贸泽技术论坛技术干货 | 太阳能和风力发电引领 ，全球能源转换拐点已现

发布于2024-08-20

全球能源结构正在发生深刻变革，迈向绿色清洁能源为主的新能源之路成为全球第三次能源变革的重要方向。

能源智库EMBER 统计显示，全球已有超过 120 个国家和地区提出了碳中和目标。而推动新能源的发展，实现能源结构的优化，是实现碳中和的核心路径。根据EMBER公布的数据，2023年，得益于太阳能和风力发电量的增长，可再生能源发电量在全球发电量中的占比首次达到了前所未有的 30%。2023 年或是电力行业排放量达到峰值的标志性转折点。

值得关注的是，“风光储协同发展”作为新能源领域的重要组成部分，正在引领能源革命的新潮流。风能和太阳能作为清洁、可再生的绿色能源，已成为全球能源转型的重要推手。与之相应的，能量收集与存储、高效电力转换、能源监测、智能充电等核心技术的重要性日益凸显。能量存储技术，尤其是先进的电池管理技术，可靠电气连接技术、储能变流等技术的应用可以有效平衡供需，保障电力供应的连续性和稳定性。而智能充电技术，则为电动车提供了重要的能源支持，进一步推动了能源消费的绿色转型。

目前，全球范围内正加大对风光储充技术的研究与投资。这不仅有助于提高太阳能和风能发电的经济性，而且能更好地满足工业、商业和居民等不同用户的能源需求。同时，随着全面数字化、光储一体以及AI驱动升级等技术的应用，风光储充系统的管理和运行也将更加智能、高效，为全球新能源转型作出贡献。从整体来看，风光储充技术是推动新能源产业发展的关键环节，对于构建“清洁、低碳、安全、高效”的现代能源体系具有重要意义。

正是在这样的全球能源转换大背景下，贸泽电子创新技术论坛新能源主题论坛特别邀请来了菲尼克斯电气、欧姆龙、Molex、Amphenol等全球知名半导体电子元器件厂商，一同探讨新能源时代下的技术变革与市场趋势。

本文为你一次总结此次论坛中的技术干货。

菲尼克斯电气（Phoenix Contact）的在全电气社会解决方案

太阳能和风电作为当前新能源的主力军，但也面临着储存和利用率的难题。这也是菲尼克斯电气近年来持续投入的重点，在公司的全电气社会愿景下，推出一系列安全可靠、操作简单、节能高效的产品解决方案，来提高能源利用效率，提升电网系统韧性。

• 在BMS系统中，菲尼克斯电气提供多种连接应用方案：板端连接器系列、压接连接器、板对板连接产品。在储能电池箱之间的连接方案， 三防一转 、 UL4128、 温升 、 快速交付是菲尼克斯电气面向市场的产品策略。此外，Phoenix Contact还具有一些系统级方案，例如：电力储能控制系统解决方案，可靠供电技术以及用户侧的充换电设施连接解决方案等为光伏市场提供全面的产品。

• 电流高压连接器和穿墙式信号连接器能有效保证储能设备的功能性、环境的安全性以及设备的使用寿命。其金属导体选用了镀银铜合金，有效地保证了产品长期运行的稳定性，在安全快捷可靠的基本功能上，还实现了“三防一转”的亮点提升：“防错插、防手指触摸、安装防呆、360°自由旋转，具有IPX7高的防 水性能，适用于可调出线口，可以满足客户端 不同接线方式应 用需求，产品具有TUV、UL4128双认证，安全、可靠、灵活等显著优势。

• 汇流条连接器可简化储能模块系统中的插拔式设备的安装工作，具备反极性保护的连接器可插接至储能模块的背面，适用于1500V的高压系统。安装快速，直接连接支架汇流条上的电池模块。产品具有安全安装、应用领域多样以及插拔式系统内置接口，安装时无需接线等优势。

• PTPOWER 大电流接线端子可快速、轻松地连接大型导体，作用于交流动力进出线，可安装于储能控制柜，变流器/柜内。PTPOWER 35-185大电流接线端子采用推入式弹簧连接，创新弹簧抗震技术牢固不松脱，可直接连接最大 185mm2 的导线。菲尼克斯电气 PTPOWER 35 接线端子具有 CLIPLINE 整套系统的系统特性，可轻松实现带卡套导体或实心导体的接线，且无需工具。PTPower35 系列设计紧凑，可在狭小空间内接线，并提供额外的测试连接。

• 针对储能小功率直流配电系统，菲尼克斯电气则提供PT接线端子方案，相比传统的螺钉式连接方案，时间可以节省60%以上，连接稳定，创新直插自锁技术，可靠无松脱 ，使插拔比以往更容易，同时提供高接触质量。附件通用，减少物料数量，降低库管成本。

• 菲尼克斯电气还拥有丰富电力储能控制系统级解决方案。例如：PLC Next控制器、工业交换机以及分布式I/O等，全面的智能化，网络化控制系统确保储能光伏系统能够长期、安全、稳定的运行。

欧姆龙（Omron） 继电器、连接器、开关等产品在光伏逆变器、储能系统中的应用方案

欧姆龙围绕继电器、连接器、开关各系列产品及新品在光伏逆变器、储能系统、交直流充电桩、新能源汽车&充电枪等领域的应用为助力实现碳中和目标提供整体技术方案。

• 在光伏逆变器和储能系统应用领域，欧姆龙用于AC安全切断的大容量功率继电器系列产品。这些产品广泛适用于工商业场景，基于接点设计的优化，拥有低发热性能，在解决光伏逆变器或储能变流器因大容量化、大电流化产生发热问题的同时，提高电能转化效率、稳定性和使用寿命，更好地促进清洁能源的利用。G9KA-E PCB功率继电器具有≤ 0.2mΩ的超低接触电阻，在PCB上产生热量低。与触点负载为1000VAC x 300A的标准G9KA器件相比，此款继电器的容量更高；该继电器的端子经过精心设计，散热性更佳，能够保持低温。独特的双制动和双触点结构继电器结构可确保更低接触电阻，而柱式继电器结构则可实现更强耐久性和更低功耗。

• 在储能系统中，Omron也拥有丰富的技术方案，在全球碳中和的背景下，全球储能市场步入了快速发展的阶段。Omron针对家用储能可以提供，对地失效检测、电池放电浪涌保护、AC，DC安全切断等总类丰富的方案。G9KB系列作为欧姆龙的明星产品进军储能市场。其参数符合现目前光伏储能和家庭储能，商业储能行业实际应用，填补现目前国内继电器市场对于光伏储能无法完成小型化和功能化的空缺。其体积逐步小型化，可直接安装在PCB板子上，节省空间，完成储能行业储能设备的小型化需求。直流可达600V电压，50A 的电流负载能力，可实现在这个负载电流阶段的直流电压特殊性。目前欧姆龙形成以G9KB系列继电器为主的储能行业新解决方案，为行业客户解决小型化，低成本和高稳定性的需求。

值得一提的是，随着新能源汽车、家用电器等行业领域的兴起，对继电器在数量及质量上的需求持续增长，并呈现出向小型化、高容量、长寿命方向发展的趋势，对于继电器来说也提出了低高度、低接触电阻、低功耗等要求。G9KC是欧姆龙4极PCB功率继电器，适用于三相交流充电桩。相较于同类产品，其接触电阻更低、设计空间和成本更少、寿命更长，能够有效应用于稳定快速的EV充电。

Molex：储能系统解决方案

在储能行业中，连接器扮演关键的角色，用于连接和传输电力、数据和信号。Molex一直致力于为储能行业提供丰富的连接方案，广泛应用于各种储能设备和系统中，例如：线到板连接器、电源连接器以及 FPC/FFC连接器等。

Molex线对板连接器的典型特征包括：提供 TPA 选项、提供彩色外壳、正锁以及提供镀锡和镀金版本，满足不同应用的需求。产品包括：Pico-Clasp、CLIK-Mate、Mini-Lock 、iGrid等多系列产品。

• Pico-Clasp线对板连接器是带正向锁定的脚距最小 的线对板连接器。Pico-Clasp 1. 00mm脚距连接器有单排和双排配置可供选择。Pico-Clasp 的端子间距线对板连接器的特点和优点是它的内部摩擦锁定可以节省空间，内部强制锁定具有可靠的对配保持力，易于插拔，并提供可靠的对配保持力，且插接力和拔脱力小，防止电线缠结和闩锁损坏。 Pico-Clasp线对板连接器是端子间距最小的强制锁定型线对板压接系列，可节省空间以便安装其它元器件，在恶劣环境下具有出色的可靠性和耐用性。

• Mini-Lock 2.5连接器是一款多功能线对板/线对线系统，适用于各种2. 50mm脚距的行业标准应用。这些连接器采用四点接触设计，具有良好的电气可靠性。Mini-Lock 2.5连接器提供直式和直角接头，采用全封闭形式以保护触点，并设有较高的导轨壁以便于插接。该系列非常适合用于各种和工业类应用。

• iGrid 2.00线对板连接器，具有独特的防缠绕内锁可防止电线 防止电线在连接器的锁扣下缠绕 等常见问题。该锁还具有咔嗒声和 不同的颜色选择，以确保正确的配接和固定。固定。双排设计、多种电路选择（10-40 个电气回路）以及镀锡和镀金 使设计更加灵活，满足各种通用市场连接的需求。

• 大功率电路所需要的连接器既要保证稳定的连接性能，同时当受空间限制的情况下，连接器的体积需要足够小巧。Molex FiT电源连接器设计独特，适合在线对线、线对板和板对板结构中传送与分配电力。Molex FiT电源连接器系列包含从2.50mm Nano-FiT到5.7mm Mega-FiT等5个不同系列的连接器，可进行修改、定制或改装，以满足各种应用需求。主要优势包括：自锁连接器可确保已插配组件不会意外脱离、完全隔离的端子、多个接触点、防斜插端子可防止端子和接头受损等，所提供的方案具有功率大且占用空间小的突出优势。

Amphenol: 电气化和储能系统的重要性

电动汽车也是光伏储能终端应用的一种具体的应用场景，电动汽车不仅能减少污染，而且具有零能耗和安全、可靠、高效等特点，在中国市场的需求正在持续增加。

电动汽车的性能在很大程度上取决于车内的BMS系统，它可对电池充电进行智能控制，确保各种条件下的安全运行、性能稳定和电池寿命。BMS负责监控电池的电压、电流、温度和寿命，并具有检测故障、估计可用能量以及剩余使用寿命等功能。它通过监测电池模块的温度和电压信号以及电池组的电流信号，并将这些信号传送到平衡或控制模块环境的元件，以防止电池组在超出安全限制的情况下工作。Amphenol针对这些电源电路提供了一系列紧凑、灵活的高性能连接器解决方案用于提高电池管理系统的可靠性和性能。

• FlexLock FPC-to-Board连接器是一款专为BMS而设计的解决方案。紧凑型车规级连接器符合USCAR-T2V2规范标准；其每回路载流能力为3A，提供2.54毫米和3.20毫米两种间距规格，分别支持10至30针位和10至26针位。配备回流镀锡端子，可实现超低插拔力。压紧功能可增加板夹持力，高效防振，可为BMS等汽车应用提供理想的连接方案。端子锁止片可确保正确的端子插入位置和保持力，二次锁止机构 可确保正确配接和锁定。

• WireLock 线对板连接器一直深受客户青睐，紧凑型连接器解决了汽车应用市场日益增长的小型化需求。WireLock连接器已获得USCAR-2和QC-T1067.1-2017认证。产品以四种颜色编码，避免视觉错配；这四种颜色编码的产品也有不同的内部结构，从而达到物理结构的防错。TPA和CPA功能可确保安全连接，让整个系统更为安全。

• 随着高速网络技术的发展以及互联解决方案的优化，ADAS能够显著提高驾驶员和车辆的感知能力，从而减少事故伤亡的发生。借助ADAS，无论是现在还是未来，车辆的行驶安全性均会得到提高。在ADAS中，连接器用于连接传感器、计算元件以及系统中的其他若干组件。对于ADAS而言，有几项硬性要求必须满足，包括支持高速数据传输、能够抵抗任何振动和温度波动，以及提供优异的电气性能和抗电磁干扰保护。Amphenol拥有多款性能优异的连接器，专为满足特定需求而设计。

• BergStak 连接器具有接触式锁止功能，壳体上配有减震肋片，是高振动应用的理想之选。BergStak连接器支持高达16Gb/s的信号速率，可焊接到FPC上实现高度灵活的板对板连接。ComboStak和PowerStak连接器均属于紧凑型混合信号板对板连接器。ComboStak融合了现有的BergStak 0.8毫米间距信号插针与2. 00毫米间距刀片式电源端子。两款连接器每个电源端子的载流能力高达20A。Mezzostak是一款0.5毫米细小间距夹层连接器，适用于车载摄像头安装场景。

• MicroSpace铆接式连接器是一种结构紧凑、坚固耐用、用途广泛的连接器，设计上符合LV214 Severity-2标准。针距为1.27毫米，单排和双排两种版本，可选择顶部和侧面闩锁配置。显著特征包括：4A载流能力（该高载流能力可以确保功率传输安全可靠，并能很好地满足各类先进技术对于高水平功率的要求。）IP67防水，具有键控机制，并采用了极化防呆设计，这些设计可以确保配接无误，消除发生错误连接的风险，从而减少错误隐患，提高整体生产效率。MicroSpace连接器广泛用于电池管理系统、动力转向系统、群集/导航系统以及空调装置等领域，也适用于摄像/传感器系统。

写在最后：

在全球碳中和的背景下，全球储能市场步入了飞速发展的阶段。数据显示，2017-2023全球储能新增装机规模（GWh）平均增速超过了85%，尤其是2020年后，呈现出近乎每一年翻一番的增长趋势。2023年全球储能市场新增装机规模达到了103.5GWh，已超过全球储能装机的历史累计规模（101GWh）。同时，由太阳能和风力发电引领的可再生能源变革正在打破纪录，这不仅减缓了碳排放量增长，而且实际上已经开始推动化石燃料发电量下降，全球目前正处于这样一个转折点上。