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集微網(wǎng)報道，光伏、儲能、充電樁、工業(yè)機器人、新能源汽車...每一張響當當?shù)摹爸袊圃臁泵瑹o不凝聚著供應鏈上下游大批本土廠商的心血，而新興產(chǎn)業(yè)旺盛的創(chuàng)新活力，也為近水樓臺的本土廠商帶來了空前機遇，有力反哺其中的佼佼者實現(xiàn)跨越式發(fā)展。
8月29日至31日，一年一度的亞太電力電子領(lǐng)域盛會—上海國際電力元件、可再生能源管理展覽會（PCIM Asia 2023）在新國際博覽中心隆重舉行，集微網(wǎng)探展期間到訪高性能高可靠性模擬及混合信號芯片廠商納芯微電子(簡稱納芯微)展臺，了解了這家“中國芯”代表企業(yè)聚焦光伏、儲能、充電樁、工業(yè)控制、汽車電子等核心應用領(lǐng)域的需求洞察與產(chǎn)品布局。
全面貼近場景需求
眾所周知，光儲充行業(yè)已成為全球各國清潔能源基礎(chǔ)設(shè)施投資的重中之重。國際能源署數(shù)據(jù)顯示，2022年全球新增光伏裝機量達到240GW，新增大型儲能系統(tǒng)容量也已超過11GW。各區(qū)域市場中，中國繼續(xù)成為光伏裝機最大增量市場，2023年上半年，我國光儲投資熱潮仍在進一步加速，新增光伏裝機量預計接近去年全年水平。
在市場高速增長的同時，光伏系統(tǒng)也圍繞全生命周期最小化度電成本（LCOE）的目標持續(xù)推進技術(shù)迭代，新的設(shè)計理念、設(shè)計思想層出不窮，核心器件向高效率、低能耗和低成本方向深入發(fā)展。
如更大功率、更高功率密度的光伏逆變器，以實現(xiàn)最高的功率密度，使用戶利益最大化；更大容量、更高容配比的組網(wǎng)方陣，減少直流電纜、支架及基礎(chǔ)、匯流箱用量，簡化安裝工程；逆變系統(tǒng)與儲能系統(tǒng)智能化深度融合，光儲一體化設(shè)計有助于進一步降低系統(tǒng)成本，同時利用高比例新能源接入實現(xiàn)直流側(cè)光儲一體化、交流側(cè)獨立儲能，可支持穩(wěn)定并網(wǎng)，讓光伏發(fā)電從適應電網(wǎng)走向支撐電網(wǎng)，加速光伏成為主力能源。
精細化設(shè)計從圖紙到落地，模擬技術(shù)及芯片在其中發(fā)揮著越來越重要的作用，例如逆變器驅(qū)動電路為了避免功率側(cè)越來越嚴重的干擾，使用隔離型器件已成為“剛需”，對集中式、組串式光伏站復雜電氣拓撲網(wǎng)絡的監(jiān)測，也離不開霍爾電流傳感器的大量運用。
根據(jù)納芯微方面專家介紹，公司將光伏作為其能源與電源業(yè)務的一個重要領(lǐng)域，解決方案覆蓋光伏逆變器、儲能變流器、光伏陣列/優(yōu)化器和儲能電池/BMS，能夠為光儲充系統(tǒng)提供一站式半導體解決方案，包括功率器件、驅(qū)動、數(shù)字隔離器、隔離接口、傳感器等豐富的產(chǎn)品組合，目前已經(jīng)與光伏行業(yè)頭部客戶緊密合作，提供可靠的產(chǎn)品及服務。
在展臺現(xiàn)場，納芯微展出的自研SiC功率器件備受矚目，公司專家介紹，由于碳化硅器件具有高耐壓、高速開關(guān)、低導通電壓和高效率等特性，光伏頭部廠商已經(jīng)開始在儲能及組串MPPT（最大功率點跟蹤）應用中采用。以客戶需求為中心，納芯微推出了1200V系列SiC二極管產(chǎn)品，在單相或三相PFC、隔離或非隔離型DC-DC電路中均能表現(xiàn)出卓越的效率特性，與其驅(qū)動類產(chǎn)品搭配使用可以更好滿足客戶系統(tǒng)個性化的需求。
隔離芯片，是納芯微廣受客戶好評的“拳頭產(chǎn)品”，其容隔技術(shù)路線相比傳統(tǒng)光耦和磁耦產(chǎn)品，耐壓更高、傳輸速度更快、溫度范圍更寬、工作壽命更長，在信號調(diào)制方式方面采用專利Adaptive OOK?編碼技術(shù)，進一步提高了隔離器件抗共模噪聲的能力。
此外，在大功率應用中，驅(qū)動IC的失效會對整個系統(tǒng)造成影響，保護措施往往也就近設(shè)在驅(qū)動電路中，或通過驅(qū)動電路來實現(xiàn)，納芯微能夠提供多種具備保護功能的驅(qū)動IC，如退飽和保護（Desat）、主動短路保護（ASC）、米勒鉗位功能，產(chǎn)品包括單管隔離驅(qū)動NSI6601M、NSI6801M、NSI68515、NSI6611等。
針對光伏電站電氣拓撲中大量電流監(jiān)測需求，納芯微的磁電流傳感器產(chǎn)品也頗具新意，相較傳統(tǒng)霍爾電流傳感器模塊，納芯微產(chǎn)品體積更小，可減少50%以上的占板面積，NSM201x寬體封裝系列可持續(xù)通流超過30A，引腳更厚的封裝可持續(xù)通流高達100A，具備光伏逆變器輸入所需的高達20kA的浪涌電流抵抗能力。
在方興未艾的工控領(lǐng)域，納芯微提供的產(chǎn)品組合同樣覆蓋了工業(yè)電機、變頻器、伺服電機、PLC等工業(yè)自動化領(lǐng)域多種應用，如使用單顆數(shù)字輸入（DI）隔離器可替代多顆低速或高速光耦器件，能夠有效縮小系統(tǒng)尺寸，簡化系統(tǒng)設(shè)計，進而降低成本；為小型化PLC主機與DO模組的提供集成式驅(qū)動方案，節(jié)省DO模塊PCB設(shè)計面積，支持小尺寸或者名片式DO模組設(shè)計。
深耕模擬IC沃土
貼近應用場景，以用戶為中心，是光儲、工控解決方案所折射出的納芯微產(chǎn)品研發(fā)突出特點，在不少本土廠商還習慣于pin2pin模仿走量競品的逆向研發(fā)時，納芯微從應用場景提煉需求并前瞻布局的正向研發(fā)，塑造了其在模擬IC這一長坡厚雪賽道的持久競爭力。
在PCIM展會同期舉辦的技術(shù)講座中，納芯微技術(shù)市場經(jīng)理龐家華也帶來了題為《模擬IC驅(qū)動能源轉(zhuǎn)換效率與系統(tǒng)可靠性》的演講，分享了納芯微在模擬IC領(lǐng)域的耕耘之道。
納芯微技術(shù)市場經(jīng)理龐家華
龐家華首先介紹了納芯微近期業(yè)務方面的進展，表示公司在國內(nèi)隔離和傳感器等細分市場已經(jīng)成為領(lǐng)跑者，并正在積極開拓日本、韓國、德國等海外市場。
產(chǎn)品線上，目前納芯微在隔離品類上已有較為完善的布局，以光儲為例，龐家華表示，在光儲從配電送電到用戶用電的過程中，納芯微都有整套的方案，對無論是光伏儲能還是前面的充電樁，都有料號能夠滿足高度差異化的應用需求。
龐家華以光儲逆變器電氣架構(gòu)框圖，直觀展現(xiàn)了IC物料清單，其中各類隔離IC產(chǎn)品用量最大，典型逆變器方案中往往需要使用數(shù)十顆隔離驅(qū)動、隔離接口、隔離采樣、數(shù)字隔離器，均為納芯微優(yōu)勢產(chǎn)品，并可一并提供其他如電源IC(Flyback/DC-DC)、電壓基準、Buffer、運放等模擬IC器件。
他還談到，在壁壘極高的車規(guī)芯片領(lǐng)域，納芯微也憑借其技術(shù)實力取得了可喜成績，從智能座艙、車燈到三電高壓系統(tǒng)，納芯微產(chǎn)品均已有產(chǎn)品布局，根據(jù)2023年半年報，汽車電子領(lǐng)域貢獻營收占比26.28%%，2022年車規(guī)芯片發(fā)貨量累計超過了1億顆。
龐家華進一步總結(jié)指出，無論是新能源汽車還是光伏、充電樁，都在追求高效率、高功率密度進而催生高壓化趨勢，如新能源汽車電壓平臺從400伏走向800伏，光伏逆變器會從1000伏到1500伏，都是在不斷提高的趨勢中，與此同時，成本也是一個日益重要的因素。
基于上述需求側(cè)趨勢的洞察，龐家華表示，模擬IC設(shè)計也需要與時俱進，滿足對系統(tǒng)效率的更高要求，例如在隔離驅(qū)動這一產(chǎn)品上，需要支持更高的開關(guān)頻率、更強的驅(qū)動能力以及具備更低的延時差異性，而新型功率器件的使用，進一步加劇了散熱性能等方面的技術(shù)挑戰(zhàn)。
在隔離領(lǐng)域現(xiàn)有的光、磁、容耦技術(shù)路線上，傳統(tǒng)光耦產(chǎn)品的局限性日益凸顯，納芯微深耕的容耦產(chǎn)品耐壓和時延上則有明顯優(yōu)勢。
龐家華介紹，納芯微在容耦隔離器件結(jié)構(gòu)上創(chuàng)新了雙邊高壓隔離電容技術(shù)，串聯(lián)的隔離電容及SiO2隔離介質(zhì)實現(xiàn)增強絕緣，具備寬溫度范圍、長壽命的特性，確保了整個系統(tǒng)的更高可靠性，同時其專利Adaptive OOK?編碼技術(shù)可以支持更高的開關(guān)頻率，延時差異性短，結(jié)合差分傳輸以及各種低通濾波器的設(shè)計，可以有效提高共模抑制能力。
總體而言，龐家華的分享進一步強化了納芯微展臺帶給參展觀眾的印象，這家“中國芯”代表企業(yè)通過創(chuàng)立至今的持續(xù)耕耘，已在模擬IC這一賽道形成了自己的特色競爭力。展望未來，隨著光儲充、工控、新能源汽車等領(lǐng)域中國產(chǎn)業(yè)力量的整體性崛起，產(chǎn)品定義權(quán)持續(xù)鞏固，踏準浪潮的納芯微，也有望步入更大的收獲期。（校對/薩米）
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