森国科实现了消费级BLDC驱动芯片的自主可控?

James 发表于 2020-09-24 13:38:15 收藏 已收藏
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森国科实现了消费级BLDC驱动芯片的自主可控?

James 发表于 2020-09-24 13:38:15
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,“大江歌罢掉头东,邃密群科济世穷。面壁十年图破壁,难酬蹈海亦英雄。”1917年,周恩来总理负笈东渡日本时写下了这首诗,展示了其仔细研究多门科学,希望能够像破壁而飞的巨龙一样,拯救濒临绝境中国的崇高理想。“面壁十年图破壁”至今仍勉励着后人潜心钻研,做出一番大事业。

百年后的2017年,一场半导体领域“无硝烟的战争”即将笼罩中美两国。那一年,我国对外芯片行业贸易逆差高达1.2万亿元,而当年我国贸易顺差2.87万亿元。芯片行业一直都是我国发展的一大痛点,是近年来被国外“卡脖子”的重点领域。在各领域实现芯片国产替代,成了半导体人当下的“大事业”。

近年来,5G、AI、自动驾驶等领域吸引众多眼球,但一个没有太多人关注的领域——BLDC(无刷直流电机),在2018年其全球市场规模高达153.6亿美元,且机构预测近5年保持13%的增长率增长。在当前国际贸易背景下,BLDC芯片的国产化需求加大。在BLDC驱动芯片本土化的进程中,森国科准确把握住了发展机遇,在2018年进入这个领域后,经过几年潜心钻研特色工艺,目前开发出了贴切市场需求的主流产品系列,助力BLDC产品实现进口替代。

以特色工艺为本,森国科力图破壁

2018年,汽车产销量在向下调整,促使杨承晋思考需要增加Vision-ADAS以外的产品线,以抵消这种周期性的调整风险;中兴通讯被禁运事件的发生,让森国科董事长杨承晋和管理团队意识到进口替代2.0机会的来临,森国科谋定了“特色工艺+进口替代”的经营管理思想。为此,杨承晋与森国科管理团队一起寻找既能用于汽车电子,又可以用于工业和消费性电子,同时又可以采用特色工艺做到进口替代的芯片产品种类。

森国科实现了消费级BLDC驱动芯片的自主可控?

经过几个月的市场分析和调研,杨承晋结合团队的能力,最后选择了BLDC驱动芯片。对市场的深入分析调研后,他认为电机驱动芯片市场存在以下特点:“首先,一台汽车上平均有用到超过40个电机,对应的驱动方案有的是用ASIC驱动芯片来做,有的是用MCU来开发方案;同时,BLDC在工业、消费性市场也得到了广泛的应用,而且正成燎原之势。”

此外,BLDC驱动产品符合森国科“特色工艺+进口替代”的经营管理思想。杨承晋认为:“该系列产品一般都需要高压HV工艺,中低压采用BCD工艺,这符合特色工艺的本质。而BLDC目前最大的市场就在本土,无论是车规级、工业级、消费级,都是全球最大的市场;虽然车规级主要是进口国际大品牌供应,但工业级和消费级产品已有少量国产品牌开始进入市场,替代国际品牌。”

谋定而后动,基于对市场的认知,森国科决定先做工业级和消费级BLDC的驱动产品,有了基础后再进入车规级BLDC;此外,打造“芯片+核心算法”两条腿走路的技术发展路线,确保森国科在BLDC领域的长期竞争优势。

经过近三年的发展,如今国内市场的无刷电机快速取代有刷电机,高集成单芯片方案取代复杂的多芯片方案。从当下来看,市场发展趋势非常符合森国科当初的预期,森国科进入BLDC驱动芯片市场的时机把握得很好。

对市场的准确判断和布局只是迈进这个领域的第一步,杨承晋坦言:“针对BLDC驱动芯片的产品研发、制造、工艺等方面进行持续数年的打磨才在这个领域取得突破。”

在“面壁”三年后,森国科终“破壁”——实现了消费级BLDC驱动芯片的自主可控。杨承晋向集微网介绍:“目前,搭载森国科自主开发的核心电机驱动算法的三相BLDC驱动方案已经推向市场,已经开始应用于一些小家电、筋膜枪等个人护理产品以及E-bike等产品。”

小步快跑进入BLDC驱动芯片的“原野”

事实上,在2018年打开BLDC驱动芯片的一扇窗后,随着对这个领域研究的深入,杨承晋“惊喜”地发现,电机驱动芯片领域是一片广袤的“原野”。

目前市场上没有准确的统计数据显示这个原野有多大。但从电机一年消耗电力占全球电力使用量的60%这个数据,我们可以想象电机驱动芯片这个市场的规模有多大。而电机驱动芯片应用广泛,这也是让数据统计难度加大的原因之一。

以三相BLDC驱动产品的应用领域为例,杨承晋向集微网介绍道:“从冰箱、空调、油烟机、风扇、空气净化器等大小家电产品到吹风筒、按摩器、云台、景观水泵、筋膜枪、无人机、VR设备等智能家居设备,从电动车、平衡车、滑板车等交通类工具到清洁、园林、工地等场景的电动工具方面,都有三相BLDC驱动芯片的用武之地。”

在发现了这片广袤的原野后,森国科决定采取小步快跑的策略,即进入一个细分应用领域后,先将看好的项目做成熟,而后小步快跑进入这个领域的其他项目或另一个细分领域。

在这个策略下,三年后的今天,森国科产品线已初具规模,形成了以单相和三相BLDC专用驱动芯片为主,内部集成电机驱动核心算法的模式;此外,还有栅极驱动以及功率MOSFET两个系列产品服务于电机驱动方案,电机驱动方案中核心部件就是带控制算法的主控MCU、栅极驱动、功率器件。

目前,森国科三相BLDC驱动产品已推向市场,单相BLDC驱动芯片也取得了进展,杨承晋透露:“森国科单相BLDC ASIC驱动芯片处于工程批测试阶段,初期测试性能、稳定性完全能够替代进口同类产品,预计市场大批量产在2021年年初。”

在汽车电子和智能家居等产业的带动下,BLDC驱动产品也迎来快速发展,为更好跟随行业发展趋势,应对新的挑战和竞争,森国科也在积极提升BLDC产品的核心竞争力。其中,工艺的发展是关键。目前森国科的工艺节点在180nm BCD 8英寸晶圆,杨承晋表示:“2021年会考虑进入130nm BCD 12寸晶圆,通过新工艺的快速采用,降低产品的成本,提升毛利率和市场占有率。”

除了产品外,对市场的把握也是企业核心竞争力之一。在快速响应市场的需求和客户诉求方面,森国科针对不同应用市场的需求,加强自主开发的多种类电机核心驱动算法能力,并针对电机驱动产品提供一站式半导体零件的供应能力,用良好的客户服务和强大的技术实力去保证竞争力;与此同时,森国科还成立快速响应的FAE团队,为下游合作伙伴提供turn-key的技术服务能力;此外,及时了解市场的最新动态,对市场的动向保持高度的敏感,提前开发一些有针对性的芯片产品及核心算法,做好技术储备,快人一步确保先机。

对市场竞争力的清晰把握后,森国科更注重产品和技术的战略规划,在芯片产品方面,依托先进的晶圆工艺、先进的封装工艺,为电机驱动产业提供集成度更高、可靠性更好、性价比更优的芯片产品;在电机驱动控制算法方面,一是努力扩充不同应用种类电机类型的算法库,二是在努力缩短电机调优的时间周期方面下功夫,三是打造“芯片+算法+Turn-key”三位一体的服务能力。

对于未来规划,杨承晋坦言,坚持小步快跑的策略,以现有的单相BLDC ASIC驱动芯片为基础,延展出整个系列产品;三相ASIC产品方面,针对100W以内的小功率应用市场,开发多个系列产品,实现国产替代。
       责任编辑:tzh

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