许多新生对各个学院的情况都不太熟悉，所以今天学长学姐给大家整理了山东圣翰财贸职业学院的各个学院的概况 ，希望对大家有所帮助。
商学院：会计、财务管理、审计、税务、金融管理、互联网金融、投资与理财、保险、国际贸易实务、工商企业管理、市场营销、人力资源管理、物流管理、旅游管理、酒店管理、高速铁路客运乘务、空中乘务
智能工学院：新能源汽车技术，机电一体化技术（工业机器人方向），机电一体化技术，电气自动化技术（智能控制方向），电梯工程技术，工程造价，建筑工程技术，消防工程技术，物业管理，电气自动化技术，机电一体化技术（城市轨道交通运营管理方向），汽车检测与维修技术，数控技术，飞机机电设备维修，建设工程管理，建设工程监理
智能工学院：新能源汽车技术，机电一体化技术（工业机器人方向），机电一体化技术，电气自动化技术（智能控制方向），电梯工程技术，工程造价，建筑工程技术，消防工程技术，物业管理，电气自动化技术，机电一体化技术（城市轨道交通运营管理方向），汽车检测与维修技术，数控技术，飞机机电设备维修，建设工程管理，建设工程监理
信息工程学院：计算机应用技术、计算机网络技术、软件技术、物联网应用技术、电子商务、大数据应用与技术
艺术学院：环境艺术设计、动漫制作技术、艺术设计、数字媒体应用技术、动漫制作技术、表演艺术、表演艺术（舞蹈方向）、表演艺术（音乐方向）、表演艺术（学前教育方向）、早期教育、幼儿健康与发展
健康学院：护理、老年保健与管理、药学
国际交流学院：日本留学项目、韩国留学项目、其他国家留学
五年制高职学院：大数据与会计、建筑工程技术、动漫制作技术、汽车制造与实验技术、工商企业管理、机电一体化技术
继续教育学院：大数据与会计、工商企业管理、国际贸易、英语、金融、计算机应用技术、艺术设计#山东圣翰财贸职业学院 #山东圣翰财贸职业学院[超话]#
商学院：会计、财务管理、审计、税务、金融管理、互联网金融、投资与理财、保险、国际贸易实务、工商企业管理、市场营销、人力资源管理、物流管理、旅游管理、酒店管理、高速铁路客运乘务、空中乘务
智能工学院：新能源汽车技术，机电一体化技术（工业机器人方向），机电一体化技术，电气自动化技术（智能控制方向），电梯工程技术，工程造价，建筑工程技术，消防工程技术，物业管理，电气自动化技术，机电一体化技术（城市轨道交通运营管理方向），汽车检测与维修技术，数控技术，飞机机电设备维修，建设工程管理，建设工程监理
智能工学院：新能源汽车技术，机电一体化技术（工业机器人方向），机电一体化技术，电气自动化技术（智能控制方向），电梯工程技术，工程造价，建筑工程技术，消防工程技术，物业管理，电气自动化技术，机电一体化技术（城市轨道交通运营管理方向），汽车检测与维修技术，数控技术，飞机机电设备维修，建设工程管理，建设工程监理
信息工程学院：计算机应用技术、计算机网络技术、软件技术、物联网应用技术、电子商务、大数据应用与技术
艺术学院：环境艺术设计、动漫制作技术、艺术设计、数字媒体应用技术、动漫制作技术、表演艺术、表演艺术（舞蹈方向）、表演艺术（音乐方向）、表演艺术（学前教育方向）、早期教育、幼儿健康与发展
健康学院：护理、老年保健与管理、药学
国际交流学院：日本留学项目、韩国留学项目、其他国家留学
五年制高职学院：大数据与会计、建筑工程技术、动漫制作技术、汽车制造与实验技术、工商企业管理、机电一体化技术
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年货物到发量142万吨！纺织园年销售2.2亿元！海安如何打造枢纽地位，实现纺织腾飞？
在海安，会听到很多“无中生有”的故事。
海安地处南通、盐城、泰州三市交界处，缺江少海，曾处于“交通末梢”。而现在，“枢纽海安”横空出世，为南通“好通”写下精彩篇章。
海安曾以农业大市著称，工业基础薄弱，产业分散。卧薪尝胆几十年，终于成就“十大产业集群”，为当下经济行稳致远，扛起担当。
枢纽交通、现代产业的发展，推动了城镇化进程。昔日城镇的边角地，都变成今天的景观点，为海安成为全省美丽宜居城市建设试点城市增添亮色。
7月1日，市委宣传部组织的“非凡十年”融媒体新闻行动走进海安，见证变迁，见证当年的“无”变成了今天的“有”，见证海安的发展在海安人埋头苦干中不断崛起的历程。
01
枢纽海安 从无到强
在海安商贸物流产业园上海铁路局海安物流基地，一大早就有大货车从东台金穗麦芽有限公司等企业拉来60吨麦芽、大米，装入集装箱准备第二天运往拉萨西站。
基地有集装箱专用、怕湿怕淋货物两条线。2015年、2016年相继投运，成为枢纽海安的重要平台。货物到发量每年以35%的速度递增，2021年实现142万吨，今年前5月达70.63万吨，同比增长10.6%。
10年前，海安以打造江苏东部“公铁水”无缝对接的商贸物流高地起步，开始“枢纽海安”之梦。没有铁路资源，海安商贸物流产业园以占股49%与中国铁路上海局集团有限公司所属南京铁路发展集团合资组建江苏铁联物流有限公司。
“目前，中欧班列与铁海快线班列均实现常态化定时定点开行，海安也成为对接‘一带一路’节点城市。”公司副总经理骆强说，通泰盐扬地区均为海安铁路物流基地主要的货源吸附区，其中海安本地货物占比50%以上。
乐荟文具南通有限公司位于曲塘镇，生产纸质文教用品等，主要销往北美、东南亚等地区。公司物流主管周宏霞说，该公司每月有20多个集装箱发往东盟班列，每个货柜减少运输成本6000元，时间比海运快一倍。
2014年，海安投入1亿元，建设拥有4个1000吨级泊位的凤山内河码头，2016年投入运营。
“原来，这里是一个杂草丛生的废沟塘，海安的领导去苏南考察，看到他们建有内河港，想到家里也有资源，就开始做‘水运之梦’。”站在有江苏第二条“京杭大运河”之称的连申线运河边上，海安凤山港务有限公司总经理吕斌十分感慨，近年来，这里集装箱吞吐量以30%的增幅持续攀升，2021年突破1.5万标箱。去年10月，上海港ICT（海安）项目开航后，凡进入凤山港的货物视作进入上海港，转运快捷，每个集装箱比陆运便宜600元。
刘缺村的老书记孙锦坤说：“铁路站、码头就在家门口建起来了，而且还很繁忙，这是10年前我做梦也不敢想的。”
“枢纽海安”越来越强，正在向建设长三角重要陆港城市、国家物流枢纽城市目标迈进。
02
高端纺织 从“散”到“群”
启弘纺织科技有限公司整理车间内，来自宿迁泗洪县的陈悦正在检查超柔白坯布的质量。她与爱人在企业已经工作了7年，“这里设备先进，工作环境好，来了就不想走了。”
启弘纺织科技有限公司来自苏南，落户常安现代科技纺织园后，由原来的单独染整加工，提升为织造、染整、印花、烂花、特殊后整理的全产业链生产。“我们是引进德国高速经编机、韩国烂花机等先进设备和仪器的全产业链和现代化工厂，为世界各地客户提供面料、服务和终端方案。”公司副总经理熊友根说，公司2014年底开始投产，2015年开票销售1亿元，2021年为4.6亿元。
像启弘纺织那样的现代企业在常安纺织园有36家，且家家都是全产业链，总投资超过300亿元。
2009年，海安拥有规模以上纺织企业315家，占规模工业企业总数的37.6%。2012年，纺织行业销售达到410亿元，占据全部工业产值的“半壁江山”。
纺织业需要提档升级，走高端现代之路；纺织业需要打造一个新型的产业集群。2012年，常安纺织园开建，成为南通市“3+3+N”重点板块中的高端纺织园区。
立下愚公移山志，能破万重困难关。海安经济技术开发区对苏南、上海区域14个重点产业板块进行研究，形成靶向招商的调研报告，吸引投入产出大、资源消耗小、管理水平高、设备配置强、环保规范好的优质现代纺织业项目落户。
纺织园从资源配置、环评审批、金融政策、科技奖补政策等方面为企业发展保驾护航，不断促进企业转型升级，努力打造高端纺织印染企业。海安凯美纺织科技有限公司是常安纺织园投产较早的企业之一。投产初期，以生产窄幅的短毛绒染色产品为主，各项基础设施、能源供给不够完善，年销售额不足2000万元，经过织造、印花、染色、后整理全流程产业链改造后，主营中高档服装、玩具绒等面料。2021年实现销售2.2亿元。
纺织园管理办公室常务副主任张小飞说，经过10年发展，海安现代高端的纺织集群从无到有，成为海安十大产业集群之一，而且进驻的企业越来越多，发展得也越来越好。
武汉纺友是中国恒天、经纬纺机旗下的数字化服务提供商
2014年9月成立于武汉光谷，2015年取得高新技术企业认证、双软企业认证。致力为制造企业用户营造精细化制造管理平台，提供MES/MOM/ERP系统定制、数据采集、数据可视化；产品3D展示视频/云展厅/VR应用产品等多项数字化服务。
已为全国棉纺织领军企业裕大华等多家国内知名大型企业制作并监管完整的智能生产管理系统。真正做到从原料购置到成品完成入库的全过程物料管理，做到生产制造品质的全面可追溯管控。生产成本立降10%，效率显提15%！帮助企业优化生产流程、按期交货、提高产品的质量和服务质量，打造最前沿的智慧车间！
想浏览有关企业数字化升级定制的更多精彩案例，
请点击官网https://t.cn/RzCReNV
或关注小程序“纺友数智纺”
详情请咨询：177-4050-2025
来源： 南通日报、新华网江苏
编辑：纺机网综合整理，转载请注明来源
在海安，会听到很多“无中生有”的故事。
海安地处南通、盐城、泰州三市交界处，缺江少海，曾处于“交通末梢”。而现在，“枢纽海安”横空出世，为南通“好通”写下精彩篇章。
海安曾以农业大市著称，工业基础薄弱，产业分散。卧薪尝胆几十年，终于成就“十大产业集群”，为当下经济行稳致远，扛起担当。
枢纽交通、现代产业的发展，推动了城镇化进程。昔日城镇的边角地，都变成今天的景观点，为海安成为全省美丽宜居城市建设试点城市增添亮色。
7月1日，市委宣传部组织的“非凡十年”融媒体新闻行动走进海安，见证变迁，见证当年的“无”变成了今天的“有”，见证海安的发展在海安人埋头苦干中不断崛起的历程。
01
枢纽海安 从无到强
在海安商贸物流产业园上海铁路局海安物流基地，一大早就有大货车从东台金穗麦芽有限公司等企业拉来60吨麦芽、大米，装入集装箱准备第二天运往拉萨西站。
基地有集装箱专用、怕湿怕淋货物两条线。2015年、2016年相继投运，成为枢纽海安的重要平台。货物到发量每年以35%的速度递增，2021年实现142万吨，今年前5月达70.63万吨，同比增长10.6%。
10年前，海安以打造江苏东部“公铁水”无缝对接的商贸物流高地起步，开始“枢纽海安”之梦。没有铁路资源，海安商贸物流产业园以占股49%与中国铁路上海局集团有限公司所属南京铁路发展集团合资组建江苏铁联物流有限公司。
“目前，中欧班列与铁海快线班列均实现常态化定时定点开行，海安也成为对接‘一带一路’节点城市。”公司副总经理骆强说，通泰盐扬地区均为海安铁路物流基地主要的货源吸附区，其中海安本地货物占比50%以上。
乐荟文具南通有限公司位于曲塘镇，生产纸质文教用品等，主要销往北美、东南亚等地区。公司物流主管周宏霞说，该公司每月有20多个集装箱发往东盟班列，每个货柜减少运输成本6000元，时间比海运快一倍。
2014年，海安投入1亿元，建设拥有4个1000吨级泊位的凤山内河码头，2016年投入运营。
“原来，这里是一个杂草丛生的废沟塘，海安的领导去苏南考察，看到他们建有内河港，想到家里也有资源，就开始做‘水运之梦’。”站在有江苏第二条“京杭大运河”之称的连申线运河边上，海安凤山港务有限公司总经理吕斌十分感慨，近年来，这里集装箱吞吐量以30%的增幅持续攀升，2021年突破1.5万标箱。去年10月，上海港ICT（海安）项目开航后，凡进入凤山港的货物视作进入上海港，转运快捷，每个集装箱比陆运便宜600元。
刘缺村的老书记孙锦坤说：“铁路站、码头就在家门口建起来了，而且还很繁忙，这是10年前我做梦也不敢想的。”
“枢纽海安”越来越强，正在向建设长三角重要陆港城市、国家物流枢纽城市目标迈进。
02
高端纺织 从“散”到“群”
启弘纺织科技有限公司整理车间内，来自宿迁泗洪县的陈悦正在检查超柔白坯布的质量。她与爱人在企业已经工作了7年，“这里设备先进，工作环境好，来了就不想走了。”
启弘纺织科技有限公司来自苏南，落户常安现代科技纺织园后，由原来的单独染整加工，提升为织造、染整、印花、烂花、特殊后整理的全产业链生产。“我们是引进德国高速经编机、韩国烂花机等先进设备和仪器的全产业链和现代化工厂，为世界各地客户提供面料、服务和终端方案。”公司副总经理熊友根说，公司2014年底开始投产，2015年开票销售1亿元，2021年为4.6亿元。
像启弘纺织那样的现代企业在常安纺织园有36家，且家家都是全产业链，总投资超过300亿元。
2009年，海安拥有规模以上纺织企业315家，占规模工业企业总数的37.6%。2012年，纺织行业销售达到410亿元，占据全部工业产值的“半壁江山”。
纺织业需要提档升级，走高端现代之路；纺织业需要打造一个新型的产业集群。2012年，常安纺织园开建，成为南通市“3+3+N”重点板块中的高端纺织园区。
立下愚公移山志，能破万重困难关。海安经济技术开发区对苏南、上海区域14个重点产业板块进行研究，形成靶向招商的调研报告，吸引投入产出大、资源消耗小、管理水平高、设备配置强、环保规范好的优质现代纺织业项目落户。
纺织园从资源配置、环评审批、金融政策、科技奖补政策等方面为企业发展保驾护航，不断促进企业转型升级，努力打造高端纺织印染企业。海安凯美纺织科技有限公司是常安纺织园投产较早的企业之一。投产初期，以生产窄幅的短毛绒染色产品为主，各项基础设施、能源供给不够完善，年销售额不足2000万元，经过织造、印花、染色、后整理全流程产业链改造后，主营中高档服装、玩具绒等面料。2021年实现销售2.2亿元。
纺织园管理办公室常务副主任张小飞说，经过10年发展，海安现代高端的纺织集群从无到有，成为海安十大产业集群之一，而且进驻的企业越来越多，发展得也越来越好。
武汉纺友是中国恒天、经纬纺机旗下的数字化服务提供商
2014年9月成立于武汉光谷，2015年取得高新技术企业认证、双软企业认证。致力为制造企业用户营造精细化制造管理平台，提供MES/MOM/ERP系统定制、数据采集、数据可视化；产品3D展示视频/云展厅/VR应用产品等多项数字化服务。
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来源： 南通日报、新华网江苏
编辑：纺机网综合整理，转载请注明来源
#元器件那些事#
车辆电气化是交通运输行业实现减排的途径
本文概述了重型车辆电动化方面的电力电子技术详情，通过研究由能源生成、存储、运输和消耗构成的价值链，可帮助减低交通运输领域的碳排放，如图1所示。
【导读】本文概述了重型车辆电动化方面的电力电子技术详情，通过研究由能源生成、存储、运输和消耗构成的价值链，可帮助减低交通运输领域的碳排放，如图1所示。
53.jpg
图1：基于清洁的可再生能源的
电动化交通运输
1. 简介
卡车、公交车和工程车辆亦称为重型车辆，据估算这些车辆的碳排放占据了交通运输领域排放量的25%，在欧洲总体温室气体排放量中占据了6%。
由于线上业务活动蓬勃发展，可以观察到跨越各大洲的长途交通运输业务出现相应的大幅增长，以及城市内的物品配送运营活动不断增加，这种状况并不限于欧盟地区。根据美国交通局公布数据[2]，在美国卡车车辆每年行驶里程大约为2960亿公里，燃烧了1130亿升汽油，进而产生多达2.94亿公吨的二氧化碳量。
在法规和更严格的排放要求推动下，车队运营商越来越多地转向使用零排放车辆。业界认为在全球范围所有主要城市中，提升公共交通以减少私家车数量是减低大都市碳排放的另一个重要考虑。在这个方面，使用零排放车辆运营是目标选择，最好与绿色的可再生能源相结合。
超过 3.5 吨级重型车辆的电动化是一项涉及多学科的艰巨任务，也是功率半导体产品面临的特殊挑战。与设计运行时间约为 8000 小时的典型客用车相比，卡车或公交车的使用寿命则要长得多(包括使用寿命和正常运行时间)。通用目标要求是一年 360 天、每天8 到 10 小时运行时间。预计这些车辆每天行驶多达 400 公里，在 15 年使用寿命期间总计行驶里程超过 200 万公里。在这方面，城市交通中使用的公交车同样面临挑战，因为它们单日需要行驶 200-300公里。而且，这些公交车辆固有的启停模式(start-stop-mode)带来了更多的难题。
全电动重型车辆包含了众多子系统，这些子系统需要使用非常可靠的解决方案。图 2 以电力电子器件为重点进行了深入的剖析。
54.jpg
图2：“重型车辆”应用概述
经过十年来的电池技术发展，车辆电池成为了一个可行的解决方案，甚至对于电动重型车辆亦然。在过去十年中，每度电的价格已经下降了大约88%[3]。由于业界开发新的材料和生产工艺，以及制造能力不断增加，预计电价还将会进一步下降。同时，电池的能量密度持续增加，媒体不断报道有关技术突破的新闻。
电池可支持的充电循环次数是决定性参数，这代表着电池的使用寿命，因而非常重要。先前的凝胶式铅酸电池技术可提供几百次充电循环，而现代的锂电子电池则可以达到几千次充电循环。全球范围的电池制造商都在努力实现进一步的改善，并且已经公布了可实现超过10,000次循环和高达1 kWh/kg能量密度技术[4]。
所有这些因素使得车辆电池方案变得越来越有吸引力，甚至对于长距离车辆运营亦如此。接下来的挑战是在合理时间内为车辆充电，而所谓的合理与否，很大程度上取决于车辆的使用情况。
对于作为当地载客工具的客运公交车，最常见的选择是在轮班或夜间的休息时间停靠在车站里充电。在这种情形下，合理时间是指公交车闲置在停靠站中的几个小时。另一个选择则是在专门的充电站点进行充电。由于只有几分钟的时间，需要更高的充电功率才能向电池注入足够的能量。由于可在几个站点进行充电，可以考虑与在停靠站充电的方式相结合。
对于用于物流运营的卡车，就无法容忍花费几个小时充电的暂停作业。在这种情况下，必须在休息时间进行充电，而休息时间是驾驶员必须遵守的法律规定。未来没有驾驶员的自动驾驶卡车，甚至不需要休息。最理想的选择是在技术上实现最短时间充电。
因此，需要将支持这类车辆运营的基础设施视为价值链的一部分。
2. 电动化交通运输价值链
从可再生能源系统的发电到电解、传动系统、充电器和较小的车载应用，在交通运输价值链上可以找到功率范围从几瓦到几兆瓦的设计。
图3是相互连接部件的示意图。
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图3：用于从发电到电能消耗各阶段的
Littelfuse功率半导体产品
所有这些应用均需要使用高效和可靠的电子子系统。在这个严苛的环境中，控制、保护、传感器和电力电子器件无所不在，以安全高效地处理能量传输。如图所示，Littelfuse产品可以用于使用可靠的元器件来构建、运营和维护电动化交通运输环境。
3. 能量存储
对于为移动应用设备供电，现有三种主要的储存电能方法，每种方法各有其优缺点。
1. 在电场中使用电容器直接能量储存。电容器能够以非常高的速率进行充电和放电，从而提供极高的功率密度。除此之外，电容器不会像电池那样受到充电的影响，可以轻松实现数百万次充电循环。根据公式EC=1/2 C·U2，储存能量由电容器的容量和允许电压而定义。在技术方面，高电压的电容器只有低电容量，反之亦然。由于电容器以kWh/dm³为单位测量的能量密度低于电池，因而可以结合电容器与电池以提供高峰值功率，而电池充当主要的储能装置。
2. 在化学方面，能量储存在电池中。对于给定的电池化学，充放电能力受到化学过程的限制。现代的锂离子电池每公斤可以储存多达0.2到0.3kWh电能，这在目前的大多数应用中受到欢迎。在循环稳定性方面，目前采用的化学物质可以实现几千次充放电循环。
3. 从化学过程中获取作为能量载体的氢气，并在第二步中进行纯化。通过电解将水分离成氧气和氢气，提供了使用可再生能源来支持过程的方法。在所谓的燃料电池中，氢气和氧气会依次反应并产生电能。今天大多数可用的氢气是使用蒸汽重组器从石油和天然气中提取出来的。
4. 车辆与传动系统
如图4框图所示，重型车辆的传动系统在技术上与电动客用车的并没有太大的区别。
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图4：电池电动车辆的简化框图
重型车辆与客用车相比具有两项主要的区别。重型车辆的连续功率输出水平超过了客用车，在使用寿命方面也是同样。通常情况下，如果客用车的使用寿命是6000至8000个工作小时，那么卡车和公交车的使用寿命应该是它们的10倍之多。
尽管如此，商用车使用的电机大多数为永磁同步电机，由二级逆变器控制，如图5所示。
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图5：电动车辆传动系统的典型动力部分
图6所示是将氢气和氧气转化为水、热能和电能的燃料电池作为电源的扩展框图。大储槽中装有氢气，仍然需要电池在加速期间提供峰值功率，并在恢复期间储存能量。
1656677506999167.png
图6： 使用燃料电池的电动
车辆传动系统框图
除此之外，在构成燃料电池和电池之间接口的DC-DC转换器中，还需要更多的电子电力器件。
燃料电池传动系统固有的重要部件是压缩机，压缩机驱动强烈的气流进入燃料电池中，这些空气中含有平衡氢气和氧气所需要的氧气。
通过仔细研究燃料电池，可以了解到压缩机方面的挑战。图7是使用氢气进行能源转换所使用部件示意图。
1656677491769338.png
图7：燃料电池能量转换系统
根据燃料电池内需要的气体平衡，可以估算实现150 kW连续运作所需的气流：
● 1 kg H2 和8 kg O2生成大约20 kWh电能
● 每小时需要7.5 kg H2 + 60 kg O2
● 1 m²空气重量为1.2 kg，含有0.24 kg氧气
由此可见，每小时必须向燃料电池提供250 m³大气空气。由于燃料电池的负载可能变化得非常快，压缩机需要具备快速启动能力，这往往需要在几分之一秒内从零加速到100%速度。由于这些要求，驱动压缩机之逆变器的额定功率通常为20-40 kW。
如要真正将基于燃料电池的车辆作为一项绿色技术，就必须使用可再生能源来制造氢气。从石油或天然气中提取氢气是一个技术选项，但这种所谓的“黑氢”(black hydrogen)会出现副产品，也就是导致大量二氧化碳产生。
目前，业界正在考虑将风能和太阳能等可再生能源的电力与电解运作相结合，从而将水分离成氢气和氧气。特别地，如果用于消耗多余的电力，这种做法是支持电网稳定性以及生成氢气作为副产品的很好选项。世界各国纷纷制订计划，要将氢气作为减少温室气体排放的基石技术。
电解是直流电流驱动的应用。单个电解槽的正向电压低于2V，但在工业制氢中可能需要数千安培电流量。图8中的B12C拓朴结构是最普遍的兆瓦（MW）级整流方案。
1656677463816704.png
图8：带有B12C的整流器拓朴结构，也称为B6C-2P
十二脉冲B12C拓朴结构，也可以视为两个B6C结构的并联，称为B6C-2P。即使没有平滑和滤波，也可以在直流侧实现非常低的电压波纹。单级AC-DC能量转换也可以实现出色的效率。
使用的相关电子电力器件是采用压接封装的晶闸管或 IGBT器件，通常安装在所谓的器件堆栈中。IGBT的额定电流高达4500 A，晶闸管甚至超过8000 A。这些器件可以轻易满足高电流要求。此外，压接封装的短路故障(short-on-fail)特性带来了更好的可靠性和系统可用性。
“找元器件现货上 唯样商城”
车辆电气化是交通运输行业实现减排的途径
本文概述了重型车辆电动化方面的电力电子技术详情，通过研究由能源生成、存储、运输和消耗构成的价值链，可帮助减低交通运输领域的碳排放，如图1所示。
【导读】本文概述了重型车辆电动化方面的电力电子技术详情，通过研究由能源生成、存储、运输和消耗构成的价值链，可帮助减低交通运输领域的碳排放，如图1所示。
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图1：基于清洁的可再生能源的
电动化交通运输
1. 简介
卡车、公交车和工程车辆亦称为重型车辆，据估算这些车辆的碳排放占据了交通运输领域排放量的25%，在欧洲总体温室气体排放量中占据了6%。
由于线上业务活动蓬勃发展，可以观察到跨越各大洲的长途交通运输业务出现相应的大幅增长，以及城市内的物品配送运营活动不断增加，这种状况并不限于欧盟地区。根据美国交通局公布数据[2]，在美国卡车车辆每年行驶里程大约为2960亿公里，燃烧了1130亿升汽油，进而产生多达2.94亿公吨的二氧化碳量。
在法规和更严格的排放要求推动下，车队运营商越来越多地转向使用零排放车辆。业界认为在全球范围所有主要城市中，提升公共交通以减少私家车数量是减低大都市碳排放的另一个重要考虑。在这个方面，使用零排放车辆运营是目标选择，最好与绿色的可再生能源相结合。
超过 3.5 吨级重型车辆的电动化是一项涉及多学科的艰巨任务，也是功率半导体产品面临的特殊挑战。与设计运行时间约为 8000 小时的典型客用车相比，卡车或公交车的使用寿命则要长得多(包括使用寿命和正常运行时间)。通用目标要求是一年 360 天、每天8 到 10 小时运行时间。预计这些车辆每天行驶多达 400 公里，在 15 年使用寿命期间总计行驶里程超过 200 万公里。在这方面，城市交通中使用的公交车同样面临挑战，因为它们单日需要行驶 200-300公里。而且，这些公交车辆固有的启停模式(start-stop-mode)带来了更多的难题。
全电动重型车辆包含了众多子系统，这些子系统需要使用非常可靠的解决方案。图 2 以电力电子器件为重点进行了深入的剖析。
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图2：“重型车辆”应用概述
经过十年来的电池技术发展，车辆电池成为了一个可行的解决方案，甚至对于电动重型车辆亦然。在过去十年中，每度电的价格已经下降了大约88%[3]。由于业界开发新的材料和生产工艺，以及制造能力不断增加，预计电价还将会进一步下降。同时，电池的能量密度持续增加，媒体不断报道有关技术突破的新闻。
电池可支持的充电循环次数是决定性参数，这代表着电池的使用寿命，因而非常重要。先前的凝胶式铅酸电池技术可提供几百次充电循环，而现代的锂电子电池则可以达到几千次充电循环。全球范围的电池制造商都在努力实现进一步的改善，并且已经公布了可实现超过10,000次循环和高达1 kWh/kg能量密度技术[4]。
所有这些因素使得车辆电池方案变得越来越有吸引力，甚至对于长距离车辆运营亦如此。接下来的挑战是在合理时间内为车辆充电，而所谓的合理与否，很大程度上取决于车辆的使用情况。
对于作为当地载客工具的客运公交车，最常见的选择是在轮班或夜间的休息时间停靠在车站里充电。在这种情形下，合理时间是指公交车闲置在停靠站中的几个小时。另一个选择则是在专门的充电站点进行充电。由于只有几分钟的时间，需要更高的充电功率才能向电池注入足够的能量。由于可在几个站点进行充电，可以考虑与在停靠站充电的方式相结合。
对于用于物流运营的卡车，就无法容忍花费几个小时充电的暂停作业。在这种情况下，必须在休息时间进行充电，而休息时间是驾驶员必须遵守的法律规定。未来没有驾驶员的自动驾驶卡车，甚至不需要休息。最理想的选择是在技术上实现最短时间充电。
因此，需要将支持这类车辆运营的基础设施视为价值链的一部分。
2. 电动化交通运输价值链
从可再生能源系统的发电到电解、传动系统、充电器和较小的车载应用，在交通运输价值链上可以找到功率范围从几瓦到几兆瓦的设计。
图3是相互连接部件的示意图。
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图3：用于从发电到电能消耗各阶段的
Littelfuse功率半导体产品
所有这些应用均需要使用高效和可靠的电子子系统。在这个严苛的环境中，控制、保护、传感器和电力电子器件无所不在，以安全高效地处理能量传输。如图所示，Littelfuse产品可以用于使用可靠的元器件来构建、运营和维护电动化交通运输环境。
3. 能量存储
对于为移动应用设备供电，现有三种主要的储存电能方法，每种方法各有其优缺点。
1. 在电场中使用电容器直接能量储存。电容器能够以非常高的速率进行充电和放电，从而提供极高的功率密度。除此之外，电容器不会像电池那样受到充电的影响，可以轻松实现数百万次充电循环。根据公式EC=1/2 C·U2，储存能量由电容器的容量和允许电压而定义。在技术方面，高电压的电容器只有低电容量，反之亦然。由于电容器以kWh/dm³为单位测量的能量密度低于电池，因而可以结合电容器与电池以提供高峰值功率，而电池充当主要的储能装置。
2. 在化学方面，能量储存在电池中。对于给定的电池化学，充放电能力受到化学过程的限制。现代的锂离子电池每公斤可以储存多达0.2到0.3kWh电能，这在目前的大多数应用中受到欢迎。在循环稳定性方面，目前采用的化学物质可以实现几千次充放电循环。
3. 从化学过程中获取作为能量载体的氢气，并在第二步中进行纯化。通过电解将水分离成氧气和氢气，提供了使用可再生能源来支持过程的方法。在所谓的燃料电池中，氢气和氧气会依次反应并产生电能。今天大多数可用的氢气是使用蒸汽重组器从石油和天然气中提取出来的。
4. 车辆与传动系统
如图4框图所示，重型车辆的传动系统在技术上与电动客用车的并没有太大的区别。
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图4：电池电动车辆的简化框图
重型车辆与客用车相比具有两项主要的区别。重型车辆的连续功率输出水平超过了客用车，在使用寿命方面也是同样。通常情况下，如果客用车的使用寿命是6000至8000个工作小时，那么卡车和公交车的使用寿命应该是它们的10倍之多。
尽管如此，商用车使用的电机大多数为永磁同步电机，由二级逆变器控制，如图5所示。
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图5：电动车辆传动系统的典型动力部分
图6所示是将氢气和氧气转化为水、热能和电能的燃料电池作为电源的扩展框图。大储槽中装有氢气，仍然需要电池在加速期间提供峰值功率，并在恢复期间储存能量。
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图6： 使用燃料电池的电动
车辆传动系统框图
除此之外，在构成燃料电池和电池之间接口的DC-DC转换器中，还需要更多的电子电力器件。
燃料电池传动系统固有的重要部件是压缩机，压缩机驱动强烈的气流进入燃料电池中，这些空气中含有平衡氢气和氧气所需要的氧气。
通过仔细研究燃料电池，可以了解到压缩机方面的挑战。图7是使用氢气进行能源转换所使用部件示意图。
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图7：燃料电池能量转换系统
根据燃料电池内需要的气体平衡，可以估算实现150 kW连续运作所需的气流：
● 1 kg H2 和8 kg O2生成大约20 kWh电能
● 每小时需要7.5 kg H2 + 60 kg O2
● 1 m²空气重量为1.2 kg，含有0.24 kg氧气
由此可见，每小时必须向燃料电池提供250 m³大气空气。由于燃料电池的负载可能变化得非常快，压缩机需要具备快速启动能力，这往往需要在几分之一秒内从零加速到100%速度。由于这些要求，驱动压缩机之逆变器的额定功率通常为20-40 kW。
如要真正将基于燃料电池的车辆作为一项绿色技术，就必须使用可再生能源来制造氢气。从石油或天然气中提取氢气是一个技术选项，但这种所谓的“黑氢”(black hydrogen)会出现副产品，也就是导致大量二氧化碳产生。
目前，业界正在考虑将风能和太阳能等可再生能源的电力与电解运作相结合，从而将水分离成氢气和氧气。特别地，如果用于消耗多余的电力，这种做法是支持电网稳定性以及生成氢气作为副产品的很好选项。世界各国纷纷制订计划，要将氢气作为减少温室气体排放的基石技术。
电解是直流电流驱动的应用。单个电解槽的正向电压低于2V，但在工业制氢中可能需要数千安培电流量。图8中的B12C拓朴结构是最普遍的兆瓦（MW）级整流方案。
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图8：带有B12C的整流器拓朴结构，也称为B6C-2P
十二脉冲B12C拓朴结构，也可以视为两个B6C结构的并联，称为B6C-2P。即使没有平滑和滤波，也可以在直流侧实现非常低的电压波纹。单级AC-DC能量转换也可以实现出色的效率。
使用的相关电子电力器件是采用压接封装的晶闸管或 IGBT器件，通常安装在所谓的器件堆栈中。IGBT的额定电流高达4500 A，晶闸管甚至超过8000 A。这些器件可以轻易满足高电流要求。此外，压接封装的短路故障(short-on-fail)特性带来了更好的可靠性和系统可用性。
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