“一大两强” ，志存高远——专访南车光伏国家变流中心执行董事、总经理任其昌

 南车光伏作为中国南车重点扶持的新型产业业务，走过了不断探索、不断思考、不断成长的5年历程，5年来，国家政策支持、集团领导重视、产业定位明确、业绩成效显著，逆变器总出货量超过GW级，产值超3亿人民币，参加了中国光伏产业联盟、光伏产业协会、并获得中国知名逆变器品牌及7X24小时服务奖，也是湖南省唯一光伏逆变器研发、制造及微网系统研究基地。

近期南车光伏在产业定位、重大项目合作、电站系统构建都有一些新的规划，也逐步开始展开。南车产业定位已由专业逆变器供应商向电站系统方案提供商转变。先后业内知名公司进行全面合作。包括：和协鑫新能源三年共同完成1GW光伏电站的项目开发协议；和国电光伏的GW级电站建设协议；和兴业太阳能签署了基于光伏逆变器的全面业务合作协议；和格力集团太阳能一体化空调联动合作协议等等，同时以助推湖南两型社会的发展为契机，大力推进《城市节能综合管理系统》及《城市光伏电站集成开发应用》解决方案的实施。

对于南车光伏领域的发展规划，南车国家变流中心执行董事、总经理任其昌给出的清晰定位是：“一大两强”。即综合规模做大、电站业务做强，核心零部件做强。
规模做大-电站业务助力南车变流二次腾飞

2009年至今，短短的五年时间，南车光伏产业从无到有，从弱到强，跻身行业前五，逆变器销售位列三甲。光伏产业作为南车重点布局的新产业板块，在集团规划报告中明确提出了“整合南车优势资源，提升核心竞争力，快速切入光伏BT和EPC业务”的指导思想。

根据集团总体战略及资源配置，南车光伏明确定奋斗目标是在十三五末，超过30亿以上规模，成为国际一流逆变器专业供应商，同时成为做优秀的电站最优系统解决方案提供商。海外业务也会超过10%的目标。

“一个企业如果受规模限制，在小范围做得再强影响力也有限。”任其昌说，“不做大，何谈强？如果企业一直维持在很小的规模，即使再强意义也不大，发展光伏行业是南车国家变流中心的使命，也是南车发展新产业的需要，我们要通过产业升级推广新技术和整合优势资源。南车国家变流中心的资源优势平台适合大项目的合作，反而是太小的项目会有些施展不开。”

任其昌之所以认为南车国家变流中心适合做大项目，这跟公司本身的优势资源分不开：近年南车在海内外频传捷报，地铁、高铁、新能源汽车及变流业务蓬勃发展，受到资本市场追捧和众多银行的支持。相对来说，南车融资较容易，贷款优先级较高。单一的逆变器业务发展对于南车而言，融资优势的体现还有更多空间。而介入BT和EPC业务后，强大的资源匹配能力会让南车光伏快速腾飞。

第二点是基于南车的品牌价值及国企背景的诚信度和社会影响力。目前南车与中国电子科技集团、格力集团、协鑫新能源、兴业太阳能、中广核、国电等知名企业都保持了良好的合作。越是大的客户，南车越容易对接。同时很多客户也在来到南车国家变流中心基地视察后，对南车在变流领域厚重的积淀和国内顶尖的检测实验中心及现代化的生产管理表示钦佩。

第三是进军BT和EPC业务后，南车国家变流中心将以依托其得天独厚的客户资源平台，以国企的诚信和踏实，为目前风气浮躁的光伏电站市场注入一缕清风。

南车光伏产业今年的目标是建成100MW，完成项目开发200MW。（截止发稿前已完成50MW的电站建设）“我们计划在2015年，南车变流的业务格局为逆变器1-2GW，完成5亿左右的营业额，EPC100MW，BT400MW以上，形成总体30亿以上的规模。”任其昌补充说道，“2016年和2017年我们的目标分别是600MW和800MW，每年营业额增长20个亿左右，而这一指标还将随时根据实际情况进行增长。”

拥有实力雄厚的人力资源则是南车集团的另一优势，仅南车株洲所就拥有院士级领头人，110余名博士、4000余位硕士，这也为光伏产业的发展奠定了较好的基础；其完善的人才吸纳和培养计划，也给员工创造了更多的机会和平台。
逆变器做强——四代机型奠定领军地位

南车拥有四大核心技术：变流器、高分子材料、IGBT和新能源装备。 其中变流器技术长期应用于高铁领域，其衍生产业光伏、风电技术等都可看做是其降等使用。而对于变流技术的探索方面，该公司也体现了其作为国家变流中心及行业领头者的精神与追求：其为格力电器量身定制的中央空调永磁变频驱动也打破了国际垄断，二者良好的关系也使得格力开始关注光伏市场，进而催生了世界第一的格力 “不用电费的中央空调”。

南车的光伏逆变器跟随市场需求也经历了几次重要的变革：
以铁路变流器技术为核心的第一代机型，该机型借用了大量成熟的变流技术，形成了50kW-1MW等各个功率段的产品线。

随着技术日益成熟，南车的二代机型主要从精简结构和优化产品性能入手。并融入了大量的控制技术，如无变压器并联、多点MPPT和低电压穿越等，也让南车成为首批通过国家电网低电压穿越的公司。

三代机型增强了人机交互能力及维护调试的方便性，同时研发了谐波抑制、零电压穿越、高电压穿越等技术。南车在此时更加快了电站监控、微电网、预装式发电单元等技术的研发，也是基于这些技术，南车拥有了系统集成的能力。

南车的四代机型设计主要从用户应用角度出发，采用一体化专利风道、整体智能化冷却方案设计，实现逆变器全前端维护和高功率密度紧凑化，降低电站初期投入和维护成本。

可以看出，南车的逆变器发展每一个阶段都有鲜明的特点，从结合自身优势，进入市场试水到一次次做出贴近实际应用的调整，都代表着南车乃至中国逆变器技术的不断成熟，壮大。而四代机型的改动说明中国逆变器已经步入理论的彻底成熟时代，而向应用技术转型。

同时也要看到，相比以往一、二、三代机型，四代技术发展方向发生了变化，这对绝大多数逆变器企业来说是一次新的尝试，难度颇大。

南车变流与台达电子在变流器方面有紧密的合作。目前南车国家变流中心正在着力打造全新的供应链，方案可以简单归纳为“充分竞争、价格接轨、拓展渠道、拒绝盲从”十六字方针。“企业不注重内部供应链的调整就会发生倒挂情况。相比开发外部市场，内部供应订单分分钟就可拿到，这样就会逐渐失去竞争力。”任其昌说，“所以我们这块完全放开了。即使有些原有内部配套的产品，也采用竞争模式，不保护弱者。过于保护，溺爱的结果是让企业机体更差。南车国家变流中心对内实行产业整合，对外以开放的心态同各界合作。”

南车光伏产业的另一目标是将光伏逆变器的最核心部件IGBT实现南车化，真正做到南车光伏，南车创造。

IGBT，中文名“绝缘栅双极型晶体管”。指甲大小的芯片却是包括光伏逆变器、高速动车组、巨型船舶等变流装备的核心器件，技术门槛之高，被业内公认为现代变流工业“皇冠上的明珠”。它是电力电子器件中技术最为先进、应用最为广泛的第三代器件。与微电子技术中芯片技术（CPU）一样，IGBT芯片技术是电力电子行业中的“心脏”和“大脑”，能控制并提供大功率的电力设备电能变换，有效提升设备的能源利用效率、自动化和智能化水平。由IGBT芯片组成的IGBT器件广泛应用于轨道交通、智能电网、航空航天、船舶驱动、新能源、电动汽车等高端产业，特别是涉及国家经济安全、国防安全灯战略性产业领域，高功率等级的IGBT尤为关键。

ＩＧＢＴ技术的研发、制造、应用是衡量一个国家科技创新和高端制造业水平的重要标志，包括芯片、模块、封装、检测和应用等多项技术。由于技术含量极高、制造难度大，IGBT芯片技术过去主要掌握在日本、德国等少数几个国家手中，我国的IGBT芯片及其相关产品99%以上依赖进口，国内没有独立完整的技术、产业体系。

2008年，公司成功并购英国丹尼克斯半导体公司，以“资金”换“时间”，实现公司在IGBT领域的第一次跨越；2009年底，公司在株洲建成国内首条高压IGBT模块封装线，首次实现高压大功率IGBT模块的国产化。截止目前，IGBT模块已应用到轨道交通、智能电网等领域，年生产规模近6万只。2010年，公司在英国成立中国企业首个海外功率半导体研发中心，开展新一代功率半导体前沿技术和共性技术研究，着重开发新一代高功率IGBT芯片及其模块产品；2012年5月，公司在株洲投资15亿元，建设国内第一条8英寸IGBT专业芯片线。通过资本运作和自主创新相结合的方式，公司迅速掌握了IGBT芯片设计及封装成套关键技术与工艺，成为国内唯一自主掌握集IGBT芯片、模块、组件、应用全套技术的企业。

2014年6月20日，公司召开8英寸IGBT研发与产业化成果汇报会，标志着公司建设的国内首条8英寸IGBT专业芯片线建成并将投产，这也是世界第二条8英寸IGBT专业芯片生产线。首期将实现年产12万片8英寸IGBT芯片，配套生产100万只IGBT模块，真正实现IGBT的国产化。它的投产将打破国外公司在高端IGBT芯片技术上的垄断，对于保障国民经济安全、推动两型社会建设具有重大战略意义。

我们的IGBT已在我们的机车和地铁中应用两年多了，产品性能优越可靠，运行效果良好，现在我们正着手准备在我们的光伏逆变器中试运行考核。对于我们这种大型终端制造业来讲，产业链的垂直整合除了经济上的效益外，对于推动技术进步的作用也是巨大的。就IGBT而言，我们会针对轨道交通、电动汽车和光伏发电等不同领域的应用特点而进行专门的设计，同时在这些不同行业的应用经验又会进一步促使我们IGBT设计更加合理、高效。这里我要特别说一下，我们的电动汽车上选用了一款某国际知名厂家的IGBT，但是实际应用中故障率非常高，经过失效性分析，发现是IGBT的设计存在BUG，其未充分考虑电动汽车运行中的复杂的震动条件，因此器件和系统是相辅相成，相互促进发展的。拥有IGBT技术的，如ABB、西门子、三菱等公司均是产业链垂直整合发展的。 

对于大功率的集中型逆变器来讲，其技术趋如三个方面发展：首先是功能集成化和产品配置化：在传统逆变器的基础上，集成交流和滞留配电、双向储能、电能质量优化及远程监控等功能于一体，并结合微电网需求，同时承担起局部能量管理、电池管理及负荷控制职能，成为独立的智能发电终端；在此基础上，可对产品进行功能模块化、配置化设计，以满足系统与用户的多样性需求。

其次高功率密度设计及系统成本的降低：为使集中式逆变器高频化，结合大容量开关元件、磁性材料等新器件、新材料及一体化风冷或水冷设计等新技术的应用，将大大缩小现有集中式逆变器的体积，提升功率密度，减小整个光伏电站的占地面积，大幅降低电站的初期投资成本；通过提升逆变器前、后端线路的电压等级，实现光伏逆变器的成倍扩容及整个系统投资成本的减半。

而电网的友好性接入：国内外电网特性差异大，在低电压穿越（零电压穿越）等标准要求功能基础上，通过新技术提升集中式逆变器电网容错能力及电网瞬态激变的自适应能力，根据电网运行情况实现参数自调节，并参与电网的智能化运行，相应技术包括LCL的有源阻尼技术、虚拟同步技术等。
2008年10月31日，株洲南车株洲所成功收购英国丹尼克斯半导体公司75%的股权，该公司是全球知名的半导体公司，也是最早开发IGBT技术的厂家。在此之前，南车已经在IGBT领域有了一定的基础，使我国成为世界第三的掌握5英寸晶闸管和整流管的国家，也成功的研制了世界上第一只6英寸晶闸管，使我国80万伏以上的超高压直流输电成为现实。

通过收购，南车具备了IGBT、IGCT等产品的完成结构。2009年，南车建成国内第一条完整的IGBT生产线，年产能超过6万只。2011年，建成国内第一条8英寸的IGBT生产基地，年产12万片8英寸IGBT芯片和100万只IGBT模块。2012年，南车研发出3300伏高压IGBT芯片；2013年12月，南车成功推出最大电压等级6500伏高压的IGBT芯片，被专家认为该成果处于国际领先水平。
2014年6月13日，南车株洲所8英寸IGBT向全球征名。这也意味着南车的IGBT已经成熟并且逐步迈向为大众熟知的阶段。
但光伏逆变器用IGBT实现国产化还有很多阻力：很多业主买逆变器中会特别标注IGBT等几个核心部位要使用国外品牌。“我们在给客户介绍国产IGBT的同时，也在计划推出新的商业模式。”而这涉及南车变流的另一“强”：光伏电站。
光伏电站做强——优势资源显示卓越配套能力

光伏电站的BT和EPC业务是支撑南车光伏业务做大的重要支柱，但任其昌清醒的认识到，南车的光伏电站业务要坚决避免国内存在的“大而不强”，甚至粗制滥造的情况。

光伏行业发展到现在日趋成熟，但由于发展初期客户交了一些”学费“，导致目前光伏电站零部件以及逆变器核心部件“点装”情况居多。“在做EPC之前，客户往往会从自己的采购名单中指定组件和逆变器的核心部位。组件区别不大，但逆变器如果点装过多，不靠谱元器件的匹配性，最后往往不伦不类。”任其昌说，“客户要的就是最后的发电量，我们最近在跟客户倡导，未来的EPC和BT项目，可不可以按发电量来计算，而不单纯按装机量来算，这样我们有更大的自主权去建设更好的光伏电站。”

早在能源局出台上网电价之前，南车国家变流中心就着手布局光伏电站业务，其与三代逆变器同时研发的监控、微电网等技术，正是为了电站业务而准备。该集团在高精尖制造领域的严谨扎实的传统和光伏行业的深厚积淀，南车国家变流中心拥有在电气部件和电站软件两方面的核心竞争力。“我们建设电站的落脚点是关注整个系统的发电效率，第一步是关注每个电站部件，每个部件做得好，肯定是会有相对较好的结果。另外还要关注电站整个周期的管理，从前期设计、建设施工到后期运维，南车国家变流中让客户没有后顾之忧。

南车国变变流中心曾一度希望通过保险业务给业主保证发电量，但保险公司因为无法精算出气候、政策和产品质量等因素，很难给出精确的收费标准。因此未来南车国家变流中心会为有需求的客户推出组件25年、逆变器3年的质量保险服务，之所以逆变器只提供三年保险是因为保险公司对于电子产品保险年限是1年，但可以一次签3份，而同时该公司也为电站业主提供了10年以上的质保承诺。任其昌希望通过电站零部件的保险，进而让业主方对于南车所做光伏电站的质量放心，这种想法已经获得国内多家国有电力企业和独立电力供应商（IPP）的支持。

自2009年进入光伏发电领域以来南车变流一直致力于光伏发电柔性并网、系统效率最优化和微电网等先进技术研究， 2013年3月公司与北京交通大学、许继集团有限公司、北京市电力公司共同申请的“国家能源主动配电网技术研发中心”正式挂牌成立；先后建立了含多种分布式能源的250kW用户侧光伏微电网示范平台和光伏发电系统半实物仿真平台，开展光伏电站柔性并网和系统效率提升等关键技术研究，保证南车设计与建设的光伏电站达到系统稳定性和经济性最佳平衡。南车变流坚持“细节决定成败”的管理理念，先后建立和完善了光伏电站工程建设、优质供应商开发与管理和光伏电站机电安装标准工艺等一系列体系文件，在光伏电站EPC项目建设过程中贯彻精细化项目管理理念和标准的机电设备安装工艺，保证光伏电站的建设质量，确保客户的系统发电效率最大化，提升客户盈利能力。依托南车株洲所在IGBT、功率复合母排连接器、高分子材料和系列化电量传感器等先进元器件产品研发及生产平台，南车变流形成了FRP高分子复合材料支架及组件边框、系列化电能质量治理装置、系列化汇流箱、系列化交直流配电柜、系列化集中型逆变器、系列化户外型光伏发电单元、光伏电站监控系统和中低压变电站等成套设备的成套设备供应链，结合南车变流多年来在电能质量治理、柔性直流输电和新能源行业的系统集成经验，因地制宜，为客户量身打造最优化的成套电气设备集成解决方案，实现所有设备的最优匹配，提升光伏电站系统发电效率和运行可靠性。

文章作者：曹宇