提出一组行动方案，涉及人员、流程和技术方面的变化。由高管团队决定这些方案和投资是否能以节约成本或增加收入的方式带来恰当的回报，以及计划是否与公司的财务能力、股东的期望等因素相匹配。
然后高管团队批准投资计划，并根据投资回报修改原先的目标。经理层得到授权，实施投资方案，并对每个项目的投资回报负责。最后一步由高管团队来做，他们根据营业收入、销售量和业绩等方面，对各个业务经理的预算和目标进行调整。
有效的自上而下的规划过程打破了各职能部门在预算上各自为战的局面，迫使高层管理人员仔细地考虑如何在各个内部部门之间分配IT投资（即各部门在"内部市场"中的份额）。此方法比"扫雪机"式预算法（在去年预算的基础上仅仅做些许改动）或"零基"预算法更具效率（零基预算不考虑去年的预算额，因此业务单元的领导不得不给出花每一分钱的理由）
本文摘要节选自来源于
https://t.cn/A6aOceBc
在对IT进行规划时，很多企业把大部分精力花在了解决中层经理日常所遇到的棘手问题的项目上。此类项目被称作"维持性项目"，它们可能在很多方面有用，但它们的净现值往往很低或为负值。维持性项目能轻轻松松地花掉企业10%到20%的IT预算，但它们中的大多数都不能提高企业的盈利能力。
为了使企业在IT上的投资取得更大回报，它们必须改进自己的规划过程， 让IT项目更好地反映业务目标和商业战略，获得真正的效益。传统上，企业的高级主管把大部分时间花在决定企业的未来走向上，具有先进理念的企业高级主管则至少花同样多的时间、甚至更多的时间，研究如何才能达到目标以及为什么这么做能够成功。
让我们看看某个保险公司的规划过程。该公司的高级主管用三个月的时间制定公司的战略，他们仅仅选择了诸如营业收入和净利润之类的财务指标。然后又用三个月的时间制定下一财年的预算。当被问及他们用多少时间思考企业如何才能达到他们所制定的战略目标时，他们回答说在预算完成后并没有再专门进行这方面的规划，而是由业务经理制定各自的计划。由于他们没有首先决定如何达到目标，所以也就无法知道目标是否可行。他们也没有采取各种措施去争取理想的结果和收益。
作为比较，让我们再看看一个成功的公司是如何进行第一流的、自上而下的规划的。该公司的高管团队首先提出大致的目标，可能是财务目标，或以定性方式对业绩的提高提出要求。由经理层确定如何才能实现这些目标并相应提出一组行动方案，涉及人员、流程和技术方面的变化。由高管团队决定这些方案和投资是否能以节约成本或增加收入的方式带来恰当的回报，以及计划是否与公司的财务能力、股东的期望等因素相匹配。
然后高管团队批准投资计划，并根据投资回报修改原先的目标。经理层得到授权，实施投资方案，并对每个项目的投资回报负责。最后一步由高管团队来做，他们根据营业收入、销售量和业绩等方面，对各个业务经理的预算和目标进行调整。
有效的自上而下的规划过程打破了各职能部门在预算上各自为战的局面，迫使高层管理人员仔细地考虑如何在各个内部部门之间分配IT投资（即各部门在"内部市场"中的份额）。此方法比"扫雪机"式预算法（在去年预算的基础上仅仅做些许改动）或"零基"预算法更具效率（零基预算不考虑去年的预算额，因此业务单元的领导不得不给出花每一分钱的理由）
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#元器件那些事#
车辆电气化是交通运输行业实现减排的途径
本文概述了重型车辆电动化方面的电力电子技术详情，通过研究由能源生成、存储、运输和消耗构成的价值链，可帮助减低交通运输领域的碳排放，如图1所示。
【导读】本文概述了重型车辆电动化方面的电力电子技术详情，通过研究由能源生成、存储、运输和消耗构成的价值链，可帮助减低交通运输领域的碳排放，如图1所示。
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图1：基于清洁的可再生能源的
电动化交通运输
1. 简介
卡车、公交车和工程车辆亦称为重型车辆，据估算这些车辆的碳排放占据了交通运输领域排放量的25%，在欧洲总体温室气体排放量中占据了6%。
由于线上业务活动蓬勃发展，可以观察到跨越各大洲的长途交通运输业务出现相应的大幅增长，以及城市内的物品配送运营活动不断增加，这种状况并不限于欧盟地区。根据美国交通局公布数据[2]，在美国卡车车辆每年行驶里程大约为2960亿公里，燃烧了1130亿升汽油，进而产生多达2.94亿公吨的二氧化碳量。
在法规和更严格的排放要求推动下，车队运营商越来越多地转向使用零排放车辆。业界认为在全球范围所有主要城市中，提升公共交通以减少私家车数量是减低大都市碳排放的另一个重要考虑。在这个方面，使用零排放车辆运营是目标选择，最好与绿色的可再生能源相结合。
超过 3.5 吨级重型车辆的电动化是一项涉及多学科的艰巨任务，也是功率半导体产品面临的特殊挑战。与设计运行时间约为 8000 小时的典型客用车相比，卡车或公交车的使用寿命则要长得多(包括使用寿命和正常运行时间)。通用目标要求是一年 360 天、每天8 到 10 小时运行时间。预计这些车辆每天行驶多达 400 公里，在 15 年使用寿命期间总计行驶里程超过 200 万公里。在这方面，城市交通中使用的公交车同样面临挑战，因为它们单日需要行驶 200-300公里。而且，这些公交车辆固有的启停模式(start-stop-mode)带来了更多的难题。
全电动重型车辆包含了众多子系统，这些子系统需要使用非常可靠的解决方案。图 2 以电力电子器件为重点进行了深入的剖析。
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图2：“重型车辆”应用概述
经过十年来的电池技术发展，车辆电池成为了一个可行的解决方案，甚至对于电动重型车辆亦然。在过去十年中，每度电的价格已经下降了大约88%[3]。由于业界开发新的材料和生产工艺，以及制造能力不断增加，预计电价还将会进一步下降。同时，电池的能量密度持续增加，媒体不断报道有关技术突破的新闻。
电池可支持的充电循环次数是决定性参数，这代表着电池的使用寿命，因而非常重要。先前的凝胶式铅酸电池技术可提供几百次充电循环，而现代的锂电子电池则可以达到几千次充电循环。全球范围的电池制造商都在努力实现进一步的改善，并且已经公布了可实现超过10,000次循环和高达1 kWh/kg能量密度技术[4]。
所有这些因素使得车辆电池方案变得越来越有吸引力，甚至对于长距离车辆运营亦如此。接下来的挑战是在合理时间内为车辆充电，而所谓的合理与否，很大程度上取决于车辆的使用情况。
对于作为当地载客工具的客运公交车，最常见的选择是在轮班或夜间的休息时间停靠在车站里充电。在这种情形下，合理时间是指公交车闲置在停靠站中的几个小时。另一个选择则是在专门的充电站点进行充电。由于只有几分钟的时间，需要更高的充电功率才能向电池注入足够的能量。由于可在几个站点进行充电，可以考虑与在停靠站充电的方式相结合。
对于用于物流运营的卡车，就无法容忍花费几个小时充电的暂停作业。在这种情况下，必须在休息时间进行充电，而休息时间是驾驶员必须遵守的法律规定。未来没有驾驶员的自动驾驶卡车，甚至不需要休息。最理想的选择是在技术上实现最短时间充电。
因此，需要将支持这类车辆运营的基础设施视为价值链的一部分。
2. 电动化交通运输价值链
从可再生能源系统的发电到电解、传动系统、充电器和较小的车载应用，在交通运输价值链上可以找到功率范围从几瓦到几兆瓦的设计。
图3是相互连接部件的示意图。
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图3：用于从发电到电能消耗各阶段的
Littelfuse功率半导体产品
所有这些应用均需要使用高效和可靠的电子子系统。在这个严苛的环境中，控制、保护、传感器和电力电子器件无所不在，以安全高效地处理能量传输。如图所示，Littelfuse产品可以用于使用可靠的元器件来构建、运营和维护电动化交通运输环境。
3. 能量存储
对于为移动应用设备供电，现有三种主要的储存电能方法，每种方法各有其优缺点。
1. 在电场中使用电容器直接能量储存。电容器能够以非常高的速率进行充电和放电，从而提供极高的功率密度。除此之外，电容器不会像电池那样受到充电的影响，可以轻松实现数百万次充电循环。根据公式EC=1/2 C·U2，储存能量由电容器的容量和允许电压而定义。在技术方面，高电压的电容器只有低电容量，反之亦然。由于电容器以kWh/dm³为单位测量的能量密度低于电池，因而可以结合电容器与电池以提供高峰值功率，而电池充当主要的储能装置。
2. 在化学方面，能量储存在电池中。对于给定的电池化学，充放电能力受到化学过程的限制。现代的锂离子电池每公斤可以储存多达0.2到0.3kWh电能，这在目前的大多数应用中受到欢迎。在循环稳定性方面，目前采用的化学物质可以实现几千次充放电循环。
3. 从化学过程中获取作为能量载体的氢气，并在第二步中进行纯化。通过电解将水分离成氧气和氢气，提供了使用可再生能源来支持过程的方法。在所谓的燃料电池中，氢气和氧气会依次反应并产生电能。今天大多数可用的氢气是使用蒸汽重组器从石油和天然气中提取出来的。
4. 车辆与传动系统
如图4框图所示，重型车辆的传动系统在技术上与电动客用车的并没有太大的区别。
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图4：电池电动车辆的简化框图
重型车辆与客用车相比具有两项主要的区别。重型车辆的连续功率输出水平超过了客用车，在使用寿命方面也是同样。通常情况下，如果客用车的使用寿命是6000至8000个工作小时，那么卡车和公交车的使用寿命应该是它们的10倍之多。
尽管如此，商用车使用的电机大多数为永磁同步电机，由二级逆变器控制，如图5所示。
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图5：电动车辆传动系统的典型动力部分
图6所示是将氢气和氧气转化为水、热能和电能的燃料电池作为电源的扩展框图。大储槽中装有氢气，仍然需要电池在加速期间提供峰值功率，并在恢复期间储存能量。
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图6： 使用燃料电池的电动
车辆传动系统框图
除此之外，在构成燃料电池和电池之间接口的DC-DC转换器中，还需要更多的电子电力器件。
燃料电池传动系统固有的重要部件是压缩机，压缩机驱动强烈的气流进入燃料电池中，这些空气中含有平衡氢气和氧气所需要的氧气。
通过仔细研究燃料电池，可以了解到压缩机方面的挑战。图7是使用氢气进行能源转换所使用部件示意图。
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图7：燃料电池能量转换系统
根据燃料电池内需要的气体平衡，可以估算实现150 kW连续运作所需的气流：
● 1 kg H2 和8 kg O2生成大约20 kWh电能
● 每小时需要7.5 kg H2 + 60 kg O2
● 1 m²空气重量为1.2 kg，含有0.24 kg氧气
由此可见，每小时必须向燃料电池提供250 m³大气空气。由于燃料电池的负载可能变化得非常快，压缩机需要具备快速启动能力，这往往需要在几分之一秒内从零加速到100%速度。由于这些要求，驱动压缩机之逆变器的额定功率通常为20-40 kW。
如要真正将基于燃料电池的车辆作为一项绿色技术，就必须使用可再生能源来制造氢气。从石油或天然气中提取氢气是一个技术选项，但这种所谓的“黑氢”(black hydrogen)会出现副产品，也就是导致大量二氧化碳产生。
目前，业界正在考虑将风能和太阳能等可再生能源的电力与电解运作相结合，从而将水分离成氢气和氧气。特别地，如果用于消耗多余的电力，这种做法是支持电网稳定性以及生成氢气作为副产品的很好选项。世界各国纷纷制订计划，要将氢气作为减少温室气体排放的基石技术。
电解是直流电流驱动的应用。单个电解槽的正向电压低于2V，但在工业制氢中可能需要数千安培电流量。图8中的B12C拓朴结构是最普遍的兆瓦（MW）级整流方案。
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图8：带有B12C的整流器拓朴结构，也称为B6C-2P
十二脉冲B12C拓朴结构，也可以视为两个B6C结构的并联，称为B6C-2P。即使没有平滑和滤波，也可以在直流侧实现非常低的电压波纹。单级AC-DC能量转换也可以实现出色的效率。
使用的相关电子电力器件是采用压接封装的晶闸管或 IGBT器件，通常安装在所谓的器件堆栈中。IGBT的额定电流高达4500 A，晶闸管甚至超过8000 A。这些器件可以轻易满足高电流要求。此外，压接封装的短路故障(short-on-fail)特性带来了更好的可靠性和系统可用性。
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车辆电气化是交通运输行业实现减排的途径
本文概述了重型车辆电动化方面的电力电子技术详情，通过研究由能源生成、存储、运输和消耗构成的价值链，可帮助减低交通运输领域的碳排放，如图1所示。
【导读】本文概述了重型车辆电动化方面的电力电子技术详情，通过研究由能源生成、存储、运输和消耗构成的价值链，可帮助减低交通运输领域的碳排放，如图1所示。
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图1：基于清洁的可再生能源的
电动化交通运输
1. 简介
卡车、公交车和工程车辆亦称为重型车辆，据估算这些车辆的碳排放占据了交通运输领域排放量的25%，在欧洲总体温室气体排放量中占据了6%。
由于线上业务活动蓬勃发展，可以观察到跨越各大洲的长途交通运输业务出现相应的大幅增长，以及城市内的物品配送运营活动不断增加，这种状况并不限于欧盟地区。根据美国交通局公布数据[2]，在美国卡车车辆每年行驶里程大约为2960亿公里，燃烧了1130亿升汽油，进而产生多达2.94亿公吨的二氧化碳量。
在法规和更严格的排放要求推动下，车队运营商越来越多地转向使用零排放车辆。业界认为在全球范围所有主要城市中，提升公共交通以减少私家车数量是减低大都市碳排放的另一个重要考虑。在这个方面，使用零排放车辆运营是目标选择，最好与绿色的可再生能源相结合。
超过 3.5 吨级重型车辆的电动化是一项涉及多学科的艰巨任务，也是功率半导体产品面临的特殊挑战。与设计运行时间约为 8000 小时的典型客用车相比，卡车或公交车的使用寿命则要长得多(包括使用寿命和正常运行时间)。通用目标要求是一年 360 天、每天8 到 10 小时运行时间。预计这些车辆每天行驶多达 400 公里，在 15 年使用寿命期间总计行驶里程超过 200 万公里。在这方面，城市交通中使用的公交车同样面临挑战，因为它们单日需要行驶 200-300公里。而且，这些公交车辆固有的启停模式(start-stop-mode)带来了更多的难题。
全电动重型车辆包含了众多子系统，这些子系统需要使用非常可靠的解决方案。图 2 以电力电子器件为重点进行了深入的剖析。
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图2：“重型车辆”应用概述
经过十年来的电池技术发展，车辆电池成为了一个可行的解决方案，甚至对于电动重型车辆亦然。在过去十年中，每度电的价格已经下降了大约88%[3]。由于业界开发新的材料和生产工艺，以及制造能力不断增加，预计电价还将会进一步下降。同时，电池的能量密度持续增加，媒体不断报道有关技术突破的新闻。
电池可支持的充电循环次数是决定性参数，这代表着电池的使用寿命，因而非常重要。先前的凝胶式铅酸电池技术可提供几百次充电循环，而现代的锂电子电池则可以达到几千次充电循环。全球范围的电池制造商都在努力实现进一步的改善，并且已经公布了可实现超过10,000次循环和高达1 kWh/kg能量密度技术[4]。
所有这些因素使得车辆电池方案变得越来越有吸引力，甚至对于长距离车辆运营亦如此。接下来的挑战是在合理时间内为车辆充电，而所谓的合理与否，很大程度上取决于车辆的使用情况。
对于作为当地载客工具的客运公交车，最常见的选择是在轮班或夜间的休息时间停靠在车站里充电。在这种情形下，合理时间是指公交车闲置在停靠站中的几个小时。另一个选择则是在专门的充电站点进行充电。由于只有几分钟的时间，需要更高的充电功率才能向电池注入足够的能量。由于可在几个站点进行充电，可以考虑与在停靠站充电的方式相结合。
对于用于物流运营的卡车，就无法容忍花费几个小时充电的暂停作业。在这种情况下，必须在休息时间进行充电，而休息时间是驾驶员必须遵守的法律规定。未来没有驾驶员的自动驾驶卡车，甚至不需要休息。最理想的选择是在技术上实现最短时间充电。
因此，需要将支持这类车辆运营的基础设施视为价值链的一部分。
2. 电动化交通运输价值链
从可再生能源系统的发电到电解、传动系统、充电器和较小的车载应用，在交通运输价值链上可以找到功率范围从几瓦到几兆瓦的设计。
图3是相互连接部件的示意图。
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图3：用于从发电到电能消耗各阶段的
Littelfuse功率半导体产品
所有这些应用均需要使用高效和可靠的电子子系统。在这个严苛的环境中，控制、保护、传感器和电力电子器件无所不在，以安全高效地处理能量传输。如图所示，Littelfuse产品可以用于使用可靠的元器件来构建、运营和维护电动化交通运输环境。
3. 能量存储
对于为移动应用设备供电，现有三种主要的储存电能方法，每种方法各有其优缺点。
1. 在电场中使用电容器直接能量储存。电容器能够以非常高的速率进行充电和放电，从而提供极高的功率密度。除此之外，电容器不会像电池那样受到充电的影响，可以轻松实现数百万次充电循环。根据公式EC=1/2 C·U2，储存能量由电容器的容量和允许电压而定义。在技术方面，高电压的电容器只有低电容量，反之亦然。由于电容器以kWh/dm³为单位测量的能量密度低于电池，因而可以结合电容器与电池以提供高峰值功率，而电池充当主要的储能装置。
2. 在化学方面，能量储存在电池中。对于给定的电池化学，充放电能力受到化学过程的限制。现代的锂离子电池每公斤可以储存多达0.2到0.3kWh电能，这在目前的大多数应用中受到欢迎。在循环稳定性方面，目前采用的化学物质可以实现几千次充放电循环。
3. 从化学过程中获取作为能量载体的氢气，并在第二步中进行纯化。通过电解将水分离成氧气和氢气，提供了使用可再生能源来支持过程的方法。在所谓的燃料电池中，氢气和氧气会依次反应并产生电能。今天大多数可用的氢气是使用蒸汽重组器从石油和天然气中提取出来的。
4. 车辆与传动系统
如图4框图所示，重型车辆的传动系统在技术上与电动客用车的并没有太大的区别。
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图4：电池电动车辆的简化框图
重型车辆与客用车相比具有两项主要的区别。重型车辆的连续功率输出水平超过了客用车，在使用寿命方面也是同样。通常情况下，如果客用车的使用寿命是6000至8000个工作小时，那么卡车和公交车的使用寿命应该是它们的10倍之多。
尽管如此，商用车使用的电机大多数为永磁同步电机，由二级逆变器控制，如图5所示。
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图5：电动车辆传动系统的典型动力部分
图6所示是将氢气和氧气转化为水、热能和电能的燃料电池作为电源的扩展框图。大储槽中装有氢气，仍然需要电池在加速期间提供峰值功率，并在恢复期间储存能量。
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图6： 使用燃料电池的电动
车辆传动系统框图
除此之外，在构成燃料电池和电池之间接口的DC-DC转换器中，还需要更多的电子电力器件。
燃料电池传动系统固有的重要部件是压缩机，压缩机驱动强烈的气流进入燃料电池中，这些空气中含有平衡氢气和氧气所需要的氧气。
通过仔细研究燃料电池，可以了解到压缩机方面的挑战。图7是使用氢气进行能源转换所使用部件示意图。
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图7：燃料电池能量转换系统
根据燃料电池内需要的气体平衡，可以估算实现150 kW连续运作所需的气流：
● 1 kg H2 和8 kg O2生成大约20 kWh电能
● 每小时需要7.5 kg H2 + 60 kg O2
● 1 m²空气重量为1.2 kg，含有0.24 kg氧气
由此可见，每小时必须向燃料电池提供250 m³大气空气。由于燃料电池的负载可能变化得非常快，压缩机需要具备快速启动能力，这往往需要在几分之一秒内从零加速到100%速度。由于这些要求，驱动压缩机之逆变器的额定功率通常为20-40 kW。
如要真正将基于燃料电池的车辆作为一项绿色技术，就必须使用可再生能源来制造氢气。从石油或天然气中提取氢气是一个技术选项，但这种所谓的“黑氢”(black hydrogen)会出现副产品，也就是导致大量二氧化碳产生。
目前，业界正在考虑将风能和太阳能等可再生能源的电力与电解运作相结合，从而将水分离成氢气和氧气。特别地，如果用于消耗多余的电力，这种做法是支持电网稳定性以及生成氢气作为副产品的很好选项。世界各国纷纷制订计划，要将氢气作为减少温室气体排放的基石技术。
电解是直流电流驱动的应用。单个电解槽的正向电压低于2V，但在工业制氢中可能需要数千安培电流量。图8中的B12C拓朴结构是最普遍的兆瓦（MW）级整流方案。
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图8：带有B12C的整流器拓朴结构，也称为B6C-2P
十二脉冲B12C拓朴结构，也可以视为两个B6C结构的并联，称为B6C-2P。即使没有平滑和滤波，也可以在直流侧实现非常低的电压波纹。单级AC-DC能量转换也可以实现出色的效率。
使用的相关电子电力器件是采用压接封装的晶闸管或 IGBT器件，通常安装在所谓的器件堆栈中。IGBT的额定电流高达4500 A，晶闸管甚至超过8000 A。这些器件可以轻易满足高电流要求。此外，压接封装的短路故障(short-on-fail)特性带来了更好的可靠性和系统可用性。
“找元器件现货上 唯样商城”
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