科技新天地 卓越热管理
——访杭州祥博传热科技股份有限公司董事长夏波涛
2019-10-14李鹏包婧文
本刊记者 ■ 李鹏 包婧文
2019年9 月7 日,中国可再生能源学会成立40周年纪念大会在北京金风科创风电设备有限公司(下文简称为“金风”)举行。杭州祥博传热科技股份有限公司(下文简称为“祥博传热”)倾情赞助了这次大会,在会议期间,笔者采访了刚从挪威风尘仆仆赶回来参会的祥博传热董事长夏波涛和营销中心总经理桂向群。
为热而生,爱热疯狂
祥博传热成立于1998年,是一家集专业的电力电子热管理系统产品研发、制造、销售及售后服务为一体的高新技术企业,公司已于2017年3月6日正式在“新三板”挂牌上市(股票简称:祥博传热,股票代码:871063)。
采访话题就从“热管理”开始。对于“热管理”这一专业术语,夏波涛解释道,热管理最初是从汽车行业提出来的,比如发动机热管理,是系统性热管理的概念,后来热管理的范围不断扩大到更多领域。通俗地讲,热管理就是为工业和电子器件提供散热解决方案。
对于普通大众来说,热管理似乎是“隐蔽战线上”的技术,殊不知,就是这样一个细分领域,对各行各业的发展具有举足轻重的作用。夏波涛举例说,华为最核心的全球性三大研究,一个是软件,一个是芯片,另外一个就是热管理。在汽车行业,一个主题为“热管理”的专题研讨会可以整整开3天。在金风研发大楼里,有一个约10~20人的团队,专门做热管理相关研究。热管理如此重要,是因为很多电力电子器件必须解决散热问题,比如风电机组的变桨系统,当控制柜里的上限温度超过55 ℃,电子元器件就可能会被烧毁。新疆哈密电网事故造成十几亿的经济损失,其中的重要原因就是热管理出了问题,造成变压器爆炸。
由此可知,在很多领域,热管理关乎产品的性能、安全、可靠性和寿命。重视热管理,与其他科技门类协同发展,成为行业发展的一个重要理念。
桂向群介绍说,夏波涛董事长可以说是“为热而生,爱热疯狂”。如此精炼的评述,概括了夏波涛董事长长期专注热管理事业的职业生涯。
夏波涛于1992年进入电力电子行业领域,潜心于电力电子散热器的研究与开发;1998 年,祥博电力电子公司创立于“中国电器之都”——温州,初期主要是为中频电源行业生产配套的散热器;2005 年,公司在杭州设立新工厂,并同国家电力电子应用工程中心成立了散热器研发实验室,同时将营运总部移至杭州。现如今,祥博传热的产品广泛应用于电能(风力发电、太阳能光伏发电、水力发电、地热发电、蓄能发电、直流输电、SVC、SVG)、城际交通(高速列车、电力机车、地铁、轻轨、电动汽车)、传统工业(高/中频感应加热电源、电/点焊机电源、直流传动、交流变频、化工/碳素/冶金电解电源、UPS)、高新技术(航天、航海、激光、通信、机器人、LED)等行业领域。祥博传热现已成为国家电网、南方电网大型项目产品技术含量最高的核心供货商之一,也是我国电力半导体器件用散热器行业最具竞争力的企业之一。
专注于热管理
祥博传热成立21年来,稳扎稳打,逐步向诸如智能电网、轨道交通、风电、光伏和新能源电动汽车等多个产业领域拓展,且心无旁骛,核心业务只专注于“热管理”方面,不断在这样一个细分狭窄的领域做强做大,现如今其已在业内占据了特有的技术与市场优势。
不同行业的产品,甚至同一行业不同型号的产品,其热管理解决方案都不一样,没有一个项目是一模一样的,因此,与之相关的研发和生产工作非常多,难度也相当大。表面看似并无二致的一款风力发电机,如果型号不一样,其整个系统的散热要求也就不一样,散热器水端板流道就需要重新设计,因此,几乎每款产品都需要公司为用户量身定制。
夏波涛表示,产品的热管理水平关系到其寿命和性能。比如海上风电项目,ABB公司就曾提到,变压器线圈的温度一旦增加5 ℃,其使用寿命将会衰减至少5~10年。电力半导体元器件更是如此,功率为1000 W的元器件,一旦温度提升5 ℃,功率可能会衰减到500 W。所以,“热”本身是一个系统性问题,若仅解决局部一个点的问题,可能现在国内很多小企业都能做,但是要整体地、系统性地解决热问题,需要高级装备和复杂的工艺支持,可能目前国内能做到的企业还不多。祥博传热凭借多年的技术创新和市场打拼,有幸参与到国家一些最前沿技术领域进行探索,并取得了宝贵的经验。
作为一家高科技企业,祥博传热非常重视技术创新。祥博传热在热设计、结构设计、热仿真、真空钎焊、搅拌摩擦焊、氩弧焊等核心技术方面,运用先进的设计工具和软件,可以解决2D/3D CAD设计、所有零部件强度及模态分析、模拟仿真,以及热交换器内流道计算分析等问题,可满足各类冷却系统、部件全正向研发设计的需求。
在密封性、静压、爆破、热阻测试、温度测试、温度交变、压力交变、盐雾试验、内腐试验、清洁度、高低温试验、三坐标检测、ELV等方面,祥博传热具备先进、全面的试验和检测能力,极大地加快了产品的开发速度和开发质量,且有力提升了产品质量的保证能力。
祥博传热注重通过整合内外人才资源进行联合技术攻关,除加强自身的研发力量外,也一直与电力电子、新能源、电动汽车等其他行业的外聘专家进行合作,开展科研攻关。公司现拥有杭州市级研发中心、安徽省级技术中心,并与上海理工大学联合成立了新能源汽车热管理研究所。
根据实验结果可知,人物视图、类别视图、立卷人视图、地点视图下的特征关联对档案检索结果影响较大。我们在接下来的阶段,调整视图所占有的权限,将这4个视图的权重分别设置为20%,另外5个视图分别为4%,重新构建档案关联分析模型,并对比该模型和传统档案检索模型的查全率。
夏波涛表示,热管理方面的国际性学术会议两年一届,大会往往会提出一些热管理方面的前沿技术发展方向。比如,应用环境较为恶劣的航天航空领域也离不开热管理,但这个领域的研发是不计成本的。而我们需要将类似这样的技术真正推广到民用行业里,还有很长的路要走。但是祥博传热会跟踪前沿技术并进行一定的研发投入,这是公司基于长远发展战略的一种考量。
技术创新是产品安身立家的根基,生产管理则是产品品质的保证。祥博传热参加了GB/T 8446-2004《电力电子半导体器件用散热器》、GB/T 29629-2013《静止无功补偿装置水冷却设备》、DLt 1793-2017《柔性直流输电设备监造技术导则》等一系列国家标准和行业标准的制定;获得了ISO 9001质量管理体系证书、ISO 3834-2金属熔化焊接质量管理体系认证、ISO 14001环境管理体系证书等一系列认证。公司的使命是为行业产品可靠性服务,这些相关的管理措施则为公司自己产品的可靠性提供了保障。
在我国可再生能源补贴退坡的机制下,风电、光伏产业的降本压力较大,所以像金风等风电企业,对祥博传热这样的供应商几乎每年都会提出降本的要求。对此,祥博传热有自己的坚定立场,夏波涛表示,公司肯定会响应客户的降本要求,但是公司不会以牺牲产品质量为代价,纯粹地“为了降本而降本”,而是要从科研角度出发,为客户开发一个效率更高、功能相对更全且更新的产品,从而使其内在成本真正下降。
所以,不同于一些目光短视、靠简单模仿的企业,祥博传热正是基于以上技术硬实力和管理软实力的支撑,21年来一路筚路蓝缕,在国内同行业中取得了位居前三甲的地位。
热管理助力风光发电降本增效
在谈到热管理如何服务于风光发电时,夏波涛表示,逆变器是光伏发电必不可少的设备,变流器是风力发电机的核心部件,它们在运行时电力电气部件都会发热,因此都需要热管理解决方案;同时,热管理本身也耗电,我们需要综合考虑这些主要影响因素,优化设计,从而获得最佳性价比,而不是通过恶性价格战参与市场竞争。
祥博传热可为风力发电机提供IGBT、IGCT冷却板,以及发动机、齿轮箱、变流器的冷却系统。当前风力发电机的单机功率越来越大,其散热系统的设计也越来越复杂。以金风大功率风力发电机为例,现在基本上都采用水冷散热方案。
在光伏产业领域,祥博传热也在与阳光电源、日丰等企业合作,为光伏逆变器提供风冷、水冷散热解决方案。为了应对市场价格竞争,一些逆变器企业采用传统的铝制“铲齿”散热器方案,但祥博传热不想参与恶性价格战,而是为客户提出了更可靠的热管理解决方案,比如热管技术的应用。
据夏波涛介绍,柔性直流输电是解决风光发电输送与消纳的前沿性技术方案之一,祥博传热参与了我国第一个海上柔性直流输电项目,也是亚洲最大的柔性直流输电项目。
祥博传热稳步地将热管理在多产业领域深耕细作,从早期的传统直流输电和轨道交通领域,逐步拓展到柔性直流输电和可再生能源领域,并已经在风电、光伏发电领域占据了一定的市场份额,且呈现明显增长的趋势。
推进新能源汽车热管理业务
近几年来,我国出台了一系列支持新能源汽车的政策,国内对新能源汽车也产生了很大的市场需求。新能源汽车同样离不开热管理,为此,祥博传热紧跟市场需求,积极推进新能源汽车热管理业务,一个总投资为1.8亿元,集研发、设计、制造新能源汽车电池水冷散热器于一体的产业基地已于2018年9月开工建设,该基地将致力于服务新能源汽车热管理产业,为全球客户提供新能源汽车热管理系统解决方案及关键零部件,预计可实现年产50万套(件)新能源汽车电池散热器的生产能力。
当前新能源汽车主流的动力电池是锂电池,祥博传热着眼于锂电池热管理的同时,也跟踪前沿更复杂的燃料电池热管理技术的研究,以期为未来新能源汽车的升级换代奠定一定基础。
与中国可再生能源学会密切合作
夏波涛表示,中国可再生能源学会是中国可再生能源行业权威的学术组织,其拥有 在可再生能源“产学研”领域技术、人才、市场等多方面的优质资源,祥博传热一直与学会保持着良好的合作关系,这也是其倾情赞助本次大会的一个重要原因。
打响蓝天保卫战,可再生能源不能缺席。在风光发电即将进入平价上网的前夕,可再生能源产业具有可深入发掘的市场潜力。夏波涛表示,祥博传热看好中国可再生能源产业的光明前景,并将为此进行积极战略布局,以期在“狭小”的热管理领域为“广阔”的可再生能源事业做出更大贡献。公司多年来以客户需求为导向,以国内外市场为目标,实行个性化技术服务,通过努力已进入国内多个高端市场,同时也满足了欧美及中东市场对高端产品的需求。公司专注于散热技术的行业发展,立志成为该行业的创导者与资源整合者,引领世界大功率半导体散热器的科技进步,将祥博传热发展成为行业乃至世界知名品牌。
科技进步永无止境,祥博传热以卓越的热管理创新技术不断开辟新天地。创业21年弹指一挥间,我们祝愿祥博传热走得更远。