京硅智能施長云：以數字化撬動“開關”的千億市場｜九合portfolio
2023年05月09日
自1864年熔斷絲應用于海底電纜的保護，配電開關已有150多年的歷史，主要作用是斷電和保護，對負荷電流、過載電流和短路電流進行關合和開斷。從早期的保險絲，到如今的空氣開關，配電開關的結構越來越復雜，但大迭代卻很緩慢，基本工作原理未發生變化，仍然是機械式的結構。
進入新的電氣時代，在碳中和的背景下，5G基站、數據中心、建筑樓宇與軌道交通等行業的節能需求爆發，市場供電方式將從傳統的交流配電轉為直流配電。傳統機械斷路器由于開關速度慢、可使用頻次低、拉弧嚴重等問題，無法滿足直流配電的數字化場景需求。
九合被投企業京硅智能針對智能化的配電管理場景，對傳統配電器件進行了顛覆式革新，成功迭代技術路線，在國內率先推出新一代智能固態數字開關，是國內唯一規模量產并落地的數字化配電企業。
九合認為，電力是人類社會和國民經濟的基石，而數字配電開關是電力最基礎的底層執?單元，能夠?泛地應用于通信、交通、建筑、?業、新能源、數據中心等行業領域，在碳中和與數字化的大背景下，存在千億級別的市場規模。
01•新場景下，配電行業面臨百年變局
新能源、新基建和能源物聯網等場景，代表了新的電氣化時代的來臨，在配電方面也遇到前所未有的挑戰。
例如新能源場景中，在2000V以下低壓直流下，傳統配電所使用的熔斷絲、繼電器、惰性氣體等組合，很難達到高安全性，安裝調試不便，成本也較高。
在新基建的場景中，5G基站的數量快速增長，能耗逐年加大，需要遠程管控能耗，傳統配電無法進行精細化的管理。
能源物聯網則要求配電系統具備遠程感知、定位、通訊和控制等多種功能，傳統配電器件的解決方案非常復雜，并且難以進行數字化運維。
京硅智能創始人施長云曾是杭州一所研究院的院長，專注于半導體、傳感器、算法等技術的發展，之前在配電企業擔任了十年的總裁，作為配電行業的“老兵”，具備科研和產業的雙重視角。
他很早就意識到，隨著新能源、新基建的興起，低壓直流配電的需求已經展開。在國家“雙碳”戰略的助推下，2000V以下的直流配電進一步變成剛需。新場景的解決方案需要具有更優越的性能指標，包括更安全的滅弧方式、更快的分斷速度、更長的電氣壽命，以及更強大的功能組合，快速對環境和設備狀態進行感知與響應。
與此同時，在供給側，新材料及磁集成技術、功率半導體、可編程數字信號處理器技術，以及邊緣智能、云計算、AI算法的技術日新月異的發展，出現了多功能芯片、小型化傳感器等，使得跨代際的數字開關新品類成為可能。
2020年，施長云認為上下游共振的timing即將到來，從而創建了京硅智能，對傳統配電器件的熱磁式操作結構進行顛覆式革新，在國內率先推出了全新一代智能固態數字開關，大大提升了電網末端的智能網聯化水平。
02•軟件定義硬件，固態數字開關實現跨代際提升
固態數字開關與傳統機械式開關的原理完全不同，在功能上有跨代際的提升。機械式開關基于熱磁原理，需要較大的電流才能驅動開關。而固態數字開關通過半導體進行通斷，硅進銅退，本身沒有電弧，不僅安全性更高，結構也更加簡單。而且壽命高達千萬甚至上億次，而傳統器件壽命僅有幾千次到1萬次。
同時，固態數字開關能精準的監測電流電壓等數據，再通過軟件的算法對電量進行計算，在遠端App上調節開關的所有工作邏輯和參數，做到微秒級響應速度，比傳統開關響應速度提升了萬倍。
從運營角度看，固態數字開關也更加靈活和智能化，能根據用戶場景，多維度、多邏輯的進行設置，進行精細智能的配電管理。如果希望任何時點的電流都不超過150 安，固態數字開關可以在149.9安的時候掐掉電流，這是傳統開關不具備的功能。
通過硬件平臺化、軟件定義和邊緣智能，固態數字開關集成了多種功能，可代替斷路器、多功能儀表、電氣火災探測器、電表等器件，同時擁有更高的性價比。
在集成多功能的研發過程中，京硅智能進行了多學科融合創新。其中，半導體的定制封裝、電磁力的仿真模擬、強電和弱點的二次融合、傳感算法、微秒級控制等，都存在很高的技術壁壘。
同時，京硅智能運用新材料、新器件的跨界融合，創新的解決問題。根據施長云的介紹，京硅智能曾嘗試了十幾種新材料，研發出固態數字開關最佳的防雷方案。
03•產業生態共融，商業化提速
除了多學科融合，京硅智能的客戶價值主張還包括系統性的功能解耦和重構，這考驗的是市場端和營銷端融入產業生態的能力。比如5G基站的相關方包括運營商、通信基礎設施服務企業、設備商等多個環節，生態里要共同解決的問題是如何更好的節能和降低成本。
需求并不是孤立的，其中一方的需求會影響到其他參與方的訴求。施長云認為，智慧化產品與以前純功能性的產品有很大不同，如果想獲得訂單，要先與利益相關方的研發設計人員和工程應用人員一起坐下來，深入地探討，到底怎么做是最合理的方案，制定產品標準。
過去兩三年中，京硅智能與生態中的相關方做過多次充分的交流，理解場景和生態鏈的訴求，然后把系統性的功能解耦，根據各方訴求再重構，以design in的方式研發產品，使生態中的參與者更好的配合。
而這也是國內創業公司與國外廠商相比，擁有的巨大優勢。中國是全球新能源新基建的制造基地，京硅智能可以近距離地從多種下游場景理解用戶需求，更快的迭代產品，通過all in one的技術把多種功能融合到一起。
所以，京硅智能的產品真正深入到行業中，與行業龍頭企業充分地耦合迭代，其硬件、軟件和控制的邏輯代表了頭部企業的集體共識，建立了穩固的護城河。
得益于國內豐富的下游需求場景，京硅智能在商業化落地和迭代的速度上甚至超過了歐美的競爭對手。2022年，京硅智能在5G、汽車、電池、光儲、綠色建筑等領域都獲了大客戶的訂單或試裝，收入迅速提升。
搭載了京硅數字開關的5G開關電源
事實印證了施長云此前對timing的判斷。技術發展到比較成熟的階段，有新的突破，產業需求也發展起來，不需要長時間的市場培育。上下游結合再加上雙碳、工業4.0、國產替代、降本增效等多重因素的助推，固態數字開關的行業滲透率將快速提升。
未來30 年，配電行業的重要趨勢是“光儲直柔”，即光伏、儲能和直流柔性配電。發電側的光伏、風能產生的是直流電，通過逆變器把直流變成交流電，到末端又通過整流器把交流轉成直流使用。這兩次變換都會增加成本和能量損失，配電的能耗控制至關重要。此外，無人駕駛等場景也需要更加精細的控制熔斷，智能化的配電解決方案將有千億甚至萬億的市場。
04•快速迭代，拓展行業覆蓋度
目前，京硅智能搭建了磁極層、仿真底層等技術平臺，未來將在現有場景的基礎上拓展，覆蓋更廣泛的行業，滿足5G、光儲、工業4.0、綠色建筑、智慧消防、電動汽車、軌道交通等場景的新需求。
在技術端，京硅智能將向技術平臺的上下游深挖，上游包括半導體、SoC集成、軟件算法、磁集成等領域，把硬件技術做得更硬；另外會繼續發展AI軟件端，不斷迭代優化傳感技術、寬程精密計量及核心軟件算法，目前京硅智能也在積極擴充研發團隊。
京硅智能的第三個規劃是繼續推進供應鏈和制造端的升級，用數字化、網絡化和智能化的制造方法，生產具有更高經濟、社會與環境價值的產品，提高產能、交期和性能。
施長云表示，創始人要始終保持開放心態和長期樂觀，帶領公司快速地試錯和迭代，并確保下一次試錯時，縮短迭代周期，提高命中率。
作為京硅智能的早期投資人，九合認為，未來隨著智慧城市與智慧園區的發展，市場對于數字化智能配電開關的需求將會越來越強烈。
京硅智能通過固態數字配電開關與OS云服務系統，為市場與客戶提供“端–邊–網–云–智”一體化的能效管理解決方案。其產品是融合了電力電子、機械電磁、半導體、傳感器、微機控制、新材料的交叉學科產品，屬于電力能源市場中的跨越式創新，研發節奏和性能指標具有全球領先的優勢，將給配電行業帶來重新洗牌的機會。
