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赋能智能电源和智能工业,意法半导体构筑可持续未来

发布日期:2024-12-05 来源:中自网作者:网络

意法半导体(STM.NYSE),这家总部位于瑞士日内瓦的欧洲老牌半导体公司在全球有20万客户,其生产的芯片遍布汽车、工业、个人电子设备、通信等。半导体业内流行一句话,“只要有芯片,就有意法半导体”。

20241029日,意法半导体工业峰会2024在中国深圳圆满落幕。自2019年首届峰会举办至今,工业峰会已接待超12万人次,包括来自世界各地的线下和线上参会者。今天,该峰会已经成为工业市场的顶级盛会,不仅展示了工业市场的技术创新和进步,也展示了意法半导体对工业市场客户始终不渝的支持与承诺。根据市场预测,未来几年工业市场年增长率约为6%,其中中国及亚洲其他地区将成为这一增长的主要动力源。

意法半导体长期以来持续关注气候变化带来的重大挑战,始终不渝地践行可持续发展承诺。公司致力于通过提供尖端解决方案来提高功率密度和能效,开辟一条通向绿色低碳和可持续未来的道路。在工业峰会当天,意法半导体高层还接受了中自网等媒体的采访。

 

加速实施中国本地制造计划

今年峰会的主题是激发智能,持续创新。多位ST全球高层和专家亲临现场,通过主题演讲为观众带来了一场场观点独到、精彩纷呈的市场趋势分析与发展前瞻。

意法半导体中国区总裁曹志平为活动致开幕词。他谈到:中国和亚洲是未来几年工业市场增长的动力源。工业峰会不仅展示了工业市场的技术创新和进步,也展示了意法半导体对工业市场客户始终不渝的支持与承诺。我们将合作视为实现创新和可持续发展的关键要素,通过建设完整的生态系统,提供全面的开发支持,降低开发难度,简化产品设计,帮助开发者集中精力将可持续创新成果推向市场,助力中国向高质量和创新驱动发展转型。

 

意法半导体中国区总裁曹志平

 

意法半导体销售与市场总裁Jerome Roux通过视频分享了ST工业市场战略和中国的本地化发展策略。他表示:ST在工业市场的目标是为客户提供可在全球部署的系统级解决方案。我们将继续专注于电源能源应用,并扩展到数据中心和 AI服务器等快速增长的应用领域,还将更加专注帮助客户开发关键的工厂自动化和机器人系统,提供相关的半导体解决方案。

 

意法半导体销售与市场总裁Jerome Roux

 

他强调,亚太地区是全球半导体和制造业的重要市场。ST在中国的本地化策略基于三大版块:中国设计、中国创新和中国制造。这一策略与我们在中国,为中国(China for China,以及在中国,为世界(China for the world的理念高度一致。ST将进一步加强在华业务,包括加速实施在中国的本地制造计划,完善本地化供应链,以更好支持中国客户和在中国开展业务的国际客户。

意法半导体中国区功率分立器件与模拟产品市场与应用副总裁Francesco Muggeri向大家深入介绍了ST在全球和区域的工业市场战略,包括在可持续发展方面的合作伙伴关系,并和合作伙伴共同展示了ST在电源与能源、电机控制及自动化领域的创新成果。

 

意法半导体中国区功率分立器件与模拟产品市场与应用副总裁Francesco Muggeri

 

正如Francesco所强调的:“‘推动可持续创新不仅仅是一个口号,它已经成为我们的愿景和战略。本次工业峰会实现了100%碳中和,这是ST践行承诺的一个具体实例证明。在本次大会上,意法半导体被授予官方碳中和证书。

 

意法半导体长期以来一直在半导体行业居于前列,这得益于其坚持不懈地追求创新,通过提供强大的产品组合支持为客户带来更好的解决方案。意法半导体亚太区(除中国外地区)销售&市场执行副总裁Hiroshi Noguchi为大会做致闭幕词时指出:去年,ST拿出约12%的营收投资于产品研发中,这突显了我们致力于打造下一代产品,帮助大家应对解决方案挑战的决心和努力。为确保客户能够从我们的产品中获得最佳效益,我们在亚洲设立七个技术创新中心,其中三个中心专注于工业应用。

 

意法半导体亚太区(除中国外地区)销售&市场执行副总裁Hiroshi Noguchi

 

创新技术展区秀出智能工业黑科技

本次峰会上,意法半导体通过前瞻主题演讲和约28场技术演讲,为参观者展示了意法半导体如何专注于智能电源与智能工业应用。150多款解决方案的演示,展示了意法半导体在自动化、电源和能源以及电机控制方面的进步,吸引了无数观众驻足。

6个精选方案展区,意法半导体带来了其与客户和合作伙伴共同开发的创新技术、解决方案与产品,特别是一些面向需求日益增长的终端市场应用,包括碳化硅(SiC)和氮化镓(GaN)技术、Al数据中心服务器电源、大功率热管理系统、自动化流水线、太阳能-储能-充电一体化系统演示,以及由意法半导体生态系统合作伙伴所开发的各种解决方案。

 

完整碳化硅(SiC)全链展区

 

意法半导体是全球碳化硅(SiC)市场、创新及制造的龙头企业。ST凭借对完整碳化硅(SiC)价值链的全盘掌控,从研发、衬底、外延、晶圆制造到功率分立器件和模块的组装和封装,致力于为客户创造卓越价值。该展区全面展现了SiC器件的开发和制造过程,包括从粉末到衬底、晶片、裸晶粒、分立器件和功率模块,以及关键汽车和工业应用的完整应用参考设计。

 

下一代数据中心基础设施展区

 

人工智能和数据通信领域目前占全球碳排放量的4%,预计到2040年将达到14%。碳化硅(SiC)和氮化镓(GaN)等新一代半导体材料,辅以ST的电隔离栅极驱动器STGAP,有助于进一步减缓AI数据中心的电能需求增长。ST性能出众、简单易用的STPOWER MDmesh M9/DM9系列MOSFET晶体管是人工智能服务器数据中心的理想选择。此外,STM32G4微控制器为ST的电源解决方案带来了智能和先进的控制功能,可以更好地管理配电,并实时适应负载的波动变化。意法半导体的SiC技术结合先进的封装,可使高压直流电的电源系统在高温环境中表现出色。

 

大功率热管理系统展区

 

 

大功率热管理系统展区展示了意法半导体最新的10kW商用压缩机解决方案。通过使用单个STM32G4微控制器(MCU)来控制多种功能,包括三相维也纳PFCFOC(磁场定向控制)电机驱动、Nano Edge AI预测性维护和KNX集成。该解决方案还采用意法半导体的1200V IGBTSiC二极管以及电隔离栅极STGAP驱动器,提供稳健、可靠的电源性能。此外,该展区上还展示7kW三重FOC和交错式PFC,以及4kW双重FOC和交错式PFC。这两个解决方案基于意法半导体的SLLIMM智能功率模块以及电源管理和模拟IC产品,确保电源性能高效可靠,以满足不同客户对热泵和商用空调的规格要求。

 

自动化流水线系统展区

 

这款开创性的自动化流水线系统是意法半导体首创,也是本届工业峰会上规模最大的展品,总计使用了500多个ST芯片,彰显了ST完整的合作伙伴生态系统和嵌入式系统方面的广泛系统级专有技术。该应用演示了一个复杂的工厂自动化系统,集成了三个机械臂。这些机械臂可以与AGV(自动导引运输车/无人搬运车)精确通信,并通过由7ST双马达伺服驱动器方案驱动的磁悬浮轨道系统(MTS)传输物品。所有这些组件均由ST可编程逻辑控制器(PLC)管理,并遵循各种标准,例如CodesysEtherCATProfinetSub-1GIO-Link等。通过与西门子自动化解决方案部门合作,进一步增强了这个流水线演示系统的性能,实现了PLCHMI等无缝集成,体现了该系统的准确性、可靠性和精确性。

 

碳化硅让车的优势更具竞争力

近几年,随着电动汽车方面的需求增加,促使全球范围内掀起一波碳化硅投资热潮。调研机构Yole Intelligence最新发布的2023年功率SiC报告显示,预计2028年,全球功率SiC器件市场将增长至近90亿美元,比2022年增长31%。其中,汽车应用在SiC市场中以70%的份额占据主导地位。

然而,过去一年由于成本压力,有的车厂已经从SiC转回了IGBT,成本成为了大家尤为关心的焦点。对此,Francesco表示,对于任何东西,我们不仅要考虑它的购买成本,更要考虑后期的拥有成本。虽然碳化硅的成本目前高于IGBT,但从长远来看,碳化硅在性能和效率上的优势将使其更具竞争力。例如,使用碳化硅可以显著提高电动汽车的续航里程,从而降低总拥有成本,从传统IGBT转向碳化硅,对所有驾驶参数进行调优配置之后,整体续航里程会提升16%19%,这是我们经过多次仿真模拟后得到的数据。随着技术的成熟和规模化生产,预计未来几年内碳化硅的成本将逐渐下降,与IGBT的差距也会缩小。

“从车企的角度,目前汽车动力电池的主要生产原料价格已经大幅下跌,很多车企其实是可以从电池成本当中获得额外收益的。但很多车企没有特别多地关注IGBT换成碳化硅带来的效率提升是多少。”Francesco透露,我们在中国,看到另一个车企竞争态势,是所有车型品牌都在以更新的车型外观设计来吸引用户下单,而不太关注底层半导体技术的迭代。这也是半导体企业需要要去思考的,要考虑到汽车的市场和销售等动态元素。

意法半导体模拟、功率与分立器件、MEMS传感器产品部 (APMS)IGBTIPM部门总经理Angelo RAO认为,IGBT和碳化硅并不是互相替代的技术,而是互补的。它们各自在不同的应用场景中发挥优势。碳化硅在高压和高温等更严苛的工况下的表现更佳,能够提供更高的效率和更长的使用寿命,同时可以满足空间有限的应用。

半导体行业供应链是全球最复杂的供应链之一。Francesco指出,ST看到世界各国,特别是中国,对本地化制造的需求日益增长。中国是全球最大的太阳能电池板和电动汽车生产国,对碳化硅等技术的需求正迅速增长。因此,ST与三安成立合资企业,为中国客户提供完全本地化的碳化硅供应链。由于意法半导体在深圳已经有了自己的后序生产工厂,所以在重庆和三安合资工厂的大部分产能,会主要优先考虑汽车行业应用。

谈及选择三安的原因,Francesco表示,“三安有非常丰富的项目经验,同时也一直深耕碳化硅行业,两者比较契合。另外一点是因为我们深耕中国市场,也看到很多其他竞争对手在中国市场大展拳脚,我们要提升在中国市场的业务,就需要有落地的产能。关于对于未来行业发展洞见的话,对ST而言,除了汽车市场的一些应用和产业供给以外,如果有其他的一些行业需要我们的产能贡献,我们也时刻保持开放的态度。”

 

在宽禁带产品领域发挥关键作用

在环境革命的推动下,电动机朝着更高效、更可靠的方向迅速发展。ST 是世界排名前列的电源技术公司,提供宽禁带产品和硅基器件,以应对实现高能效和高可靠性面临的挑战。

ST致力于工业电机控制超过20年,因此在电机控制领域的发展迅速,还获得了IEEE(国际电气工程师协会)颁发的里程碑奖,以表彰ST在嵌入式电机驱动器技术中的龙头地位。在意法半导体模拟、功率与分立器件、MEMS与传感器产品部(APMS),应用专属产品部门 (ASP) 总经理Domenico ARRIGO看来,未来,电机控制将朝三个方向发展:提升能源效率、增强电机间的连接性、以及集成人工智能。我们面临的挑战包括提高电机驱动的效率和控制系统的性能,以及产品的可靠性和鲁棒性。而ST将继续在宽禁带产品,如碳化硅和氮化镓等领域,发挥关键作用,以满足市场需求。

意法半导体电机控制技术创新中心负责人Dino COSTANZO(丁诺)指出,市场对工业控制技术的需求已经从单一的性能提升转向了更全面的系统优化。客户不仅要求更高的效率和可靠性,还希望实现更智能的控制和管理。当前工业控制行业面临的主要挑战包括能源效率的提升、系统连接性的增强以及预测性维护的需求。意法半导体通过不断创新,推出了多种解决方案,如基于氮化镓和碳化硅技术的高效电源模块、集成式电机控制解决方案以及嵌入式AI技术,帮助客户应对这些挑战;此外,我们的STM32家族H7微控制器提供了强大的计算能力,实现了零速下的全扭矩控制,这是行业的重大进步;我们还发展了容错系统,以提高产品的可靠性。

 

 

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