在第四届(2022年)工业峰会上,意法半导体重点展示了绿色能源生产&存储、智慧教室、智能保健和智慧农业几大产品与技术解决方案,展出了意法半导体及合作伙伴150多件创新产品,在向业界展示其如何通过各种举措赋能“可持续发展”和“技术创新”的同时,也分享了其未来工业发展策略。

当前,工业市场正经历一场可持续发展与数字化创新的转型过程。在这场工业转型中,意法半导体(ST)公布了其宏伟目标:在2025-2027年间,通过有机增长模式,把ST打造成一家200+亿美元的企业。基于这个发展目标,意法半导体将聚焦四个终端市场,特别是增长势头最为强劲的汽车和工业市场。

近期,意法半导体在深圳举办了第四届(2022年)工业峰会。本次峰会以“激发智能  持续创新”为主题,汇聚了上千人的经销商和合作客户,重点展示了绿色能源生产&存储、智慧教室、智能保健和智慧农业几大产品与技术解决方案,展出了意法半导体及合作伙伴150多件创新产品,在向业界展示意法半导体如何通过各种举措赋能“可持续发展”和“技术创新”的同时,也分享了其未来工业发展策略。

绿色能源生产&存储展区

智慧农业展区

在工业领域,意法半导体将聚焦可持续发展战略,以其工业领域的产品组合、系统解决方案、技术和工业战略,支持工业合作客户的转型发展计划。正如意法半导体总裁兼首席执行官Jean-Marc Chery现场致辞:“我们有共同的目标,即为所有人创造一个更可持续的未来。”而意法半导体在工业领域的产品组合、系统解决方案、技术和工业战略也将支持其未来可持续发展战略。

看好亚太区工业市场前景

多年来,意法半导体一直以电子行业智能出行、电源&能源、物联网&互联几个重要的长期赋能趋势,作为其战略计划与投资决策的重要依据。

在智能出行上,意法半导体旨在帮助汽车厂商让每一个人的驾驶都变得更安全、更环保、更互联。而智能出行涉及建设配套的基础设施,比如电动汽车快速充电站,也是其重点工业应用。Jean-Marc Chery认为,中国在引领新能源汽车发展趋势,在中国新上牌的汽车中,近四分之一是电动或插电式混动汽车,已领先于欧美市场。而这一发展趋势将带动中国相关基础设施的投资,比如快速充电站和车辆通信装置等,也将为意法半导体深耕中国市场带来更多的发展机遇。

在电源和能源管理上,意法半导体的目标是赋能不同的行业,全面提升能效,同时提高可再生能源的使用率。Jean-Marc Chery表示,鉴于电网、清洁能源公共交通和能源转型等关键基础设施表现出的强劲的发展趋势,以及各国相关投资计划的出台,将意味着提高电机控制智能化和高能效更具重要性。目前中国在可再生能源发电、太阳能供暖和运输生物燃料等电源和能源管理领域投入巨资,以支持能源转型和实现碳中和承诺。据悉,目前意法半导体已经使用51%可再生电力,还参与了苹果公司清洁能源计划,目标在2027年实现碳中和目标。

在物联网和互联上,意法半导体将支持智能物联网设备的发展普及,提供相关的模块和生态系统,包括MCU、传感器、独立的连接和安全方案,以及开发一个完整的系统所需的模拟器件和电源管理芯片。

意法半导体非常看好亚太区特别是中国未来工业市场。意法半导体市场营销总裁Jerome Roux也表示,意法半导体将专注于汽车和工业相关高增长领域的企业战略,以实现200+亿美元的营收目标。目前意法半导体在亚洲设立了7个技术创新中心,分别是智能手机、物联网、人工智能、电机控制、自动化、电源和能源以及新能源汽车,同时还在深圳、上海、北京、首尔、台北等亚洲主要城市建立了5个实验室,另外还通过实施项目管理和部署市场推广解决方案与代理商、合作客户、中国多家重点大学建立联合实验室。

他介绍,未来几年,意法半导体亚太区服务市场规模预计将达到约190亿美元,复合年增长率超过6%,工业市场则更有望达到两位数的增长。工业市场极其复杂,高度多元化且极具挑战,在不同细分市场都有特定的需求。为此,意法半导体通过将这些细分市场再度细分成40多个更小的市场,以2万多款从标准产品到高度定制产品,以及各种工业应用完整的系统解决方案,支持从跨国公司到初创企业在内的不同规格的应用客户。

部分绿色能源生产&存储展品

在本届峰会上,意法半导体及合作客户就展出了微型逆变器、单相逆变器、三相逆变器、储能机、智能电表、电动汽车充电桩等能源生产和储能解决方案。意法半导体的先进技术包括各种MCU、碳化硅 (SiC)功率分立器件和功率模块、磁隔离栅极驱动器,电能计量芯片和电力线通信 (PLC)芯片,其中大部分展品都来自意法半导体工业技术创新中心,展示了其如何为客户提供系统级解决方案。

加快碳化硅、氮化镓技术布局

为了支持客户在工业高增长市场领域的发展,意法半导体也正扩大投资,以提高其技术和制造优势。其中,在宽禁带半导体碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)上,意法半导体做了重点布局。

在产能上,目前意法半导体重点扩建意大利Agrate晶圆厂和法国Crolles晶圆厂,目标到2025年12寸晶圆产能比2022年提高一倍。同时,意法半导体扩产措施还包括投资并提升宽禁带半导体产能,以支持工业和汽车市场的需求。另外,意法半导体还在加快提高后工序产能,以持续为产业打造可靠的供应链。

据Jean-Marc Chery介绍,“意法半导体在2022年资本支出约为35亿美元,正通过执行战略投资计划升级我们的制造能力,包括12寸晶圆产能,以及加快宽禁带技术的垂直整合和产能提升。”

同时,他也表示,“意法半导体在12寸晶圆方面具有得天独厚的优势。作为一家大规模芯片制造商,我们拥有数字芯片制造技术,包括90-28纳米嵌入式非易失性存储器制造技术。我们也继续加大投资以提高12寸数字晶圆的产能,同时扩大模拟器件的产量。几个月前,我们刚刚宣布与格芯合作,投资数十亿欧元新建一个联营的大规模制造厂。”

当前,半导体材料已经发展至第三代,从传统Si(硅)功率器件IGBT(绝缘栅双极型晶体管)、MOSFET(金氧半场效晶体管),到以SiC(碳化硅)和GaN(氮化镓)为代表的第三代半导体。第三代半导体材料与前两代半导体材料相比,其最大的优势是较宽的禁带宽度,更适合于制作高温、高频、抗辐射及大功率的电子器件。

意法半导体目前也在快速提高碳化硅和氮化镓等宽禁带技术的产能。今年10月,意法半导体宣布,将在意大利建一座整合式碳化硅(Silicon Carbide;SiC)衬底制造厂,新厂预计2023年开始投产,以实现碳化硅衬底的供应在对内采购及行业供货间达到平衡。这座新碳化硅衬底厂比邻意法半导体位于意大利卡塔尼亚(Catania)现有的碳化硅组件制造厂,未来将成为欧洲首座6吋碳化硅外延衬底的量产基地,整合生产流程中所有工序。

氮化镓技术允许更高的频率、更好的效率和更高的功率密度,还能实现更小外形尺寸、更轻重量和更低功耗。意法半导体亚太区功率分立和模拟产品部营销和应用副总裁Francesco Muggeri在媒体采访中介绍,意法半导体也在氮化镓上加大了相关技术开发,相关产品和技术将主要应用于AC-DC适配器&智能手机快速充电、服务器电源、太阳能储存系统。目前意法半导体可以提供种类非常丰富的氮化镓产品,比如G-FETG-HEMT、G-driver系列等,同时提供系统级封装(SiP)GaN产品,如MasterGaN和VIPerGaN系列氮化镓芯片。另外,意法半导体已经在法国图尔建立了自己的氮化镓生产线,并且已经斥资开发功率分立器件产品。

而根据市场研究公司Yole预测,氮化镓功率器件市场将从2021年的1.26亿美元增长到2027年20亿美元的,期间的年复合年增长率(CAGR)高达的59%,消费电源、数据通信/电信和汽车将成为氮化镓市场的主要推动力。

助力创建“未来工厂”

可持续发展、智能制造、绿色发展是本次工业峰会的主旋律。目前,我们可以看到,在工业应用转型方式中有两大趋势:一是设备与系统数字化,以及与云的融合,该趋势包括制造和物流自动化、机器人和自主系统,以及人工智能和工业物联网的普及;二是能源管理和能效改进,这一趋势包括推动电气化、电机控制智能化和节能化,以及能源基础设施改进。

以上两个趋势对于所有工业细分市场都至关重要。目前意法半导体在工业市场上主要有三大细分应用:一是工厂自动化和工业基础设施;二是消费类工业;三是特定用途工业应用。

其中,工厂自动化和工业基础设施板块涵盖自动化、带能源和能源系统、交通、照明等领域。意法半导体将其理解为“B2B(企业对企业)工业”。该板块的客户通常需要高功率、高性能、高附加值的定制化解决方案。目前,这一板块在意法半导体工业服务市场占比最大,预计2025年将达到65%。

目前意法半导体拥有完整的工业应用解决方案,既能为客户提供完整的产品组合,包括嵌入式处理、电源和模拟解决方案、传感器等,又能帮助客户整合所有这些产品,并按照目标应用优化产品和解决方案。在本次峰会现场,针对如何赋能工业4.0的问题,意法半导体自动化技术创新中心特别介绍了可为工厂自动化提供360度全方位支持的解决方案,现场展示了传感器、传感器的数据边缘计算与IO链路的无缝通信,以及如何采集收据、分析数据,以保证自动化安全性、高效性,整体需考量执行、数据分析、预测以及规划和调度问题。

“二十大”报告提出,中国将进一步建设现代化产业体系,坚持把发展经济的着力点放在实体经济上,推进新型工业化,预计工业4.0、智能制造将成为发展重点。而意法半导体也致力于推动未来工厂建设,拥有前沿的产品组合,包括MCU、传感器、有线和无线连接IC等,为工厂自动化提供从硬件到软件,到人工智能、预测性维护与安全的解决方案。

以工厂自动化为例,意法半导体通过构建能效和可靠性更高的流程控制系统,提供STM32 MCU/MPU、运动传感器/环境传感器/光学传感器、宽禁和硅基分立器件、模拟信号处理芯片、电流隔离驱动器、IO-Link和工业以太网接口芯片等,来降低成本、提高质量,减少环境影响。根据Omdia研究数据,工厂自动化市场将从2022年175亿美元增长到2026年238亿美元,年复合增长率达到12%。

当前,全球各国以及社会各层面都在推动可持续发展,比如中国提出了2060碳中和目标,欧洲&美国提出了2050碳中和目标。针对当前全球各国着力推进的碳中和战略,Francesco Muggeri表示,“2019年全球总用电量达到23000 TWh,如果提高1%工业用电效率,将产生总节能95.6 TWh,相当于减少3200万吨二氧化碳排放。”这也是意法半导体专注于工业应用、赋能可持续发展的重要原因之一。

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