温防雷导轨式工业级光纤收发器百兆单模单纤1光2电工业级光纤收发器 2口百兆工业级光纤收发器
HY5700-4512F-SC20工业级1光2电光纤收发器/工业级光电转换器是汉源高科为严酷苛刻的工业环境而设计的，可以实现2个10/100Base-Tx双绞线电信号和1个100Base-Fx光信号之间的转换。
HY5700-4512F-SC20工业级光纤收发器工作温度范围-40℃~+85℃，提供宽压双电源输入，支持IP40防护等级和EMC工业四级电磁兼容要求，导轨式或壁挂式安装。可靠的工业级设计可以保证您的自动化系统无间断稳定运行。所有型号皆通过100%烤机测试。
工业级产品采用国内外知名品牌的光模块，具有超低传输时延和线速转发能力，它将网络传输的距离从100米的铜线极限扩展到120公里。光接口支持的传输距离有2km（多模）、20km、40km、60km、80km、100km、120km（单模），支持多模双纤、单模双纤、单模单纤三种光纤传输模式，扩展了用户的需求；电接口支持10/100M自适应、全/半双工方式、MDI/MDI-X自动侦测。
产品特点
实现2个10/100M以太网电口和1个光口之间的转换
工业级光纤收发器系列，专为严酷苛刻的工业环境而设计
2个10/100Base-Tx电口，1个100Base-Fx光口
电接口（RJ45接口）支持10/100M自适应、全/半双工方式、MDI/MDI-X自动侦测
光接口支持多模双纤、单模双纤、单模单纤三种光纤传输模式，SC/ST/FC接口可选
传输距离系列齐全，可实现长达120公里的传输
低位延迟和弹性缓存技术：采用“存储转发”模式，无缝连接不同速率设备，工作模式自适应
宽压型：支持宽范围交直流电源输入24VDC（12~36VDC）
支持内部隔离，冗余双电源输入
电源支持过载保护、防反接保护
符合工业四级电磁兼容性要求
超强防雷功能：采用进口防雷器件，防雷击，可抗感应高压，防浪涌等
防雷等级：电源接口四级防雷
无风扇高效散热，降低修复时间
IP40外壳防护等级，能够经受住恶劣环境的考验
导轨式或壁挂式安装
宽温型：工作温度-40℃~+85℃
所有型号皆通过100%烤机测试
技术参数
参数描述
传输方式：存储转发(Store-and-Forward)
最大过滤速度：148800pps（100M）
以太网电接口
接口数量：2
协议标准：IEEE802.3、IEEE802.3u10/100Base-Tx
速率：10/100Mbps自适应
双工模式：全/半双工
连接方式：网线交叉/直连自适应
传输距离：五类双绞线：100m
接口类型：RJ45接口
以太网光接口
接口数量：1
协议标准：IEEE802.3u 100Base-Fx
速率：100Mbps
波长：1310nm/1550nm
传输距离：多模双纤/5km；单模双纤&单模单纤：20km、40km、60km、80km、100km、120km
接口类型：SC/ST/FC接口可选，单模光纤或多模光纤
电源
输入电压：24VDC（12~36VDC），冗余双电源输入
输入电流：<0.5A@24VDC
过载保护：支持
反接保护：支持
冗余保护：支持
接入端子：4芯5.08mm间距插入式端子
机械特性
外壳：IP40防护等级，金属材质
尺寸：120mm(长)x92mm(宽)x32mm(高)
重量：670g
安装方式：导轨安装、壁挂式安装
工作环境
工作温度：-40°C~+85°C
储存温度：-40°C~+85°C
相对湿度：5~95%（无凝露）
行业标准
安规：UL60950-1
EMI：FCC Part15 Subpart B ClassA，EN55022 ClassA
EMS：
EN61000-4-2防静电：±6KV接触放电，±8KV空气放电
EN61000-4-3电磁场：10V/m(80～1000MHz)
EN61000-4-4瞬时高压：±4KV电源线，±2KV数据线
EN61000-4-5浪涌电压：±4KV/CM，±2KV/DM电源线，±2KV数据线
EN61000-4-6防传导：3V(10KHz～150KHz)，10V(150KHz～80KHz)
机械：IEC60068-2-6(振动)；IEC60068-2-27(冲击)；IEC60068-2-32(自由跌落)
工业：IEC61000-6-2
铁路：EN50155,EN50121-4
交通控制：NEMA TS-2
HY5700-4512F-SC20工业级1光2电光纤收发器/工业级光电转换器是汉源高科为严酷苛刻的工业环境而设计的，可以实现2个10/100Base-Tx双绞线电信号和1个100Base-Fx光信号之间的转换。
HY5700-4512F-SC20工业级光纤收发器工作温度范围-40℃~+85℃，提供宽压双电源输入，支持IP40防护等级和EMC工业四级电磁兼容要求，导轨式或壁挂式安装。可靠的工业级设计可以保证您的自动化系统无间断稳定运行。所有型号皆通过100%烤机测试。
工业级产品采用国内外知名品牌的光模块，具有超低传输时延和线速转发能力，它将网络传输的距离从100米的铜线极限扩展到120公里。光接口支持的传输距离有2km（多模）、20km、40km、60km、80km、100km、120km（单模），支持多模双纤、单模双纤、单模单纤三种光纤传输模式，扩展了用户的需求；电接口支持10/100M自适应、全/半双工方式、MDI/MDI-X自动侦测。
产品特点
实现2个10/100M以太网电口和1个光口之间的转换
工业级光纤收发器系列，专为严酷苛刻的工业环境而设计
2个10/100Base-Tx电口，1个100Base-Fx光口
电接口（RJ45接口）支持10/100M自适应、全/半双工方式、MDI/MDI-X自动侦测
光接口支持多模双纤、单模双纤、单模单纤三种光纤传输模式，SC/ST/FC接口可选
传输距离系列齐全，可实现长达120公里的传输
低位延迟和弹性缓存技术：采用“存储转发”模式，无缝连接不同速率设备，工作模式自适应
宽压型：支持宽范围交直流电源输入24VDC（12~36VDC）
支持内部隔离，冗余双电源输入
电源支持过载保护、防反接保护
符合工业四级电磁兼容性要求
超强防雷功能：采用进口防雷器件，防雷击，可抗感应高压，防浪涌等
防雷等级：电源接口四级防雷
无风扇高效散热，降低修复时间
IP40外壳防护等级，能够经受住恶劣环境的考验
导轨式或壁挂式安装
宽温型：工作温度-40℃~+85℃
所有型号皆通过100%烤机测试
技术参数
参数描述
传输方式：存储转发(Store-and-Forward)
最大过滤速度：148800pps（100M）
以太网电接口
接口数量：2
协议标准：IEEE802.3、IEEE802.3u10/100Base-Tx
速率：10/100Mbps自适应
双工模式：全/半双工
连接方式：网线交叉/直连自适应
传输距离：五类双绞线：100m
接口类型：RJ45接口
以太网光接口
接口数量：1
协议标准：IEEE802.3u 100Base-Fx
速率：100Mbps
波长：1310nm/1550nm
传输距离：多模双纤/5km；单模双纤&单模单纤：20km、40km、60km、80km、100km、120km
接口类型：SC/ST/FC接口可选，单模光纤或多模光纤
电源
输入电压：24VDC（12~36VDC），冗余双电源输入
输入电流：<0.5A@24VDC
过载保护：支持
反接保护：支持
冗余保护：支持
接入端子：4芯5.08mm间距插入式端子
机械特性
外壳：IP40防护等级，金属材质
尺寸：120mm(长)x92mm(宽)x32mm(高)
重量：670g
安装方式：导轨安装、壁挂式安装
工作环境
工作温度：-40°C~+85°C
储存温度：-40°C~+85°C
相对湿度：5~95%（无凝露）
行业标准
安规：UL60950-1
EMI：FCC Part15 Subpart B ClassA，EN55022 ClassA
EMS：
EN61000-4-2防静电：±6KV接触放电，±8KV空气放电
EN61000-4-3电磁场：10V/m(80～1000MHz)
EN61000-4-4瞬时高压：±4KV电源线，±2KV数据线
EN61000-4-5浪涌电压：±4KV/CM，±2KV/DM电源线，±2KV数据线
EN61000-4-6防传导：3V(10KHz～150KHz)，10V(150KHz～80KHz)
机械：IEC60068-2-6(振动)；IEC60068-2-27(冲击)；IEC60068-2-32(自由跌落)
工业：IEC61000-6-2
铁路：EN50155,EN50121-4
交通控制：NEMA TS-2
#元器件那些事#
车辆电气化是交通运输行业实现减排的途径
本文概述了重型车辆电动化方面的电力电子技术详情，通过研究由能源生成、存储、运输和消耗构成的价值链，可帮助减低交通运输领域的碳排放，如图1所示。
【导读】本文概述了重型车辆电动化方面的电力电子技术详情，通过研究由能源生成、存储、运输和消耗构成的价值链，可帮助减低交通运输领域的碳排放，如图1所示。
53.jpg
图1：基于清洁的可再生能源的
电动化交通运输
1. 简介
卡车、公交车和工程车辆亦称为重型车辆，据估算这些车辆的碳排放占据了交通运输领域排放量的25%，在欧洲总体温室气体排放量中占据了6%。
由于线上业务活动蓬勃发展，可以观察到跨越各大洲的长途交通运输业务出现相应的大幅增长，以及城市内的物品配送运营活动不断增加，这种状况并不限于欧盟地区。根据美国交通局公布数据[2]，在美国卡车车辆每年行驶里程大约为2960亿公里，燃烧了1130亿升汽油，进而产生多达2.94亿公吨的二氧化碳量。
在法规和更严格的排放要求推动下，车队运营商越来越多地转向使用零排放车辆。业界认为在全球范围所有主要城市中，提升公共交通以减少私家车数量是减低大都市碳排放的另一个重要考虑。在这个方面，使用零排放车辆运营是目标选择，最好与绿色的可再生能源相结合。
超过 3.5 吨级重型车辆的电动化是一项涉及多学科的艰巨任务，也是功率半导体产品面临的特殊挑战。与设计运行时间约为 8000 小时的典型客用车相比，卡车或公交车的使用寿命则要长得多(包括使用寿命和正常运行时间)。通用目标要求是一年 360 天、每天8 到 10 小时运行时间。预计这些车辆每天行驶多达 400 公里，在 15 年使用寿命期间总计行驶里程超过 200 万公里。在这方面，城市交通中使用的公交车同样面临挑战，因为它们单日需要行驶 200-300公里。而且，这些公交车辆固有的启停模式(start-stop-mode)带来了更多的难题。
全电动重型车辆包含了众多子系统，这些子系统需要使用非常可靠的解决方案。图 2 以电力电子器件为重点进行了深入的剖析。
54.jpg
图2：“重型车辆”应用概述
经过十年来的电池技术发展，车辆电池成为了一个可行的解决方案，甚至对于电动重型车辆亦然。在过去十年中，每度电的价格已经下降了大约88%[3]。由于业界开发新的材料和生产工艺，以及制造能力不断增加，预计电价还将会进一步下降。同时，电池的能量密度持续增加，媒体不断报道有关技术突破的新闻。
电池可支持的充电循环次数是决定性参数，这代表着电池的使用寿命，因而非常重要。先前的凝胶式铅酸电池技术可提供几百次充电循环，而现代的锂电子电池则可以达到几千次充电循环。全球范围的电池制造商都在努力实现进一步的改善，并且已经公布了可实现超过10,000次循环和高达1 kWh/kg能量密度技术[4]。
所有这些因素使得车辆电池方案变得越来越有吸引力，甚至对于长距离车辆运营亦如此。接下来的挑战是在合理时间内为车辆充电，而所谓的合理与否，很大程度上取决于车辆的使用情况。
对于作为当地载客工具的客运公交车，最常见的选择是在轮班或夜间的休息时间停靠在车站里充电。在这种情形下，合理时间是指公交车闲置在停靠站中的几个小时。另一个选择则是在专门的充电站点进行充电。由于只有几分钟的时间，需要更高的充电功率才能向电池注入足够的能量。由于可在几个站点进行充电，可以考虑与在停靠站充电的方式相结合。
对于用于物流运营的卡车，就无法容忍花费几个小时充电的暂停作业。在这种情况下，必须在休息时间进行充电，而休息时间是驾驶员必须遵守的法律规定。未来没有驾驶员的自动驾驶卡车，甚至不需要休息。最理想的选择是在技术上实现最短时间充电。
因此，需要将支持这类车辆运营的基础设施视为价值链的一部分。
2. 电动化交通运输价值链
从可再生能源系统的发电到电解、传动系统、充电器和较小的车载应用，在交通运输价值链上可以找到功率范围从几瓦到几兆瓦的设计。
图3是相互连接部件的示意图。
55.jpg
图3：用于从发电到电能消耗各阶段的
Littelfuse功率半导体产品
所有这些应用均需要使用高效和可靠的电子子系统。在这个严苛的环境中，控制、保护、传感器和电力电子器件无所不在，以安全高效地处理能量传输。如图所示，Littelfuse产品可以用于使用可靠的元器件来构建、运营和维护电动化交通运输环境。
3. 能量存储
对于为移动应用设备供电，现有三种主要的储存电能方法，每种方法各有其优缺点。
1. 在电场中使用电容器直接能量储存。电容器能够以非常高的速率进行充电和放电，从而提供极高的功率密度。除此之外，电容器不会像电池那样受到充电的影响，可以轻松实现数百万次充电循环。根据公式EC=1/2 C·U2，储存能量由电容器的容量和允许电压而定义。在技术方面，高电压的电容器只有低电容量，反之亦然。由于电容器以kWh/dm³为单位测量的能量密度低于电池，因而可以结合电容器与电池以提供高峰值功率，而电池充当主要的储能装置。
2. 在化学方面，能量储存在电池中。对于给定的电池化学，充放电能力受到化学过程的限制。现代的锂离子电池每公斤可以储存多达0.2到0.3kWh电能，这在目前的大多数应用中受到欢迎。在循环稳定性方面，目前采用的化学物质可以实现几千次充放电循环。
3. 从化学过程中获取作为能量载体的氢气，并在第二步中进行纯化。通过电解将水分离成氧气和氢气，提供了使用可再生能源来支持过程的方法。在所谓的燃料电池中，氢气和氧气会依次反应并产生电能。今天大多数可用的氢气是使用蒸汽重组器从石油和天然气中提取出来的。
4. 车辆与传动系统
如图4框图所示，重型车辆的传动系统在技术上与电动客用车的并没有太大的区别。
1656677538861543.png
图4：电池电动车辆的简化框图
重型车辆与客用车相比具有两项主要的区别。重型车辆的连续功率输出水平超过了客用车，在使用寿命方面也是同样。通常情况下，如果客用车的使用寿命是6000至8000个工作小时，那么卡车和公交车的使用寿命应该是它们的10倍之多。
尽管如此，商用车使用的电机大多数为永磁同步电机，由二级逆变器控制，如图5所示。
1656677522542714.png
图5：电动车辆传动系统的典型动力部分
图6所示是将氢气和氧气转化为水、热能和电能的燃料电池作为电源的扩展框图。大储槽中装有氢气，仍然需要电池在加速期间提供峰值功率，并在恢复期间储存能量。
1656677506999167.png
图6： 使用燃料电池的电动
车辆传动系统框图
除此之外，在构成燃料电池和电池之间接口的DC-DC转换器中，还需要更多的电子电力器件。
燃料电池传动系统固有的重要部件是压缩机，压缩机驱动强烈的气流进入燃料电池中，这些空气中含有平衡氢气和氧气所需要的氧气。
通过仔细研究燃料电池，可以了解到压缩机方面的挑战。图7是使用氢气进行能源转换所使用部件示意图。
1656677491769338.png
图7：燃料电池能量转换系统
根据燃料电池内需要的气体平衡，可以估算实现150 kW连续运作所需的气流：
● 1 kg H2 和8 kg O2生成大约20 kWh电能
● 每小时需要7.5 kg H2 + 60 kg O2
● 1 m²空气重量为1.2 kg，含有0.24 kg氧气
由此可见，每小时必须向燃料电池提供250 m³大气空气。由于燃料电池的负载可能变化得非常快，压缩机需要具备快速启动能力，这往往需要在几分之一秒内从零加速到100%速度。由于这些要求，驱动压缩机之逆变器的额定功率通常为20-40 kW。
如要真正将基于燃料电池的车辆作为一项绿色技术，就必须使用可再生能源来制造氢气。从石油或天然气中提取氢气是一个技术选项，但这种所谓的“黑氢”(black hydrogen)会出现副产品，也就是导致大量二氧化碳产生。
目前，业界正在考虑将风能和太阳能等可再生能源的电力与电解运作相结合，从而将水分离成氢气和氧气。特别地，如果用于消耗多余的电力，这种做法是支持电网稳定性以及生成氢气作为副产品的很好选项。世界各国纷纷制订计划，要将氢气作为减少温室气体排放的基石技术。
电解是直流电流驱动的应用。单个电解槽的正向电压低于2V，但在工业制氢中可能需要数千安培电流量。图8中的B12C拓朴结构是最普遍的兆瓦（MW）级整流方案。
1656677463816704.png
图8：带有B12C的整流器拓朴结构，也称为B6C-2P
十二脉冲B12C拓朴结构，也可以视为两个B6C结构的并联，称为B6C-2P。即使没有平滑和滤波，也可以在直流侧实现非常低的电压波纹。单级AC-DC能量转换也可以实现出色的效率。
使用的相关电子电力器件是采用压接封装的晶闸管或 IGBT器件，通常安装在所谓的器件堆栈中。IGBT的额定电流高达4500 A，晶闸管甚至超过8000 A。这些器件可以轻易满足高电流要求。此外，压接封装的短路故障(short-on-fail)特性带来了更好的可靠性和系统可用性。
“找元器件现货上 唯样商城”
车辆电气化是交通运输行业实现减排的途径
本文概述了重型车辆电动化方面的电力电子技术详情，通过研究由能源生成、存储、运输和消耗构成的价值链，可帮助减低交通运输领域的碳排放，如图1所示。
【导读】本文概述了重型车辆电动化方面的电力电子技术详情，通过研究由能源生成、存储、运输和消耗构成的价值链，可帮助减低交通运输领域的碳排放，如图1所示。
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图1：基于清洁的可再生能源的
电动化交通运输
1. 简介
卡车、公交车和工程车辆亦称为重型车辆，据估算这些车辆的碳排放占据了交通运输领域排放量的25%，在欧洲总体温室气体排放量中占据了6%。
由于线上业务活动蓬勃发展，可以观察到跨越各大洲的长途交通运输业务出现相应的大幅增长，以及城市内的物品配送运营活动不断增加，这种状况并不限于欧盟地区。根据美国交通局公布数据[2]，在美国卡车车辆每年行驶里程大约为2960亿公里，燃烧了1130亿升汽油，进而产生多达2.94亿公吨的二氧化碳量。
在法规和更严格的排放要求推动下，车队运营商越来越多地转向使用零排放车辆。业界认为在全球范围所有主要城市中，提升公共交通以减少私家车数量是减低大都市碳排放的另一个重要考虑。在这个方面，使用零排放车辆运营是目标选择，最好与绿色的可再生能源相结合。
超过 3.5 吨级重型车辆的电动化是一项涉及多学科的艰巨任务，也是功率半导体产品面临的特殊挑战。与设计运行时间约为 8000 小时的典型客用车相比，卡车或公交车的使用寿命则要长得多(包括使用寿命和正常运行时间)。通用目标要求是一年 360 天、每天8 到 10 小时运行时间。预计这些车辆每天行驶多达 400 公里，在 15 年使用寿命期间总计行驶里程超过 200 万公里。在这方面，城市交通中使用的公交车同样面临挑战，因为它们单日需要行驶 200-300公里。而且，这些公交车辆固有的启停模式(start-stop-mode)带来了更多的难题。
全电动重型车辆包含了众多子系统，这些子系统需要使用非常可靠的解决方案。图 2 以电力电子器件为重点进行了深入的剖析。
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图2：“重型车辆”应用概述
经过十年来的电池技术发展，车辆电池成为了一个可行的解决方案，甚至对于电动重型车辆亦然。在过去十年中，每度电的价格已经下降了大约88%[3]。由于业界开发新的材料和生产工艺，以及制造能力不断增加，预计电价还将会进一步下降。同时，电池的能量密度持续增加，媒体不断报道有关技术突破的新闻。
电池可支持的充电循环次数是决定性参数，这代表着电池的使用寿命，因而非常重要。先前的凝胶式铅酸电池技术可提供几百次充电循环，而现代的锂电子电池则可以达到几千次充电循环。全球范围的电池制造商都在努力实现进一步的改善，并且已经公布了可实现超过10,000次循环和高达1 kWh/kg能量密度技术[4]。
所有这些因素使得车辆电池方案变得越来越有吸引力，甚至对于长距离车辆运营亦如此。接下来的挑战是在合理时间内为车辆充电，而所谓的合理与否，很大程度上取决于车辆的使用情况。
对于作为当地载客工具的客运公交车，最常见的选择是在轮班或夜间的休息时间停靠在车站里充电。在这种情形下，合理时间是指公交车闲置在停靠站中的几个小时。另一个选择则是在专门的充电站点进行充电。由于只有几分钟的时间，需要更高的充电功率才能向电池注入足够的能量。由于可在几个站点进行充电，可以考虑与在停靠站充电的方式相结合。
对于用于物流运营的卡车，就无法容忍花费几个小时充电的暂停作业。在这种情况下，必须在休息时间进行充电，而休息时间是驾驶员必须遵守的法律规定。未来没有驾驶员的自动驾驶卡车，甚至不需要休息。最理想的选择是在技术上实现最短时间充电。
因此，需要将支持这类车辆运营的基础设施视为价值链的一部分。
2. 电动化交通运输价值链
从可再生能源系统的发电到电解、传动系统、充电器和较小的车载应用，在交通运输价值链上可以找到功率范围从几瓦到几兆瓦的设计。
图3是相互连接部件的示意图。
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图3：用于从发电到电能消耗各阶段的
Littelfuse功率半导体产品
所有这些应用均需要使用高效和可靠的电子子系统。在这个严苛的环境中，控制、保护、传感器和电力电子器件无所不在，以安全高效地处理能量传输。如图所示，Littelfuse产品可以用于使用可靠的元器件来构建、运营和维护电动化交通运输环境。
3. 能量存储
对于为移动应用设备供电，现有三种主要的储存电能方法，每种方法各有其优缺点。
1. 在电场中使用电容器直接能量储存。电容器能够以非常高的速率进行充电和放电，从而提供极高的功率密度。除此之外，电容器不会像电池那样受到充电的影响，可以轻松实现数百万次充电循环。根据公式EC=1/2 C·U2，储存能量由电容器的容量和允许电压而定义。在技术方面，高电压的电容器只有低电容量，反之亦然。由于电容器以kWh/dm³为单位测量的能量密度低于电池，因而可以结合电容器与电池以提供高峰值功率，而电池充当主要的储能装置。
2. 在化学方面，能量储存在电池中。对于给定的电池化学，充放电能力受到化学过程的限制。现代的锂离子电池每公斤可以储存多达0.2到0.3kWh电能，这在目前的大多数应用中受到欢迎。在循环稳定性方面，目前采用的化学物质可以实现几千次充放电循环。
3. 从化学过程中获取作为能量载体的氢气，并在第二步中进行纯化。通过电解将水分离成氧气和氢气，提供了使用可再生能源来支持过程的方法。在所谓的燃料电池中，氢气和氧气会依次反应并产生电能。今天大多数可用的氢气是使用蒸汽重组器从石油和天然气中提取出来的。
4. 车辆与传动系统
如图4框图所示，重型车辆的传动系统在技术上与电动客用车的并没有太大的区别。
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图4：电池电动车辆的简化框图
重型车辆与客用车相比具有两项主要的区别。重型车辆的连续功率输出水平超过了客用车，在使用寿命方面也是同样。通常情况下，如果客用车的使用寿命是6000至8000个工作小时，那么卡车和公交车的使用寿命应该是它们的10倍之多。
尽管如此，商用车使用的电机大多数为永磁同步电机，由二级逆变器控制，如图5所示。
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图5：电动车辆传动系统的典型动力部分
图6所示是将氢气和氧气转化为水、热能和电能的燃料电池作为电源的扩展框图。大储槽中装有氢气，仍然需要电池在加速期间提供峰值功率，并在恢复期间储存能量。
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图6： 使用燃料电池的电动
车辆传动系统框图
除此之外，在构成燃料电池和电池之间接口的DC-DC转换器中，还需要更多的电子电力器件。
燃料电池传动系统固有的重要部件是压缩机，压缩机驱动强烈的气流进入燃料电池中，这些空气中含有平衡氢气和氧气所需要的氧气。
通过仔细研究燃料电池，可以了解到压缩机方面的挑战。图7是使用氢气进行能源转换所使用部件示意图。
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图7：燃料电池能量转换系统
根据燃料电池内需要的气体平衡，可以估算实现150 kW连续运作所需的气流：
● 1 kg H2 和8 kg O2生成大约20 kWh电能
● 每小时需要7.5 kg H2 + 60 kg O2
● 1 m²空气重量为1.2 kg，含有0.24 kg氧气
由此可见，每小时必须向燃料电池提供250 m³大气空气。由于燃料电池的负载可能变化得非常快，压缩机需要具备快速启动能力，这往往需要在几分之一秒内从零加速到100%速度。由于这些要求，驱动压缩机之逆变器的额定功率通常为20-40 kW。
如要真正将基于燃料电池的车辆作为一项绿色技术，就必须使用可再生能源来制造氢气。从石油或天然气中提取氢气是一个技术选项，但这种所谓的“黑氢”(black hydrogen)会出现副产品，也就是导致大量二氧化碳产生。
目前，业界正在考虑将风能和太阳能等可再生能源的电力与电解运作相结合，从而将水分离成氢气和氧气。特别地，如果用于消耗多余的电力，这种做法是支持电网稳定性以及生成氢气作为副产品的很好选项。世界各国纷纷制订计划，要将氢气作为减少温室气体排放的基石技术。
电解是直流电流驱动的应用。单个电解槽的正向电压低于2V，但在工业制氢中可能需要数千安培电流量。图8中的B12C拓朴结构是最普遍的兆瓦（MW）级整流方案。
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图8：带有B12C的整流器拓朴结构，也称为B6C-2P
十二脉冲B12C拓朴结构，也可以视为两个B6C结构的并联，称为B6C-2P。即使没有平滑和滤波，也可以在直流侧实现非常低的电压波纹。单级AC-DC能量转换也可以实现出色的效率。
使用的相关电子电力器件是采用压接封装的晶闸管或 IGBT器件，通常安装在所谓的器件堆栈中。IGBT的额定电流高达4500 A，晶闸管甚至超过8000 A。这些器件可以轻易满足高电流要求。此外，压接封装的短路故障(short-on-fail)特性带来了更好的可靠性和系统可用性。
“找元器件现货上 唯样商城”
投资超1500亿元，内蒙古鄂尔多斯布局27个氢能项目！
近期中国第一大煤炭生产基地鄂尔多斯市政府发布了《鄂尔多斯市“十四五”能源综合发展规划》，投资总额高达1548.47亿元布局的27个氢能项目浮出水面。
鄂尔多斯市巨额投资将带动打造绿氢经济产业集群，深度融入燃料电池汽车示范应用上海城市群，在鄂尔多斯市以绿氢制取、氢燃料电池重卡研制应用“一头一尾”为主要抓手，发展氢气制取、存储、运输、加注、应用一体化产业链，壮大绿氢经济，打造全国氢能生产应用示范基地。
按照《规划》，首先是着力发展规模化绿氢工程。
鄂尔多斯市正在推进氢能与风电、光伏、储能等一体化发展，科学合理安排风电、光伏+储能制氢建设规模，为氢燃料电池汽车规模化应用提供稳定绿氢来源，开拓可再生能源利用新业态。
按能收尽收、能用尽用原则，充分利用鄂托克经济开发区等地区焦炉煤气、氯碱化工尾气等工业副产氢资源，推进工业副产氢气回收提纯利用，拓展氢源渠道。到2025年，力争风光氢储一体化项目配套可再生能源装机规模超过1600万千瓦，形成绿氢制取规模40万吨/年，化工副产氢规模不低于2万吨/年。
其次是，加快替换氢燃料电池重卡。
实施新能源重卡替代工程。按照由点及面、由专用向公用、由城市向城际发展思路，优先在矿区煤炭短倒运输环节替换氢燃料电池重卡，开展可再生能源制氢协同氢能矿用重卡应用的综合示范。
在达拉特旗、准格尔旗、伊金霍洛旗、鄂托克前旗优先布局矿用重卡专用加氢站，逐步拓展至全市范围城市公交、环卫、物流领域，鼓励支持燃料汽车和加氢站一体化建设及运营，实现“车站联动”健康运营，鼓励加氢站与加油站、加气站和充电站多站合一布局，探索推动油、电、气、氢一体化能源供应站建设。到2025年，建成加氢站90座以上，氢燃料电池重卡运营达到5000辆。
第三是，引进培育延伸氢能产业链
重点引进培育一批新能源制氢、氢能产业装备制造引擎企业，布局氢燃料电池重卡主要零部件及整车制造产业，科学布局氢能高精尖项目和创新项目，开展储氢关键材料研发和氢能源综合利用研究。带动制氢成套装备产业链、储运成套装备产业链、氢燃料电池动力系统产业链和氢燃料电池整车集成产业链整体推进。
在推动氢能在化工领域的应用方面，将全力构建绿氢制甲醇、合成氨及精细化工等产业链。逐步推进氢能在公共交通、物流运输、“煤化工+氢”耦合、电力系统调峰、社区供能、通讯电源等领域试点示范应用。探索集成工业副产气纯化、风电/光伏电解水等氢能制取方式，储罐存氢、管道输氢、氢气液化、槽车运氢、车辆加氢等氢能储输方式，车辆燃料电池驱动、社区燃料电池供能、通讯燃料电池电源等氢能应用方式的“制—储—输—用综合示范产业链延伸”项目。
煤化工大市鄂尔多斯也将大力推动低碳零碳转型。
一方面，推动灰氢替代多元化试点示范，降低传统化工产能能耗排放。坚持创新驱动、示范先行发展战略，统筹布局灰氢替代工程示范试点，推动减碳与产业发展并行。
根据当地化工工业园区资源条件、环境容量情况，推动氢能与风电、光伏、化工等一体化发展。打造“液态阳光产业示范基地”，延伸绿色化工产业链，以乌审旗绿氢制甲醇项目为示范，采用风光发电—电解水制氢—二氧化碳捕集的方式发展绿氢制甲醇项目。
另一方面是以绿氢制甲醇为基点，发展绿氢制氨，绿氢精细化工，进一步延伸甲基叔丁基醚（MTBE）、甲醛、醋酸和二甲醚、尿素等产品生产，壮大化工产业链，打造国内首条绿色甲醇化工、绿色合成氨产业链。
预计，到2025年，中国氢能产业的产值将突破1万亿元大关；到2050年，氢气需求量将达到6000万吨，可减排二氧化碳约7亿吨，氢能在中国终端能源消费中占比超过10%，产业链年产值接近12万亿元，。
投资方面，短期为氢燃料电池、燃料电池车与加氢站建设将是热点赛道。中长期看来，产业链上游的可再生能源制氢、电解槽等项目以及中游的液氢储运、输氢管道建设项目等有望成为商家追逐的焦点。
其中27个氢能项目总投资1548.47亿元
万亿氢能市场按下加速键
今年国家发改委和国家能源局联合印发《氢能产业发展中长期规划（2021-2035年）》（下称《规划》）。这是中国首个氢能产业中长期规划，为氢能产业发展按下加速键。
氢能产业天花板足够高，从制氢、储运到应用，产业链各环节都有需要技术突破的地方，每个细分领域也都有可能变成大赛道。
据中国氢能联盟预计，到2025年，我国氢能产业产值将达到1万亿元；到2050年，氢气需求量将接近6000万吨，实现二氧化碳减排约7亿吨，氢能在我国终端能源体系中占比超过10%，产业链年产值达到12万亿元。
氢能产业链上游的电解水制氢、下游的氢燃料电池等领域，均是机构关注的重点。
或显产能过剩隐忧
虽然目前氢能产业在成本、技术成熟度等多方面多还存在问题，但必须承认，氢能作为一种清洁能源载体和重要的脱碳原材料，在碳中和社会中具有不可或缺性。
虽然同样作为清洁能源载体的电能，已经在生活中得到广泛应用。比如电能代替燃油，应用在短续航、低载重的私家车上，带来新能源汽车行业的快速发展。但在长距离、高载重的场景下，对货车、轮船、飞机来说，并没有特别好的电气化解决方案，氢能恰可以在这方面得到广泛应用。
同时，氢作为工业原料在合成氨、甲醇等方面被使用，承载工业脱碳的作用，并且氢也是长时储能为数不多的选择，氢的多元化应用属性是电不具备的。所以未来肯定是氢与电共存互补，共同帮助实现碳中和转型的目标。
据不完全统计，国内公开披露的燃料电池系统项目66个，涉及45家企业，分布在全国39个城市，筹建、规划、签约、在建、扩产和已投产总产能约27.8万台套。《节能与新能源汽车技术路线图2.0》中明确提出，到2025年我国燃料电池汽车保有量达到10万辆。从目前全国燃料电池系统的总体产能来看，规划或投产产能是2025年燃料电池汽车总体保有量目标的2.78倍，燃料电池系统产能呈现出过剩态势。
66个燃料电池系统项目状态统计 单位：台套
2016-2020年我国燃料电池汽车保有量超过7300辆，年度最高产销不足3000辆，相应的对燃料电池系统的需求量也不3000台套，而燃料电池系统已投产产能为12万台套，以此计算产能利用率仅有2.5%。
从对全国公开披露的66个项目（包括规划、在建和投产等）来看，燃料电池系统产能已超过27.8万台套，超过当前和2025年市场需求，短期内会出现产能过剩风险。燃料电池系统产能过剩可能带来无序投资、低水平重复建设、资源浪费和恶性竞争。
造成目前国内燃料电池系统产能急剧扩张的原因主要有五点：一是全球氢能与燃料电池产业发展趋势确立，市场吸引力增强；二是五部委燃料电池汽车城市群示范新政催生新的市场需求；三是地方保护。在新政下，各地基本要求燃料电池系统企业当地投资建厂才能获得当地订单和补贴资格；四是企业加快全国布局和战略扩张，以抢占更多的市场份额；五是社会资本或热钱加快流入燃料电池产业。
为防范燃料电池系统产能过剩，国家应做好顶层设计和中长期产业发展规划，引导产业健康有序发展，地方政府需要合理规划产业布局，企业则需要稳步审慎实施战略扩张和产能扩充。
#流程工业新闻#
近期中国第一大煤炭生产基地鄂尔多斯市政府发布了《鄂尔多斯市“十四五”能源综合发展规划》，投资总额高达1548.47亿元布局的27个氢能项目浮出水面。
鄂尔多斯市巨额投资将带动打造绿氢经济产业集群，深度融入燃料电池汽车示范应用上海城市群，在鄂尔多斯市以绿氢制取、氢燃料电池重卡研制应用“一头一尾”为主要抓手，发展氢气制取、存储、运输、加注、应用一体化产业链，壮大绿氢经济，打造全国氢能生产应用示范基地。
按照《规划》，首先是着力发展规模化绿氢工程。
鄂尔多斯市正在推进氢能与风电、光伏、储能等一体化发展，科学合理安排风电、光伏+储能制氢建设规模，为氢燃料电池汽车规模化应用提供稳定绿氢来源，开拓可再生能源利用新业态。
按能收尽收、能用尽用原则，充分利用鄂托克经济开发区等地区焦炉煤气、氯碱化工尾气等工业副产氢资源，推进工业副产氢气回收提纯利用，拓展氢源渠道。到2025年，力争风光氢储一体化项目配套可再生能源装机规模超过1600万千瓦，形成绿氢制取规模40万吨/年，化工副产氢规模不低于2万吨/年。
其次是，加快替换氢燃料电池重卡。
实施新能源重卡替代工程。按照由点及面、由专用向公用、由城市向城际发展思路，优先在矿区煤炭短倒运输环节替换氢燃料电池重卡，开展可再生能源制氢协同氢能矿用重卡应用的综合示范。
在达拉特旗、准格尔旗、伊金霍洛旗、鄂托克前旗优先布局矿用重卡专用加氢站，逐步拓展至全市范围城市公交、环卫、物流领域，鼓励支持燃料汽车和加氢站一体化建设及运营，实现“车站联动”健康运营，鼓励加氢站与加油站、加气站和充电站多站合一布局，探索推动油、电、气、氢一体化能源供应站建设。到2025年，建成加氢站90座以上，氢燃料电池重卡运营达到5000辆。
第三是，引进培育延伸氢能产业链
重点引进培育一批新能源制氢、氢能产业装备制造引擎企业，布局氢燃料电池重卡主要零部件及整车制造产业，科学布局氢能高精尖项目和创新项目，开展储氢关键材料研发和氢能源综合利用研究。带动制氢成套装备产业链、储运成套装备产业链、氢燃料电池动力系统产业链和氢燃料电池整车集成产业链整体推进。
在推动氢能在化工领域的应用方面，将全力构建绿氢制甲醇、合成氨及精细化工等产业链。逐步推进氢能在公共交通、物流运输、“煤化工+氢”耦合、电力系统调峰、社区供能、通讯电源等领域试点示范应用。探索集成工业副产气纯化、风电/光伏电解水等氢能制取方式，储罐存氢、管道输氢、氢气液化、槽车运氢、车辆加氢等氢能储输方式，车辆燃料电池驱动、社区燃料电池供能、通讯燃料电池电源等氢能应用方式的“制—储—输—用综合示范产业链延伸”项目。
煤化工大市鄂尔多斯也将大力推动低碳零碳转型。
一方面，推动灰氢替代多元化试点示范，降低传统化工产能能耗排放。坚持创新驱动、示范先行发展战略，统筹布局灰氢替代工程示范试点，推动减碳与产业发展并行。
根据当地化工工业园区资源条件、环境容量情况，推动氢能与风电、光伏、化工等一体化发展。打造“液态阳光产业示范基地”，延伸绿色化工产业链，以乌审旗绿氢制甲醇项目为示范，采用风光发电—电解水制氢—二氧化碳捕集的方式发展绿氢制甲醇项目。
另一方面是以绿氢制甲醇为基点，发展绿氢制氨，绿氢精细化工，进一步延伸甲基叔丁基醚（MTBE）、甲醛、醋酸和二甲醚、尿素等产品生产，壮大化工产业链，打造国内首条绿色甲醇化工、绿色合成氨产业链。
预计，到2025年，中国氢能产业的产值将突破1万亿元大关；到2050年，氢气需求量将达到6000万吨，可减排二氧化碳约7亿吨，氢能在中国终端能源消费中占比超过10%，产业链年产值接近12万亿元，。
投资方面，短期为氢燃料电池、燃料电池车与加氢站建设将是热点赛道。中长期看来，产业链上游的可再生能源制氢、电解槽等项目以及中游的液氢储运、输氢管道建设项目等有望成为商家追逐的焦点。
其中27个氢能项目总投资1548.47亿元
万亿氢能市场按下加速键
今年国家发改委和国家能源局联合印发《氢能产业发展中长期规划（2021-2035年）》（下称《规划》）。这是中国首个氢能产业中长期规划，为氢能产业发展按下加速键。
氢能产业天花板足够高，从制氢、储运到应用，产业链各环节都有需要技术突破的地方，每个细分领域也都有可能变成大赛道。
据中国氢能联盟预计，到2025年，我国氢能产业产值将达到1万亿元；到2050年，氢气需求量将接近6000万吨，实现二氧化碳减排约7亿吨，氢能在我国终端能源体系中占比超过10%，产业链年产值达到12万亿元。
氢能产业链上游的电解水制氢、下游的氢燃料电池等领域，均是机构关注的重点。
或显产能过剩隐忧
虽然目前氢能产业在成本、技术成熟度等多方面多还存在问题，但必须承认，氢能作为一种清洁能源载体和重要的脱碳原材料，在碳中和社会中具有不可或缺性。
虽然同样作为清洁能源载体的电能，已经在生活中得到广泛应用。比如电能代替燃油，应用在短续航、低载重的私家车上，带来新能源汽车行业的快速发展。但在长距离、高载重的场景下，对货车、轮船、飞机来说，并没有特别好的电气化解决方案，氢能恰可以在这方面得到广泛应用。
同时，氢作为工业原料在合成氨、甲醇等方面被使用，承载工业脱碳的作用，并且氢也是长时储能为数不多的选择，氢的多元化应用属性是电不具备的。所以未来肯定是氢与电共存互补，共同帮助实现碳中和转型的目标。
据不完全统计，国内公开披露的燃料电池系统项目66个，涉及45家企业，分布在全国39个城市，筹建、规划、签约、在建、扩产和已投产总产能约27.8万台套。《节能与新能源汽车技术路线图2.0》中明确提出，到2025年我国燃料电池汽车保有量达到10万辆。从目前全国燃料电池系统的总体产能来看，规划或投产产能是2025年燃料电池汽车总体保有量目标的2.78倍，燃料电池系统产能呈现出过剩态势。
66个燃料电池系统项目状态统计 单位：台套
2016-2020年我国燃料电池汽车保有量超过7300辆，年度最高产销不足3000辆，相应的对燃料电池系统的需求量也不3000台套，而燃料电池系统已投产产能为12万台套，以此计算产能利用率仅有2.5%。
从对全国公开披露的66个项目（包括规划、在建和投产等）来看，燃料电池系统产能已超过27.8万台套，超过当前和2025年市场需求，短期内会出现产能过剩风险。燃料电池系统产能过剩可能带来无序投资、低水平重复建设、资源浪费和恶性竞争。
造成目前国内燃料电池系统产能急剧扩张的原因主要有五点：一是全球氢能与燃料电池产业发展趋势确立，市场吸引力增强；二是五部委燃料电池汽车城市群示范新政催生新的市场需求；三是地方保护。在新政下，各地基本要求燃料电池系统企业当地投资建厂才能获得当地订单和补贴资格；四是企业加快全国布局和战略扩张，以抢占更多的市场份额；五是社会资本或热钱加快流入燃料电池产业。
为防范燃料电池系统产能过剩，国家应做好顶层设计和中长期产业发展规划，引导产业健康有序发展，地方政府需要合理规划产业布局，企业则需要稳步审慎实施战略扩张和产能扩充。
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