納芯微電子市場總監(jiān)高金萍女士認(rèn)為未來主驅(qū)逆變器技術(shù)趨勢為“三高一低“，高效率、高功率密度、高壓化以及低成本。

800V高壓化是很明顯的趨勢，無論快充還是電驅(qū)角度都可以提供很好的降本增效的目的，未來我們可以看到對模擬器件、功率器件的廠商硅到碳化硅的轉(zhuǎn)換，怎么做芯片、功率器件的集成以及怎么做更好的絕緣以及應(yīng)用的創(chuàng)新、封裝的創(chuàng)新，是未來我們會關(guān)注的核心發(fā)展方向。

高女士還表示對于當(dāng)前的主流隔離技術(shù)，容隔是未來發(fā)展的核心趨勢，也介紹了納芯微的容隔技術(shù)及特性和一些相關(guān)產(chǎn)品。納芯微預(yù)計在今年年底會發(fā)布國內(nèi)首顆ASILD的驅(qū)動芯片。

以下是高金萍演講實錄。

高金萍：各位上午好，我是高金萍，來自納芯微電子，目前在公司負(fù)責(zé)芯片的市場推廣工作。首先非常感謝我們主辦方和NE時代邀請我們來參加業(yè)內(nèi)的年度盛會，NE時代是我非常喜歡的公眾自媒體和合作單位，特別感謝他們給我這次機(jī)會做一些公司的介紹。

我今天演講的主題是“納芯微車規(guī)模擬IC助力電驅(qū)系統(tǒng)”，今天上午先是主機(jī)廠，介紹對未來電驅(qū)的訴求，然后陽光的史總介紹了電控800V發(fā)展的規(guī)劃，接下來是功率器件廠商介紹了800V的趨勢，接下來到我們，作為國產(chǎn)化典型的模擬芯片公司介紹模擬類器件未來的發(fā)展方向和趨勢。

我今天匯報主要分成幾個部分，第一部分，納芯微公司的介紹。我們是一家模擬和混合信號芯片公司，基于我們這么多年在新能源包括汽車行業(yè)的理解分享一下我們對新能源汽車未來市場以及技術(shù)路線的理解，針對高壓化、集成化等各種趨勢，反過來對模擬芯片的綜合訴求，以及我們也在這塊相關(guān)產(chǎn)品的布局和核心技術(shù)的介紹，最后做一個簡單的總結(jié)。

納芯微是一家做高性能高可靠性模擬及混合信號芯片公司，公司成立于2013年，公司目前600多號人，超過50%是做研發(fā)的，可以看到整個公司是致力于技術(shù)創(chuàng)新和研發(fā)。2022年我們公司在科創(chuàng)板上市，當(dāng)年營收達(dá)到16.7億人民幣的綜合營收。我們銷售渠道除了國內(nèi)，我們也在廣泛地布局整個全球的銷售供應(yīng)鏈體系，包括歐洲、日本、韓國，我們都有相應(yīng)的銷售在更好地服務(wù)全球客戶。目前公司在汽車電子以及物聯(lián)網(wǎng)、感知芯片這塊做得還不錯。整個公司的產(chǎn)品主要分為幾大類，目前的芯片主要聚焦在汽車電子、泛能源、消費(fèi)電子這塊，整個公司的側(cè)重點更多的是在新能源領(lǐng)域以及汽車電子，得益于整個新能源行業(yè)的發(fā)展，汽車電子的份額也在這兩年逐漸增加，構(gòu)建了未來整個公司成長的核心方向。2022年我們16.7億當(dāng)中23%業(yè)務(wù)占比來自于汽車電子這塊。大家知道電氣化、智能化是汽車的核心發(fā)展方向，未來電氣化和智能化進(jìn)程當(dāng)中很多應(yīng)用方向我們也都做了全面、廣泛地產(chǎn)品布局，包括智能座艙、車身、照明以及今天關(guān)注的大三電、小三電。2022年整個營收占比大概23%，車規(guī)芯片出貨去年超過了1億顆。

接下來分享一下我們對全球新能源現(xiàn)狀和未來趨勢的看法，市場層面去年2022年全年新能源出貨1070萬輛，中國接近688萬輛，占比64%，充分說明了全球新能源電動化是一個大的發(fā)展趨勢，其中中國是非常大的市場，包括昨天討論的汽車走出去的策略，當(dāng)前中國電動化已經(jīng)走到了相對比較領(lǐng)先的地位，業(yè)內(nèi)同行要共同致力于保持這個領(lǐng)先，做出更好的產(chǎn)品。另外展示一下我們對未來新能源汽車的預(yù)測，整體來說，得益于目前今年消費(fèi)的復(fù)蘇以及整體車市的增長，乘用車這塊到今年5月份的數(shù)據(jù)已經(jīng)達(dá)到了1000萬，同比增長超過10%。未來我們對于整個乘用車包括輕型車市場判斷會相對比較樂觀，預(yù)計會在2028年達(dá)到3200萬輛以上的規(guī)模，每年會保持緩慢增長的態(tài)勢。新能源汽車增長可能會更加快速一些，從2020年開始滲透率保持5%以上，到今年接近30%的滲透率。我們預(yù)計2028年能夠達(dá)到超過50%的滲透率，預(yù)計1600萬輛車的規(guī)模。

行業(yè)的快速發(fā)展必然離不開好的政策的支持和指引，從政策層面大家都知道我們有核心的新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃，政策方向的指引。同時技術(shù)路線上也會有更清晰的細(xì)節(jié)的說明，比如2022年我們頒布了整個發(fā)展規(guī)劃，同步也給出一個方向性的指引，比如2025年應(yīng)該要達(dá)到新能源滲透率20%，但是政策和行業(yè)的技術(shù)路線都是隨著市場行情在做相應(yīng)修正的，我們看到同年年底發(fā)布的節(jié)能與新能源技術(shù)路線圖2.0會給出更細(xì)節(jié)的數(shù)字，比如2025年要再往上調(diào)一下，新能源要達(dá)到25%，今年數(shù)字來看可能已經(jīng)不止25%了。能源類型的數(shù)字會更清晰，我們看到一個比較明確的點就是純電動一定是未來發(fā)展的核心趨勢，同時，我們可以看到節(jié)能汽車這塊，48V混動車型也給出了非常清晰的指引，我們過去兩三年和主機(jī)廠、Tier1摸索過程當(dāng)中會發(fā)現(xiàn)，整個中國市場的接受度比較一般。另外, 像HEV和PHEV整個國內(nèi)主機(jī)廠普遍選擇的架構(gòu)會是DHT的架構(gòu)，可能會引起占比的變化。這是做了一個很好的行業(yè)指引，最后讓我們未來明確一個比較大的方向，但是最后也要看整個車廠的規(guī)劃，包括消費(fèi)者的接受程度，得益于比較好的政策面的指引，目前消費(fèi)者普遍對新能源汽車的接受度越來越高了，像一些一線城市，比如上海、深圳，基本上新車購入率已經(jīng)非常高了。

拋開市場面和政策面的分析，節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線2.0也給出了更清晰的技術(shù)指標(biāo)的點，比如以前我們都在談NEDC工況，未來的CLTC工況更加接近于真實工況，工況效率有了明確的每年往上漲的趨勢。另外電機(jī)控制器的功率密度也有了更加明確的提升，這就要求Tier1怎么把你的產(chǎn)品做得更加緊湊、更加集成，功率器件廠商就要做到怎么功率密度更高。對電機(jī)效率整體的高效區(qū)也有了明確訴求，我們和主機(jī)廠、Tier 1做了深度了解，匯總了一下，我們認(rèn)為未來主驅(qū)逆變器三高一低，高效率、高功率密度、高壓化以及低成本。針對整個技術(shù)趨勢，到我們的設(shè)計需求，需要所有的Tier 1廠商更低的損耗，怎么降低中間傳輸?shù)穆窂剑蜁苌鋈弦?、六合一甚至更高的綜合集成；降低系統(tǒng)的殼體，減少電纜，怎么提高開關(guān)頻率，讓電機(jī)損耗更低。今天早上三個演講都提到了800V高壓化，這是很明顯的趨勢，無論快充還是電驅(qū)角度都可以提供很好的降本增效的目的。高壓化帶來的設(shè)計需求就是你是不是要有更高的絕緣電壓。怎么樣降本，這就衍生出了今天早上大家聽到的很有意思的議題，把主驅(qū)逆變器變成反向充電樁，綜合復(fù)用。未來降本一方面是芯片公司層面的降本，包括Tier 1怎么做集成的降本，也包括怎么做系統(tǒng)層面的優(yōu)化包括復(fù)用這些功能的綜合降本。

我們看到了對主機(jī)廠、Tier 1或者電控的供應(yīng)商的角度的設(shè)計需求和未來的趨勢，作為我們模擬器件的供應(yīng)廠商有什么需求呢？也做一些簡單介紹。比如高效，大家都要做降低損耗，我的芯片是不是也要做更低的損耗，以功率器件為例。功率器件從當(dāng)前的碳化硅基轉(zhuǎn)碳化硅，尤其IGBT，反向二極管會制約它的應(yīng)用，是不是我把反向二極管變成碳化硅二極管做一個綜合降低損耗，以隔離和驅(qū)動來說，是不是可以通過優(yōu)化我自己開關(guān)驅(qū)動的能力去改變或者配合功率器件做到更進(jìn)一步地綜合降低損耗的角度。另外，我是不是可以把我的傳輸延時做得更低，減少開通關(guān)斷的時間，降低開關(guān)損耗。還有高功率密度，大家講得更多的是系統(tǒng)層面的集成，三合一、五合一，得我們來說驅(qū)動芯片也走過了很多代，一開始可能驅(qū)動芯片的能力只有一兩個安培，后面可能要跟一個圖騰柱做電路，把它用得更好。一個是成本的問題，第二個是面積的問題，隨著功率器件的進(jìn)一步功率密度的提升，一塊PCB板上是不是能夠放這么大的，是不是要把驅(qū)動的電路集成到我的驅(qū)動IC里，市面上很多驅(qū)動芯片大家考核它的指標(biāo)，也包含驅(qū)動能力是不是能達(dá)到，以前2~5個安培到現(xiàn)在的10、15個安培，是不是能做到IGBT和碳化硅的兼容，符合Tier1或者主機(jī)廠要求的平臺化設(shè)計的理念，也是一個比較關(guān)鍵的因素。整體功率密度比如隔離器上是不是滿足相同隔離電壓的情況下封裝做得更小，都可以為我們整個控制器層面的集成和為提高功率密度做出它應(yīng)有的貢獻(xiàn)。對功率器件來說今天大家了解比較多的是三相全橋功率模組的概念，當(dāng)前市面上用得最多的功率模組方案，隨著碳化硅的轉(zhuǎn)型或者高壓化的轉(zhuǎn)型，這樣的封裝能不能持續(xù)保持它這么高的集成度，包括雜散電感的優(yōu)化和整個功率密度的提升是不是仍舊有這么好的表現(xiàn)，目前碳化硅來看是一個比較開放的話題，各家的理解包括主機(jī)廠、Tire1、功率器件廠商的理解都不太一樣，這就會衍生出對高壓化的綜合趨勢什么樣的封裝更好。包括降本，剛剛我們提到最直接的就是芯片廠商或者功率器件廠商把整個價格降下來，另外一種就是我們做集成，減少整體的成本。從器件廠商角度來說，隔離和器件模擬類芯片角度來說，我們致力于工藝的提升，或者優(yōu)化生產(chǎn)，讓你的產(chǎn)品更可靠，做到系統(tǒng)層級的降本。功率器件角度來說是不是全碳化硅的方案一定合適，或者本身開關(guān)頻率受限，是不是把碳化硅的二極管做進(jìn)去，或者混合應(yīng)用方案，創(chuàng)新的方案做綜合降本，是我們對未來降本的理解。

總結(jié)一下，未來我們可以看到對模擬器件、功率器件的廠商從硅到碳化硅的轉(zhuǎn)換，怎么做芯片、功率器件的集成以及怎么做更好的結(jié)緣以及應(yīng)用的創(chuàng)新、包括封裝的創(chuàng)新，是未來我們會關(guān)注的核心發(fā)展方向。這是一個主驅(qū)逆變器的框圖，圍繞著核心的數(shù)字控制器這塊，從模擬芯片的角度包含緩沖、隔離驅(qū)動、電流傳感器，把功率信號采樣回來給到MCU做更好的控制，整個大的類別我們可以劃分成隔離類的產(chǎn)品。包括接口的隔離、數(shù)字的隔離，還有隔離電壓的采樣，包括隔離的驅(qū)動，隔離是未來高壓化趨勢下核心的點。另外電流傳感也會是比較關(guān)鍵的器件，還有功率單元是大家更加關(guān)注的，尤其Tier 1在成本方面關(guān)注最多的點，今天我們大概圍繞這三個方向和大家做一些分享。

第一，當(dāng)前的隔離技術(shù)。目前市面上大家能看到的光耦、磁隔、容隔這三種方向。光耦，汽車是對壽命要求比較高的行業(yè)，我們可以看到光耦的傳輸時延包括抗共模能力尤其壽命問題，在整個汽車行業(yè)用得比較少。磁隔的技術(shù)方向，有它的優(yōu)勢，但是劣勢是設(shè)計工藝相對來說比較復(fù)雜，同時成本相對來說比較高。容隔的點，它是用電場的方式做隔離技術(shù)，相應(yīng)地它的耐壓、傳輸包括溫度等等成本都會比較低。

目前我們看到的主流的包括OBC等等基本上實現(xiàn)了全容隔的趨勢，未來的主驅(qū)上我們也看到了很多主機(jī)廠慢慢往容隔的技術(shù)轉(zhuǎn)化，容隔是未來發(fā)展的核心趨勢。納芯微也是基于電容隔離技術(shù)展開我們產(chǎn)品的設(shè)計，我們核心技術(shù)做了一下總結(jié)。第一，隔離怎么做。我們采用了二氧化硅的材料，整體能夠帶來更好的可靠性和更高的絕緣強(qiáng)度。第二，雙邊高壓隔離電容技術(shù)。通過串聯(lián)隔離電容實現(xiàn)增強(qiáng)結(jié)緣。第三，信號傳輸過程當(dāng)中怎么樣實現(xiàn)信號傳輸?shù)牡驼`碼率和高可靠地傳輸信號，傳統(tǒng)的比如光的傳輸、邊沿傳輸，我們采用的是OOK，目前國際大廠也都開始往OOK的編碼傳輸?shù)臋C(jī)制上在走。我們采用的Adaptive OOK是我們特有的編碼調(diào)制的技術(shù), 進(jìn)一步提高我們整個抗共模噪聲的能力，也降低輻射和誤碼率。另外我們整個信號鏈采用了全差分信號傳輸模式，能進(jìn)一步提高整個系統(tǒng)的共模能力，為未來的高壓化和EMI的問題做出更好的貢獻(xiàn)。還有工藝層面的核心管控包括封裝層面的測試等等，我們都會形成我們特有的質(zhì)量篩選機(jī)制。基于我們特有的隔離技術(shù)路線，我們衍生出幾個比較大的，包括隔離器、隔離采樣、通路接口、隔離驅(qū)動四個系列的產(chǎn)品。以數(shù)字隔離器來說，我們所有的產(chǎn)品都拿到了UL、CUL、VDE、CQC認(rèn)證。另外做一個預(yù)告，我們目前關(guān)于驅(qū)動走過了好幾代，目前功能安全是核心的安全指標(biāo)，納芯微預(yù)計在今年年底會發(fā)布國內(nèi)首顆ASILD的驅(qū)動芯片，共模干擾的能力包括15A的輸出，我們也做了ADC采樣，綜合系統(tǒng)成本降低，將來系統(tǒng)里面電壓、電流或者NPC采樣直接通過驅(qū)動芯片給到MCU進(jìn)一步減少外圍電路的復(fù)雜性。電壓的采樣我們也有獨立的隔離運(yùn)放的方案，磁傳感也是我們發(fā)展的比較重要的技術(shù)路線，電流傳感器的角度目前我們主要有兩個系列的產(chǎn)品。第一，配合磁環(huán)做采樣。比如大家主驅(qū)廠商可以自己做磁環(huán)，采用我們芯片做傳感，目前已經(jīng)在國內(nèi)比較領(lǐng)先的Tier1得到了比較好的認(rèn)可。第二，我們開發(fā)了全新的core-less（無磁芯）的電流傳感器的芯片，放在PCB板上通過電流母排磁場采樣的原理做到直流和交流側(cè)的電流采樣。針對功率器件，這也是我們從去年開始新的布局，納芯微目前在碳化硅技術(shù)上也開始取得了一些小的突破。我們1200V的碳化硅二極管目前主要是工業(yè)規(guī)格的產(chǎn)品，已經(jīng)全系列量產(chǎn)，車規(guī)產(chǎn)品在開發(fā)過程當(dāng)中。碳化硅MOSFET角度，目前聚焦OBC上的應(yīng)用，針對主驅(qū)逆變器晶圓也在開發(fā)過程當(dāng)中，希望服務(wù)主驅(qū)以及模塊廠商一起在功率器件上做出一些比較創(chuàng)新型的產(chǎn)品。

最后整體來說納芯微大家比較熟悉的是我們作為隔離驅(qū)動或者隔離品類的產(chǎn)品，其實我們不光隔離品類的產(chǎn)品，包括電源、接口、驅(qū)動、采樣、功率器件，我們致力于成為一個綜合的系統(tǒng)的供應(yīng)商，我們期望在未來新能源整個發(fā)展電動化大的浪潮中為大家提供更加可靠、更加可信賴的產(chǎn)品，和產(chǎn)業(yè)的同仁們一起共享機(jī)遇。謝謝。

來源：NE時代