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“斗转星移”
稳住工业“能量心脏”
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□四川日报全媒体记者 曹凘源/文 黄潇/图
点位
四川英杰电气股份有限公司
企业独门绝技
英杰电气专注于工业电源设备的研发制造,其产品可将一次能源转换为工业设备所需的二次能源,以这种“斗转星移”的方式,确保工业设备稳定运行。
从精密的电子制造到庞大的智能制造生产线,从新能源发电到轨道交通运行……在现代工业领域,要想让工业设备稳定运转,离不开可靠的电力支撑。
作为连接一次能源与工业设备的关键枢纽,工业电源设备承担着电能转换、稳定调控、安全保障的核心使命,可以将一次能源转换为工业设备所需的二次能源,其中就包括工业设备所需的特定电压、电流规格及形式的电能。就像武侠小说中“斗转星移”的功夫。因此,工业电源设备也被誉为工业系统的“能量心脏”。
在重装之都德阳,就有这样一家企业,多年来专注于以功率控制电源、特种电源为代表的工业电源设备的研发制造,并获得过国家级制造业单项冠军企业、国家级专精特新“小巨人”企业等荣誉,这就是四川英杰电气股份有限公司(以下简称英杰电气)。
该企业的产品已广泛应用于石油、化工、冶金、机械、建材等传统行业以及光伏、核电、半导体、环保等新兴行业,为遍布世界各地的40多个不同行业的1万多家客户提供产品支持。
创新破解行业难题 把非标定制做成行业标杆
走进英杰电气的生产车间,记者最大的感受是,人多且忙碌。
在大力推进“智改数转”的背景下,这里为何没有建设自动化产线?英杰电气副总经理兼技术中心主任崔连润说,答案藏在非标定制里,“这也是行业难点。”
和大多数制造企业不同,工业电源设备面临的第一道难题就是非标定制。其特点是品种多、小批量。“为某个产品建设或者改造产线,成本太高。”崔连润说,但也不能完全从头开始,有些客户要求时间紧,如果全部从零开始,前期投入成本太高,利润被压缩,也会影响企业经营。
如何破题?面对客户“一机一方案”的需求,英杰电气创造性地构建了“标准化+定制化”双轮驱动模式,基于行业共用技术,形成了可复用的多个技术平台。
“我们将控制回路、主回路等拆解为标准化模块,同时把这些模块进行灵活组合,以适配不同需求。”崔连润说,就像搭积木,先用标准化模块搭建主体,再针对客户需求添加个性化组件,这样不仅能大幅度缩短开发周期,还能持续进行更新迭代。
产品可靠性是另一个挑战。在崔连润看来,难点在于既要保障供能安全,又要做到精准控制。
以半导体行业为例,半导体产线对洁净度要求极高,任何一个设备出现故障,都会产生粉尘颗粒,对晶圆造成污染,进而影响产品良率,严重时整条产线都会停用。“工业电源设备就像人体的‘心脏’,是其他工业设备运转的动力源,必须保障供能安全。”崔连润说。
除了保障供能,工业电源设备还有“神经控制器”的作用。
例如,在半导体领域,等离子刻蚀是一种基于等离子体活化反应的干法刻蚀技术,采用射频功率激发气体形成等离子体,通过高活性粒子与材料表面原子发生反应,生成气态产物完成刻蚀。“制程设备对能量的控制精度要求非常高,需要多少能量,电源就要供给多少能量,考验的就是工业电源的控制精度和稳定性。”崔连润说。
从跟跑到领跑 多项产品实现自主可控
在英杰电气的展厅,企业研发生产的晶体硅电源设备被放在显眼的位置。
“我们的晶体硅电源拿到了制造业单项冠军,目前国内市场占有率达70%,国际市场占有率达66.5%。”崔连润说,取得这个成绩并不容易,此前,中国的晶体硅电源一直处于被压制的状态。2010年前后,中国光伏产业正处于从依赖进口到自主可控的转型期。彼时,国内工业电源设备尚在起步期,国外某企业生产的单晶硅生长炉电源不仅在技术方面垄断,且价格高昂。
“2007年,我们的多晶硅电源研发成功,但当时连试机的地方都没有。多方对接下,本地一家企业给了我们机会。”说起当时的情景,崔连润颇为感慨。最终,英杰电气的产品通过验证,很快在业内建立口碑。
“从那之后,我们逐渐实现了从跟跑到领跑的转变。”崔连润介绍,通过逆向研发与创新迭代,英杰电气推出了自主研发的国产晶体硅电源产品。凭借高性价比和服务优势,快速抢占市场份额,数年内便打破了国外企业的垄断。
在半导体行业,英杰电气多年前便开始布局半导体领域的工业电源研发,目前已有多款产品实现自主可控。如英杰电气研发的半导体射频电源自2022年底实现技术突破以来,已批量配套国内多家头部半导体设备企业,产品应用于刻蚀、PECVD(等离子体增强化学气相沉积系统)等设备。目前正与多家业内头部企业推进合作,持续拓展产品市场空间。
“未来,我们将坚持技术自立与持续创新,加快新产品研发迭代,拓展产品应用边界,力争成为工业电源设备领域的‘中国标准制定者’。”崔连润说。
高人
每一步突破都需耐得住寂寞
□四川日报全媒体记者 曹凘源
作为一名深耕工业电源领域十余年的资深研发者,英杰电气研发工程师赵奇的目标很明确——推动国产工业电源核心技术自主可控,在部分行业领域打破国外企业长期的技术垄断,让更多“中国电源”投入实际应用。
“我之前参与设计过一款电源设备,主要应用于半导体制造中的薄膜沉积环节,这是芯片生产的关键步骤之一。”赵奇介绍,此前这个领域的工业电源长期依赖进口,“一旦遇到断供,整个后续生产都要停滞。”
不想受制于人就只能自己搞,于是赵奇带领团队,开始进行自主研发。赵奇说,在早期研发时,由于缺乏经验,团队曾因一个参数偏差导致样机连续出现故障。“我们花了近半年时间逐层排查原因,最终发现是电路布线缺陷导致的寄生参数影响。”在他看来,这类问题只能通过反复验证和迭代解决。
回顾自己的研发工作经历,赵奇坦言,工业电源的研发如同攀登高峰,每一步突破都需耐得住寂寞,要能坚持啃硬骨头,但每当看到自己的成果助力国产设备打破垄断,那种成就感是无价的。如今,赵奇团队推出的国产化电源,不仅解决了行业痛点,还得到了市场验证,新一代产品让国产设备在国际竞争中逐渐崭露头角。
他向记者分享了自己的小目标,短期来看,是完善现有产品线,覆盖更多功率段和电压等级需求。中长期来看,团队将聚焦更高精度的智能电源研发,探索AI算法在电源控制中的应用,进一步提升设备自动化水平。团队正积极拓展产品在半导体、新能源等新兴领域的应用场景,推动国产工业电源多点开花。
