开拓新质生产力百家企业系列报道(51)| 京清数电拿下10GW储能变流器大单背后的“硬科技”-中国储能网
2024 06/27 14:50:10
来源:中国储能网

开拓新质生产力百家企业系列报道(51)| 京清数电拿下10GW储能变流器大单背后的“硬科技”

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作者:吴涛

   中国储能网讯:近年来,以风光为主的新能源渗透率不断提升助推新型储能装机高速增长,同时也带来储能PCS(变流器)市场快速增长。

  数据显示,2023全球储能PCS(变流器)出货约73.4GW,其中,中国企业出货49.38GW(占比67.3%),同比增长42%。

  在电化学储能系统成本构成中,PCS(变流器)仅次于电池,占比虽然只有10%,却是储能系统中的关键设备。PCS储能变流器在储能系统中扮演着“桥梁”的角色,连接着储能电池和电网,确保储能系统的高效、稳定运行。

  当下,集中式储能正向更高大容量发展,其中直流高压是降本主要手段。更高电压等级可降低损耗从而提升设备效率,功率密度的提高可使系统体积减少从而降低运输及维保工作量,继而降低成本。

  就中大型储能变流器市场来说,第二代1500V产品正逐渐取代第一代1000V产品,两者均基于低压功率半导体开发,其中第二代1500V相较于第一代1000V在能量密度和功率密度上提升35%+,系统成本下降10%+,系统效率提升0.6%+。

  伴随着近两年1500V对应的保护和电子元器件等配套产业的成熟,1500V产品快速渗透市场,已经成为市场的主流。其中的典型玩家包括阳光电源、上能电气、科华数能等。

  当PCS企业尚在1500V储能变流器赛道里竞逐,京清数电犹如一匹“黑马”,凭借自身的科技实力,成为第三代高压2000V储能变流器的引领者。

京清数电副总经理兼市场总监季瑞秋接受记者采访

第三代高压储能变流器引领者

  成立于2021年11月的京清数电(北京)技术有限公司(以下简称“京清数电”),是一家专注于电力电子功率变换的高科技企业,致力于用绿色数字电力赋能碳中和。公司核心产品包括高压全液冷储能PCS和工商业全液冷储能PCS等。

  京清数电的创始团队可谓是科技感十足,由一众清华博士、具有世界500强巨头ABB公司经验和行业资深专家构成,是全储能行业最早专注于PCS的团队之一,有着十多年的储能变流器研发和落地运行经验,负责过全球第一个和国内第一个火电调频储能变流器项目,国内第一个兆瓦级飞轮储能变流器项目。

  公司的创始人兼CEO官二勇博士和联合创始人兼CTO王世恩博士均毕业于清华大学电机系,参与了多项国家重点研发计划项目,其中官博士曾在ABB集团公司任职达15年,有着丰富的技术研发、专利管理和产品管理等经验。

  截至目前,京清数电研发人员占比超过80%,申请了60多项全球专利、版权20余项,360°全方位强大的知识产权保护体系,涵盖了电路拓扑、软件算法、机械结构、热管理、集成电路、电磁兼容和软件著作权等方面,在高压储能技术领域具有行业领先地位。

  随着下游客户对储能系统的效率提升和降本需求增多,基于公司在储能变流器10多年的研发经验,京清数电在行业内率先推出了全球首家第三代高压2000V储能变流器。

  京清数电团队认为,现阶段基于低压功率半导体开发的变流器的电压极限为2000-2200V,而高压功率半导体价格相比较而言较高,从性价比和产业化角度考虑,第三代高压储能变流器的电压应该在2000V左右,其能量密度和功率密度,以及系统效率都将比第二代1500V得到进一步提高。与此同时,随着国产大规格IGBT产业的发展,第三代高压储能变流器也将拥有更大的降本空间。

  京清数电第三代2000V储能技术平台,采用具有专利保护的拓扑结构、先进的控制和调制算法,使得效率进一步提升,拥有超高的功率密度;采用液冷和相变材料冷却(可选)方案,拥有更先进的储能热管理系统。

 产品上,京清数电目前拥有全球首款2000V模块化储能变流器。其中,2000V模块化机架式全液冷UL储能变流器,适配1500-2000V电池,功率450kW/500kW可选,效率>99%,功率密度有较大提升。

  京清数电针对工商业储能场景推出的工商业液冷储能PCS产品打通了工商业储能系统中的电池PACK液冷与PCS液冷,实现系统全液冷方案,达到更好的产品技术效果。

  同时该产品集成了高压盒功能,降低了客户系统集成成本。该系列产品具备模块化设计、高功率密度、全液冷等技术特征,并且兼容国标GB、欧标IEC以及北美UL等标准,产品效率等技术指标远超行业平均水平。

  凭着这些硬科技实力,京清数电构建了自己的品牌“护城河”,也因此获得资本的持续关注,截止目前,京清数电获得了天使轮、战略融资等多项融资。

京清数电1600V-450kW高压液冷系列产品

拿下10GW储能变流器大单背后

  2024年4月,京清数电高压UL储能变流器产品获得美国头部储能系统集成企业某公司10GW供货合同,这是全球首家第三代高压储能变流器的商业化应用合同。

  创始人、董事长兼CEO官二勇博士表示,此次签约的UL标准高压全液冷PCS产品,是京清数电在储能技术领域的一项重大技术创新,并且完成了全球专利布局,拥有全球自主知识产权。

  该产品在全球范围内首次采用高压技术,并且全液冷模块化设计,是目前全球领先的高压、高功率密度、模块化机架式设计、快插连接的全液冷储能变流器产品,具有高度的技术领先性,预计领先行业2-3年。

  另外,该高压产品符合北美UL认证标准,是全球第一张高压PCS的UL认证证书。

  6月13日,京清数电全栈自研储能PCS产品100kW-125kW工商业液冷系列及1600V-450kW高压液冷系列产品正式获得由国际独立第三方检测、检验及认证机构CSA集团颁发的UL认证证书,成为国内首款获得此项权威认证的产品,标志着京清数电液冷PCS产品已具备进入北美储能市场的资格。

  短短两年,京清数电在技术上不断推陈出新,还频频受到资本青睐,斩获国际大单,在京清数电副总经理兼市场总监季瑞秋看来,这些成果首先取决于京清数电在储能变流器领域的技术领先,比如2000V高压储能变流器行业领先,450kW的液冷PCs产品功率密度行业领先。

  设计上考虑便捷,京清数电的产品主要面向海外市场,考虑到美国的人工成本较高,产品设计上采用快插式,避免传统方式上的现场接线,极大地方便了现场施工和运维。

  顺应市场需求,采用市场主流的模块化、全液冷方案,满足客户灵活性、多元化的需求,也给系统后期运维提供便利。

  随着储能系统对效率提升和降本的进一步需求,2000V的高压化趋势可期,京清数电将凭借前瞻性布局,研发、认证、产品、市场等先发优势,将在未来的市场竞争中保持高压方案领先地位。

【责任编辑:高倩】