自2021年我國“十四五”規(guī)劃正式提出“雙碳”目標(biāo)以來,各行各業(yè)都在積極踐行著綠色、節(jié)能、環(huán)保的理念,通過創(chuàng)新技術(shù)進(jìn)一步提升自身的節(jié)能優(yōu)勢。
從半導(dǎo)體的角度看,電機(jī)控制芯片作為影響各類電器設(shè)備的關(guān)鍵零部件之一,它在管理能效方面發(fā)揮著巨大作用。日前,36氪接觸到的「山河半導(dǎo)體」則是一家專注研發(fā)三相六線電機(jī)控制芯片與模組的公司。
山河半導(dǎo)體前身是中國香港PDL公司,PDL成立于2018年12月,主要面向家用電器、機(jī)器人、電動汽車等市場,研發(fā)電機(jī)控制芯片及模塊,幫助客戶提高產(chǎn)品電機(jī)能效和性能,實現(xiàn)降本增效。2021年8月,公司已成功流片第一顆IC芯片P2830,主打用在直流風(fēng)扇中,如今第二顆IC P2850已基本設(shè)計完成。
實際上,我國作為世界上最大的中小型電機(jī)生產(chǎn)、使用和出口大國,電機(jī)產(chǎn)品種類繁多,整個中小型電機(jī)行業(yè)一直保持著較高的增長態(tài)勢,廣泛應(yīng)用于家用電器、醫(yī)療器械、電動工具、商業(yè)設(shè)備、個人護(hù)理等領(lǐng)域。
從市場份額來看,前瞻產(chǎn)業(yè)研究測算2020年我國電機(jī)市場規(guī)模占全球市場的30%,而美國和歐盟分別占比27%和20%。此外,中國電器工業(yè)協(xié)會中小型電機(jī)分會對63家企業(yè)統(tǒng)計顯示,2020年我國中小型電機(jī)行業(yè)工業(yè)總產(chǎn)值為627.06億元,工業(yè)銷售產(chǎn)值614.49億元。
在龐大的中小型電機(jī)市場需求下,電機(jī)控制IC市場同樣不可小覷。若僅考慮中國冰箱、家用空調(diào)、家用電風(fēng)扇的年產(chǎn)/銷量,每年家電市場對電機(jī)控制芯片或模組的總需求至少達(dá)到4.56億件。同時,據(jù)國外統(tǒng)計機(jī)構(gòu)Yole Developpment數(shù)據(jù),預(yù)計2023年全球電機(jī)模塊市場將達(dá)13.2億美元(約83.4億人民幣)。
目前在電機(jī)領(lǐng)域,傳統(tǒng)的三相三線馬達(dá)有著近10%-25%不可避免的能源損耗,其過高的能耗越來越難滿足各行各業(yè)愈發(fā)嚴(yán)格的生產(chǎn)環(huán)保法規(guī)要求。同時,其較低的單位電壓扭矩轉(zhuǎn)速也讓產(chǎn)品性能開發(fā)逐漸遇到瓶頸,更別說高昂的材料成本對芯片生產(chǎn)工藝提出的更高要求。
山河半導(dǎo)體創(chuàng)始人&CEO劉振韜告訴36氪,多年前他曾發(fā)明了一項關(guān)于多相交流電機(jī)結(jié)構(gòu)及其驅(qū)動電路的專利,成功拿到美國發(fā)明專利保護(hù)了三相六線無刷直流電機(jī)的使用。簡單地說,只需對傳統(tǒng)三相三線馬達(dá)進(jìn)行部分改動,即可提升整個馬達(dá)的性能。但在他看來,這一技術(shù)落地最大的難點在于三相六線馬達(dá)供應(yīng)鏈生產(chǎn)配套的不足,市面上幾乎沒有適合用于六線技術(shù)的馬達(dá)控制芯片,而這也是他決定成立山河半導(dǎo)體的重要原因。
如今,山河半導(dǎo)體的第一顆芯片P2830已成功流片,該芯片內(nèi)置場效應(yīng)管最高電壓20V、最大電流1A,輸出最高功率達(dá)20W,可覆蓋超70%的直流風(fēng)扇市場。當(dāng)最高功率輸出大于20W時,P2830的另一封裝可驅(qū)動外置場效應(yīng)管,以解決最大功率要求的限制。