在江蘇蘇州市的某機器人公司車間,一臺AGV(自動導向車)正進行貨物分揀和搬運。當這臺AGV自身剩余電量低于預警閾值時,便可自動規(guī)劃路徑至最近的無線充電站,無需精確對接,通過磁場共振就能實現(xiàn)能量傳輸,消除人工干預,真正做到自動化。
AGV能實現(xiàn)自動續(xù)航,是因為青島魯渝能源科技有限公司研發(fā)的磁耦合諧振式無線充電技術——全智能AGV充電系統(tǒng)。魯渝能源是一家位于青島高新區(qū)的國家級高新技術企業(yè),2014年起進入工業(yè)級無線充電賽道,企業(yè)研發(fā)的無線快充技術的充電電流可達200安培以上,意味著其充電速度已部分超越傳統(tǒng)工業(yè)有線充電。目前產(chǎn)品和技術已廣泛應用于石油、化工、電力、物流、倉儲等行業(yè)。
錨定賽道
2014年,李聃創(chuàng)立了魯渝能源,創(chuàng)業(yè)之前,他在國有企業(yè)專注技術研發(fā)近10年。魯渝能源最初錨定消費品無線充電賽道。“我們投入巨大精力,研發(fā)出轉(zhuǎn)化率高、控溫良好的手機無線充電模塊和桌面板?!彼貞浾f,“但市場給了我們沉重一擊——消費電子產(chǎn)品無線充電需求并不大,消費者要求產(chǎn)品的價格非常低,市場競爭激烈。更難的是,懂無線充電技術的人才鳳毛麟角?!币荒甓嗟呐霰谧尨蠹蚁萑肓嗣悦?。
轉(zhuǎn)機源于一次工業(yè)展會。2015年初,一家自動化設備廠商工程師向李聃吐苦水:“車間AGV的充電觸點太坑了!粉塵油污一多就接觸不良,工人稍不留意就擦出火花,既危險又影響生產(chǎn)?!崩铖鯇⑦@句話放在心上,他想,工業(yè)場景中惡劣環(huán)境下的設備供電,存在巨大的安全隱患和效率痛點,而無線充電的無觸點、防爆、免維護特性,正是對癥的良藥。而且工業(yè)客戶更看重性能指標與整體效益,對新品牌的接納度較高。那一刻,李聃豁然開朗,“這正是無線充電技術發(fā)光發(fā)熱的地方”。2015年,魯渝能源果斷將發(fā)展重心從消費品全面轉(zhuǎn)向工業(yè)級無線充電解決方案。
“無線充電設備分為發(fā)射端和接收端,其中接收端安裝在機器人、工業(yè)車輛等移動設備上?!崩铖跽f,工業(yè)級無線充電的應用場景非常廣泛,不論哪種場景,安全穩(wěn)定都是第一訴求。例如,輸煤管廊的巡檢機器人需在極低溫和極高溫的環(huán)境中工作,不懼日曬雨淋;在充斥著易燃易爆氣體的礦井下作業(yè),機器人充電一旦產(chǎn)生電火花,安全隱患極大?!拔覀兊脑O備沒有電極,耐候性很好,可以經(jīng)受各種氣候的考驗。”李聃說,設備沒有電火花,可以從根本上杜絕安全隱患。
攻克難題
從消費品到工業(yè)級,不僅僅是簡單的稱呼變化?!跋M品無線充電設備功率小,5瓦或10瓦的功率即可滿足需求。但是工業(yè)級無線充電設備一般需要幾百瓦甚至上千瓦的功率。功率越大,研發(fā)門檻越高?!濒斢迥茉囱邪l(fā)部組長楊小凡說,公司從高校及大型企業(yè)網(wǎng)羅人才,組建起一支核心研發(fā)團隊,全力攻克技術難題。
企業(yè)研發(fā)團隊經(jīng)過3年的不懈努力和上千次的實驗調(diào)試、算法迭代,終于攻克了高精度無線充電系統(tǒng)控制算法設計、大功率變換器設計等技術瓶頸,開發(fā)出行業(yè)領先的磁諧振耦合控制系統(tǒng),實現(xiàn)了傳輸效率達93%的千瓦級工業(yè)設備無線充電技術的突破,為工業(yè)場景下的安全可靠供電提供了創(chuàng)新解決方案。
2017年下半年,魯渝能源首款工業(yè)級無線充電設備面世。不久之后,國內(nèi)某機器人龍頭企業(yè)遞來了“橄欖枝”?!按騽涌蛻舻年P鍵是嚴苛的測試與真實場景的驗證?!濒斢迥茉词袌霾夸N售總監(jiān)馮蘭娣說,“在客戶實驗室,工程師模擬AGV極限工況,72小時不間斷測試系統(tǒng)穩(wěn)定性和效率;更關鍵的是,設備集成到某汽車廠總裝線AGV車隊實地運行,徹底解決了金屬粉塵干擾下的精準對接難題,尤其以‘零火花’特性滿足了總裝車間嚴苛的防火要求?!睂崪y數(shù)據(jù)顯示:惡劣環(huán)境下產(chǎn)品效率穩(wěn)定在90%以上。
客戶的訂單,不僅是對魯渝技術的認可,更成為撬動市場的關鍵點。此后魯渝能源創(chuàng)新提速,陸續(xù)推出防水、防爆、AGV三大無線充電產(chǎn)品系列,專利突破60多項,與國內(nèi)超過200家機器人企業(yè)達成合作?!皠?chuàng)業(yè)是不斷試錯的過程,慶幸我們找到了對的方向?!崩铖跽f。
開拓場景
工業(yè)場景的復雜性與魯渝團隊的創(chuàng)新力,源于對產(chǎn)品需求的持續(xù)攻堅。
面對復雜工業(yè)場景的嚴苛挑戰(zhàn),魯渝能源集中攻堅IP67(防護安全級別)防水和II類防爆核心技術。針對防水難題,團隊通過復合密封結(jié)構(gòu)與高效導熱設計,成功解決了大功率器件在完全密封環(huán)境下的散熱矛盾,保障了港口、戶外設備在高濕高鹽霧環(huán)境中的供電可靠性。針對II類防爆需求,魯渝能源采用全密封腔體隔絕粉塵、嚴格控制表面溫度確保設備不成為點燃源,并通過權(quán)威認證。該技術已成功應用于煤礦井下粉塵區(qū)域的巡檢機器人,解決了高危場景設備持續(xù)運行難題。
技術突破后,市場驗證緊鑼密鼓。首個防爆訂單落戶某大型煤礦集團?!暗V方原井下巡檢機器人只能依賴電池續(xù)航,充電難題多年無解?!崩铖跽f,“我們在模擬巷道實地演示自動充電全程,監(jiān)測儀顯示零火花,徹底打消安全顧慮。”此舉首次使井下機器人做到“無感充電”。防水產(chǎn)品則在南方某港口輪胎吊設備首發(fā),攻克了高濕高鹽霧環(huán)境下的供電頑疾。如今,防水與防爆已成為魯渝能源挑戰(zhàn)高危場景的技術利刃。
積極把握產(chǎn)業(yè)變革機遇,魯渝能源正將硬核技術延伸至能源革命主戰(zhàn)場——新能源汽車無線充電領域?!盁o線化帶來的安全、無感、智能化體驗,將重塑能量補給生態(tài)?!崩铖鯇Υ松钚挪灰桑潆姌尦林仉y拔、插拔易損、雨天隱患、協(xié)議壁壘……而魯渝的大功率無線充電技術,憑借無觸點防爆、自動對位、廣域兼容等優(yōu)勢,成為破解難題的關鍵。
一步步穩(wěn)扎穩(wěn)打,將為魯渝能源駛?cè)敫鼜V闊的乘用車無線充電藍海鋪就基石。魯渝能源率先鎖定無人駕駛新能源汽車應用場景。例如在商場車庫部署無線充電位,車輛停入即自動激活充電;或特定路段鋪設充電模塊,支持車輛行進中補能。當前重心是“技術工程化”攻堅,包括提升車規(guī)級環(huán)境適應性、優(yōu)化互操作性與成本結(jié)構(gòu)。目前,針對無人擺渡車、清潔機器人等商用場景的首款大功率無線充電產(chǎn)品已進入最終測試階段,計劃年內(nèi)試點投放。
談及未來,李聃說:“魯渝能源不追求大而全,專注打造工業(yè)無線充電領域的專精特新標桿?!彼麍孕?,依托大功率、高安全、強適應性的技術護城河,公司終將在全球無線電能傳輸領域贏得話語權(quán)。(經(jīng)濟日報記者 劉 成)