潮州西门子软启动代理商 正品低价

上海西齐机电设备有限公司

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德国的能源未来

今年6月，西门子在柏林举办了一场为期9天的“能源转型对话”活动。活动期间，德国政界、商界和科学界人士以及西门子*聚集一堂，围绕德国能源体系的发展各抒己见、畅所欲言。对话表明，迫切需要采取新方法，但同时也要充分利用现有的许多解决方案，打造电气新时代。

能源转型是德国本世纪较重大的工程之一。德国计划在2050年之前彻底改变能源体系，从而在可持续发展、保护气候和摆脱对矿物燃料的依赖等方面取得*树一帜的成就。计划还要求德国淘汰核电。然而，依然存在许多问题。首先，电价正在逐步攀升，目前已比2000年的水平高出一倍多。现在，德国的电价比美国的高两到三倍。因此，德国工业界对德国的竞争力感到忧心忡忡。此外，虽然可再生能源发电现已占德国发电总量的20%以上，但由于廉价煤炭的用量不断增加，德国的二氧化碳排放量实际上还在增加（2012年增加了2%）。所幸的是，德国的停电时间一直很短，约为每人每年15分钟（经济合作与发展组织国家的平均值为53分钟）。尽管如此，德国电网日益不堪重负。

在柏林举办的“能源转型对话”活动上，西门子向政要和行业成员者展示了构建可持续发展能源体系的九大行动领域。

要在短期内让能源转型回到正轨，就需要相关各方——即**、公民、科学家和工业界等，展开富有建设性的对话。于2013年6月3日至11日在德国举办的西门子“能源转型对话”，让来自**、工业界、行业协会和科学界的决策者以及对能源转型感兴趣的人们，**会与西门子*一同探讨德国能源供应体系的未来。讨论的核心议题包括，现有解决方案、尚待开发的解决方案、必须对总体框架做出的调整，以及国际上的较佳实践范例等。其目标是全面厘清需要在哪些领域采取行动。

作为此次活动的重头戏，展篷内陈列了众多展品和参考项目介绍，参观者从中可以窥见彻底改造整个国家的能源体系意味着什么。展览还表明，西门子是**一一家已针对所有必须采取行动的领域提供或正在开发相关解决方案的企业。这包括：风电机组和燃气轮机创新技术、智能楼宇控制系统、智能电网、蓄能设备和跨境大功率输电系统等。对于提高德国经济的竞争力以及提升德国人民的生活质量而言，所有这些解决方案都非常重要。在西门子展篷内，来自**、工业界和科学界的高层代表还发表了精彩演讲并展开了热烈讨论。

在柏林举办此次对话活动的日期，是西门子深思熟虑之后的选择。譬如，德国城市大会也于6月3日至4日在柏林举行，来自全国各地的约800位市长参加了此次盛会。此外，对话活动期间，德国电气电子制造商协会年会（ZVEI，6月5日至6日）和德国联邦工业联合会年会（BDI，6月11日）就在毗邻西门子展篷的柏林Tempodrom举行。

在西门子临时搭建的展篷内，与会者围绕政策和解决方案展开了热烈讨论。“能源之舞”大受欢迎。

对话活动吸引了来自德国**企业的约2000位高管，以及包括德国环境部部长和社会民主党和绿党议会**人等在内的高官政要。所有与会者都得以深入了解了与能源转型有关的挑战、机遇和解决方案。

在西门子，Udo Niehage博士全面负责与能源转型相关的所有事务，他说：“我们认为，我们有义务向**官员解释，哪些是切实可行的解决方案，以及能源行业的发展趋势是什么。”正如西门子对各行各业的250位客户进行的调查所表明的那样，德国许多企业都对与能源转型有关的挑战持类似看法。譬如，90%的受访企业称，它们支持能源转型，但93%的受访企业都对能源转型计划的实施感到不满。90%以上的受访企业将价格实惠、供应安全和提高能效列为**事项。他们还表示，希望重组电力市场，加大节能增效的支持力度，围绕蓄能解决方案开展更多研究。

三点计划。西门子管理**成员参加了对话，讨论了能源体系改造过程中出现的偏差，并提出了可能的解决方案。当时尚未卸任的西门子前**执行官罗旭德向**官员、商界**、能源*和媒体建议，应当摒弃设定可再生能源发展硬性目标的做法，而应将重点放在降低二氧化碳排放上。为此，应当更多地使用高能效联合循环发电装置和风电机组。这是因为，技术尖端的联合循环发电装置的效率**过60%，相比于新建燃煤电厂，其二氧化碳排放量减少了一半多；另一方面，风电场的发电成本今后势必会降至与常规电厂相当的水平。

这种做法也有助于德国实现其气候保护目标。西门子能源开展的一项研究表明，如果德国采取这种做法，而不是盲目扩张可再生能源，那么，到2030年，实现气候保护目标所需的投资和运营成本可减少至少1500亿欧元。罗旭德说：“（这种做法能）以较低的可再生能源发展水平和低得多的成本，实现我们的2030年气候保护目标。不论是从经济上讲，还是对环境而言，争取到2030年将可再生能源发电的占比扩大至40%，而不是计划的50%，都不失为明智之举。”

因此，西门子制定了一个旨在以经济高效的方式实现能源转型的三点计划。计划的**点涉及重组电力市场，全面修订德国的《可再生能源法案（EEG）》。这意味着，可再生能源供应商将不得不面对竞争，并且在向电网输送电能时要承担更多的重任。它们必须像其他电力供应商那样，提供可靠的电能，也就是说，它们将不得不采用灵活发电装置或蓄能设备，自行调节供电量。这样的举措将形成一个完全根据实际需求来供应电能的电力市场。可再生能源补贴政策必须顺应市场规律，以提高能效为重点，并将**作为可选方案。譬如，新建一座风电场的合同，将承包给承诺以较低价格向电网输送电能的企业。*二，必须加强对能效的重视，因为白白浪费掉的能源也会产生排放。较后，**和私营部门的政策必须协调一致，同时，欧洲各国以及德国各个州之间必须展开更加密切的合作。

以经济高效的方式实现能源转型的三点计划：

重组电力市场、提高能效和全欧协调一致

新型技术解决方案。在“能源转型对话”期间，西门子**技术官Klaus Helmrich携手其他*组织了一场“创新日”专题活动。这场活动**强调了诸如智能电网和蓄能装置等技术解决方案对于成功实现能源转型的重要性。翌日，西门子能源**执行官苏思与高层政要和*共同探讨了新的电力市场结构。显然，尽管提议的解决方案大相径庭，但德国政党代表关于当前问题症结所在的看法是一致的。德国环境部部长Peter Altmaier指出了仍需克服的挑战。他说：“我们必须限定较高电价，同时，应当全面修订EEG。我们还必须保证，清洁、高效的矿物燃料电厂与可再生能源发电企业更紧密的结合，并让这些系统的发展都符合电网扩张的目标。”

此次对话活动也是一场面向公众的盛事，它信息丰富，娱乐受众。譬如，在波茨坦广场的索尼中心上演的精心编排的“能源之舞”，以及请参观者参加以电气新时代为主题的清道夫狩猎游戏的“能源转型之路”等。到西门子展篷参观的人络绎不绝，这里有精彩纷呈的展品，还有西门子*在现场详细讲解能源转型的方方面面。

“能源转型对话”表明，转型所需的大多数技术解决方案已然存在。在德国乃至**各地的成功案例中，针对所有必须采取行动以保证成功实现能源转型的领域，西门子都能提供或正在开发相关解决方案。西门子环保相关业务组合的90%以上，以及**过300亿欧元的销售收入，均涉及面向可持续能源体系的产品和技术。楼宇、工业和交通等领域的高能效产品的销售总额高达230亿欧元。西门子坚信，如果德国采取明智的能源转型措施，就能为德国及其工业界创造经济发展机会。要知道，其他许多国家也需要可再生能源、高度灵活的燃气发电和智能电网技术，以及较为重要的节能增效技术。

能源转型机会

“德国能从国际成功经验中学到什么？”在柏林举办的“能源转型对话”活动期间，麦肯锡咨询公司在西门子的支持下开展的一项研究为此找到了答案。围绕环境保护、成本效率和供应安全等方面，这项研究分析了世界各地20个较佳实践范例，此外还分析了为什么有些举措尚未在德国实施，或者实施力度不够。如今，**各地已针对能源产业链的各个环节开发出相应解决方案，涉及发电、输配电，以及楼宇控制、工业和交通能效等，不一而足。譬如，美国率先采取暂时降低用电需求的措施，有的放矢地控制用电量，而巴西、丹麦和荷兰则正在借助风电场承建合同**机制，对其能源体系进行现代化改造。

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哪里需要，就在哪里提供动力

车轮的转动要靠扭矩驱动，轮毂电机技术允许将电力动力装置安装在车轮内，直接为其提供所需的扭矩，同时也可用作制动装置。结合新的系统架构，这种电机不仅能提高效率和安全性，更为通过软件升级，定制个性化汽车开辟了道路。西门子的研究人员已经开发出一辆试验车。

德国慕尼黑西门子*研究院（CT）的汽车试验处，看上去不太像一个汽车专业设施——这里没有一团团的油污、黑乎乎的尾气排放痕迹或刺鼻的汽油味。不过，这不足为奇，因为这里是清洁电动汽车的试验室。此时此刻，升降装置正将一辆白底绿色图案的流线型敞篷跑车悬空抬至与人身高齐平的位置，仿佛要**展示其**的空气动力学设计。在德国环境部的支持下，西门子与Roding汽车、TRW汽车及其他小企业合作开发了这辆车。在这个试验处，这辆车的车轴被连接至外部的4个巨大的风冷式电机，后者庞大的身躯与汽车形成了鲜明的对比——这是用于通过单独改变每个车轮的转速，模拟各种行驶情况的典型试验装置。

这辆电动汽车的特性是，将两个非常小巧的轮毂电机直接安装在车轮钢圈内。事实上，早在112年前，**批采用轮毂电机的电动汽车便已问世——1900年巴黎世博会上惊艳亮相的保时捷Lohner Porsche就是一个例子。

西门子研究人员为Roding跑车配备了两个轮毂电机。这些电力动力装置安装在车轮钢圈内，可产生高达2500牛米的总扭矩。

轮毂电机堪称理想的驱动装置，因为可以将之安装在车轮内，直接为其提供所需的扭矩。从技术上讲，尺寸其实不是问题，关键在于不受自由活动部件的影响，尽可能提高电机的密封性，以确保不会受到尘土或湿气的损害。很长一段时间以来，人们总是担心在车轮上安装如此大型的装置会影响操控性能，此外，由于电机本身缺乏减震能力，因此人们也担心当汽车在崎岖不平的地面上行驶时，安装在车轮内的电机会受到损害。实验表明，这样的担心是多余的，并且未来甚至可能直接在车轮上安装弹簧。

实际上，轮毂电机*占用汽车内部空间，对设计者而言，这一特性带来了全新的机遇。西门子*研究院电动汽车概念开发主管Gernot Spiegelberg教授表示，“常规汽车必须围绕着动力系进行设计，而采用轮毂电机的汽车则允许我们探索新的途径。拜这项技术进步所赐，现在我们可以设计出拥有较优人机工程学设计和操控性能的汽车，而无须烦恼要将引擎安置在哪里。”

其较大的优点是，不再需要任何沉重的高能耗凸轮轴、变速箱或差速器。大多数电动汽车还不需要离合器或齿轮。这辆试验敞篷跑车所使用的轮毂电机可以从一开始就提供所需的动力，并且*任何换挡操作，即可以1000牛米的扭矩（在短距离冲刺中，扭矩可高达2500牛米），将汽车加速至每小时160公里。该系统还可在70%的制动操作中，回收几乎所有的势能和动能。

西门子研究人员Gunter Freitag博士（左图）在检查轮毂驱动装置，该装置亦可被用作电子制动器。

西门子*研究院电机开发组负责人Gunter Freitag博士表示，“我们的目标不是追求高速度。因此，我们采用电子技术，将这辆车的较高速度限制在每小时120公里。对我们而言，更为重要的是以部分引擎负荷，实现很高的效率。我们在一辆流线型跑车中采用了这项技术，但我们的开发目标是，打造一辆大部分时间在中等负荷范围内行驶的城市车辆。”

其实，Freitag不喜欢人们将他的轮毂驱动装置称为“电机”。他认为，“机器”是一个更为恰当的术语，因为该电机还可作为制动装置。这两台电机都具备高性能（连续工作功率：63千瓦；较高功率：120千瓦），总输出功率达325马力。这一点非常重要，因为哪怕该电机充当制动装置和发电机，以电能形式将回收的制动能量存储到蓄电池中时，仍可提供如此高的功率。因此，这辆车的电机制动系统非常强大，足以产生法律要求的当机械制动系统失灵时使车辆停止下来所需的总制动力的30%。

再生制动现已是电动汽车的标准特性，但西门子工程师研制的轮毂机器远远追赶了当今的技术水平。迄今为止，电动汽车开发者总是设定一个当驾车者松开油门时就开始制动车辆的恒定阻力矩。一旦驾车者踩下刹车，标准摩擦制动器就会起作用，并将相对很大一部分动能转化为热量，白白浪费掉。

在西门子的设计中，这辆车在刚开始减速时仅采用电气制动装置，直到所需制动力达到总制动力的30%以上时，才使用常规摩擦制动器。Freitag解释道，“然而，经验表明，在所有制动操作中，70%以上的情况下不需要这样做。换句话说，在这种情况下，我们可以将制动过程产生的动能回收多达80%。”正如Freitag所指出，驾车者不会觉察到这种“混合制动”有何异样。这种创新技术，加上19.4千瓦时容量的锂离子电池，为这辆Roding敞篷跑车带来了120公里左右的续航距离。

轮毂电机已经在弯道行驶中实现了较其精确的操控。今后几年，轮毂电机还将实现汽车原地打转。

系统化方法。显然，仅当每台电机均完全由电子系统控制时，这辆敞篷跑车所采用的技术才能发挥优势。Spiegelberg坚信，朝着电力动力装置转变的趋势，将迫使工程师彻底反思整个系统，而不是像以往那样，仅考虑改进某个组件。他解释道，“当前这股从内燃机向电力动力装置转变的趋势，让我们**会彻底改造车辆的整个神经系统。”这种发展也将大幅提升安全性和舒适度。譬如，所有控制系统都将连接起来，并且可以自动激活，而*驾车者执行任何操作。

未来，当每个车轮都配备了可以单独控制的电机时，将更是如此。如今的防抱死系统仅当车轮抱死时被动地重新松开制动器，与之不同的是，专门打造的轮毂电机可以精确制动，而不会造成车轮抱死。这也使这种电动汽车可以更加安全地以更高的速度驶过弯道。

Freitag解释道，“如果每个车轮都装配一个驱动装置，就可以设计出能够在高速驶过急转弯时较其快速地作出反应的汽车，因为每个电机都将以较合理的方式自动加速。在高速公路上，这种汽车操控起来就像轿车一样顺畅、稳定，并且仅需轻触按钮，即可完成这一切操作。”*称之为“扭矩定向”。

在不久的将来，可能不仅将驱动装置、制动器和减震器，而且将转向系统全部都集成到每个车轮中。

请不妨想象，如果汽车的两个前轮旋转，而同时两个后轮换挡，会怎么样？汽车将寸步不移，至少常规汽车会是这样。但如果左轮朝前旋转，右轮朝后旋转，汽车则将原地打转。这是件好事——不仅是对于今天那些需要三次操作才能完成调头的驾车新手，许多其他方面亦可从中受益。

当然，也可以让4个车轮都朝右，形成一条右曲线，以便将车停入较狭小的泊车位——或许是在泊车辅助系统的帮助下。

利用其车辆试验装置，西门子的*可以通过单独改变每个车轮的转速，模拟任何行驶情况。

电子油门（Drive-by-Wire）。所有这些技术都不可避免地引出如下问题：未来的汽车究竟是谁在开？人，还是机器？换言之，我们的汽车会不会成为机器人？

西门子*研究院的Michael Armbruster博士说：“有一项新技术，将有助于安全、简单地实现未来的整体式驾驶辅助系统，自动进行制动、转向、推进等等操作。”Armbruster在斯图加特大学航空器系统研究院获得了他的博士学位。在*西门子之前，Armbruster在将现代航空器中使用的电传操纵飞行控制系统（fly-by-wire），引入面向陆地车辆的全面故障导向安全电子控制系统方面，发挥了重要作用。

然而，这样的系统要求新型车辆控制和通信技术。在电子油门系统中，不是以机械方式转动车轮，而是通过电子信号进行定位，这种设计允许集成每一种可能的电子辅助系统。配备了这种系统的车辆可以自行泊车，可以在危险情况下自动刹车，并且可以自动辅助驾车者驶过道路施工工地。未来，创新驾驶辅助系统提供的不计其数的辅助功能，将更加重要，因为越来越多的老年人也想开车出行。甚至可以想象，这些汽车将可以完全自动行驶。

当然，采用内燃机的车辆也可以使用电子油门。不过这要求逐渐替换或连接现有组件。转变为电力动力系统，从根本上让设计工程师**会重新打造车辆系统。当驱动系统、制动系统、悬挂系统和转向系统等都被集成到每个车轮中，并实现始终如一的安全控制时，这种新型车辆系统将尤为充分地释放其效率。

但是，要将这个愿景变成现实，电子系统必须**可靠，硬件也必须实现冗余。西门子研究人员从概念上区分了硬件和功能。他们认为，控制装置不需要知道是哪个硬件在执行其命令。归功于这种对硬件和功能的区分，我们设计出可灵活扩展的软件，允许通过即插即用式设备，随时添加新的功能。

配备了西门子轮毂电机的Roding电动敞篷跑车拥有325马力的输出功率；这辆汽车的锂离子电池可实现约120公里续航距离。

目前，西门子工程师正在与数家研究机构及工业企业合作，将他们的愿景变成现实。在德国经济和技术部的支持下，这些组织计划在2014年年底，开发并试验一个面向电动汽车的全新系统架构。

这个架构将允许驾车者就像如今更新和升级计算机程序那样，为其车辆添加辅助安全系统。毕竟，人们永远不知道老了以后是否需要泊车辅助系统——还有什么安装方式比下载更好呢？

Bernhard Gerl