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(zhàn)爭”落幕——交流電憑借長距離傳輸優(yōu)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(zhàn)友

在菲尼克斯電氣布隆貝格園區(qū)提“DC”，多數(shù)人第一反應是“設備連接器”—— 這是公司旗下一個成熟的業(yè)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(yè)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(fā)、筆挺的藍色西裝，走在園區(qū)里常被同事調(diào)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(fā)。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?！?/p>

如今，兩人雖在不同部門（韋特側(cè)重創(chuàng)新研發(fā)，赫爾米希主攻產(chǎn)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(xiàn)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(xiàn)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(nèi)部都藏著直流供電回路?！爸挥欣峡久姘鼨C、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(fā)的電是直流，風力發(fā)電機轉(zhuǎn)出來的也是直流，甚至電動車驅(qū)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(fā)。赫爾米希算了筆賬：太陽能發(fā)的直流電，要先轉(zhuǎn)成交流電并網(wǎng)，用電時再轉(zhuǎn)成直流電供設備用——兩次轉(zhuǎn)換下來，約20%的能量會以熱能形式浪費?！斑@就像把水倒進桶里，再倒出來用，中間總會灑掉。直流電的優(yōu)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(yè)廠房的屋頂，菲尼克斯電氣裝了一套直流電網(wǎng)系統(tǒng)——這是雙雄團隊的試驗場，也是直流電優(yōu)勢的最佳展示區(qū)。

“第一大優(yōu)勢是高效。”韋特帶著訪客走到屋頂光伏板下，“這里發(fā)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(zhuǎn)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(chǎn)生的動能，能通過直流系統(tǒng)直接回收，給上升的輸送籃供電——這套系統(tǒng)比傳統(tǒng)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(zhuǎn)來轉(zhuǎn)去’。數(shù)據(jù)中心、醫(yī)院這些不能斷電的地方，直流儲能系統(tǒng)反應更快，可靠性更高?！?/p>

第三則是省材料。直流系統(tǒng)需要的電纜截面積，比交流系統(tǒng)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?！皩S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?！表f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”?！敖涣麟姷拈L距離傳輸優(yōu)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(wǎng)主要用交流電?！?/p>

更重要的是安全性。韋特舉了個數(shù)據(jù)：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?！爸绷麟姷穆闊┰凇娀　??！?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?！?/p>

這也是為什么過去直流電只在專業(yè)領域用——普通電工不敢碰，家庭用戶更不敢用?！拔覀兊哪繕?，就是讓直流電像交流電一樣安全、好操作?！焙諣柮紫Ｕf。

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(fā)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?！焙諣柮紫２痖_插頭，指著里面的小芯片，“它能實時識別插頭的接觸狀態(tài)。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(xiàn)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(tǒng)一，你家的插頭插不了我家的設備?！?/p>

為了這事，他們牽頭加入了“開放直流聯(lián)盟（ODCA）”，聯(lián)合40多家企業(yè)制定標準?！熬拖窠涣麟姰斈昴菢樱扔薪y(tǒng)一標準，才能讓技術普及?！表f特說，“單個技術再厲害也沒用，系統(tǒng)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(qū)，雙雄正在搭建一套更完整的直流系統(tǒng)：屋頂光伏板發(fā)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(xiàn)在，這套系統(tǒng)已經(jīng)穩(wěn)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(yè)想給立體倉庫換直流系統(tǒng)。

“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(qū)，看著遠處的風力發(fā)電機，“長距離送電用交流，工廠、社區(qū)這些小范圍用直流，這樣才最劃算?！?/p>

這對“直流雙雄”從不覺得自己在“顛覆”什么?！拔覀冎皇窍胱屩绷麟娀氐剿撛诘奈恢??！?赫爾米希說，“全電社會不是靠一種技術就能實現(xiàn)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?！?/p>

?? 拼拼圖的人