项目名称:光伏板智能清洗机器人
牵头单位:北京中电博顺智能设备技术有限公司

北京中电博顺智能设备技术有限公司专注于研发、生产销售光伏电站智能清扫机器人系统,是一家高新技术企业(北京市&中关村),核心研发成员来自南京大学、北京航空航天大学和东北大学,其中1人为高端创新人才千人计划专家。
光伏电站每年因风沙、灰尘和污染所造成的发量损失率超10%,全球电费损失过百亿元人民币。光伏电站大都占地面积巨大,且地处偏僻、自然环境恶劣,水资源紧缺,运维人员数量少;现有的人工、水车的光伏电站清灰模式成本高,效果差,机器人智能化清扫系统是最佳解决方案和确定的行业趋势。
为解决光伏电站清扫市场面临的痛点,中电博顺自主研发出光伏板清扫机器人系统,获得10项国内授权发明专利和10项美国授权发明专利。产品优势:
结构高耐候性:光伏机器人应用场景包括高温(沙漠地区)、低温(高寒地区)、高湿、盐雾、强紫外辐照、高沙尘、强风、落雪等恶劣户外应用环境,普通铁制结构件无法满足抗腐蚀、老化、低温脆性等挑战,使用寿命远低于预期寿命。我公司产品采用全铝结构,主要零部件采用自主的专利液态模锻技术(该技术用于制造高铁接线端子等零件)锻造而成。该技术制造出来的铝合金零件具有强度大、重量轻、防腐蚀等优点。即使在极低温度下仍可保持很高的结构强度,避免常规金属低温脆性导致的断裂和损坏;抗腐蚀特性使其在潮湿和盐雾环境下仍可保证20-25年的使用寿命。
环境适应性要求:光伏电站大多数电站存在连续坡道、高低起伏、板面落差、板面错位、沉降尖角等障碍,对运行在光伏板上的自动清洁机器人适应能力要求极高,同时,这类障碍的存在还会对机器人的可靠性产生影响。我司采用自主专利的行走、防脱、越障、自锁等多项技术,结合智能算法软件,使机器具有自动调整姿态功能、能够适应各类复杂地形,极大地提高了机器的通过能力。
电池耐候性:光伏机器人在白天时间将充电光伏板产生的电能储存在电池中,在早晨或傍晚时分利用储存的电能进行自动清洗。在户外高温和低温环境下,电池寿命会极大的缩短、甚至无法放电。普通十年寿命的铅酸电池在户外的寿命仅能维持6-9个月;2000次循环寿命的锂电池在户外寿命仅能达到300-500次。我司研发的专利锂电池控温、加热技术,可以使常规锂电池的工作温度范围拓宽到+65度到-35度的极大温度范围,且不会有失控起火的风险,锂电池的寿命可以接近或略低于常温循环次数。此方法应用于铅酸电池同样可以延长其寿命至2-3年。
高可靠性:我司采用电机直接驱动的方式,没有任何履带或链条类的传动结构,可有效避免风沙或树叶等异物卡死。轴承全部为德国进口,具备自润滑、自排沙功能,终身无需润滑保养。可有效防止沙尘暴、污染物及盐雾腐蚀造成的损坏。电控板采用工业级户外标准设计,可在-40~85环境温度下可靠运行;表面处理工艺使其具有防尘、防潮、防盐雾腐蚀的能力。抗扰性可达快速瞬变脉冲四级,即使在电站复杂电磁环境和雷电天气下仍能保证系统正常可靠运行。
机器人光伏组件清扫系统正作为行业迫切刚需,成为很多新建光伏电站设计的标配,市场临近爆发期。(1)存量市场:机器人清扫系统的现有市场规模在345.6亿~ 576亿元人民币。光伏电站生命周期25年更换配件和购买维护服务对应每年市场规模约55~88亿元。(2)增量市场:Bloomberb《新能源市场展望报告2018》预测到2050年全球光伏电站装机将从目前的约500GW增长到5200GW(5.2TW)。届时,市场规模在2,256亿元,在电站生命周期内更换配件和购买维护服务每年清扫市场规模约为450亿元。
公司已经与国内主要能源企业建立合作渠道,产品得到客户的认可;公司在印度、中东、北美、南美拥有接受过全面培训的市场和技术服务团队,已经为公司建立了优质的潜在客户群,包括软银新能源(SB Energy)、苏伊士环能、Mahindra Group、Sembcorp、Spring Energy、MplusSolar、First Solar等。
中电博顺从成立伊始,就非常注重自主创新和专利保护,在不断的研发改进过程当中,中电博顺与其知识产权服务合作机构摸索出了一套切实有效的专利挖掘、申请、保护的培育体系。
中电博顺的专利培育工作采取“三分析、三改进、三对抗”原则。
三分析:在专利申请之前,产品问世之前,一要进行知识产权尽职调查(分析),目的在于明确潜在的侵权风险,二要进行竞争对手分析,以明确主要竞品情况,对竞争对手主要知识产权布局情况进行剖析与利用,三要分析本公司知识产权情况,检索现有技术,评估专利授权前景,对技术进行充分评估、拆分与布局。
三改进:在专利申请之后,一要定期对已经申请的专利进行定期改进,形成良性的专利更新机制;二要持续不断的对产品进行改进,产品的改进才是知识产权保护的原动力;三要持续不断地对研发人员、知识产权工作人员进行培训,改变意识、增进技能,与国内外最前沿的知识产权工作进行匹配。
三对抗:在专利授权之后,一要在本公司的知识产权服务商,针对本公司的专利进行对抗,主动寻求本公司专利漏洞并进行补全;二要在公司内部针对本公司专利与竞品公司产品进行模拟对抗,以模拟知识产权实际保护成效;三要在宏观层面上在行业中进行专利布局对抗。