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京硅智能施長(zhǎng)云：以數(shù)字化撬動(dòng)“開關(guān)”的千億市場(chǎng)｜九合portfolio

2023年05月09日

自1864年熔斷絲應(yīng)用于海底電纜的保護(hù)，配電開關(guān)已有150多年的歷史，主要作用是斷電和保護(hù)，對(duì)負(fù)荷電流、過(guò)載電流和短路電流進(jìn)行關(guān)合和開斷。從早期的保險(xiǎn)絲，到如今的空氣開關(guān)，配電開關(guān)的結(jié)構(gòu)越來(lái)越復(fù)雜，但大迭代卻很緩慢，基本工作原理未發(fā)生變化，仍然是機(jī)械式的結(jié)構(gòu)。

 

進(jìn)入新的電氣時(shí)代，在碳中和的背景下，5G基站、數(shù)據(jù)中心、建筑樓宇與軌道交通等行業(yè)的節(jié)能需求爆發(fā)，市場(chǎng)供電方式將從傳統(tǒng)的交流配電轉(zhuǎn)為直流配電。傳統(tǒng)機(jī)械斷路器由于開關(guān)速度慢、可使用頻次低、拉弧嚴(yán)重等問(wèn)題，無(wú)法滿足直流配電的數(shù)字化場(chǎng)景需求。

 

九合被投企業(yè)京硅智能針對(duì)智能化的配電管理場(chǎng)景，對(duì)傳統(tǒng)配電器件進(jìn)行了顛覆式革新，成功迭代技術(shù)路線，在國(guó)內(nèi)率先推出新一代智能固態(tài)數(shù)字開關(guān)，是國(guó)內(nèi)唯一規(guī)模量產(chǎn)并落地的數(shù)字化配電企業(yè)。

 

九合認(rèn)為，電力是人類社會(huì)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基石，而數(shù)字配電開關(guān)是電力最基礎(chǔ)的底層執(zhí)?單元，能夠?泛地應(yīng)用于通信、交通、建筑、?業(yè)、新能源、數(shù)據(jù)中心等行業(yè)領(lǐng)域，在碳中和與數(shù)字化的大背景下，存在千億級(jí)別的市場(chǎng)規(guī)模。

 

01•新場(chǎng)景下，配電行業(yè)面臨百年變局

新能源、新基建和能源物聯(lián)網(wǎng)等場(chǎng)景，代表了新的電氣化時(shí)代的來(lái)臨，在配電方面也遇到前所未有的挑戰(zhàn)。

 

例如新能源場(chǎng)景中，在2000V以下低壓直流下，傳統(tǒng)配電所使用的熔斷絲、繼電器、惰性氣體等組合，很難達(dá)到高安全性，安裝調(diào)試不便，成本也較高。

 

在新基建的場(chǎng)景中，5G基站的數(shù)量快速增長(zhǎng)，能耗逐年加大，需要遠(yuǎn)程管控能耗，傳統(tǒng)配電無(wú)法進(jìn)行精細(xì)化的管理。

 

能源物聯(lián)網(wǎng)則要求配電系統(tǒng)具備遠(yuǎn)程感知、定位、通訊和控制等多種功能，傳統(tǒng)配電器件的解決方案非常復(fù)雜，并且難以進(jìn)行數(shù)字化運(yùn)維。

京硅智能創(chuàng)始人施長(zhǎng)云曾是杭州一所研究院的院長(zhǎng)，專注于半導(dǎo)體、傳感器、算法等技術(shù)的發(fā)展，之前在配電企業(yè)擔(dān)任了十年的總裁，作為配電行業(yè)的“老兵”，具備科研和產(chǎn)業(yè)的雙重視角。

 

他很早就意識(shí)到，隨著新能源、新基建的興起，低壓直流配電的需求已經(jīng)展開。在國(guó)家“雙碳”戰(zhàn)略的助推下，2000V以下的直流配電進(jìn)一步變成剛需。新場(chǎng)景的解決方案需要具有更優(yōu)越的性能指標(biāo)，包括更安全的滅弧方式、更快的分?jǐn)嗨俣取⒏L(zhǎng)的電氣壽命，以及更強(qiáng)大的功能組合，快速對(duì)環(huán)境和設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行感知與響應(yīng)。

 

與此同時(shí)，在供給側(cè)，新材料及磁集成技術(shù)、功率半導(dǎo)體、可編程數(shù)字信號(hào)處理器技術(shù)，以及邊緣智能、云計(jì)算、AI算法的技術(shù)日新月異的發(fā)展，出現(xiàn)了多功能芯片、小型化傳感器等，使得跨代際的數(shù)字開關(guān)新品類成為可能。

 

2020年，施長(zhǎng)云認(rèn)為上下游共振的timing即將到來(lái)，從而創(chuàng)建了京硅智能，對(duì)傳統(tǒng)配電器件的熱磁式操作結(jié)構(gòu)進(jìn)行顛覆式革新，在國(guó)內(nèi)率先推出了全新一代智能固態(tài)數(shù)字開關(guān)，大大提升了電網(wǎng)末端的智能網(wǎng)聯(lián)化水平。

 

02•軟件定義硬件，固態(tài)數(shù)字開關(guān)實(shí)現(xiàn)跨代際提升

 

固態(tài)數(shù)字開關(guān)與傳統(tǒng)機(jī)械式開關(guān)的原理完全不同，在功能上有跨代際的提升。機(jī)械式開關(guān)基于熱磁原理，需要較大的電流才能驅(qū)動(dòng)開關(guān)。而固態(tài)數(shù)字開關(guān)通過(guò)半導(dǎo)體進(jìn)行通斷，硅進(jìn)銅退，本身沒(méi)有電弧，不僅安全性更高，結(jié)構(gòu)也更加簡(jiǎn)單。而且壽命高達(dá)千萬(wàn)甚至上億次，而傳統(tǒng)器件壽命僅有幾千次到1萬(wàn)次。

 

同時(shí)，固態(tài)數(shù)字開關(guān)能精準(zhǔn)的監(jiān)測(cè)電流電壓等數(shù)據(jù)，再通過(guò)軟件的算法對(duì)電量進(jìn)行計(jì)算，在遠(yuǎn)端App上調(diào)節(jié)開關(guān)的所有工作邏輯和參數(shù)，做到微秒級(jí)響應(yīng)速度，比傳統(tǒng)開關(guān)響應(yīng)速度提升了萬(wàn)倍。

 

從運(yùn)營(yíng)角度看，固態(tài)數(shù)字開關(guān)也更加靈活和智能化，能根據(jù)用戶場(chǎng)景，多維度、多邏輯的進(jìn)行設(shè)置，進(jìn)行精細(xì)智能的配電管理。如果希望任何時(shí)點(diǎn)的電流都不超過(guò)150 安，固態(tài)數(shù)字開關(guān)可以在149.9安的時(shí)候掐掉電流，這是傳統(tǒng)開關(guān)不具備的功能。

 

通過(guò)硬件平臺(tái)化、軟件定義和邊緣智能，固態(tài)數(shù)字開關(guān)集成了多種功能，可代替斷路器、多功能儀表、電氣火災(zāi)探測(cè)器、電表等器件，同時(shí)擁有更高的性價(jià)比。

 

在集成多功能的研發(fā)過(guò)程中，京硅智能進(jìn)行了多學(xué)科融合創(chuàng)新。其中，半導(dǎo)體的定制封裝、電磁力的仿真模擬、強(qiáng)電和弱點(diǎn)的二次融合、傳感算法、微秒級(jí)控制等，都存在很高的技術(shù)壁壘。

 

同時(shí)，京硅智能運(yùn)用新材料、新器件的跨界融合，創(chuàng)新的解決問(wèn)題。根據(jù)施長(zhǎng)云的介紹，京硅智能曾嘗試了十幾種新材料，研發(fā)出固態(tài)數(shù)字開關(guān)最佳的防雷方案。

 

03•產(chǎn)業(yè)生態(tài)共融，商業(yè)化提速

 

除了多學(xué)科融合，京硅智能的客戶價(jià)值主張還包括系統(tǒng)性的功能解耦和重構(gòu)，這考驗(yàn)的是市場(chǎng)端和營(yíng)銷端融入產(chǎn)業(yè)生態(tài)的能力。比如5G基站的相關(guān)方包括運(yùn)營(yíng)商、通信基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)企業(yè)、設(shè)備商等多個(gè)環(huán)節(jié)，生態(tài)里要共同解決的問(wèn)題是如何更好的節(jié)能和降低成本。

 

需求并不是孤立的，其中一方的需求會(huì)影響到其他參與方的訴求。施長(zhǎng)云認(rèn)為，智慧化產(chǎn)品與以前純功能性的產(chǎn)品有很大不同，如果想獲得訂單，要先與利益相關(guān)方的研發(fā)設(shè)計(jì)人員和工程應(yīng)用人員一起坐下來(lái)，深入地探討，到底怎么做是最合理的方案，制定產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。

 

過(guò)去兩三年中，京硅智能與生態(tài)中的相關(guān)方做過(guò)多次充分的交流，理解場(chǎng)景和生態(tài)鏈的訴求，然后把系統(tǒng)性的功能解耦，根據(jù)各方訴求再重構(gòu)，以design in的方式研發(fā)產(chǎn)品，使生態(tài)中的參與者更好的配合。

 

而這也是國(guó)內(nèi)創(chuàng)業(yè)公司與國(guó)外廠商相比，擁有的巨大優(yōu)勢(shì)。中國(guó)是全球新能源新基建的制造基地，京硅智能可以近距離地從多種下游場(chǎng)景理解用戶需求，更快的迭代產(chǎn)品，通過(guò)all in one的技術(shù)把多種功能融合到一起。

 

所以，京硅智能的產(chǎn)品真正深入到行業(yè)中，與行業(yè)龍頭企業(yè)充分地耦合迭代，其硬件、軟件和控制的邏輯代表了頭部企業(yè)的集體共識(shí)，建立了穩(wěn)固的護(hù)城河。

 

得益于國(guó)內(nèi)豐富的下游需求場(chǎng)景，京硅智能在商業(yè)化落地和迭代的速度上甚至超過(guò)了歐美的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。2022年，京硅智能在5G、汽車、電池、光儲(chǔ)、綠色建筑等領(lǐng)域都獲了大客戶的訂單或試裝，收入迅速提升。

 

搭載了京硅數(shù)字開關(guān)的5G開關(guān)電源

 

事實(shí)印證了施長(zhǎng)云此前對(duì)timing的判斷。技術(shù)發(fā)展到比較成熟的階段，有新的突破，產(chǎn)業(yè)需求也發(fā)展起來(lái)，不需要長(zhǎng)時(shí)間的市場(chǎng)培育。上下游結(jié)合再加上雙碳、工業(yè)4.0、國(guó)產(chǎn)替代、降本增效等多重因素的助推，固態(tài)數(shù)字開關(guān)的行業(yè)滲透率將快速提升。

 

未來(lái)30 年，配電行業(yè)的重要趨勢(shì)是“光儲(chǔ)直柔”，即光伏、儲(chǔ)能和直流柔性配電。發(fā)電側(cè)的光伏、風(fēng)能產(chǎn)生的是直流電，通過(guò)逆變器把直流變成交流電，到末端又通過(guò)整流器把交流轉(zhuǎn)成直流使用。這兩次變換都會(huì)增加成本和能量損失，配電的能耗控制至關(guān)重要。此外，無(wú)人駕駛等場(chǎng)景也需要更加精細(xì)的控制熔斷，智能化的配電解決方案將有千億甚至萬(wàn)億的市場(chǎng)。

 

04•快速迭代，拓展行業(yè)覆蓋度

 

目前，京硅智能搭建了磁極層、仿真底層等技術(shù)平臺(tái)，未來(lái)將在現(xiàn)有場(chǎng)景的基礎(chǔ)上拓展，覆蓋更廣泛的行業(yè)，滿足5G、光儲(chǔ)、工業(yè)4.0、綠色建筑、智慧消防、電動(dòng)汽車、軌道交通等場(chǎng)景的新需求。

 

在技術(shù)端，京硅智能將向技術(shù)平臺(tái)的上下游深挖，上游包括半導(dǎo)體、SoC集成、軟件算法、磁集成等領(lǐng)域，把硬件技術(shù)做得更硬；另外會(huì)繼續(xù)發(fā)展AI軟件端，不斷迭代優(yōu)化傳感技術(shù)、寬程精密計(jì)量及核心軟件算法，目前京硅智能也在積極擴(kuò)充研發(fā)團(tuán)隊(duì)。

 

京硅智能的第三個(gè)規(guī)劃是繼續(xù)推進(jìn)供應(yīng)鏈和制造端的升級(jí)，用數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化的制造方法，生產(chǎn)具有更高經(jīng)濟(jì)、社會(huì)與環(huán)境價(jià)值的產(chǎn)品，提高產(chǎn)能、交期和性能。

 

施長(zhǎng)云表示，創(chuàng)始人要始終保持開放心態(tài)和長(zhǎng)期樂(lè)觀，帶領(lǐng)公司快速地試錯(cuò)和迭代，并確保下一次試錯(cuò)時(shí)，縮短迭代周期，提高命中率。

 

作為京硅智能的早期投資人，九合認(rèn)為，未來(lái)隨著智慧城市與智慧園區(qū)的發(fā)展，市場(chǎng)對(duì)于數(shù)字化智能配電開關(guān)的需求將會(huì)越來(lái)越強(qiáng)烈。

 

京硅智能通過(guò)固態(tài)數(shù)字配電開關(guān)與OS云服務(wù)系統(tǒng)，為市場(chǎng)與客戶提供“端–邊–網(wǎng)–云–智”一體化的能效管理解決方案。其產(chǎn)品是融合了電力電子、機(jī)械電磁、半導(dǎo)體、傳感器、微機(jī)控制、新材料的交叉學(xué)科產(chǎn)品，屬于電力能源市場(chǎng)中的跨越式創(chuàng)新，研發(fā)節(jié)奏和性能指標(biāo)具有全球領(lǐng)先的優(yōu)勢(shì)，將給配電行業(yè)帶來(lái)重新洗牌的機(jī)會(huì)。