直流雙雄:130年逆襲局!


直流雙雄 馬丁?韋特博士與克里斯蒂安?赫爾米希博士
1890年,那場決定電力格局的“電流戰爭”落幕——交流電憑借長距離傳輸優勢,把直流電擠到了技術舞臺的角落。
可誰也沒想到,130多年后,兩位德國博士要為這“失敗者”正名。他們是馬丁?韋特博士與克里斯蒂安?赫爾米希博士,菲尼克斯電氣的“直流雙雄”,一對抱著“挖透直流電潛力”信念的技術伙伴。
01
雙雄結緣
從同門師兄到職場戰友
在菲尼克斯電氣布隆貝格園區提“DC”,多數人第一反應是“設備連接器”—— 這是公司旗下一個成熟的業務單元。但對韋特和赫爾米希來說,“DC”是另外一個意思:直流電(Direct Current),是他們鉆研了二十多年的“老伙計”。
兩人的緣分早從學生時代就注定。他們同畢業于德國多特蒙德大學高壓技術研究所,跟著同一批導師做課題,連博士論文都圍繞電力傳輸展開。更巧的是,這對師兄弟連審美都同步:標志性的短發、筆挺的藍色西裝,走在園區里常被同事調侃像從一個模子刻出來的。
1997年,韋特先一步加入菲尼克斯電氣布隆貝格團隊,一頭扎進電力連接技術的研發。五年后,赫爾米希收到老搭檔的邀約,幾乎沒猶豫就從威斯特法倫州搬到東威斯特法倫州,“當時韋特跟我說,‘直流電肯定有翻身的一天’,我信他。”
如今,兩人雖在不同部門(韋特側重創新研發,赫爾米希主攻產品落地),卻每天都會湊在一起喝咖啡聊技術。“我們都認同菲尼克斯電氣全電社會的愿景,而直流電,就是實現這個愿景的關鍵一塊拼圖。”韋特說。

02
直流電藏在你身邊
你用的每臺設備都在悄悄偏愛它
“別覺得直流電離生活遠,你現在手里的手機、家里的洗衣機、開的電動車,核心都靠它。” 赫爾米希常給同事做科普。
走進他們負責的大電流實驗室,桌上擺著拆解的手機電池、洗衣機電路板——每一個帶顯示屏或需要儲能的設備,內部都藏著直流供電回路。“只有老烤面包機、電熨斗這類‘簡單款’,才直接用交流電。” 韋特拿起一塊電動車電池補充,“太陽能板發的電是直流,風力發電機轉出來的也是直流,甚至電動車驅動車輪的,還是直流。”
真正讓直流電重回熱門的,是可再生能源的爆發。赫爾米希算了筆賬:太陽能發的直流電,要先轉成交流電并網,用電時再轉成直流電供設備用——兩次轉換下來,約20%的能量會以熱能形式浪費。“這就像把水倒進桶里,再倒出來用,中間總會灑掉。直流電的優勢,就是能‘直給’,不浪費。”

03
直流電的“三板斧”
高效、能存、省材料
在布隆貝格G60新工業廠房的屋頂,菲尼克斯電氣裝了一套直流電網系統——這是雙雄團隊的試驗場,也是直流電優勢的最佳展示區。
“第一大優勢是高效。”韋特帶著訪客走到屋頂光伏板下,“這里發的直流電直接供廠房里的機器人、儲能電池用,省去了兩次轉換,一年能省不少電。”更關鍵的是能量回收:廠房里的立體倉庫,向下移動的輸送籃產生的動能,能通過直流系統直接回收,給上升的輸送籃供電——這套系統比傳統交流版能耗低了三分之二,光接線成本就省了近百萬歐元。
“第二是能存。” 赫爾米希指著廠房角落的儲能柜,“電池天生就存直流電,不用像交流電那樣‘轉來轉去’。數據中心、醫院這些不能斷電的地方,直流儲能系統反應更快,可靠性更高。”
第三則是省材料。直流系統需要的電纜截面積,比交流系統小得多——同樣傳輸1000瓦功率,直流電纜直徑能比交流電纜小近一半。“對工廠來說,電纜用量少了,布線成本、安裝難度都降了,這可是真金白銀的實惠。”韋特說。

04
交流電的“護城河”
以及直流電的“痛點”
當然,雙雄從不說“直流電能取代交流電”。“交流電的長距離傳輸優勢,至今沒人能比。” 韋特解釋,“傳輸功率=電流×電壓,電流越大,損耗越大(損耗是電流的平方倍)。交流電能通過變壓器輕松提高電壓,把損耗壓到最低——這也是為什么國家電網主要用交流電。”
更重要的是安全性。韋特舉了個數據:德國每年因觸電死亡的人只有30個,遠低于交通事故的3000人——這背后是交流電百年來完善的安全標準。“直流電的麻煩在‘電弧’。” 赫爾米希拿起一個插頭演示,“交流電斷電時,電流會有過零點,電弧閃一下就滅;但直流電沒有過零點,帶電拔插頭,電弧會‘粘’在插頭上,燒設備還可能傷人。”
這也是為什么過去直流電只在專業領域用——普通電工不敢碰,家庭用戶更不敢用。“我們的目標,就是讓直流電像交流電一樣安全、好操作。”赫爾米希說。

大電流實驗室
05
破解痛點
藏著“聰明芯片”的插頭
在赫爾米希的辦公室抽屜里,放著一個比普通插頭略長的黑色連接器——這是他們團隊研發的ArcZero直流插頭,也是破解“電弧難題”的關鍵。
“你看,這里面藏了塊集成電路。”赫爾米希拆開插頭,指著里面的小芯片,“它能實時識別插頭的接觸狀態。只要你開始拔插頭,芯片會立刻切斷電流,電弧剛冒頭就沒了。”
現在,已有幾家汽車工廠在試點這套插頭——工人帶電插拔設備時,再也不用怕電弧傷人。但雙雄也有新煩惱:“不同廠家的直流設備接口不統一,你家的插頭插不了我家的設備。”
為了這事,他們牽頭加入了“開放直流聯盟(ODCA)”,聯合40多家企業制定標準。“就像交流電當年那樣,先有統一標準,才能讓技術普及。”韋特說,“單個技術再厲害也沒用,系統互通才是關鍵。”

ArcZero直流插頭
06
60號廠房的“試驗田”
與未來的拼圖
在菲尼克斯電氣全電氣社會園區,雙雄正在搭建一套更完整的直流系統:屋頂光伏板發電,直接供廠房里的機器、門口的充電樁用,多余的電存進儲能柜,晚上再用。
“剛開始,連公司的電工都不敢接直流線路。” 赫爾米希笑著說,“我們只能請弗勞恩霍夫研究所的專家來培訓,一點點教他們怎么布線、怎么檢修。” 現在,這套系統已經穩定運行了半年,不少客戶專門來參觀——有汽車廠想把車間改成直流供電,有物流企業想給立體倉庫換直流系統。

“越來越多人意識到,交直流不是非此即彼。” 韋特坐在廠房的休息區,看著遠處的風力發電機,“長距離送電用交流,工廠、社區這些小范圍用直流,這樣才最劃算。”
這對“直流雙雄”從不覺得自己在“顛覆”什么。“我們只是想讓直流電回到它該在的位置。” 赫爾米希說,“全電社會不是靠一種技術就能實現的,交流電是基石,直流電是補位的拼圖——而我們,就是把這塊拼圖拼好的人。”
?? 拼拼圖的人
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