双碳背景下装备制造业的发展之路

Date | 2022.11.03

在全国工商联德胜门大讲堂上的主旨演讲

皇冠董事局主席陈建成

回顾过去,展望未来,让人感慨:人类的历史一直在寻求突破,一直在追求卓越!

1821年英国著名物理学家法拉第制成被认为是“世界上第一台电机”的电动机实验室模型算起,电机已经走过了刚好整整两百年;中国的电机工业也已经走过百年历程。

如今,电机作为全球最主要的动力系统,应用极其广泛,从国内的数据来看,电机耗电量占全社会总用电量的60%左右。但是随着电力电子技术以及新材料术的勃发展机产已大使用能芯片率器、通讯模组,开始使用超导材料,普遍使用永磁材料、高性能硅钢,电机成为完全可以被计算机控制的智能动力系统,电机的功率密度也不断提高,每公斤输出0.5KW、1KW、2KW、3KW已经常态化,甚至5KW、6KW也可以做到。

可以说,电机产业已经成为国民经济中不可或缺的重要组成部分,将在双碳经济和企业数字化转型中发挥重要的积极作用。

在“双碳”背景下,新能源产业发展高歌猛进,永磁电机将得到大力发展。在我国当前的能源结构中,煤炭、石油等化石能源仍然是主力能源,未来的能源结构则将发生革命性变化,人类能源的最终解决方案可能就是水力、风力、光伏等非化石能源,二者的比例将从现在的80:20逐渐变为20:80。

除了发电侧,在泛交通领域永磁电动直驱系统正在快速替代化石能源动力,电动汽车、电动船舶、电动航空未来十年必将成为主流。

尤其是汽车产业正在经历百年来的重大变革,汽车动力来源从最初的蒸汽驱动,到内燃机驱动,再到目前的电力驱动,电动化已是大势所趋。而不论采用哪种电动化技术路径,不论使用哪种动力电池,每辆新能源汽车都需要电驱动系统实现动力输出与控制,电驱动系统逐渐成为汽车的核心系统之一。

因此,加快电动汽车高效电驱动系统技术、船舶电推进系统技术、电动航空高功率密度电驱动技术等泛交通领域的电驱电推产品的研究开发与推广使用,对我国“双碳”目标的达成具有十分重要的意义。

同时,在工业与民用领域,大力支持与推广高效稀土永磁电机驱动系统全面替代传统的异步电机,也将为早日实现“双碳”目标作出重要贡献。

由于材料技术的限制,异步电机在能效提升方面空间已经很小,能效指标的继续提升会造成原材料消耗的增加,从而在制造环节造成碳排放的增加,而同容量的稀土永磁电机在体积减小、重量减轻、耗材减少方面的幅度可达30%左右,运行效率提升的幅度也达30%左右。

在我国各类在用电机中,80%以上为中小型异步电动机,每年由于轻载、空载以及在额定工作点之外的运行所造成的有功与无功损耗约数千亿度电,至少相当于三峡水电站一年的发电量;另外,在我国驱动风机、水泵、压缩机类机械的约15亿千瓦容量的电机中,有50%以上适用调速运行,但至今为止绝大部分系统还是定速运行,存在严重的电能浪费。可以预见,低碳经济的到来将为永磁电机带来快速增长的契机。

总之,要在2060年以前实现碳中和,各级政府必须事先做好全面谋划与规划,并出台相关引导性政策,这是十分重要的;另一方面,在“双碳”经济背景下,新能源产业发展高歌猛进,企业必须做好充分准备,除厂区要尽早实现碳中和外,还要大力发展绿色低碳产品,发展顺应能源结构调整趋势的产品,以便迎接挑战、抢抓机遇,为碳达峰碳中和作出企业应有的贡献!


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