一、电梯动能回收：破解高耗能困局的关键钥匙
（一）电梯能耗现状与节能刚需
在现代建筑的能耗结构中，电梯能耗占比相当突出，达到了 17%-25%，是仅次于空调系统的第二大能耗设备。就拿商住写字楼来说，单台电梯每年的耗电量轻松突破 10000 度。在一些人员流动频繁、使用频率高的场景中，电梯的能源浪费现象更为严重，同时还伴随着大量的碳排放。传统电梯在轻载上行或者重载下行的时候，电机运转产生的再生电能，由于缺乏有效的回收利用机制，只能通过电阻转化为热能白白消耗掉。这不仅造成了能源的极大浪费，还会导致电梯机房的温度不断升高，进而增加了机房降温设备的负荷，形成了一个恶性循环。
（二）政策与市场双重驱动下的技术革新
随着 “双碳” 目标的提出以及绿色建筑标准的不断升级，电梯行业面临着巨大的挑战，同时也迎来了前所未有的机遇，优化电梯能效已经成为行业发展的必然趋势。住建部等相关部门针对老旧电梯改造出台了一系列政策，明确将动能回收技术列为重点推广项目。这一举措推动着电梯市场从单纯的 “耗能设备” 向 “节能单元” 转变，越来越多的建筑开发商、物业管理方开始关注并采用具有动能回收功能的电梯产品，以满足政策要求，同时降低运营成本，提升建筑的绿色环保形象。
二、技术解码：动能回收系统的核心运作逻辑
（一）能量捕获：从机械动能到电能的转化路径
- 再生制动技术：传统电梯在运行过程中，能量浪费现象较为严重，而再生制动技术的出现，彻底改变了这一局面。当电梯轻载上行或重载下行时，电机巧妙地切换为发电机模式。此时，电机通过与电梯轿厢相连的曳引系统，将轿厢的机械能传递过来。在电机内部，电磁感应原理开始发挥作用，转子在磁场中高速旋转，产生感应电动势，从而将机械能转化为电能。随后，产生的电能会传输至变频器。变频器就像是一个智能的电力管家，它运用先进的电力电子技术，将电机产生的交流电精准地转换为直流电能。这一转换过程的效率极高，可达 97% 以上 ，与传统电阻发热损耗模式相比，具有明显的优势。在传统模式下，多余的电能只能通过电阻转化为热能，白白消耗掉，不仅浪费能源，还会增加机房的散热负担。而再生制动技术实现了能量的有效回收，为后续的再利用奠定了基础。
- 储能载体创新：为了更好地储存回收的电能，行业内涌现出了多种创新的储能载体方案。
- 超级电容器方案：以鸿信德宝的专利技术为例，该方案运用了先进的双 Q 网络深度强化学习模型。这一模型就像是一个智能大脑，能够根据电梯的实时运行数据，如速度、加减速状态、实时载重量、楼层位置以及再生制动能量数据等，还有超级电容器的状态数据，包括荷电状态、温度分布、内阻变化和端电压数据等，对超级电容器的充放电策略进行动态优化。在峰谷电价时段，它能够精准地判断并调整充放电时机。在电价低谷时，控制超级电容器快速充电，储存电能；在电价高峰时，控制超级电容器放电，为电梯运行提供能量，从而实现经济性调度，降低用电成本。这种智能的充放电控制策略，不仅能够提高能量利用效率，还能减少超级电容器的充放电次数，有效延长设备寿命。
- 多级飞轮储能：浙江元畅安能的专利技术采用了独特的三飞轮联动机制。在电梯升降的不同工况下，这一机制能够精准地捕获动能。当电梯上升时，第一飞轮通过机械传动机构和变速机构与驱动轮连接，快速捕获来自电梯升降的动能，并将其转化为飞轮的旋转机械能储存起来；电梯下降时，第二飞轮与驱动轮连接，同样能将消耗的动能转化为储备机械能。在高速运行等特殊工况下，第三飞轮会介入工作，增强系统的稳定性，确保能量的高效回收和储存。通过这种多级飞轮储能系统，电梯的综合节电率可达 30% 以上 ，为电梯节能提供了有力的技术支持。
（二）能量再利用：构建闭环节能生态
回收的电能并不会被闲置，而是通过逆变装置进行再次转换。逆变装置将直流电能转换为符合电网标准的交流电，这些交流电可以直接供给建筑内的照明、空调等设备使用。这就像是在建筑内部构建了一个小型的电力循环系统，实现了 “发电 – 储电 – 用电” 一体化。以某商业综合体为例，该建筑安装了具有动能回收功能的电梯后，通过能量再利用系统，将电梯回收的电能用于照明系统，经过统计，照明系统的耗电量降低了 20% 左右 ，大大降低了建筑的整体能耗。
宁波申菱机电的轿厢清风装置更是将动能回收技术的应用拓展到了应急场景。在电梯正常运行时，装置通过滚轮与导轨接触，将电梯运行产生的动能转化为电能，并通过储能装置储存起来。当遇到停电等突发情况时，储存的动能就会发挥作用，驱动通风系统运转，保障轿厢内的空气流通。这一应用不仅体现了动能回收技术的节能价值，更在关键时刻为乘客的安全提供了保障，实现了节能与安全的双重价值。
三、标杆案例：创新技术如何重塑行业生态
（一）工业级解决方案：从专利到落地的技术突围
- 宁波申菱机电：安全节能双驱动：宁波申菱机电科技股份有限公司在电梯动能回收技术领域取得了突破性进展，其研发的 “轿厢清风装置” 成功获得国家知识产权局授权，专利号为 CN 222647370 U。该装置的设计巧妙，通过导轨滚轮转动发电，实现了动能的高效回收。在电梯正常运行过程中，滚轮与导轨接触，随着电梯的升降，滚轮不断转动，将电梯运行产生的动能转化为电能。这一过程无需额外电源，完全依靠电梯自身的运行能量，真正做到了节能环保。回收的能量被储存起来，除了满足应急通风的需求外，还能为电梯照明等低功耗设备供电。经实际测试，该装置可降低电梯碳排放 15%-20% ，大大减少了电梯运行对环境的影响。同时，在困人场景下，该装置储存的能量能够及时为通风系统提供动力，确保轿厢内空气流通，有效提升了乘客的安全保障能力，为电梯的安全运行提供了可靠的支持。
- 鸿信德宝：智能算法赋能效率升级：北京鸿信德宝新能源科技有限公司凭借其创新的专利技术，为电梯动能回收带来了新的解决方案。其基于超级电容器的能量回收系统，引入了先进的模糊自适应权重算法，实现了多台电梯储能的动态分配。该系统通过采集电梯运行数据和超级电容器状态数据，构建状态空间和动作空间，并以峰谷电价经济收益、超级电容器寿命损失和能量利用效率构建奖励函数，训练基于双 Q 网络的深度强化学习模型，得到精准的能量回收优化策略。当电梯制动时，再生制动能量被高效地储存至超级电容器；电梯驱动时，储存的能量释放用于牵引，大大提高了能量利用效率。此外，通过虚拟储能单元，该系统能够计算多台电梯间的最优存储分配方案，实现建筑群内的能量共享。在高密度写字楼场景中，单栋建筑年节电量可达 5 万度以上 ，等效减少碳排放 40 吨，为商业建筑的节能减碳提供了有效的技术手段。
（二）民用场景适配：从小高层到超高层的技术迭代
针对住宅电梯高频低负载的特点，市场上出现了轻量化能量回馈单元。这种单元体积小巧、重量轻，大大降低了安装成本，非常适合在住宅电梯中安装。它配合智能控制模块，能够自动识别电梯的运行状态。在电梯轻载上行或重载下行时，智能控制模块迅速启动能量回收程序，将多余的动能转化为电能并储存起来。在保障乘梯舒适性的同时，实现年均节电 2000 – 3000 度，这相当于普通家庭半年的用电量，为居民用户节省了不少电费开支。
对于超高层建筑来说，电梯运行速度快、负载变化大，对动能回收技术的要求更高。元畅安能的三飞轮系统应运而生，该系统采用独特的多级飞轮储能技术，有效应对了高速运行时的能量波动。在电梯上升时，第一飞轮迅速捕获动能，将其转化为旋转机械能储存起来；电梯下降时，第二飞轮发挥作用，同样将动能转化为储备机械能。在高速运行等特殊工况下，第三飞轮及时介入，增强系统的稳定性，确保能量的高效回收和稳定输出。通过这种多级储能协同技术，超百米电梯的回收效率得到了有效保障，为超高层建筑的电梯节能提供了可靠的技术支持。
四、多维优势：重新定义电梯价值坐标系
（一）经济效益：短期降本与长期收益的双重红利
- 电费支出锐减：在典型的商业场景中，动能回收系统展现出了显著的节能效果，可降低 30%-40% 的电梯能耗。以一栋拥有日均运行 200 次电梯的写字楼为例，按照当地的商业电价计算，每年可节省电费数万元。经专业测算，仅需三年时间，即可收回设备投资成本，实现从成本投入到收益产出的快速转变。
- 维护成本下降：动能回收系统的应用，有效减少了制动电阻发热导致的机房高温问题。传统电梯中，制动电阻发热会使机房温度升高，加速变频器、电机等核心部件的老化和损坏。而采用动能回收技术后，机房温度得到有效控制，核心部件的运行环境得到改善，寿命延长。经统计，年均维护费用可降低 15%-20% ，减少了设备维修和更换的频率，为用户节省了大量的维护资金。
（二）环境效益：建筑减排的重要支点
单台安装了动能回收系统的电梯，每年回收的电能可减少 3 – 5 吨 CO₂排放。这一数据看似不起眼，但如果将范围扩大到全国，效果将十分惊人。据不完全统计，我国在用电梯数量超过 700 万台。若全国 10% 的在用电梯，即约 70 万台完成动能回收改造，年减排量将达到 210 – 350 万吨，这相当于种植 1.8 – 3 亿棵冷杉一年的碳汇量。电梯动能回收技术的推广，将为我国的 “双碳” 目标贡献重要力量，助力建筑行业实现绿色可持续发展。
（三）安全效益：被动节能到主动防护的升级
应急储能技术的出现，让电梯从传统的被动节能设备，转变为主动防护的安全保障单元。以申菱机电的清风装置为例，该装置在电梯正常运行时，通过回收动能储存能量；当遇到断电等紧急情况时，能够持续为通风系统供电 4 小时以上，确保轿厢内空气流通，为救援争取宝贵的时间。这一技术突破了传统节能技术的边界，将节能与安全紧密结合，提升了电梯运行的安全性和可靠性，为乘客的生命安全提供了更加坚实的保障。
五、行业展望：动能回收引领电梯产业变革方向
（一）技术融合趋势：从单一回收走向系统智能化
未来，电梯动能回收技术将朝着 “硬件 + 软件” 深度融合的方向发展。在硬件端，研发高能量密度储能材料将成为重点，例如固态电池适配方案的开发，有望进一步提升能量存储和利用效率。固态电池具有能量密度高、充电速度快、安全性好等优势，若能成功应用于电梯动能回收系统，将为电梯节能带来质的飞跃。在软件端，物联网（IoT）技术的集成将实现电梯全周期能效监控。通过在电梯各个关键部位安装传感器，实时采集电梯运行数据，包括速度、加速度、载重、位置等信息，以及电网状态数据，如电压、频率、相位等。这些数据将被传输至云端或本地服务器进行分析处理，利用大数据分析和人工智能算法，动态调整能量分配策略，实现 “设备即储能节点” 的建筑能源网络。
鸿信德宝的深度强化学习模型已经为这一发展趋势奠定了基础。该模型通过实时采集电梯运行数据与电网状态，构建状态空间和动作空间，并以峰谷电价经济收益、超级电容器寿命损失和能量利用效率构建奖励函数，训练基于双 Q 网络的深度强化学习模型，得到精准的能量回收优化策略。未来，随着技术的不断进步，这种算法驱动的精准控制将更加智能化、精细化，实现电梯能量回收系统与建筑内其他能源系统的协同优化，进一步提高能源利用效率。
（二）市场渗透路径：从高端场景到规模化应用
当前，电梯动能回收技术在商业地产、超高层建筑等高端场景中已经得到了较高的渗透率。这些场景对电梯的性能和节能要求较高，同时业主也有较强的经济实力来投入新技术的应用。随着技术的不断成熟和设备成本的下降，预计未来三年设备成本将降低 20%-30%，电梯动能回收技术将加速向住宅、老旧小区改造市场普及。
在住宅市场，随着人们环保意识的提高和对生活品质的追求，越来越多的居民开始关注电梯的节能问题。动能回收技术不仅能够降低电梯能耗，减少电费支出，还能提升电梯的运行稳定性和安全性，为居民提供更加舒适的乘梯体验。对于老旧小区改造来说，电梯动能回收技术的应用将成为提升小区品质、实现节能减排的重要手段。政府部门也出台了一系列政策，如 “节能改造补贴”“绿色信贷” 等，鼓励和支持老旧小区进行电梯节能改造，这将进一步推动电梯动能回收技术在住宅和老旧小区改造市场的规模化启动。
（三）标准体系构建：行业规范与检测认证的完善
随着《电梯能量回收装置技术规程》等标准的制定，电梯动能回收市场将从 “专利竞争” 转向 “体系竞争”。这些标准将对电梯动能回收装置的技术要求、安全性能、检测方法等方面进行规范，确保市场上的产品质量和性能符合要求。具备核心技术、成熟解决方案及权威认证的企业，将在绿色建筑评级（如 LEED、中国三星绿色建筑）中占据优势，形成技术壁垒与品牌溢价。
在绿色建筑评级中，电梯动能回收技术的应用是一个重要的评估指标。获得权威认证的企业，其产品和解决方案将更容易得到市场的认可和信任，从而在激烈的市场竞争中脱颖而出。对于企业来说，加强技术研发，提高产品质量，积极参与标准制定和认证工作，将是未来在电梯动能回收市场取得成功的关键。
结语：开启电梯产业的 “能量再生” 时代
电梯动能回收技术不仅是一次节能技术的突破，更是建筑能源管理理念的革新。当每台电梯都成为 “微型发电厂”，当节能与安全实现共生共赢，我们正见证电梯从 “能源消耗者” 到 “价值创造者” 的华丽转身。随着技术迭代与生态完善，这一绿色革命将持续赋能智慧城市建设，为碳中和目标贡献电梯行业的专业力量。无论是建筑管理者、设备制造商还是普通用户，拥抱动能回收技术，即是拥抱可持续发展的未来。
发表回复