动态信号测试仪原理还有动态信号测试仪30-140db

发布时间:

文 |潘潇雨

编辑 | 彭孝秋

2022年在跨境电商,很多投资人已找不到投资方向。

毕竟开年以来,随着海外线上消费需求逐渐走低,不论是前端的跨境卖家,还是传导至后端的服务商,几乎都在高速行驶的快车道上被按下了暂停键。一个行业里默认的事实是——跨境电商的阵痛期到了。

但即使在这样的阵痛时期,却有一个品类逆风翻盘,在海外销量依旧不减,就是——便携式储能产品。

作为消费电子大军中的一员,便携式储能近两年的发展尤为迅猛,这一点从近期IPO过会的华宝新能源上就可见一斑。根据其招股书,2021年华宝新能源便携式储能产品的销售额达到了18.35亿元,而对比2019年的2.50亿元,销售额翻了近10倍。

华宝新能源的产品收入占比,来源招股书

如果说销量猛增反映了市场热情,那么消费者的认可更让资本坚定了这一赛道。所以一时之间涌入的明星机构不在少数,红杉、高瓴、中金、达晨等纷纷布局。这就催生了如正浩科技(EcoFlow)、德兰明海等创新项目快速发展,其中正浩科技已成为了这一赛道的独角兽并将交表IPO。

新品牌源源不断冒出的同时,专注消费电子产品的大公司也同样看准了这一市场。例如安克创新最新推出的一款757便携式储能产品,带电容量为1229wh,售价1399美金;倍思紧随其后,在4月18日的“一路满电”发布会上发布了售价为3199元的户外数字储能电源。此外,老牌如华为、傲基、品胜等公司,也正在推出各自的便携式储能产品,谁都不愿放过这个风口红利。

倍思新产品

不论是大公司亲自下场,还是资本涌入其中的热钱不断,都充分暴露了这一赛道的火热。那么,便携式储能的春风究竟从何吹起?这一风口还能持续吹多久?如火如荼的市场快要成为泡沫还是仍有想象空间?

在储能市场之前

简单理解,便携式储能可以看作一个“大号充电宝”,之所以将其称作为储能产品,是因为它的带电量及输出功率更大。

便携式储能产品图,华宝新能源招股书

通常,便携式储能产品可按单机带电量划分为两类,一类是带电量为0.5-1kwh的小型、轻便化设备;另一类是带电量在1.5kwh以上的设备,主要可以替代此前柴油发电机的市场。

具体来看,便携式储能的带电量通常在200wh至2000wh之间,输出功率在100w至2200w之间,能够为冰箱、电饭煲等数码设备及小家电供电。同时,由于储能产品通常都携带逆变器,能够支持交流电与直流电输出,而充电宝仅能支持直流电输出。

此外,便携式储能不再仅有USB接口,而是加入了包括AC、DC、Type-C、USB、PD、车用点烟器插头、安德森接口等多种接口。在体型与重量上,便携式储能也更大更重,且售价多在300美元至3000美元之间。

目前,便携式储能主要应用于户外活动及灾难应急等场景,能够为智能手机、平板电脑、无人机、照明灯、冰箱、电饭煲等数码设备及小家电设备供电,从而缓解缺电、停电、应急救援等电力短缺问题。

尽管现在来看,便携式储能已经快要融入到人们生活之中,但再往前几年,便携式储能产品只是一个相对小众且刚起步的市场。而当时在国内,在消费电子版图中一个更被看好的赛道却是——共享充电宝。

随着2016年共享充电宝概念横空出世,资本的热钱迅速烧出了共享充电宝市场的沸腾:怪兽充电、来电、小电等共享充电宝企业先后融资。消费电子的速生速死在这一赛道上体现得淋漓尽致,2017年,共享充电宝行业创下了10天融3亿、40天融12亿的融资神话。

2017年充电宝企业融资表

但同样也在这一年,这一行业迅速迎来白热化竞争。在利润一压再压的价格战下,大量“陪跑”企业被卷出赛道,这意味着,共享充电宝快速爆发的风口也已经快速结束。行业洗牌已落下帷幕,留在牌桌上的玩家只剩了四家——“三电一兽”。

几乎就在共享充电宝快速爆发的同一年,在海外市场,便携式储能产品却开始放量。并且,从销量分布情况来看,美国和日本市场占比超过75%。根据中国化学与物理电源行业协会数据显示,2016年全球便携式储能出货量仅为5.2万台,市场规模仅为0.6亿元,而2017年便携式储能市场增长率突破100%。

不过,这一市场真正爆发,仍离不开新冠疫情的助推。

“大号充电宝”的红利时代

从需求端来看,便携式储能的放量,首先来自于户外活动需求上升。一方面随着2020 年“新冠”疫情爆发,室内场所、影院、主题公园等娱乐设施纷纷关闭,促进了人们走向少数人聚集的户外活动;

另一方面是户外活动方式的转变,也拉动了对离网用电的需求,如精致露营等理念正在户外露营圈内逐渐普及、开展户外活动时所需携带的电子设备及电器产品愈加丰富等。

同时,国内的户外活动需求,也在疫情之后开始快速释放。根据天眼查数据显示,从2011年初至2021年9月底,国内共注册了3.07万家露营地相关企业,其中76%为2020年之后成立,而2021年前三季度新增注册企业达1.52万家,呈爆发式增长态势。

便携式储能市场

其次是随着近年来自然灾害频发,人们对储蓄防灾物品的需求意识开始提升,这一点在日本市场尤为明显。根据中国地震台网中心数据,2019-2020年日本地区5级以上地震的记录数量,明显超过以往年度且呈持续增加趋势,为此2020年日本防灾协会已将便携储能产品列为防灾安全物资认证产品。

需求端的爆发,离不开供给成熟。从储能市场的供给来看,主要在于锂电池技术的升级进步,以及大规模商业化运用下的成本持续降低。

也就是说,储能电池能大规模生产,离不开锂电池技术突破带来的能量密度大幅提升。以特斯拉使用的动力电池为例,其2008年推出的第一辆电动汽车Roadste所使用电芯能量密度大约只有55Wh/kg,而到了2020年推出的2021款Model 3所使用电芯能量密度已超过300Wh/kg。

此外,随着锂电池大规模商业化应用和研发投入增加,锂电池组的平均单位成本呈现持续下降趋势。根据彭博新能源财经(BNEF)数据显示,锂电池组的平均单位成本已由2013年的684美元/kWh,下降至2021年的132美元/kWh,降幅高达80.70%。成本下降也进一步推动了便携式储能产品,开始替代此前小型燃油发电机、铅酸电池等供应。

在层层原因助推下,便携式储能似乎带来了消费电子的下一个红利风口。根据东方证券测算,便携式储能市场在2025年预计将新增出货2470万台,2021-2025 年均复合增速达50%,市场空间达563亿元,年平均复合增速约50%。

速生速死的消费电子周期

然而,消费电子的周期周而复始,“速生速死”也成为了这一品类身上难以抹去的烙印。如今来看,即便是风口正盛的便携式储能市场,也难逃这一“魔咒”。

一个潜在的问题,就在于行业的技术壁垒实则并不高。

目前,根据中国化学与物理电源行业协会数据显示,以市占率来看,市面上主要的玩家前五位分别是华宝新能源、正浩科技(ecoflow)、goal zero、德兰明海和安克创新。其中,华宝新能源以市占率16.6%一骑绝尘排在第一位,之后是正浩科技占据了6.3%,再次是goal zero占据5.6%。

便携储能市场市占率

事实上在现阶段,各家在产品之间的差异化主要体现在电源容量、充电时长以及成本上。但如果拆分各家产品,会发现在主要功能上的差别实则并不大,而更多的比拼点集中在了使用体验上,如快充时长、产品外观重量以及可能拓展的应用方式上,包括租借、B端市场等。

毕竟消费电子行业发展至今,在上游的电芯、逆变器、电子元器件等领域,已经有了相对成熟的供应体系。并且行业的技术壁垒,主要来自于对传统产品的技术积累。

以华宝新能源为例,其核心零部件中的电芯、电池组与逆变器主要来自于外采。而为其提供逆变器的拓邦股份,以及提供电芯、电池组的比克电池,在近三年内一直稳居其前五大供应商之中。

便携储能产品构造,来源东方证券东方证券

核心性能上的趋同,也促使行业在短期内的竞争点集中到了营销端。放在海外流量成本快速上涨的今天,这一体现更是尤为明显。

从2019年至2021年,华宝新能源用于市场推广的费用,从2019年的0.26亿元猛增到了2021年的2.67亿元。在投放手段上,线上开始向YouTube、Facebook和Instagram等社交平台发力,线下则在美国好莱坞山道路、旧金山街道和日本东京地铁等人流量较多的场所投放广告。

营销费用高涨的另一边,却是研发投入止步不前。2019年华宝的研发投入为0.09亿元,而到了2021年,研发投入也仅为0.65亿元。

华宝新能源的市场推广费用,来源招股书

便携式储能市场正在轰轰烈烈地向前奔涌,怎么看这都是一个才刚起步的市场。然而事实上,已有不少投资人告诉36氪:“便携式储能的市场,已经来到了红海阶段。”

在消费电子又一次充满了声音与狂热背后,如何避免“空无一物”、走出差异化,就成了行业迫切寻找的答案。从目前新入场的企业中,可以发现两大方向,一种是将产品延伸至另一市场——家庭储能,不过在家储市场中老牌且成熟的竞争对手并不在少数,比如派能科技、ATL、比亚迪等。

而另一种可能的猜想就是智能化。在智能化日渐充斥着人们生活的今天,每当硬件与营销已经走到尽头时,下一个可能的发力点就集中在了软件系统上。在便携式储能产品上,这一想象就涵盖了将储能设备接入其他智能终端设备中,从而实现模块化的自我检测、自我诊断等,以及充当一个可移动的WiFi或信号发射设备等。

只不过,创造需求并不是一件容易的事,储能产品是否需要变得智能化,也有待市场需求持续验证。

作者名片

欢迎关注36氪华南

1.CS调试模式与应用

1.1常用调制方式

1.2测试中调制方式的应用

2. CS基础标准测试要求

2.1测试原理

电感网络间的敏感设备易受到流经设备的骚扰电流的影响。假设连接设备的电缆系统处于谐振的方式(四分之一波长和二分之一波长或折叠偶极子),由于参考地平面(板)具有150Ω共模阻抗的耦合/去耦装置代表这种电缆系统。如果可能,EUT连接在两个150Ω共模阻抗之间进行实验:一个提供射频信号源,另一个提供电流回路。

2.1试验布局要求

EUT放在GRP上方0.1m±0.05m,所有与EUT连接点的线缆应放置于参考接地平面上方至少30mm。

耦合/去耦装置与EUT的距离在0.1-0.3m之间;

台式设备,GRP可以置于桌面上;

全部的被测试线缆上,插入耦合/去耦装置,耦合去耦装置与EUT间的线缆尽可能短并且不能捆扎或卷曲;

EUT与AE间的线缆应尽可能短;

如果EUT具有其他接地端子时,允许通过CDN-M1连接到GRP上(连接到CDN-M1的AE端口,然后接到GRP上);

EUT有键盘或手持附件,模拟手应放在键盘上或包裹在附件上然后在接到GRP上;

AE设备应通过耦合/去耦装置连接到EUT上,所有类型的物理端口均应该被注入。

EUT距离设备以外的金属物体至少0.5m。

≤1m的线缆可作为EUT的内部线缆,不进行测试。

2.2试验布局示意图

2.3试验布局示示例

2.4注入方法

任何一个实验都需要两个150Ω网络;

EUT有多个相同端口时,至少选择其中的一个进行。

EUT输出线缆彼此临近,且长度大于10m,或从EUT到另一设备都是用电缆槽或管道走线时,当做一根来处理。

2.5 CDN注入

2.5.1 CDN注入的选择

CDN注入选择:M1-M3/M4/M5-Sn-M2-最靠近注入点的端口;

2.5.2使用一个CDN时的二端口EUT布局示意图

2.6钳注入(满足共模阻抗要求)

2.6.1当满足共模阻抗要求时的钳注入

2.6.1当满足共模阻抗不满足要求时的钳注入

2.7直接注入

2.8实验步骤注意事项

调制方式:1KHZ正玄波,80%调制,步进≤1%,驻留时间≥0.5s;

EUT在最敏感模式下运行;

防止测试频段外噪声对EUT的影响,必要时采用滤波器;

2.9测试等级与实验端口

测试等级参见有图;

测试端口:电源输入端口、信号/通讯/过程测量/控制端口(一般1m以上线缆都需要测试,具体客户指定);

3.实验中容易忽视点说明

所有与EUT相连线缆应放置于参考接地平面上方至少30mm;

CDN与EUT间的线缆长度过长,不满足0.1-0.3m的要求;

耦合去耦装置与EUT间的线缆尽可能短并且不能捆扎或卷曲;

与EUT相关的大于1m长的线缆,都需要测试,需要与客户沟通确认清楚;

不满足300Ω的标准中测试回路要求,只接了一个CDN进行实验;

性能检测示波器探头应足够短,最好用特制同轴线探头,且电源应该隔离或去耦。

4.CS案例说明

4.1CNAS要求

(1)CNAS-CL16-2006:设施与环境条件

传导抗扰度检测应具备屏蔽室或保证环境引起的传导干扰与相应标准规定的抗扰度限值低20dB的试验场地。

(2)CNAS-CL01-A008(2018):设施与环境条件

传导抗扰度检测应具备屏蔽室或保证环境引入的传导干扰满足相应标准的要求。

(3)频谱分析仪校验环境噪声方法

在测试前要确保试验室内不能进行其他任何测试及带电设备的运行;

按正常测试布置好后(EUT上电不运行),用频谱分析仪(50Ω)替代信号发生器,将其线缆接到CDN上;

在150KHz~80Mhz频段范围内用抓取最大的峰值,等级10V测试等级时,最大峰值应小于104.43dBuV时,环境为满足测试执行的条件;

计算方法:按照10V等级测试,50欧姆上的电压分得10V/6 = 1666.66mV,环境噪声应至少比此限值小20dB(10陪),则环境噪声最大幅值为1666.66mV/10 = 166.66mV,换算成dBuV为104.43dBuV。

4.2 AM调制应用案例

汽车电子BCI传导抗扰度实验中,采用错误的调制方式,导致结果不一致。

第一轮用了A仪器测试(默认IEC61000-4-6中的AM调制方式);

IEC61000-4-6中的AM调制方式:±80%调制

第二轮用B仪器测试(ISO11452-4的峰值保持AM调制方式);

ISO11452-4的AM调制:峰值保持的加减80%调制

5.CS测试外的应用

CS相关问题复现或等效复现问题的手段(例:现场问题);

系统中的部件和电缆等,及其替代品的CS考量与评估;

CS设计研究:系统级CS抗扰度研究:包括布局、走线、结构设计等研究。

6.测试执行过程中的建议

制作30mm高的泡沫长方条,用于放置线缆;

电源端口处的CDN到EUT的连接线做成10-30mm长(30mm即可);

EUT线缆长且多时,可以转移到台下实验;

过长线缆可无感形式捆扎后放到0.1m高绝缘台上;

辅助设备侧可通过M1接地;

可在GRP上划出测试范围与测试距离,以更好的控制距离要求;

7.信号发生器使用注意事项

(1)T2衰减器6db的原因要清楚;

(2)谐波和失真:在耦合装置的EUT端口或直接在功率放大器输出口测试的杂散信号比载波低15db。

电流钳在任何一端测试都可以;

未调制的连续波在1.8倍实验点评下进行测量;

8.耦合去耦装置CDN注意事项

去耦电路为LC拓扑(L≥280uH-150KHz),C=47nf。

电感磁芯:高频铁氧体管,u=700。低频铁氧体磁环17匝,u=1200。

要了解各类型CDN的去耦参数,便于确认对信号的影响。

9.电磁钳和去耦钳注意事项

EM夹耦合原理:磁耦合和电耦合;

磁环信息:

关于电场耦合的分布电容大小没有进行规定,但应该为nf级别的。

10.耦合去耦系数与阻抗特性

电磁钳的耦合系数:随频率逐渐上升,高频段耦合系数3db左右。

电磁钳的阻抗曲线100MHz内300Ω以下。

去耦钳的去耦系数:随频率的升高去耦系数逐渐降低。

去耦钳的阻抗曲线:与CMAD相比,去耦钳阻抗100MHz内比较稳定。

11.测试适用的频率

电池供电设备,对于起始频率如果有争议时参考如下:

12.实验等级说明

重点要了解不同等级对应的适用环境:

13.信号发生器规范

电流钳的耦合技术较低,需要更大的功率获得所需的电平,一般都不用。

CDN耦合系数接近于0db,耦合效率高,一致性好。

14.AE阻抗

15.不确定度及放大器失真(一般了解)

目前CNAS对抗扰度类的不确定度,没有硬性要求。