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“绿色”将加速向传统工业领域渗透

上网日期: 2009年01月08日 ?? 作者: 王健 ?? 我来评论 字号:放大 | 缩小 分享到:sina weibo tencent weibo tencent weibo


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关键字:绿色节能? 太阳能? 电池管理?

刚刚过去的一年里,尽管半导体行业也遭到经济动荡的波及,但“绿色”节能技术仍然不失其灿烂的光辉。提起“绿色”节能,似乎铺天盖地的新闻都集中在IC设计或信息技术。对于IC技术本身,的确一直走在节能的最前沿。但经过精益求精的升级换代后,其效率的继续提高已经到了极为受限的程度,从而继续节能的潜力已经远不及传统产业。另外,半导体产业本身的能耗占据总能耗的比重也很小,而传统产业本身在能耗方面始终占据着主导地位。鉴于中国目前传统产业的能效普遍较低,如果将IC技术与传统产业结合,节能潜力却相当可观,所以如何从“芯”开始,实现传统产业的节能将是未来的热点课题。而从本文列举的几个领域,也不难看到“绿色”节能正向各项传统工业领域加速渗透的趋势。

“绿色”能源

随着化石类能源的日益减少,业界正在开发各类新能源,其中最为重要的无疑要数太阳能。最近,Intel向中国的几家太阳能研发生产的公司不断注资,由此不难看出该行业的发展运行轨迹。实际上太阳能的利用在发达国家已经达到小规模化,即便在中国的一些发达城市也随处可见。如深圳市的园博园,早在几年前就开始探索太阳能的利用,半年前,深港政府与杜邦公司合作在深圳建立了专业化的太阳能研究及产业平台。北京,上海乃至像珠海这类的中小城市也都在这方面进行着不断的探索。但毋容置疑,太阳能的利用还处于发展的初期。其根本原因就是利用效率仍然偏低,导致单位成本偏高,投资回收期过长。虽然其成本在逐步下降,但与传统电网电价相比,还是处于较高的水平。在发达国家,如美国,目前的太阳能电价为传统能源的一倍多,而在中国,目前该比值还高达4倍。但是,美国国家半导体的中国区业务总经理何贤斌认为:未来10年太阳能发电技术会有庞大的市场需求,而且增长相当惊人。人们很快可以看到光伏电池的效率不断提升,以每瓦特计的单位成本更不断下降。而相比之下,传统能源的单位成本则不断急剧飙升。

基于技术限制,硅基电池板的成本下降幅度不及预期,如何通过产业链的其他环节来弥补,进而促进效率的提升,或单位成本的下降,就是IC产业的重任,对此业界也正在进行各种探索。美国国家半导体充分利用其能源效率极高的电源管理技术,于不久前成功推出全新的SolarMagic技术。这种适用于现有及新一代太阳能发电装置的技术有其独特的优点,例如电池板即使被阴影遮蔽或受板面污垢影响,其发电效率仍可大幅提高。

这种技术的核心就是利用能量转换的经验和先进算法,从电池板获取更高的能量。由于电池板以阵列的方式组合,任何一块板出现泄露等问题,就会影响整个系统。基于这个问题,国家半导体利用算法,将各个电池板相互独立,当部分单元处于阴影,灰尘覆盖等情况下,允许其提供将少的能量,但确保其他电池单元能够足额供能。另外,还通过对单元间的匹配等做出补偿,使得来自各单元的能量最大化。该系统目前正处于试用测试阶段,据了解测试效果喜人,遮蔽单元的效率可以提高40%以上,使整个系统效率提升12%左右。该系统计划在今年的一季度实现商用。

图1:即便在遮蔽的情况下,SolarMagic 技术也能够使每个电池板单元都能输出最多的太阳能。
图1:即便在遮蔽的情况下,SolarMagic 技术也能够使每个电池板单元都能输出最多的太阳能。

传统产业节能降耗

有时,业界也存在一个怪现象,一边是电子产品制造商似乎没有什么新产品可做,从而不断地通过绑定为市场推出一些似乎并非必需的功能,而另一方面,传统产业里大有作为的地方却没人问津(比如,占中国电力消耗一半的电机,其效率却处于50%以下)。究其原因,是因为后者牵涉到不同行业,产品的性质有了变化,即从单一的电子产品发展到工程服务,即整体解决方案。虽然近几年整体解决方案这个词已是耳熟能详,但还只是局限在电子系统本身。期望这种情况即将有所改变。

展望未来的发展趋势是,解决方案必须从电子系统本身跨越到覆盖各式各样的工程领域,实现真正的系统整体解决方案。而作为半导体技术,又如何在整个系统中扮演这举足轻重的角色?针对这一问题,何贤斌认为,无论是发达国家还是发展中国家都要面对许多涉及旧技术换代更新的问题。例如,原有的基建设备及相关装置都采用能源效率较低的技术,将之全部更换并非容易。为了确保工程师可以顺利更换新系统或改善其设计,美国国家半导体特别为多种不同的应用提供各种的高能源效率集成电路。以稳压器为例来说,美国国家半导体的稳压器适用于广阔的输入电压范围,而且无需修改便可用于原有或全新的系统设计。此外,美国国家半导体的模拟/数字转换器保证可以发挥卓越的性能,而且速度不同的型号都可引脚兼容,因此可以满足不同设计的不同要求。另一方面,如何实现信息产业与传统产业的联合节能,大家都在积极探索,像SolarMagic技术,实际上就是行业间完美工程结合的具体体现,何贤斌认为。

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