订单接到手软！新基建刺激下的充电桩IC市场

　 　     随着“新基建”风潮的到来，充电桩产业将再次迎来发展机遇，业内普遍预测充电桩建设将会迎来爆发式增长。

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　　　根据中国充电联盟最新数据显示，截至2020年6月，联盟内成员单位总计上报公共类充电桩55.8万台，其中交流充电桩32.4万台、直流充电桩23.4万台、交直流一体充电桩488台。从2019年7月到2020年6月，月均新增公共类充电桩约1.2万台。
自从今年年初国家推出“新基建”概念以来，各地都出台了充电桩产业的相关扶持计划，给按下了暂停键的充电桩产业带来了新的刺激。工业化信息部曾出台规划，计划到2025年，新能源汽车目标比例为25%左右，在2019年的比例仅不到5%，可以说从2020年到2025年，充电桩的潜在增长率很高。

现在不论是充电桩方案厂商，还是充电桩设备供应商，接单都接到手软，都在加班加点赶货中。可以说，充电桩行业现在是一片火热，都像打了鸡血一样。

在这么多公司和资本的帮助下，充电桩产业的生态将会更加丰富，以前各自为战的局面可能会得到改善。


英飞凌科技电源与传感系统助力充电桩发展
在英飞凌科技（中国）有限公司电源与传感系统事业部高级经理陈宇威看来，新基建会加快充电桩产业的发展。
陈宇威表示，“新基建”即“新型基础设施建设”，侧重于科技驱动基础设施建设，推动网络、数字、智能化 未来的充电桩将进化成互联互通的充电网. 实现“充电体验安全快捷、充电设施安全高效和无人值守、充电网络智能调度”。
就目前来说，充电桩主要有三种模式，即直流充电桩、交流充电桩和交直一体充电桩，这几种充电桩有何区别呢？
一般来说，交流充电桩就是将交流电提供给新能源汽车，让后通过新能源汽车内置的车载充电器给电池充电。这种方式的功率一般不高（7kW左右），电流比较小，桩体较小，安装比较灵活，充电时间需要6到8个小时。适用于小型乘用新能源汽车，多应用在小区等私人物业区域。
直流充电桩，就是直接将直流电提供给新能源汽车电池充电，它的功率一般比较大，充电时间短，桩体较大，占用面积也大。直流充电桩时用于电动大巴、中巴、出租车、工程车等快速直流充电车辆。     

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英飞凌的陈宇威表示，现在的直流充电桩的功率范围很广，从20kW到350kW的都有。一般来说，充电桩的功率越大，充满一辆车所需的时间就越短。他举例说，“一个20kW的充电桩让一辆汽车充满电的所需的时间是120分钟的话，50kW的充电桩需要48分钟；而如果使用350kW的充电桩，需要7分钟。”
据陈宇威介绍，现在有不少直流充电桩采用的是模块化解决方案，即通过选用不同的充电模块来构成不同功率的充电桩。他举例说，一个120kW的直流充电桩，可以选用6个20kW的充电模块组合而成，也可以使用4个30kW的充电模块组合而成。
“充电模块的好处是，可以组合出不同功率的充电桩，特别是在未来，如果想提升充电桩的功率，只需要增加充电模块的数量，或者换用更大功率的充电模块就可以了。”

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在陈宇威看来，充电模块是直流充电桩中一个非常重要的核心技术，充电桩的效率、功率密度、可靠性、性能都会从充电模块中体现出来。
目前市面上比较主流的充电模块是15kW、20kW和30kW，当然也有一些功率密度比较高的60kW，甚至100kW的模块。“对于充电桩内的功率器件部分，英飞凌可以提供一站式的产品和解决方案。”陈宇威指出。                   

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“直流充电桩的功率范围是非常广的，包括了从20kw到350kw，甚至更高功率的各种方案都有。而我们的功率器件包括分立器件解决方案和模块化解决方案，基本上可以覆盖上面的功率范围要求。”陈宇威强调。             

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在这些解决方案中，目前占主流的还是硅器件方案，因为充电桩对成本比较敏感，更加注重性价比，而硅器件方案目前的成本是最低的。“此外，我们也有碳化硅和氮化镓的解决方案，现在也有一些客户在用我们的产品做研发测试，但实际使用，还需要等它们的成本降下来。”
倍捷连接器保障大功率充电
除了带来了业务和资本利好，在倍捷连接器（PEI-Genesis）销售总监李鸿钧看来，新基建带来的利好远不止这些。他认为与充电桩一同被列为新基建项目的5G基础设施和大数据中心其实也给充电桩产业赋能了。比如说，充电桩运营商可以通过5G和大数据分析来合理布局充电桩的建设地点，以获得最大的营运效率，获得最大利益。同时也可以让用户更加方便快捷地找到充电桩为汽车充电。
倍捷连接器的李鸿钧认为直流充电桩更多的是给大巴车充电的，一般电流都比较大，比如特斯阿拉的快充电流就是63A，电压是250V，或者440V，如果以250V为标准的话，充电功率也是将近15kW了。
因此，直流充电桩使用的连接器基本都是属于大电流型的，功耗很大。在李鸿钧看来，充电桩对接连接器的要求主要有以下几点：一是要保证至少1万次的插拔；二是连接方式，有些公司都是有其专利技术的连接方式；三是结构性，能够在不同品牌的连接器之间混合使用，且能维持较低的接触阻抗。因为充电桩是大电流高电压的，轻微的接触阻抗，都会造成温升，温升过高，所有的绝缘体都会加速老化，造成危险；四是电镀层，因为电镀层会影响到接触阻抗，一般采用镀银的方式；五是镀层需要考虑防腐蚀的效应；六是需要考虑防水性和排水功能，因为充电桩大都是建立在户外，在寒冷地带，空气中的水分和下雨时都有可能会造成结冰的现象，此时需要同时考虑防水性和排水功能。
李鸿钧总结说，选择连接器需要选择安全性和质量都有保障的企业产品，倍捷连接器在连接器行业拥有70多年的经验，可以给客户提供完整的连接器解决方案。
从新能源汽车到智能充电桩，富士通打造车联网存储IC完美阵列


相比加油站，充电桩能够承载更多的信息，除电流外，还有信息流、资金流等等。作为车联网数据采集的重要端口，充电桩网络的大面积建成必将成为未来社会交通系统的重要信息平台。
因此，充电桩数据的记录和存储非常重要。作为给新能源汽车提供电能的配套产品，充电桩在运行过程中需要处理大量的参数，通过系统监测数据和事件信息，实现设备集中远程监控，为设备故障诊断提供必要的数据支持，也为电站综合管理提供全面的统计数据和各类统计报表。为此，所有数据必须进行统一的采集、查看和分析，并提供设备运行状态实时监测、危险警告与通知、数据查询分析、设备运行总额和管理等功能。
“充电桩生产商需要挑选合适的存储产品予以应对，其数据存储的应用需求与智能表计非常相似。”冯逸新指出，“目前，FRAM存储器在智能电表行业已经作为标准存储器被广泛采用，其具备的三大优势是许多同类型存储器无法比拟的。”冯逸新所说的FRAM三大优势分别是高速写入、耐久性以及低功耗。与EEPROM对比，FRAM写入次数寿命高达10万亿次，而EEPROM仅有百万次（10＾6）。富士通FRAM写入数据可在150ns内完成，速度约为EEPROM的30，000倍。写入一个字节数据的功耗仅为150nJ，约为EEPROM的1／400，在电池供电应用中具有巨大的优势。

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                                                                                                                  FRAM、EEPROM、FLASH主要参数对比


FRAM不仅能够进行高速写入，同样也能够实现高速擦除。以保障数据安全为例，若遇到黑客违法盗取及分析充电桩的机密数据，将导致大范围的信息泄露。对此，低功耗和高速的FRAM可以利用小型电池电源，瞬间消去重要数据，从而确保用户的信息安全。这时，FRAM仅需0．1mA的工作电流，就能够在0．3ms的时间内擦除256bit的数据，相比EEPROM拥有显著的优势。


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                                                                                     FRAM、EEPROM、FLASH工作电流与消去时间对比


尽管FRAM比传统的Flash、EEPROM在读写耐久性、写入的速度和功耗等方面都更具有优势，但其同样有着成本较高、容量不高的不足。为此，富士通重点推出了可与FRAM产品形成市场互补的另外两大存储产品——可变电阻式随机存取内存ReRAM和纳米随机存储器NRAM，以满足更多差异化需求。
ReRAM可以实现对大容量EEPROM的完全替代。2019年8月富士通成功研发MB85AS8MT——这是全球最高密度8Mbit ReRAM产品，其采用SPI介面并与EEPROM相容的非挥发性记忆体，能在1．6至3．6伏特之间的广泛电压范围运作，在5MHz工作频率下仅需0．15mA读取资料。“目前全球只有两家公司能够量产ReRAM，富士通是其中之一。”冯逸新说到，“EEPROM容量最大只有2Mb，且在一些情况下功耗太高。我们量产的4Mb、8Mb产品可以满足有这些需求的EEPROM客户，同时能保证价格与EEPROM 2Mb接近。”

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按照规划，富士通预计会在2021年前后带来16Mbit甚至32Mbit ReRAM产品，届时将进一步满足企业和客户对各种特殊应用的需求。
NRAM则兼具FRAM的高速写入、高读写耐久性（比NOR Flash高1000倍），又具备与NOR Flash相当的大容量与造价成本并实现很低的功耗（待机模式时功耗几乎为零），同时可靠性非常高，在80度时存储数据时限高达1000年，在300度时亦可达到10年。谈到NRAM在车载存储的应用时，冯逸新指出：“目前的基于FRAM的车规级IC高温承受范围在125度，而NRAM却可以达到150度，因此，未来基于NRAM的IC身影将有望出现在汽车发动机中。”作为NRAM的第一代产品，富士通16Mbit的DDR3 SPI接口产品最快将于2020年底上市。
可以看到，通过打造完善的FRAM、ReRAM、NRAM三线产品阵列，富士通能够实现对于传统存储产品EEPROM和NOR FLASH的完全替代，届时势必引发存储行业的新一轮洗牌。
可以预见，未来汽车半导体市场需求将产生极大增量，特别是2020年注定将是国内新能源汽车相关电子产品市场与技术变革的关键一年。据冯逸新介绍，未来汽车自动驾驶的发展注定越来越广，对数据处理和存储的要求将会达到非常高的程度。在车联网存储领域，富士通会推出更多产品线，使三大技术加持的相关产品能够应对日渐丰富的汽车等级和应用场景，为客户提供更多选择。
有方科技Cat.1为智能充电桩发展提供“加速度”

充电桩 的设置主要是为了解决电动车驾驶者“里程焦虑”的问题，因此需要充电桩广泛分布于城市各个角落以及交通干道，便于车主寻找、使用。但是正是由于分布广泛且零散，有些充电桩会设置在地下停车场、郊区等场所，此时如果使用有线通信进行数据传输，不但布线繁琐，而且施工不便，不易维护，因此目前多数充电桩厂商使用无线通信。

与共享行业的运营模式类似，智能充电桩也采用“扫描二维码计费/计时——结束后自动扣费”的形式，因此，智能充电桩的无线通信需要稳定、实时的传输。4G是目前全国覆盖最广，运营维护最高效的网络，尤其是在2G、3G即将退网的大趋势下，使用4G无线通信更利于保证使用者体验和长期维护。与Cat.4价格相对较高，且高速率用于充电桩大材小用相比，同样运行于4G网络的Cat.1，速率下降约80%，价格下降约50%，对于充电桩应用来说是“门当户对”。

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有方科技基于全球首颗LTE Cat.1 bis物联网芯片平台——紫光展锐春藤8910DM，研发了业界首款Cat.1模块产品N58，2019年10月一经推出就广受认可，并于短短两个月的时间实现批量出货，有方科技也成为国内首家实现Cat.1规模商用的模组厂商。目前，有方科技已经向智能充电桩知名企业出货并商用，经过了终端和运营商网络的实网验证。

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  • N58同时支持LTE Cat.1 bis和GPRS双模，可助力正在使用2G网络的客户平稳过渡到4G；N58还pin2pin支持有方科技其他Cat.4产品，已经使用Cat.4模块的终端，无需做过大修改即可快速上线，大大缩短开发时间；

  • N58提供了丰富的协议栈功能，可对接主流公网云平台以及使用标准协议的私有平台，通过AT命令的调用，即可完成平台的对接，极大简化了产品的研发投入；

  • MOTA+FOTA功能，可实现对充电桩的远程维护和升级，不受距离限制；集成的蓝牙通讯功能，让本地维护更便捷；

  • N58支持OpenCPU，大大降低开发成本，丰富的接口资源便于终端产品拓展更多功能。

有方科技Cat.1产品N58，已经在智能充电桩、共享行业、公网对讲、移动支付等众多行业规模商用，助力客户降本增效。同时，有方科技还持续在追踪定位、智能电网、工业控制等多个方面进行研发创新，探索Cat.1在更多应用场景发挥更大价值。

日前，工信部发布通知，大力推动NB-IoT、4G（含Cat.1）、5G网络建设及应用，鼓励“各地设立专项扶持和创新资金，支持 NB-IoT 和 Cat.1 专用芯片、模组、设备等产品研发工作”，该通知的发布无疑为移动物联网发展按下了快进键。而有方科技凭借敏锐的洞察，在NB-IoT、Cat.1、5G等领域做了前瞻性布局，为行业应用积累了丰富经验。随着全球物联网的快速发展，万物互联加速到来，有方科技将持续为产业物联网提供稳定可靠的接入通信，运用过硬的无线通信技术和丰富的行业经验，与上下游客户及合作伙伴携手，让物联网释放更多活力，创造更大价值。

华润微电子SiC二极管量产！覆盖充电桩、通信、服务器电源等热门领域

近日，华润微电子正式发布1200V 和650V 工业级SiC肖特基二极管系列产品，并实现量产。其碳化硅二极管将主打充电桩、太阳能、UPS、通信和服务器电源等应用。该产品的多项关键参数均可与国际一线品牌对标，并且依托华润微自有产线，供应自主可控。
华润微电子是中国本土规模最大、产品系列最为齐全的硅功率器件研发和生产企业。拥有1100余种分立器件产品。根据2018年销售收入排名，华润微电子目前在中国本土半导体企业排名第十，也是前十名当中唯一一家以IDM模式为主经营的企业。华润微电子2019年在中国MOSFET市场占有率仅次于英飞凌和安森美，排名第三，也是前六家企业中唯一一家中国企业。
近年来华润微电子战略聚焦于功率半导体和智能传感器的产品和方案。华润微电子有限公司功率器件事业群总经理李虹介绍，华润微电子的功率半导体聚焦于三电应用，即电源、电池和电机，面向消费电子、工业控制、绿色能源、汽车电子等多种应用领域。

以SiC、GaN为代表的第三代化合物半导体正成为功率器件的未来发展方向，SiC应用于高压、高频、大功率领域优势明显，GaN是超高频器件的极佳选择，用于5G通信、微波射频等领域。预计2022年SiC市场规模将达到4.5亿美元。在新基建中，SiC是5G、充电桩和数据中心的核心器件，在特高压和轨道交通也有大量SiC的机会。

多年前华润微电子着手布局宽禁带半导体器件，在产品研发过程中利用产业链完整优势和在硅功率器件领域积累的丰富经验，同时与浙江大学深度合作，使其前期研究成果在公司成功实现产业化。

华润微电子功率器件事业群市场部经理邓旻熙表示，已经完成研发并实现量产的1200V 和650V 工业级SiC肖特基二极管系列产品性能卓越，主要关键器件参数，如导通电压（VF），反向恢复电荷 (Qrr) 和 抗浪涌能力（IFSM）均与国际一线品牌对标，在系统应用中拥有与竞争对手一致的性能，可以满足市场上用户的需求。

1200V SiC二极管主要应用在充电桩、太阳能、UPS和车载充电器领域，650V SiC二极管主要应用于服务器电源和通信电源等领域，带来高可靠性、高耐压和高功率密度的卓越性能。

据介绍，华润微电子已经开始设计第二代SiC二极管产品，不断优化性能。另外SiC MOSFET 1200V和650V的产品也将在明年量产。在SiC产品的研发和量产取得进展的同时，氮化镓研发也在进行。据透露，华润微的氮化镓生产线已经建成，650V功率器件接近量产。

作为功率器件IDM龙头厂商，华润微电子在第三代半导体的产品研发上厚积薄发，随着其SiC二极管的入市将形成新的增长动力。

结语
充电桩市场现在十分火爆，但对性价比的要求也很高，目前充电模块方案主要以硅技术为主。未来充电模块的发展发向主要有三个，一是更高的效率，因为效率的提高，可以降低电费，这样运营商的运营成本就可以降下来；二是更高的功率密度，功率密度增大后，相同的尺寸下，可以设计更高功率的充电桩产品；三是更高性价比。
使用标准化的充电模块还会带来不少好处，比如说易用性更好，可以降低企业的研发成本，提高维护效率，同时它也是未来实现模块间和充电桩之间互联互通的关键。
另外，其实现在不论是充电模块，还是连接器都能实现超大功率的快速充电，比如利用100kW的充电模块组装成500kW的充电桩已经不是难事。倍捷连接器的李鸿钧也介绍说它们可以提供一款具有液冷功能的500kW充电枪接口给客户。但能禁受得住如此大功率的电池还没有出现，因此，我们暂时还是只能接受有限的快充解决方案。
希望电池技术能够获得更大的突破，这样能源汽车才能有更大的发展前景。

　                                                                                                               


本文转载自　 微信公众号   充电桩视界






文章分类： 公司新闻
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