谈谈电机行业三个值得关注的问题

　　【哔哥哔特导读】当前电机行业发展状况下，探讨MCU主控芯片在电机驱动与控制的应用、电机芯片平台化及一体化解决方案以及BLDC电机新思考等问题。

　　此前， 2022’中国电机智造与创新应用暨电机产业链交流会(秋季)吸引了捷和电机、雷赛智控、和而泰、正德智控、科力尔、兆威机电、富士康等知名整机企业到会。交流会进行期间，半导体器件应用网就MCU主控芯片在电机驱动与控制的应用、电机芯片平台化及一体化解决方案以及BLDC电机新思考等问题与行业专业人士进行了探讨。

　　MCU主控芯片在电机驱动与控制应用中的创新方向

　　MCU主控芯片是电机驱动与控制应用当中不可或缺的核心器件。目前在应用当中已经出现了细分领域的MCU产品细分化，即专门针对一类电机控制应用去开发匹配某一系列MCU产品，比如电动车、滑板车、电动牙刷、吹风筒、剃须刀、破壁机等领域。目前也有越来越多的芯片原厂专门针对某一具体领域推出系列的专用MCU。

　　那么对于下游应用厂商，他们在选择一款适用的MCU主控芯片会做出怎样的考量?安驱技术总经理安刚说道：“基于所有的消费类产品来说，我们主要考量的是芯片的成本，另外再针对于应用的技术难点去做一些芯片框架的变化。对于工业和对汽车类来讲，注重的是应用品质和安全问题。它对成本的要求其实就不会像消费类产品那么敏感。但其实不管是消费类，还是工业类，对于应用功能和成本都是同时考量的。”

　　科力尔工业目前的主控芯片主要是用在伺服驱动器。电机控制器工程师黄珂对此提到：“主控芯片需要非常精准的控制电机，而且时间响应非常快。电机控制对芯片要求高精度，对主频还有额外功能，比如硬件方面的加速，能够不用自己写代码去算三角函数。芯片内部可自带计算功能，不用刻意去编写。”

　　兆威电机工程师栗俊杰对这个问题言简意赅，他认为主控芯片主要是稳定性高一点即可，其它基本符合要求。

　　总的来说，相比其他外围器件，MCU主控芯片在电机驱动与控制应用中的作用不言而喻。目前对于MCU主控芯片在电控方面的应用，主要是集中在小型化及集成化，通过更高的可靠性，更完善的整合度，更便捷的开发，同时注重加密以及个性化。

　　灵动股份市场经理官兵就表示：“MCU作为核心控制元器件，它对产品的主频、硬件算法以及外设开发都有高算力要求，同时也有预驱模式、IDO和二极管方案等高集成度要求。高集成度、高性能的方案会成主流的市场。”

　　电机芯片平台化及一体化的解决方案

　　电机芯片平台化及一体化的解决方案作为国内本土的MCU原厂增值服务的新路子，已经出现了凌鸥创芯、峰岹科技、灵动股份、华芯微特等供应商专门以芯片为导向，配合整体的应用方案给到客户。因为芯片原厂及其方案代理商直接给予支持，研发工程师不用太多地担心自己能否熟悉应用新的芯片平台，大大加快了替代的进度。

　　雷赛智能研发主管赵刚也认为，电机芯片平台化对下游的厂商的帮助还是比较大。目前的应用来讲，其实电机芯片平台化还只是一个趋势和方向，应用比例还不是太高。目前主要偏向要求不是太高的风扇类、空调类和洗衣机类的应用。

　　由于客户需求肯定不一样，解决方案定制化导致了所用的芯片也不一样，栗俊杰认为电机平台一体化势在必行，但是还会有一些问题，如果走定量化配置肯定要好一点。据了解，兆威机电目前基本上都是根据客户的要求进行定制化，不做通用的解决方案。他提到：“我们内部现在也正在搞软件芯片标准化，只需要更改一下结构和参数，就可以直接利用到一个电机，我觉得电机芯片平台化解决方案未来是一个趋势。”

　　其他行业人士也认为，电机芯片平台化及集成一体化，已经是大势所趋。更精简的板级器件，以及完善的、可用于便捷开发的平台软件，已经是电机MCU产品不可或缺的特性。目前华芯微特也在致力于完善开发平台，通过平台化的软件，针对不同领域构建的接近产品界别的DEMO，以及完善的支持调试文档及上位机辅助开发，助力于电机方案开发。

　　作为一家MCU公司，不管是方案程序，还是应用平台化，都是想着用一个芯片产品覆盖到更多的产品应用，不管是哪种算法的需求都可以很熟悉的切换。官兵表示：“灵动股份在对应的细分应用领域研发专用的DEMO，提供一些特殊的算法支持，让客户能更快地完成自己的产品开发;而且也是希望降低电机驱动应用的门槛，让所有的工程师都可以运用灵动股份的产品系列。”

　　安刚提到：“目前来看，电机IC一体化跟平台化的解决方案是可行的，而且我们也在享受凌鸥创芯带给我们开发上的便捷。我觉得电机IC一体化和平台化的解决方案也是个趋势，但是同样也会有一些问题出来，就是同质化会很严重。”

　　其实对于MCU原厂来说，不可能针对每个客户都做不一样的解决方案。客户端可以根据原厂给的解决方案进行参考，然后吸收作为自己的产品，再跟同行去做竞争。目前定制化的解决方案更多体现在美的、格力之类的大家电客户，因为他们会专门去配合开发一款适应自身产品应用的芯片。因为大家电跟汽车、工业类的产品更新周期比较长，不会担心产品开发出来后同行成本又低，性能又好，更多的是体现在价值比较高的产品上。但是对于一些更新较快消费类的产品来说，目前应用比较少。

　　BLDC电机的新应用

　　首先我觉得对于无刷电机驱动控制的市场，不管是国内本土的品牌，还是进口品牌的代理商，其实对无刷产品的应用都很看好，市场也是不断地在增长。安刚认为：“从消费类产品来讲，门槛会相对低一点，未来肯定会有越来越多的产品使用BLDC电机，对于偏向工业跟汽车类的产品，目前其实一直有做BLDC电机和伺服电机相关的应用。而且目前国内本土MCU厂商都是跟着国际龙头的MCU原厂往前走。”

　　目前BLDC电机应用领域，低端类市场国内占有率相对较高，但是高端出口类产品以及工控类电机产品主要还是欧美或日系厂商把持。华芯微特市场部总监张琢表示：“后续国产芯片，还是要通过提升自身竞争力，包括更好的可靠性，更优化的算法，更扎实的服务，来提升市场占有份额。华芯微特之前深耕大家电市场，电机芯片秉承了高可靠性的设计理念，不仅具备较高的抗干扰特性，同时自研的算法平台也作出了一系列特色，顺逆风启动效果行业领先，一站式的解决方案，让客户获得更好的使用体验。”

　　对于BLDC电机应用，必易微做出了一些当今市场上还没有出现的采用单相无感直流等方案来控制风扇和风机。在对于成本要求比较高的市场里，该方案与目前市面上主流的三相方案相比，整个系统的BOM成本会更有优势。

　　可以看到的是，目前大多数的厂商在算法控制上不断地用价格的方式占有市场，必易微宣伟炜认为：“不同厂商的软件水平其实也是不太一样的。我们没有去选择加入到BLDC电机这样的红海市场，是因为我们结合必易微自身的在模拟和数字混合芯片上的资源积累，去做一些现阶段所擅长做的事情，但不代表未来我们不会去做BLDC。但是很显然，在当今的市场经济环境和大环境下，贸然地进入到这个市场是不太明智的。”

　　BLDC电机主要还是应用在家用、医疗、汽车辅助等场景应用比较多。这些应用领域其实都关系到国计民生的市场前景也非常大。首优科技罗智丰提到，如果按照目前整个市场的发展和国家的主流发展，光伏逆变器领域的增长趋势是比较大的，未来BLDC电机的应用领域会更加广泛。

　　“整个来讲，它的单价其实非常低，但是它对整个后果的影响非常大，所以对整个产业链来讲要求是蛮苛刻的。因为要对成本控制、性能控制和噪音震动等因素都要考量得到，包括整个故障率的精准控制。BLDC电机在突破一些新的技术之后，我想国产的厂家应该会抓得住，这样在全球的产业链竞争中才更有优势。”赵刚说道。

　　深圳富士康科技集团目前定位和发展侧重于EV汽车的车规级电机。据研发工程师谢华军介绍，对于BLDC电机，除了目前在安徽安庆也有一个工厂生产部分的小型伺服马达之外，其他都在研发车用的电机马达，而且目前富士康已经有几款和国外的公司整车的主控马达的方向合作。除了汽车马达是富士康整个大战略中比较重要的一环，两轮电动车目前也在台湾和东南亚布局，一部分的机构线和开发也会配合来做。

　　谢华军认为，BLDC电机在未来毕竟会有一个很大的发展空间。因为随着目前智能制造的转型以及设备自动化和智能化，不管在工业和车用的应用场景，还是在人们日常生活的应用场景中会应用越来越广泛，都有非常广阔的市场前景。

　　专业观众的参会体验和建议

　　兆威电机栗俊杰：确实了解到很多厂家分享了电机和芯片的内容。因为我是搞算法的，我觉得真正搞好一点算法基本上没有，都是通用的，很少有创新的可能。建议的话，我觉得会议还是多请一些知名的教授分享一下前沿知识等等。

　　安驱技术安刚：今天我过来之后大概看了一下，围绕BLDC电机产业目前展出的产品基本上蛮全面的，从MCU芯片到MOS，再到驱动芯片，还有分析电机性能的设备厂商都是比较全面的。不过今天我确实还挺意外的，因为今天来的展商也比较齐全，配置整个产业链，但是参展人员相对比较少，可能多少也受疫情的影响。但是也感觉到大家对BLDC电机的热情还是没有减，还是有一群人一直在做BLDC市场。

　　科力尔工业黄珂：大家还是有很多这方面的方案比较长建设。然后国产芯片方面的比较，可能具体使用之后才知道它到底厉不厉害。只是看展还不够对他们了解。

　　首优科技罗智丰：我希望你们后面可以把光伏逆变做成一个主题去发展，因为我觉得它的市场前景还是很广的，我们也在关注这一市场。其实像今天很多展商一样，都是比较关注光伏逆变市场，因为这之前基本被国外的零部件做的比较多，但是目前在慢慢接受国产去替代，所以这也是我们的机遇。

　　灵动股份官兵：可能受疫情防控影响还会多一点，因为上周深圳可能疫情防控突然收紧，参会人员没有往几届那么多，但是整体来说还是比较满意的，至少还有这么多人能过来，也说明大比特在宣传力度方面还是比较有号召力的。

　　必易微宣伟炜：今天在会场上我们也看到了国产半导体公司做出了比较新颖和特色的产品，我认为这是对国产半导体在电机行业的促进和推动。大家也有跟同行进行较好的学习和交流机会，也是很感谢大比特给我们提供平台。

　　华芯微特张琢：我们华芯微特是第一次参加大比特电机交流会，本次交流会给我们的感受有如下几个方面。第一，大比特作为电机交流会的举办方，有着非常丰富的组织经验和听众资源，这点作为一个参会商是比较看重的。这样参加交流会就可以比较好的推广我们的品牌和产品。第二，参与本次交流会的还有很多友商，在与他们的交流沟通中，我们也能够从中了解到一些相关的信息，包括对电机市场的前景和未来的一些发展趋势等。第三，由于疫情的影响，来参加交流会的客户人数不是特别多，相应的潜在机会可能也会少一些。希望疫情能快些结束，这种技术交流会越办越好。

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