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独家专访 依必安派特洁净室领域的隐形冠军绿色科技EC技术风机可
发布日期:2019-08-11 17:53   来源:未知   阅读:

  依必安派特集团(ebm-papst Group)是全球领先的风机和电机制造商。自1963年创立以来,不断为全球市场设定新的行业标准,从可实现智能互联的EC技术风机到根据空气动力学优化改进的叶片,再到生态友好型材料的使用。

  在2017/18财年,集团销售额突破20亿欧元。在德国、中国和美国等地区拥有28个生产基地和48个销售公司,全球雇员人数多达15,000人。风机和电机产品广泛运用于通风、空调、制冷、家电、供暖、汽车、驱动技术等多个行业。

  SEMICON China期间,依必安派特中国携商业通风及洁净室相关的解决方案亮相盛会。依必安派特一直关注显示半导体行业的发展,不断洞悉客户需求,并提供完善的产品、服务及解决方案,展出了包括广受通风与空调行业青睐的RadiPac离心风机、FFU和EFU应用的翘楚RadiCal离心风机、以及灵活高效的风墙技术等产品。

  在现代电子产业中,一颗细小的颗粒物均可能造成产品的不良,因此无论是显示面板厂或者半导体晶圆厂,对无尘等级要求都非常严格。

  无尘室对其通风系统有特殊要求,包括充足的空气流量和压力、精确的温度和湿度调控以及始终如一的空气质量。风机过滤单元(FFU)则是实现这些要求经济有效的解决方案。

  而依必安派特的RadiCal离心风机则是FFU应用的首选,它兼具噪音低和能耗低的特点。RadiCal的风机叶轮由玻璃纤维加强塑料一体成型,这使叶轮的形状可以更好地进行空气动力学优化,在有效降低噪音的同时,显著降低了功耗。同时,它还兼具集群控制功能,因此被广泛应用于大型洁净厂房的建设。在某些对挥发物有严格控制的特殊场合,例如晶圆体制造商,可以选配金属叶轮的离心风机。

  得益于优良的能耗表现和稳定的产品质量,目前公司产品已经广泛应用在显示半导体领域,大部分知名显示面板企业和半导体企业均成为了依必安派特的客户。

  CINNO Research 供应链资深分析师周华有幸受邀参访位于上海自贸区的依必安派特中国公司,采访了依必安派特中国公司行业总监何明睿女士,进行了深入交流。并在专访后参观。

  依必安派特中国行业总监何明睿女士和CINNO Research资深分析师周华合影

  Q:请介绍一下无尘室净化技术的发展历史和未来趋势以及依必安派特在这个发展趋势中的贡献

  首先是无尘等级方面,无尘室对洁净度的要求越来越高。以ISO标准来看,像TFT LCD前段工艺均要求在Class 10-100以内,而半导体晶圆工厂的要求则更为严苛,必须在Class1-10以内。

  其次是无尘净化车间面积也在不断扩大。 以目前全球最大的液晶显示器项目武汉京东方10.5代厂房为例,其总建筑面积达142万平方米,相当于5个鸟巢,其中绝大部分区域都是高洁净度要求的无尘室。

  首先是无尘室净化方案,由原先的空调+层流罩发展为目前的空调+FFU的解决方案,并已成为一种行业趋势。随着无尘室面积的不断扩大,对于通风系统的要求也在不断提升。因此,通风系统也由原先的单一大型空调统一送风模式,升级为现在的每个独立单元可局部按需控风。这样的设计使得无尘室设计自由度大幅提升,可以适用于超大面积的、复杂的净房设计。独立控制的FFU单元可以非常简易地通过增减局部FFU数量来应对无尘室局部洁净度的调整,或者调整整体FFU的密度实现无尘室无尘等级的改造升级。

  其次是FFU风机过滤单元的进步。一台完整的FFU由风机+HEPA(高效过滤器)+框架壳体构成,其中风机对FFU的工作效能起到决定性作用。在过去数十年中,依必安派特已经完成了多次风机的技术迭代。风机由早期的传统AC风机升级为与可控硅调速器或变频调速器配合的AC风机,最后再改进到目前的无极调速EC风机。

  EC风机和AC风机最主要的区别即AC风机必须通过可控硅调速器、变频器等外部设备的配合才能实现调速,而EC风机利用脉宽调制方式实现无极调速,这样使得FFU的控制更精准。

  与传统异步电机相比,拥有绿色科技EC技术的电机效率高达90%, 相比之下AC电机效率只有70-80%。高效率不仅意味着更好的能效表现,以及更长的使用寿命。

  在部分负荷运行时,EC技术的能效优势也非常明显,因为内置电子元件使得EC电机可以进行不间断的调控,即能一直根据具体需求进行转速控制。这一优势为诸多应用领域带来了全新的节能契机。

  依必安派特的EC风机同样经历了三次技术革新,早期由于电子元器件的体积较大,发热量较高,因此风机和控制单元往往分离设计。后续随着电子元器件的微型化,风机和控制器集成一体化,配合3D铝制叶轮,集安装简易及能耗低等优点。依必安派特的第三代EC风机产品则建立在公司多年来在空气动力学上的研究成果,全新的RadiCal超凡曲线叶轮采用了优化空气动力学设计的叶型,通过玻璃纤维增强塑料一体成型,将空气紊流的影响降到最低,风机本体能耗减少12%, FFU整体效能可提升5-8%。依必安派特系列风机需经受各种严苛的测试检验:热循环/湿度试验、盐雾试验、HALT试验(高加速寿命试验)、冲击和振动试验。我们在德国、美国和南非等地区拥有自己的研发实验室,将风机置于不同的恶劣环境下,进行长期运转监测,以保证产品经受各项考验。

  最后则是过滤器方面的改进。过滤材质由玻璃纤维升级为PTFE, 对于风机而言出风阻力减小,能耗可以提升30%左右。此外,出于对洁净室内有机化合物(VOC)浓度的控制,需要在通风系统前置化学过滤器,进而又增加了风机出风阻力。风机的风量和风压都在动态的变化中,工作点呈矩阵状分布,而我们有不同系列的产品可满足不同的客户需求,使得风机的整体工作效率落在需求的工作点内。

  Q:依必安派特风机以品质技术取胜,如何保证质量的前提下同时帮助国内客户降低成本

  何总:依必安派特提倡全生命周期投资理念。选用我们的产品,初期投资可能会比其他品牌略高,但考虑到整个使用周期内的维护成本和能耗费用,我们的产品可以为客户大幅节省支出。

  这主要得益于依必安派特绿色科技EC技术的完美能效表现、可靠的质量保证以及长达100000小时的使用寿命等。

  以依必安派特新型Radical 风机和上一代的风机做对比,该风机在效率和噪音上都有大幅度提升。能耗减少8-12%;噪音减少5dBA. 在现在高世代面板厂(Gen 10.5)的实际应用中,能耗将减少 135KWh/台、年以上,全年将减少运行费用约6.75MCNY。如果是和再之前的旧型号相比,节省的运行费用将更为惊人。

  同时,对同类产品,依必安派特提供不同规格的系列型号供客户选择,方便客户选用客制化的解决方案,减少性能过配造成的浪费。

  最后,依必安派特也在不断探索降低制造成本的方法, 目前我们已经建立了本地化生产基地,并且在保证质量的前提下实现了部分材料的本地化采购。这样不仅增加了产能,而且在成本降低的同时,也让我们的客户从中获益。

  Q:现在无尘室FFU供应商主要为爱美克,美埃,U-Air等跨国公司,手机开奖结果现场直播怎么看国内相关公司的技术水平

  何总:无尘室设计是一个高度复杂的系统工程,FFU是其中的一环,风机又是FFU中的一个重要组成部分。目前先进的FFU供应商主要依托自身过滤器技术,再和先进风机供应商合作制造FFU整机,在无尘室设计以及风机控制方面积累了非常多的专业技术和knowhow,可以达到无尘等级和能耗的优异表现。

  国内相关公司产品目前主要集中在低端小型无尘室使用,在大型高洁净要求的面板产业,半导体产业方面缺乏大量的资金、工程案例和应用经验。

  Q:依必安派特风机在无尘室保证洁净度方面和能耗方面都有哪些技术优势,以及未来风机技术的发展方向

  何总:依必安派特风机的主要技术优势体现在低能耗、高品质和使用寿命长等方面。

  依必安派特技术优势来源于长期专注于空气动力学相关产品研发的成果。我们拥有600多名工程师和技术专家,有完整的风机解决方案,包括先进的电机技术、控制电子和空气动力学技术等。

  我们每年会将销售额的5%投入研发,并和全球领先的空气动力学方面的公司和机构保持合作关系,以此来维持我们的技术领先优势。

  同时为了增强中国区研发的实力以及可以更快速的服务于中国客户,公司投入巨资在上海建设了先进的研发中心,并且实现测试数据与德国总部共享。

  对于未来风机的发展方向,我们认为主轴依然是提高能效,电机效能会进一步提升,先进的电子元件使得能量转化效率更高,最关键的是更符合空气动力学的叶型结构的开发使得空气紊流造成的能量损耗会持续降低。

  何总:目前依必安派特中国生产基地产能为50万台/年, 大概相当于4座京东方10.5代LCD工厂的总需求量,完全可以满足国内显示面板和半导体的需求。

  同时,依必安派特中国去年整体销售量为48万台EC风机,在行业内处于领先地位。

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