“在‘碳達(dá)峰’和‘碳中和’目標(biāo)備受關(guān)注的當(dāng)下，綠色低碳可持續(xù)發(fā)展路徑成為企業(yè)的必然選擇，節(jié)能高效的電機(jī)對(duì)制造業(yè)企業(yè)而言尤為重要。”西門(mén)子低壓電機(jī)全球事業(yè)部總經(jīng)理兼西門(mén)子（中國(guó)）有限公司執(zhí)行副總裁林斌日前接受界面新聞?dòng)浾邔?zhuān)訪時(shí)提出。

在工業(yè)領(lǐng)域，低壓電機(jī)是重要的基礎(chǔ)硬件，應(yīng)用廣泛。電機(jī)作為風(fēng)機(jī)、泵、壓縮機(jī)、機(jī)床、傳輸帶等各種機(jī)械設(shè)備的驅(qū)動(dòng)裝置，被稱(chēng)為各種工業(yè)設(shè)備的“心臟”。

中國(guó)電機(jī)能效升級(jí)潛力巨大

在中國(guó)，電機(jī)耗電量在工業(yè)總用電量中的占比約為六到七成。

信達(dá)證券研究指出，中國(guó)高效節(jié)能電機(jī)市場(chǎng)份額僅3%左右，電機(jī)系統(tǒng)整體運(yùn)行效率較發(fā)達(dá)國(guó)家低20%左右，存量改造空間大。

作為全球工業(yè)自動(dòng)化巨頭，西門(mén)子在電機(jī)領(lǐng)域已深耕逾百年，經(jīng)歷了工業(yè)2.0到4.0的發(fā)展歷程。

西門(mén)子與電機(jī)的淵源始于1866年，維爾納·馮·西門(mén)子發(fā)現(xiàn)了實(shí)用發(fā)電機(jī)工作原理，并發(fā)明出可以將大量機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能，以用于電氣照明、冶金工藝、動(dòng)力傳遞等領(lǐng)域的發(fā)電機(jī)。

經(jīng)過(guò)155年的發(fā)展，低壓電機(jī)已成為西門(mén)子的明星產(chǎn)品之一，電機(jī)研發(fā)與制造也是其核心業(yè)務(wù)之一。

西門(mén)子正式在中國(guó)制造電機(jī)始于2004年。當(dāng)年，位于天津的西門(mén)子電氣傳動(dòng)公司開(kāi)始生產(chǎn)低壓大功率電機(jī)。2006年，西門(mén)子在江蘇儀征投資成立了西門(mén)子電機(jī)（中國(guó)）有限公司，并逐步將其建設(shè)成西門(mén)子全球的一個(gè)標(biāo)桿工廠。

2020年，西門(mén)子在中國(guó)研發(fā)、生產(chǎn)的電機(jī)實(shí)現(xiàn)年銷(xiāo)售超過(guò)百萬(wàn)臺(tái)，總功率高達(dá)1500多萬(wàn)千瓦。

考慮到中國(guó)在節(jié)能減排的承諾力度和低壓電機(jī)市場(chǎng)的潛力，2019年西門(mén)子將低壓電機(jī)業(yè)務(wù)的全球總部從德國(guó)搬到了中國(guó)。

“中國(guó)電機(jī)市場(chǎng)的規(guī)模和增長(zhǎng)速度要高于其他國(guó)家和地區(qū)?！绷直笤谙蚪缑嫘侣?dòng)浾呓榻B西門(mén)子電機(jī)產(chǎn)品時(shí)表示。

目前，低壓電機(jī)在全球的裝機(jī)量達(dá)到約3億臺(tái)。在中國(guó)，工業(yè)用低壓電機(jī)的整體市場(chǎng)體量約為200億元，每年的增長(zhǎng)在7%-8%左右。

今年6月，升級(jí)后的中國(guó)電動(dòng)機(jī)新國(guó)標(biāo)正式實(shí)施，高效電機(jī)在政策和技術(shù)的驅(qū)動(dòng)下成為未來(lái)增量的主流。

電機(jī)能效升級(jí)成為大趨勢(shì)

中國(guó)電機(jī)耗能巨大，按照2020年全國(guó)工業(yè)用電量5萬(wàn)億千瓦時(shí)計(jì)算，中小型電機(jī)用電量占工業(yè)用電量的60%以上。

中國(guó)現(xiàn)行電機(jī)效率較低的問(wèn)題逐漸凸顯?，F(xiàn)有電機(jī)主要安裝在泵、風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)系統(tǒng)中，但大多執(zhí)行的是IE1或IE2能效標(biāo)準(zhǔn)。

在今年6月1日實(shí)施的最新版強(qiáng)制性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB18613-2020《電動(dòng)機(jī)能效限定值及能效等級(jí)》（新國(guó)標(biāo)）中，將國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)IE5效率列為中國(guó)三相異步電動(dòng)機(jī)最高的一級(jí)能效等級(jí)指標(biāo)；IE4能效為二級(jí)能效指標(biāo)；IE3能效定為三相異步電動(dòng)機(jī)能效限定值，即三級(jí)能效。

這意味著，IE3以下能效等級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)電機(jī)從今年6月起強(qiáng)制停產(chǎn)，IE2能效的電機(jī)逐步走向被淘汰替換的道路。

林斌告訴界面新聞?dòng)浾?，“早?014年，西門(mén)子就已經(jīng)在中國(guó)推出了IE3能效的電機(jī)，并積極幫助客戶(hù)推進(jìn)高能效電機(jī)轉(zhuǎn)換。可以說(shuō)，我們?cè)谕茝V高能效電機(jī)方面走在前面。”

據(jù)他介紹，2019年初，西門(mén)子便積極參與由中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化研究院牽頭起草的電機(jī)新國(guó)標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)制定與修訂工作，并致力于推廣IE3電機(jī)系列產(chǎn)品。

“我們也是最早響應(yīng)IE3標(biāo)準(zhǔn)的企業(yè)之一，”林斌說(shuō)道，“今年3月15日起，西門(mén)子已經(jīng)不再接受不符合新國(guó)標(biāo)的電機(jī)訂單。6月1日起，西門(mén)子完全停止在華生產(chǎn)、銷(xiāo)售不符合新國(guó)標(biāo)的電機(jī)?！?/p>

電機(jī)的升級(jí)換代基本只能通過(guò)更新產(chǎn)品來(lái)實(shí)現(xiàn)，對(duì)于用戶(hù)而言也需要考慮升級(jí)成本與收益的問(wèn)題。

“在市場(chǎng)推廣過(guò)程中，西門(mén)子能夠充分理解用戶(hù)關(guān)于成本方面的顧慮，”林斌指出，“但從投資回報(bào)看，能效升級(jí)所帶來(lái)的收益更加明顯?！?/p>

以常用的15kW電機(jī)舉例，IE3電機(jī)的效率比IE2電機(jī)提高平均約1.5%。在電機(jī)整個(gè)使用生命周期中，大約97%的成本來(lái)自于電費(fèi)。所以，假設(shè)一臺(tái)電機(jī)一年運(yùn)行3000小時(shí)，工業(yè)用電0.65元/度，一般購(gòu)買(mǎi)IE3電機(jī)半年后，節(jié)約的電費(fèi)就能抵消IE3相對(duì)IE2電機(jī)的采購(gòu)成本差價(jià)。

根據(jù)研究數(shù)據(jù)，如果中小型電機(jī)效率全部從IE2提升到IE3，全國(guó)年節(jié)電量可達(dá)900億千瓦時(shí)（接近于廣州市的2020年用電量），約等于每年可減少5960萬(wàn)噸碳排放。

技術(shù)進(jìn)步將為實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)提供更多可能性

“在中國(guó)，整體產(chǎn)業(yè)鏈需要逐步升級(jí)的過(guò)程?！绷直蟊硎?。

就西門(mén)子電機(jī)業(yè)務(wù)在中國(guó)價(jià)值鏈的本土化戰(zhàn)略而言，主要包括研發(fā)、生產(chǎn)和供應(yīng)鏈等環(huán)節(jié)。

從本地化研發(fā)看，針對(duì)中國(guó)本地需求，將由中國(guó)研發(fā)團(tuán)隊(duì)牽頭，捷克、德國(guó)等地的設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)都會(huì)參與到項(xiàng)目設(shè)計(jì)中，開(kāi)發(fā)出更適應(yīng)中國(guó)市場(chǎng)的產(chǎn)品。

從生產(chǎn)上來(lái)說(shuō)，西門(mén)子在中國(guó)已建立了完整的本地上下游供應(yīng)鏈。林斌表示，“我們與合作伙伴的長(zhǎng)期合作確保了穩(wěn)定而快捷的交貨期。隨著業(yè)務(wù)的不斷增長(zhǎng)，西門(mén)子也利用自身的技術(shù)和管理優(yōu)勢(shì)不斷深入與供應(yīng)鏈合作伙伴的合作。未來(lái)我們致力于同合作伙伴一起繼續(xù)探索節(jié)能增效的道路，助力中國(guó)的‘雙碳’目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)更多的社會(huì)價(jià)值?！?/p>

“但是從技術(shù)角度看，目前單獨(dú)提升電機(jī)能效的空間有限，我們必須尋求其他途徑。”林斌表示，“電機(jī)能效到IE5是一個(gè)看得見(jiàn)的臺(tái)階，再往上走就需要優(yōu)化系統(tǒng)，包含變頻器、電機(jī)、風(fēng)機(jī)，泵等，然后再應(yīng)用數(shù)字化技術(shù)?！?/p>

優(yōu)化系統(tǒng)能效和應(yīng)用數(shù)字化技術(shù)，是低壓電機(jī)業(yè)務(wù)在西門(mén)子數(shù)字化工業(yè)集團(tuán)中的兩個(gè)重要戰(zhàn)略方向。

簡(jiǎn)而言之，優(yōu)化系統(tǒng)能效就是在工業(yè)環(huán)境中，電機(jī)搭配變頻器，根據(jù)運(yùn)行工況來(lái)控制電機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行節(jié)電，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)在非滿(mǎn)負(fù)載的情況下健康穩(wěn)定地變速，以降低能量消耗。以水泵為例，電機(jī)是其中最主要的元器件之一，但是泵本身的設(shè)計(jì)也至關(guān)重要，如果不相匹配，電機(jī)的高能效也難以體現(xiàn)。

“歐洲在新的能效方面標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)不僅是針對(duì)元器件本身，而是針對(duì)系統(tǒng)能效提出要求，這是未來(lái)的趨勢(shì)。”林斌表示。

西門(mén)子開(kāi)發(fā)的名為“Sinasave”的免費(fèi)軟件產(chǎn)品，能夠幫助用戶(hù)在開(kāi)始投資高效電機(jī)與變頻器系統(tǒng)方案前，根據(jù)不同負(fù)載如風(fēng)機(jī)、泵，比較并計(jì)算不同方案的費(fèi)用及投資回報(bào)周期。

另外通過(guò)數(shù)字化配套云計(jì)算等技術(shù)，客戶(hù)能夠根據(jù)設(shè)備運(yùn)行狀況進(jìn)行智能調(diào)節(jié)。從工業(yè)數(shù)字化角度講，電機(jī)作為工業(yè)系統(tǒng)和解決方案里的一個(gè)基本的驅(qū)動(dòng)元器件，也是生產(chǎn)線健康運(yùn)轉(zhuǎn)的傳感器。

西門(mén)子助力中國(guó)“雙碳”目標(biāo)實(shí)現(xiàn)

在中國(guó)“3060”目標(biāo)的大背景下，政策方面也在支持高效節(jié)能電機(jī)的應(yīng)用。

早在2015年，中國(guó)就明確提出要持續(xù)提升電機(jī)、鍋爐、內(nèi)燃機(jī)及電器等終端用能產(chǎn)品能效水平，加快淘汰落后機(jī)電產(chǎn)品和技術(shù)。

林斌表示，“從行業(yè)角度看，中國(guó)的碳排放主要來(lái)自于電力、工業(yè)、建筑和交通運(yùn)輸，而這些行業(yè)相互交叉關(guān)聯(lián)。因此，中國(guó)需要全盤(pán)優(yōu)化的解決方案，通過(guò)供需協(xié)同、優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)整合效率?！?/p>

從電機(jī)角度的解決方案來(lái)看，林斌以西門(mén)子為中國(guó)某一線城市的機(jī)場(chǎng)實(shí)施空調(diào)系統(tǒng)電機(jī)節(jié)能改造舉例說(shuō)明。

在這一改造方案中，西門(mén)子將原來(lái)機(jī)場(chǎng)的空調(diào)電機(jī)升級(jí)為高效電機(jī)，滿(mǎn)足新國(guó)標(biāo)能效標(biāo)準(zhǔn)，且滿(mǎn)足原機(jī)組運(yùn)行要求，能夠?yàn)榻K端客戶(hù)減少設(shè)備運(yùn)營(yíng)的費(fèi)用。

林斌說(shuō)：“客戶(hù)全年節(jié)約能耗超過(guò)1百萬(wàn)千瓦時(shí)，相當(dāng)于全年節(jié)約碳排放712噸，相當(dāng)于種了3.5萬(wàn)棵大樹(shù)?！?/p>

就西門(mén)子本身而言，其已經(jīng)率先承諾至2030年在其業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)中實(shí)現(xiàn)碳中和，是全球首家提出這一承諾的工業(yè)企業(yè)。

2014-2020年，西門(mén)子通過(guò)應(yīng)用分布式能源系統(tǒng)、購(gòu)買(mǎi)綠色能源、提升用能效率，以及減少車(chē)隊(duì)排放等方式，實(shí)現(xiàn)全球自身價(jià)值鏈的碳足跡減少54%。

西門(mén)子低壓電機(jī)業(yè)務(wù)已經(jīng)計(jì)劃將儀征工廠使用的電機(jī)，全部更換為高效電機(jī)，每年預(yù)計(jì)節(jié)約30萬(wàn)度電。同時(shí)正在為儀征工廠加裝光伏發(fā)電系統(tǒng)，該項(xiàng)目完工后預(yù)計(jì)每年產(chǎn)生700萬(wàn)度電，碳減排每年約4700噸。

此外，西門(mén)子北京院區(qū)還安裝了屋頂分布式光伏電站，并接入西門(mén)子數(shù)字化光伏運(yùn)維平臺(tái)。在機(jī)器學(xué)習(xí)算法支持下，平臺(tái)能夠?qū)崿F(xiàn)光伏組件級(jí)的監(jiān)控和診斷，提升電站的安全性、運(yùn)行效率和可用性。

據(jù)其測(cè)算，該電站預(yù)計(jì)將能幫助西門(mén)子北京院區(qū)在未來(lái)25年間減少超過(guò)8700噸碳排放。

除此之外，西門(mén)子也在推廣節(jié)能環(huán)保業(yè)務(wù)組合。西門(mén)子全球僅在2020財(cái)年實(shí)施的節(jié)能環(huán)保業(yè)務(wù)組合，就已幫助客戶(hù)減少近700萬(wàn)噸碳排放。

“隨著未來(lái)技術(shù)的進(jìn)步，整個(gè)工業(yè)領(lǐng)域能源的利用率將會(huì)進(jìn)一步提升，助力中國(guó)實(shí)現(xiàn)‘雙碳’目標(biāo)。作為企業(yè)，我們也將繼續(xù)為實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)努力，同時(shí)為客戶(hù)帶來(lái)收益，為社會(huì)創(chuàng)造價(jià)值。這也是西門(mén)子一直貫徹的宗旨。”林斌說(shuō)道。