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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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#滴滴# #股市# #打车# #出租车# 忽然被摘牌退市,会带来什么影响呢?→《突发!滴滴被摘牌退市!打车业务和开票业务…...》

近来,新东方的“双语带货”火出圈了,3天涨粉130万!新东方的股价更是在线狂涨,6月13日新东方股价暴涨100%。

一家欢喜一家愁,同为在美上市的中概股滴滴的处境则大相径庭。

美东时间6月10日,是滴滴(股票代码:DIDI)在纽约证券交易所的最后一个交易日。

历时345天,超级独角兽滴滴最终以主动退市的方式收场。

无独有偶,近来多只在美上市的中概股频频被美国证监会点名,中概股在美似乎举步维艰。

2022年3月8日以来,美国证监会根据2020年底颁布的《国外公司问责法案》,公布了8批不符合美国审计监管要求的公司名单,其中共有139只中概股列示在“预摘牌”公司名单中,共有23只中概股列示在在“确定摘牌”公司名单中。

目前在美股的中概股公司共约250家,上榜公司数已经超过六成。

滴滴缘何主动退市?被美国证监会点名的中概股是否也同样危机重重呢?

上市以来挫折不断,滴滴退市以重整旗鼓

2012年9月9日,小桔科技在北京成立并推出嘀嘀打车APP,旨在为用户提供出租车在线叫车服务。2014年,“嘀嘀打车”正式更名为“滴滴打车”。

自2012年上线以来,滴滴便是资本市场的宠儿,在一级市场融资23次,融资总额逾200亿美元。在多轮“烧钱”大战中,滴滴先后战胜了快的、优步、美团等一众同类市场的竞品。

滴滴是国内网约车行业当之无愧的龙头,称霸网约车市场。

2021年6月30日,在大众视野之外,滴滴匆匆在纽交所上市,从向美国证监会提交IP0申请到成功上市仅用时20天。

滴滴上市之初表现是非常亮眼的,以区间上限14美元实际发行3.17亿股美国存托股份,募资逾 44 亿美元。2021年第一季度滴滴实现了难得盈利,利润达54.83亿元。

在这个时候上市不可谓不明智,对于滴滴IPO估值非常有利。以发行价计算,滴滴IPO估值高达671亿美元。

然而,自滴滴上市起便伴随着网络安全的监管问题。

在滴滴上市后的第三天,2021年7月2日滴滴被实施网络安全审查,并暂停滴滴在中国的新用户注册;7月9日,滴滴旗下25款APP被集体下架,原因是存在违反中国相关法律法规收集个人信息的问题;7月16日,国家网信办等7个部门联合进驻滴滴,开启网络安全审查。

2021年12月,滴滴相关app如滴滴加油、DiDi-Rider等陆续恢复上架。

但是截止2022年6月,与用户出行息息相关的核心app——滴滴出行仍旧没有上架。

作为行业龙头的滴滴身陷监管风波,其他同类竞品便伺机而动,整体行业竞争加剧。

据全国网约车监管信息交互平台统计,截至2021年6月30日,全国共有245家网约车平台公司取得网约车平台经营许可。

除了滴滴外,市场上有着数量庞大的网约车平台。这其中包括:三大央企出资的T3出行,传统汽车制造商推出的享道出行、曹操出行、和首约出行等,背靠阿里巴巴的聚合式打车平台高德打车,背靠腾讯的美团打车等等。

在滴滴APP下架事件后,多家打车平台便立即推出了大力度补贴活动,美团打车的补贴力度甚至远大于其刚上线时的水平。

2021年6月,订单量超过30万单的网约车平台共13家。而在2022年3月,订单量超过30万单的网约车平台共18家。一些平台在滴滴监管风波中取得了长足的发展。

滴滴下架APP事件和竞争对手的突起使得滴滴市场占有率降低。

早在滴滴合并优步以后,滴滴已经占据国内九成市场份额。根据网约车监管信息交互平台的数据显示,2020年10月滴滴订单量达56200万单,是排在第二名的曹操出行的订单量的34倍,占据整个市场订单量约九成。2020年,滴滴拥有3.77亿注册用户和1300万名司机,8157万活跃乘客数量。

2021年7月以后,滴滴的市场占有率有所降低。滴滴上市时日均约2500万单,而2021年7月后日均订单约2000万单,下降20%左右。

相关推算结果指出,滴滴现今市场占有率已经跌至七成以下。

与市场占有率降低相伴而来的是滴滴营业收入的降低。

2021年Q3,滴滴总营业收入426.75亿元,环比下降11%,同比下降2%。总营业收入下降的主要原因是国内出行业务收入的降低,2021年Q3国内出行业务收入为390.09亿元,环比下降13%,同比下降5%。而国际出行业务收入和其他收入都保持着小幅度的增长。

2021年Q4,滴滴的总营业收入和国内出行业务收入依旧保持着下降的趋势。

在核心业务国内出行业务受到制肘、增长乏力的情况下,滴滴在网约车之外的其他领域的尝试也不容乐观。

依靠在出行领域积累的用户规模,滴滴在社区团购、外卖和造车等领域都试图做出努力。

滴滴2018年推出的外卖业务,与美团价格大战48小时,收获相关警示部门警告一张,最终悄然退出。

2021年滴滴投入大量资金的社区团购业务橙心优选亏损208亿,占2021年全年亏损的40%。

2020年,滴滴开始布局造车相关领域。2020年5月,滴滴旗下自动驾驶公司完成首轮超5亿美元融资。造车是典型的“烧钱”行业,滴滴在这一领域未来表现如何需要时间给我们答案。

作为以“烧钱”模式见长的互联网平台,滴滴的亏损并不是短暂的,而是长期的。

从2020-2021年滴滴的亏损情况可以看出,除了2021年Q1,滴滴都是处于亏损状态的。而滴滴正是趁着盈利的这一季度火速上市,获得了非常好的市值估值。

而由于监管问题等各方面原因,在滴滴上后的2021年第三、四季度,滴滴的亏损均接近500亿,约是2021年第二季度亏损的2.5倍。这个业绩表现与滴滴在上市前2021年第一季度相比,对投资者来说落差实在太大。

股价跌跌不休,市值缩水近九成。

美东时间5月23日,在宣布退市的消息后,滴滴股价先涨后跌,截至收盘跌5%,报1.43美元,与上市初相比下跌超九成。

最后一个交易日6月10日,滴滴以2.29元收盘,总市值停留在111.16亿美元,市值缩水近七成。

得不到妥善解决的数据监管问题,业绩表现的持续不佳,导致滴滴市值的大幅缩水,促使滴滴一步步走向退市。

退市不相当于企业破产

滴滴将在港股卷土重来

对于滴滴退市我们也应该保持清醒的认识,退市不相当于企业破产,不意味着股票完全退出流通,所以也不会直接影响滴滴的业务以及开发票的处理。

美国证券市场中,股票退市是正常现象。自愿退市公司的股份可在场外柜台交易系统(OTCBB)继续交易。场外柜台交易市场是一个交易中介系统,进入门槛和监管力度远低于纽交所等主板市场。该市场不需要完善的财务信息披露,但需要在美国证监会注册和提交有效文件,滴滴完全满足该市场的进入要求。

事实上,滴滴的营业总收入态势良好。2021年营业收入1738.27亿,2020年营业收入1417.36亿,同比上涨22.65%;且2021年营业收入力超疫情前2019年的1547.86亿,滴滴正在逐步走出疫情的影响,运营步上正轨。

且无论竞争对手如何使尽浑身解数,滴滴始终是市场份额超过50%的当之无愧的行业领头羊。我国网约车市场依然保持着“一超多强”的格局,各平台想挑战滴滴的霸主地位仍需努力。

从纽交所主动退市,再转到场外市场挂牌,滴滴这么做的意图是等待下一步转换成其他交易所的上市股票。

其实早在2021年12月3日便宣布启动在纽交所退市的工作,将在港交所上市!但是在港交所市场面临着更高的准入门槛,滴滴任重道远。

可以预见退市只是暂时的,我们应对滴滴保持信心,期待它在港股卷土重来。

是否危机四伏?

超六成中概股上榜摘牌名单

截止6月10日,共有23只中概股列示在在“确定摘牌”企业名单中,比较知名的公司包括百度、微博、爱奇艺等;共有139只中概股列示在“预摘牌”名单中,比较知名公司包括中石油、京东、网易、拼多多等。

滴滴的主动退市,不禁让投资者们联想到,频频上榜美国证监会的“预摘牌企业”和“确定摘牌企业”榜单的中概股们,是否也面临着退市危机?

对此,我国证监会给了投资者们一场定心丸。证监会认为,滴滴自主退市这一特定个案,与其他在美上市中概股无关,与目前正在进行的中美审计监管合作磋商无关,不影响双方合作进程。

无论是“预摘牌”还是“确定摘牌”,都不代表这些公司一定会从美股摘牌。

中概股公司确实承受多重压力,一个关键因素是中美审计监管的合作形式有一些客观问题。

今年3月31日,中国证监会国际部负责人公开表示,列入退市风险清单的公司是否会在未来两年真正退市,最终取决于中美审计监管合作的进展与结果。

频频上榜摘牌名单,对中概股的股价产生了一定的负面影响,早前中概股股价持续下跌。

但是近来在退市压力下,中概股逆势上涨。

6月10日,而美股三大指数开盘集体下跌的情况下,热门中概股多数上涨,新东方涨超11%,拼多多涨超5%,阿里巴巴、京东涨超3%。

中概股很多是新经济的代表,比如众多在美上市的互联网巨头。尽管面临退市的压力,但是对于它们的发展前景,市场是比较看好的,在前期股价下跌以后必定会迎来一定程度的回弹。

相关人士指出,随着监管的加码,以及摩擦升级,回归可能是大势所趋。

中概股回归港股或者A股是有先例的。2020年8月在美股上市的贝壳找房,早前发布公告称A类普通股将在香港联交所主板上市。知乎、百济神州、小鹏汽车、理想汽车,都在美股和港股双重上市。

“还记得2012年北京的那个冬夜,下着大雪。我的夹克难挡寒风凛冽,但与我一样,在我前后排着一长队冻僵的人,他们沮丧地等待出租车载他们回家……那一年,我们推出滴滴出行,目标很简单,就是让人们的出行更容易。”程维在招股书的开头写道。

无论如何,滴滴为我们的美好出行贡献过一份举足轻重的力量。

期待滴滴不忘初心,积极配合整改,卷土重来。期待中美就中概股的审计监管问题达成共识,为中概股在美融资创造良好的条件。


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