茂硕电源:高可靠智能技术,驱动LED产业绿色未来

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  九月的深圳,天空朗朗,温热宜人。在南山区西丽镇的茂硕科技园,记者见到了茂硕电源的掌舵人——在业内素以“高效”著称的顾永德董事长。顾先生很忙,在简要介绍了茂硕的近况和未来规划后,他将此次的受访时间都留给了他的研发、营销团队。
  据顾先生介绍,目前茂硕已经在北京中关村发展大厦创建了北京茂硕新能源科技有限公司。显然,茂硕的北上战略已经开始进入实质性的执行、落实阶段。
  “品牌”、“技术”、“可靠性”和“智能控制”,这些关键词被顾先生反复提及。顾先生说,“这些,就是茂硕的生命!”
  在茂硕,从研发、生产到销售、服务等各个部门,我们看到的几乎都是清一色的年轻人。他们穿着统一的茂硕工作服,在各自的岗位上专注地忙碌着。我们一行人的出现,自始至终都没有引起他们一丝一毫的异动。
  
  70%+传统路灯缺陷=?
  
  步入了九月,就开始走进真正的秋,国家“十城万盏”半导体照明试点工程也迎来了一周年。在试点城市一年的工作推进中,很多细节问题开始涌现。
  调查显示,当前,所有导致LED路灯出现失效故障的原因中,由LED灯芯片的质量问题引起的约占10%,由LED路灯的线路、结构问题引起的约占20%,而其余的70%则全部是由驱动电源的品质问题所引起!
  “影响LED驱动电源寿命的因素主要有四个:一、没有按照LED灯具恶劣的工作环境来设计它的使用温度(-40℃到70℃)。二、防护(防水、防潮、防雷和外壳耐晒)等级低;三、浪涌(电网的甩启和防雷)保护设计等级低;四、电路设计、生产工艺、器件质量(电解电容寿命和工作温度)等不合格。”茂硕电源研发总监苏周总结道。
  目前,LED灯具类标准的制订工作还很滞后,而LED驱动电源市场的主要特征也还是客户定制的运作模式。LED灯具的电压、电流、功率等的等级不规范;LED灯具的空间有限,散热条件差,电源能耗影响灯具的环境温度;LED驱动电源属较高端的产品,而从事设计制造的厂商中有大量是非专业的电源公司,仿冒现象非常严重。诸如此类的种种乱象,都在严重制约着LED产业的持续、健康发展。
  同时,当前传统路灯发展所面临的一些问题,也给相关管理部门带来了不少困扰,因而制约了路灯建设的发展。比如:一、控制落后:当前路灯控制,还停留在手动、光控、时控方式。受季节、天气和人为因素影响,自动化管理水平低,经常该亮时不亮,该灭时不灭,极易造成极大的能源浪费,从而增加财政负担。二、操控不便:调节操控能力不足。无法远程修改开关灯时间,不能根据实际情况(天气突变,重大事件,节日)及时校时和修改开关灯时间。三、灯况不明:不具备路灯状况监测。现有的照明设施管理工作主要采用人工巡查模式,不仅工作量大,还浪费人力、物力、财力。故障依据主要来源于巡视人员上报和市民投诉,缺乏主动性、及时性和可靠性,不能实时、准确、全面地监控全城的路灯运行状况,缺乏有效的故障预警机制。四、设施被盗:不具备设施防盗监测。城市路灯覆盖面积大,管理手段落后,无法准确发现电缆盗割、灯头被盗和断路,一旦出现以上情况,势必会给政府带来巨大的经济损失,同时影响市民的正常生活。
  苏周介绍说,解决当前路灯问题的方案应该包括:监控具备远程性,监控具备实时性,单灯组控管理能力,群灯和线路集中管控能力,数据监测管理能力。
  第一代LED路灯驱动电源,用工业电源或适配器代替,防水、防雷等级低,恒压源设计,效率低(75%~85%),发热严重,温升高,驱动线路不稳定;第二代LED路灯驱动电源,防雷4KV,防水设计等级IP65或以上,采用灌胶工艺,AC-DC与DC-DC分开设计(或二合一),恒压源效率提升到90-93%,系统效率提升到85-89%,寿命和可靠性有所提升;第三代LED路灯驱动电源,恒压源及恒流源采用二合一设计,高电压低电流多路输出,系统效率提升到90-93%,线路稳定,寿命及可靠性得到提升,成本降低。
  苏周说:“第一代用恒压驱动电源,当时业界对LED认识不深刻,喜欢用恒压源做。后来发展到恒流,灯具厂自己做恒流,恒流驱动电源到了第二代。二合一恒压加恒流,高电压、小电流,是茂硕的最大的亮点。茂硕是把恒压加恒流整合在一起,实现二合一驱动,性能做得更加可靠。路数减少,电压提高,效率提高,性能提高。行业上普通用的是恒压加恒流,而我们茂硕做的电源是高电压小电流,高电压达400多伏,电流在350mA~700mA,竞争对手还无法做到。150瓦做成三路两路,每路成本省25元到35元,总共能省100元。而且效率高,温升低,性能更加可靠。高压的部分分几块:90~142V、灯珠数28~42颗,还有142~250V、灯珠数42~56颗。很多母组都是28颗一个母组,也有很多是56颗,最高的电压是450V。120颗一串,在美国这边都比较通行。高电压小电流一串,最高的是300W,6~8车道,主要应用在高杆灯、广场灯、机场。另外,我们的电源只要是用在路灯上,就都加电力载波。”
  “智能的本质是便于远程操作和远程控制。要更加人性化,坐在办公室里就可以调节、控制一段路的灯光。另外,我们区别于别人的地方是,不是客户要求什么产品我们就提供什么产品,而是由客户提供单个驱动电源电力、产品重量以及产品结构这三方面的指标,再由茂硕为客户提供最终的产品解决方案,也就是你们知道的、广受业界认可的、茂硕的LED路灯高可靠智能驱动解决方案。”谈及茂硕的核心业务,苏周很自信,也很自豪。
  
  5年承诺下的技术信心
  
  “今年深圳地铁隧道的LED灯具招标,在12家参与投标的企业中,有10家是来茂硕拿的电源,而且是同一天!”苏周兴奋地说。
  伴随LED照明产业的高速发展,茂硕近四年年均复合增长率达到了110%。专业生产各种LED室内外照明驱动电源、开关电源适配器及LED智能驱动网络系统解决方案等产品。茂硕电源在国内大功率LED路灯(隧道灯)驱动电源市场上所占的份额达60%以上,已被公认为该领域的第一品牌。
  谈到当前LED驱动电源市场的整体情况,苏周说:“要发展就要分析市场,分析竞争对手。目前LED驱动电源这一块,台达、明伟都是一流的企业,但他们用的是固定频率,而我们用的是软开关技术。应该来说,在这个方向,茂硕目前没有竞争对手,无论国际国内。”
  一般企业承诺LED电源寿命是3年,而茂硕承诺的则是5年。
  “比一般企业多两年,因为茂硕电源的效率更高、寿命更长。市场上50W的温度一般是80~90度,茂硕电源是50~60度。产品温升每提高约10度,寿命就缩短一倍。我们承诺的5万小时,是经过第三方检测验证的。如150W的电源,经过第三方检测单位——深圳灯光检测中心的检测、验证,认定其寿命大于53000小时,所以我们有充分的信心。”
  驱动电源是由几百个电子原器件组成的,哪怕其中的一个几分钱的小小电阻电容失效,都可能会造成电源无输出或电压电流不稳定。电源里的元器件越多,出现故障的可能性越高,所以在设计上茂硕电源努力做到体积最小化,减少元器件的个数。
  为了保证电源的高可靠性和5万小时的长寿命,茂硕100%采用世界一流品牌的电子原器件。驱动电源的使用寿命更是直接关系到LED照明产品的实际使用寿命,茂硕驱动电源寿命长达5万小时以上,也就是说起码可以满足8~10年的使用要求。
  “在产品设计开发流程上,严格控制产品开发的每一个环节。首先评估市场,制定出产品开发战略,然后进行公司内部技术研评,接下来是新产品项目可行性研究立项、风险评估,到初步设计、工程样机、小批试产、产品优化、二次试产等,都是按照严格的流程来做。在技术上,有严格的流程,按规律办事,严格的梳理方案,评审,初评,复评,都是由有实战经验的专家团组成评审小组。经理说了不算。总监说了也不算。评审专家认为有问题的话就把方案打回去。”
  “我们选的工程师至少是在电源行业的五年到八年,而评审人员则必须是八到十年,行业背景成熟,还需要有独到的见解。”苏周介绍到,最重要的是公司严格的品质验证和测试程序,为了保证电源的质量,茂硕的电解电容、驱动IC、磁性器件、功率半导体器件等都采用了世界知名品牌,一个小电阻都要用最先进的、一线的品牌,规范产地要求,对物料采购层层把关。
  “我们的产品首先要符合法律法规,要参考国内国际同类的标准,引用这些标准,第二个要了解行业发展,分析竞争对手的优劣势。”
  2008年,茂硕已经制定了LED驱动电源相关的企业标准。2009年,随着LED技术和市场成熟,茂硕将企业标准更精准的分解到更专业的专用LED电源产品上。2010年,茂硕订定并参与制定标准计划,5月份开始积极参与国内和国外技术标准探讨。7月31日前取得LED驱动电源申请国家技术标准的名称、目录、提纲,并确定为标准归口单位。8月31日前参与技术标准的起草(包含性能指标验证)。9月30日前参与技术标准的讨论。10月30日前参与技术标准的修改定稿。2011年—2012年,参与LED驱动电源相关的国际标准的制定。看来茂硕已经做好了做大做强的准备。
  
  面向客户的多重智能解决方案
  
  据苏周介绍,目前,MOSO大功率LED驱动电源五大系列:恒压驱动电源、恒流驱动电源、二合一恒压加恒流、高电压低电流及其低电压、大电流。在MOSOLED电源智能控制系统又分为四大系列:包括DALI系列,时控系列,红外线控制系列,电力载波系列。
  据了解,目前市场应用于LED驱动电源管理、LED灯具的智能节能监控的解决方案可谓凤毛麟角。
  “对于路灯、隧道灯、广场用灯、工业照明等如全面实施智能控制管理,将节省80%以上的人工检查成本,故在LED行业存在一个强大的市场需求。茂硕电源开发此种解决方案正是应此LED产业空白需要而研究推广”。苏周说。
  据介绍,茂硕电源此类解决方案有几大明显的特点:一是,节能、省钱。
  如电力载波智能控制,以150WLED路灯为例;杆间距:30m/杆,双侧对称布灯方式,每公里66盏路灯,每天调光时间:(见下表)
  “每公里增加投入成本(批量):66盏×90元(电力载波模块、集中器)=5940元;10公里增加投入成本(批量):660盏×90元(电力载波模块、集中器)=59400元;每年每盏日常维护服务费:50元;每公里每年节约电费:66盏×0.31元×365天=7467.9元;10公里每年节约电费:7467.9元×10公里=74679元。”
  二是,可以实施快捷维护保障机制服务;三是保护用户早期投资;第四、环保,实现多功能、高可靠和智能化管理。
  该解决方案产品围绕实现节能、环保、多功能、高可靠和智能化管理等目标设计,增加开发“基于DALI协议的智能控制”功能,创新在传统电源中采用DALI协议通讯技术,通过独立的通讯线路,对每盏LED路灯进行远程监控,进而实现对LED路灯开关、调光、亮度反馈、状态查询、故障报警、分组控制等的智能化管理,达到了进一步节电和提高LED灯使用寿命的目的。从照明使用时间上来算,智能控制LED系统所消耗电量大约是非智能LED消耗电能的3/4甚至更低。
  


  
  由室外而室内,LED研发不停步
  
  “LED电源是影响LED路灯质量的关键因素,并且维护成本比较高。电源一般在路灯的灯头,维护的时候人工维护成本也比较高,因此对电源的可靠性要求很高。”
  在研发上,加大投入,为了强化高可靠性这一竞争优势,茂硕投入3000万人民币兴建了产品可靠性实验室,并将在今年下半年申请成为国家级可靠性实验室。
  未来在研发上,成立LED事业部,全部人员的重心都在LED。“第一个,从全球来讲,我们在研发投入上,是走在前面的,今年投入了两三千万在研发上。因为要走在行业的前面,就要取得客户的认可,拿到行业的准入证。这方面研发很重要。”
  “研发上,今年的主要开发任务是75W-300W远程控制系统,开发出系列电力载波的产品。低压大电流转变成为高压小电流。“因为是在室外,风吹雨淋,雷击,可靠性和寿命问题是关键。可靠性,首先是方案的选择,第二是元器件的选择,我们只用一线品牌二线品牌。一个电阻选材都是用国外的。第三是电容,我想在开发时尽量考虑少用电解电容,但像大功率的电源还难突破。小功率的还可以。电源由于均采用灌胶形式,里面有只要有一个元件失效这个电源就报废。”
  据苏周介绍,茂硕下一步的发展战略就是要研发出体积更小、成本更低、效率更高、可靠性更强的电源。室内电源已经开发出多个系列产品。小型号的,其它企业做的室内电源五瓦十瓦,都做得很大,放到到灯具里面。我们的何种要做到行业最小,用自己特殊的核心技术。已经研发出来的室内照明成本上是有竞争力的。体积小,性能好,成本低,更易于推广。投入试用。
  “飞利浦的强项不在于路灯隧道灯,室内照明技术环境不苛刻,而路灯是有难度和挑战性的,我们如果做室内照明的,开发周期会减少三分之二。因为那个相对简单得多。从国内来讲,LED室内驱动电源这一块,我们的进入比较晚,室外这一块是我们的强项,我们在想如何把体积做小,小型化,现在我们接触了很多客户,欧洲美洲的,基本上是我们引导他们怎么消费怎么串怎么并怎么样去封装,当然出口份额相对比较小,国内只要是灯具厂商百分之八九十都是我们的。”
  据了解,茂硕新总部位于深圳南山科技大厦,是深圳市政府专为高新技术企业筹建的科技产业大楼,计划2011年底迁入。深圳西丽生产基地拥有现代化厂房达30000平方米,是目前的茂硕总部。茂硕惠州博罗生产基地生产面积达50000平方米的,建成后将使LED驱动电源年产能达3000万只以上。
  所有的迹象都在表明,茂硕正在一条专注化的道路上延展开来,在西丽,在南山区,在深圳,在惠州,在北京,在全国以至世界各地,茂硕作为当前LED驱动电源业内的翘楚,其所思考的是以后的路,是如何引领业内的航向与发展。坚持突破与创新的高标,是茂硕人普遍的共识,你可以从其井然有序的工作场景得知:
  齐备庞大的销售团队,整齐如一的精神风貌;
  研发部场面正热火朝天,两人一小组,五人一大组正集中攻克来自自身或客户方发现或反馈的方方面面的信息,调试、检测、再调试、再检测;
  而研发总监正在现场办公为工程师答惑解疑,随时解决研发人员提出的任何问题,也随时下发来自上层的工作指令并执行;
  总经理坐镇主持日常大小事务,为公司保驾护航;
  而作为公司董事长的顾永德早已道别记者,消失在为公司发展争取更多机会的奋斗路上。
  这一切变得顺其自然,只为他们心中的共同梦想:技术可靠赢得尊重、赢得市场。
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