京硅智能施長云：以數(shù)字化撬動“開關(guān)”的千億市場｜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，配電開關(guān)已有150多年的歷史，主要作用是斷電和保護，對負荷電流、過載電流和短路電流進行關(guān)合和開斷。從早期的保險絲，到如今的空氣開關(guān)，配電開關(guān)的結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜，但大迭代卻很緩慢，基本工作原理未發(fā)生變化，仍然是機械式的結(jié)構(gòu)。
進入新的電氣時代，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)機械斷路器由于開關(guān)速度慢、可使用頻次低、拉弧嚴重等問題，無法滿足直流配電的數(shù)字化場景需求。
九合被投企業(yè)京硅智能針對智能化的配電管理場景，對傳統(tǒng)配電器件進行了顛覆式革新，成功迭代技術(shù)路線，在國內(nèi)率先推出新一代智能固態(tài)數(shù)字開關(guān)，是國內(nèi)唯一規(guī)模量產(chǎn)并落地的數(shù)字化配電企業(yè)。
九合認為，電力是人類社會和國民經(jīng)濟的基石，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，存在千億級別的市場規(guī)模。
01•新場景下，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)等場景，代表了新的電氣化時代的來臨，在配電方面也遇到前所未有的挑戰(zhàn)。
例如新能源場景中，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，很難達到高安全性，安裝調(diào)試不便，成本也較高。
在新基建的場景中，5G基站的數(shù)量快速增長，能耗逐年加大，需要遠程管控能耗，傳統(tǒng)配電無法進行精細化的管理。
能源物聯(lián)網(wǎng)則要求配電系統(tǒng)具備遠程感知、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，并且難以進行數(shù)字化運維。
京硅智能創(chuàng)始人施長云曾是杭州一所研究院的院長，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。在國家“雙碳”戰(zhàn)略的助推下，2000V以下的直流配電進一步變成剛需。新場景的解決方案需要具有更優(yōu)越的性能指標，包括更安全的滅弧方式、更快的分斷速度、更長的電氣壽命，以及更強大的功能組合，快速對環(huán)境和設(shè)備狀態(tài)進行感知與響應(yīng)。
與此同時，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)字信號處理器技術(shù)，以及邊緣智能、云計算、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，施長云認為上下游共振的timing即將到來，從而創(chuàng)建了京硅智能，對傳統(tǒng)配電器件的熱磁式操作結(jié)構(gòu)進行顛覆式革新，在國內(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)實現(xiàn)跨代際提升
固態(tài)數(shù)字開關(guān)與傳統(tǒng)機械式開關(guān)的原理完全不同，在功能上有跨代際的提升。機械式開關(guān)基于熱磁原理，需要較大的電流才能驅(qū)動開關(guān)。而固態(tài)數(shù)字開關(guān)通過半導(dǎo)體進行通斷，硅進銅退，本身沒有電弧，不僅安全性更高，結(jié)構(gòu)也更加簡單。而且壽命高達千萬甚至上億次，而傳統(tǒng)器件壽命僅有幾千次到1萬次。
同時，固態(tài)數(shù)字開關(guān)能精準的監(jiān)測電流電壓等數(shù)據(jù)，再通過軟件的算法對電量進行計算，在遠端App上調(diào)節(jié)開關(guān)的所有工作邏輯和參數(shù)，做到微秒級響應(yīng)速度，比傳統(tǒng)開關(guān)響應(yīng)速度提升了萬倍。
從運營角度看，固態(tài)數(shù)字開關(guān)也更加靈活和智能化，能根據(jù)用戶場景，多維度、多邏輯的進行設(shè)置，進行精細智能的配電管理。如果希望任何時點的電流都不超過150 安，固態(tài)數(shù)字開關(guān)可以在149.9安的時候掐掉電流，這是傳統(tǒng)開關(guān)不具備的功能。
通過硬件平臺化、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)探測器、電表等器件，同時擁有更高的性價比。
在集成多功能的研發(fā)過程中，京硅智能進行了多學(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、強電和弱點的二次融合、傳感算法、微秒級控制等，都存在很高的技術(shù)壁壘。
同時，京硅智能運用新材料、新器件的跨界融合，創(chuàng)新的解決問題。根據(jù)施長云的介紹，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，京硅智能的客戶價值主張還包括系統(tǒng)性的功能解耦和重構(gòu)，這考驗的是市場端和營銷端融入產(chǎn)業(yè)生態(tài)的能力。比如5G基站的相關(guān)方包括運營商、通信基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)企業(yè)、設(shè)備商等多個環(huán)節(jié)，生態(tài)里要共同解決的問題是如何更好的節(jié)能和降低成本。
需求并不是孤立的，其中一方的需求會影響到其他參與方的訴求。施長云認為，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)計人員和工程應(yīng)用人員一起坐下來，深入地探討，到底怎么做是最合理的方案，制定產(chǎn)品標準。
過去兩三年中，京硅智能與生態(tài)中的相關(guān)方做過多次充分的交流，理解場景和生態(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。
而這也是國內(nèi)創(chuàng)業(yè)公司與國外廠商相比，擁有的巨大優(yōu)勢。中國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景理解用戶需求，更快的迭代產(chǎn)品，通過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，建立了穩(wěn)固的護城河。
得益于國內(nèi)豐富的下游需求場景，京硅智能在商業(yè)化落地和迭代的速度上甚至超過了歐美的競爭對手。2022年，京硅智能在5G、汽車、電池、光儲、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
事實印證了施長云此前對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，不需要長時間的市場培育。上下游結(jié)合再加上雙碳、工業(yè)4.0、國產(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30 年，配電行業(yè)的重要趨勢是“光儲直柔”，即光伏、儲能和直流柔性配電。發(fā)電側(cè)的光伏、風能產(chǎn)生的是直流電，通過逆變器把直流變成交流電，到末端又通過整流器把交流轉(zhuǎn)成直流使用。這兩次變換都會增加成本和能量損失，配電的能耗控制至關(guān)重要。此外，無人駕駛等場景也需要更加精細的控制熔斷，智能化的配電解決方案將有千億甚至萬億的市場。
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，未來將在現(xiàn)有場景的基礎(chǔ)上拓展，覆蓋更廣泛的行業(yè)，滿足5G、光儲、工業(yè)4.0、綠色建筑、智慧消防、電動汽車、軌道交通等場景的新需求。
在技術(shù)端，京硅智能將向技術(shù)平臺的上下游深挖，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)、寬程精密計量及核心軟件算法，目前京硅智能也在積極擴充研發(fā)團隊。
京硅智能的第三個規(guī)劃是繼續(xù)推進供應(yīng)鏈和制造端的升級，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、社會與環(huán)境價值的產(chǎn)品，提高產(chǎn)能、交期和性能。
施長云表示，創(chuàng)始人要始終保持開放心態(tài)和長期樂觀，帶領(lǐng)公司快速地試錯和迭代，并確保下一次試錯時，縮短迭代周期，提高命中率。
作為京硅智能的早期投資人，九合認為，未來隨著智慧城市與智慧園區(qū)的發(fā)展，市場對于數(shù)字化智能配電開關(guān)的需求將會越來越強烈。
京硅智能通過固態(tài)數(shù)字配電開關(guān)與OS云服務(wù)系統(tǒng)，為市場與客戶提供“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、機械電磁、半導(dǎo)體、傳感器、微機控制、新材料的交叉學(xué)科產(chǎn)品，屬于電力能源市場中的跨越式創(chuàng)新，研發(fā)節(jié)奏和性能指標具有全球領(lǐng)先的優(yōu)勢，將給配電行業(yè)帶來重新洗牌的機會。
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