ST 2022年工業(yè)峰會(huì)的主題是“激發(fā)智能 持續(xù)創(chuàng)新”，在工業(yè)峰會(huì)上，ST展示了其通過(guò)各種舉措賦能“可持續(xù)”和“技術(shù)創(chuàng)新”。ST的高管們總結(jié)了ST工業(yè)方的面新成績(jī)，介紹了ST針對(duì)工業(yè)領(lǐng)域的創(chuàng)新技術(shù)和方案，并對(duì)未來(lái)工業(yè)市場(chǎng)的發(fā)展做了展望。d3Lesmc

ST發(fā)布新戰(zhàn)略，聚焦四大終端

企業(yè)的規(guī)劃必然建立在其對(duì)市場(chǎng)的預(yù)判上，特別是在某些領(lǐng)域具有領(lǐng)導(dǎo)地位的企業(yè)，它們對(duì)市場(chǎng)的預(yù)判往往備受行業(yè)關(guān)注。ST所有的規(guī)劃均建立在智能出行、電源和能源管理、物聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)趨勢(shì)的基礎(chǔ)上，近期ST公布了基于三大長(zhǎng)期賦能趨勢(shì)的全新目標(biāo)。d3Lesmc

意法半導(dǎo)體總裁兼首席執(zhí)行官Jean-Marc Chery在回顧ST的三大長(zhǎng)期賦能趨勢(shì)時(shí)，特別強(qiáng)調(diào)了中國(guó)市場(chǎng)的重要性。據(jù)他的介紹，中國(guó)正在引領(lǐng)智能出行，目前中國(guó)新上牌的汽車(chē)中約四分之一為電動(dòng)/插電式混動(dòng)汽車(chē)。同時(shí)，對(duì)汽車(chē)配套基礎(chǔ)設(shè)施的需求，也帶動(dòng)了快充站和車(chē)輛通信裝置等投資；中國(guó)是全球最大可再生能源投資國(guó)，也是全球最大的太陽(yáng)能、風(fēng)能、生物質(zhì)能和水力發(fā)電國(guó)，其擁有全球80%以上的太陽(yáng)能電池板和70%的電動(dòng)汽車(chē)電池產(chǎn)能；中國(guó)物聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)相關(guān)系統(tǒng)的推出速度正加快，支持智能物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的發(fā)展正在普及。d3Lesmc

由于這三大趨勢(shì)在中國(guó)市場(chǎng)的表現(xiàn)突出，相信這也是ST如此重視中國(guó)市場(chǎng)的原因。2022年，ST公布了全新目標(biāo)：在2025至2027年間，通過(guò)有機(jī)增長(zhǎng)模式，打造成為市場(chǎng)規(guī)模超過(guò)200億美元的企業(yè)。實(shí)現(xiàn)該目標(biāo)的方法是——服務(wù)于四個(gè)終端市場(chǎng)的客戶。其中，汽車(chē)和工業(yè)市場(chǎng)的增長(zhǎng)勢(shì)頭最強(qiáng)勁。d3Lesmc

Chery介紹說(shuō)，全球工業(yè)市場(chǎng)正在經(jīng)歷一場(chǎng)轉(zhuǎn)型，三大長(zhǎng)期賦能趨勢(shì)涉及到的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，是全球工業(yè)市場(chǎng)轉(zhuǎn)型的基礎(chǔ)。據(jù)介紹，工業(yè)應(yīng)用轉(zhuǎn)型有兩大趨勢(shì)：第一個(gè)趨勢(shì)是設(shè)備及系統(tǒng)數(shù)字化，體現(xiàn)為與云的融合，即“云化”，涵蓋了制造和物流自動(dòng)化、機(jī)器人和自主系統(tǒng)，以及人工智能和工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的普及；第二個(gè)趨勢(shì)是能源管理和能效改進(jìn)，包括推動(dòng)電氣化、電機(jī)控制智能化和節(jié)能化，以及能源基礎(chǔ)設(shè)施改進(jìn)。d3Lesmc

以上兩個(gè)工業(yè)應(yīng)用轉(zhuǎn)型趨勢(shì)，對(duì)所有工業(yè)細(xì)分市場(chǎng)都很關(guān)鍵，具體可從三個(gè)主要板塊來(lái)分析。第一，工廠自動(dòng)化和工業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施，預(yù)計(jì)到2025年，它占ST工業(yè)服務(wù)市場(chǎng)的65%，該板塊覆蓋了自動(dòng)化、電源和能源系統(tǒng)、交通、照明等領(lǐng)域，其客戶需要高功率、高性能、高附加值的定制化解決方案。第二，消費(fèi)類工業(yè)，到2025年約占ST工業(yè)服務(wù)市場(chǎng)的25%，該板塊包括家用電器、智能建筑/智能家居以及電動(dòng)工具，其客戶通常需要大批量的標(biāo)準(zhǔn)化組件，產(chǎn)品生命周期與消費(fèi)品類似。第三，特定用途工業(yè)，到2025年約占ST工業(yè)服務(wù)市場(chǎng)的10%，包括醫(yī)療保健和航空航天等。d3Lesmc

ST投資重點(diǎn)：提升產(chǎn)能

2021年，半導(dǎo)體供應(yīng)鏈陷入嚴(yán)峻的供貨困境，半導(dǎo)體廠商深刻意識(shí)到晶圓產(chǎn)能的重要性，許多晶圓制造商加強(qiáng)了產(chǎn)能擴(kuò)建的力度。為了支持客戶在更多領(lǐng)域的發(fā)展，ST正擴(kuò)大投資，提升技術(shù)制造優(yōu)勢(shì)。d3Lesmc

對(duì)此，意法半導(dǎo)體亞太區(qū)銷售及市場(chǎng)執(zhí)行副總裁Jerome Roux介紹說(shuō)，ST的應(yīng)對(duì)措施包括擴(kuò)建意大利Agrate晶圓廠和法國(guó)Crolles晶圓廠，目標(biāo)是到 2025年ST 12寸晶圓的產(chǎn)能比2022年提高一倍，同時(shí)ST也在加速提升后工序產(chǎn)能，并加強(qiáng)與外包合作伙伴的合作。目前，ST已經(jīng)開(kāi)發(fā)出第三代SiC技術(shù)，且正投入大量資金發(fā)展SiC業(yè)務(wù)。d3Lesmc

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2022年7月11日，ST宣布與格芯(Global Foundries)合作，投資數(shù)十億歐元在ST位于法國(guó)Crolles現(xiàn)有的12寸工廠附近創(chuàng)建一個(gè)新的聯(lián)合運(yùn)營(yíng)的12寸半導(dǎo)體制造工廠，其中意法半導(dǎo)體持股42%，格芯持有58%股權(quán)。該工廠的目標(biāo)是到2026年滿負(fù)荷生產(chǎn)，每年可生產(chǎn)高達(dá)620,000片12寸晶圓。同時(shí)，ST將繼續(xù)投資改造在意大利米蘭附近的Agrate的12寸晶圓新廠，按計(jì)劃將于明年上半年開(kāi)始增加產(chǎn)能，預(yù)計(jì)到2025年底實(shí)現(xiàn)滿負(fù)荷生產(chǎn)。以上投資將助力ST到2025年把12寸產(chǎn)能提高到現(xiàn)在的一倍。d3Lesmc

Chery補(bǔ)充說(shuō)，“ST 2022年的資本支出約為35億美元，我們正通過(guò)執(zhí)行戰(zhàn)略投資計(jì)劃升級(jí)制造能力，加快寬禁帶技術(shù)的垂直整合能力，擴(kuò)大12寸晶圓產(chǎn)能以增加模擬器件產(chǎn)能。”針對(duì)寬禁帶半導(dǎo)體，ST也在加大碳化硅(SiC)和氮化鎵(GaN)的產(chǎn)能。比如，ST投資7億多美元給意大利Catania工廠，以在2025年生產(chǎn)ST自己的SiC裸晶圓，滿足其40%的需求。另外，ST也與Cree(Wolfspeed)、SiCrystal簽訂了裸晶圓的供應(yīng)合同。d3Lesmc

ST通過(guò)推進(jìn)專注汽車(chē)和工業(yè)相關(guān)高增長(zhǎng)領(lǐng)域的戰(zhàn)略，以實(shí)現(xiàn)2025年超過(guò)200億美元營(yíng)收的目標(biāo)。Roux預(yù)測(cè)說(shuō)，預(yù)計(jì)在未來(lái)幾年，ST亞太區(qū)的市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到190億美元，期間的復(fù)合年均增長(zhǎng)率超過(guò)6%，而同期的工業(yè)市場(chǎng)的復(fù)合增長(zhǎng)率則有望達(dá)到兩位數(shù)。d3Lesmc

ST將工業(yè)市場(chǎng)細(xì)分成40 余個(gè)更小的市場(chǎng)，并部署了2萬(wàn)多款產(chǎn)品——其中包含標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品以及高度定制的產(chǎn)品，支持超過(guò)10萬(wàn)名不同規(guī)格的客戶。除了提供元器件產(chǎn)品之外，還為各種工業(yè)應(yīng)用提供完整的系統(tǒng)解決方案，包括電力轉(zhuǎn)換、基于行業(yè)前沿的STM32 MCU/MPU、磁隔離柵極驅(qū)動(dòng)器、MOSFET、IGBT、模擬信號(hào)處理IC、運(yùn)動(dòng)傳感器、環(huán)境傳感器、光學(xué)傳感器，以及多種多樣的連接解決方案。d3Lesmc

亞洲市場(chǎng)是ST的高增長(zhǎng)市場(chǎng)，ST在亞洲圍繞智能手機(jī)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、電機(jī)控制、自動(dòng)化、電源&能源以及新能源汽車(chē)設(shè)立了七個(gè)技術(shù)創(chuàng)新中心，其中電源&能源、電機(jī)控制、自動(dòng)化三個(gè)創(chuàng)新中心專注于服務(wù)主要的工業(yè)細(xì)分市場(chǎng)。從項(xiàng)目早期就開(kāi)始與客戶研發(fā)團(tuán)隊(duì)溝通，提出整套解決方案，從中積累專業(yè)技術(shù)知識(shí)并部署解決方案。d3Lesmc

除了增加產(chǎn)能、提升垂直整合能力相關(guān)的投資之外，ST還在亞洲的主要城市(深圳、上海、北京、首爾和臺(tái)北)建立了五個(gè)實(shí)驗(yàn)室，這些實(shí)驗(yàn)室有約50名ST高級(jí)專業(yè)技術(shù)人員(SRA、FAE和Division AE)。為了加速部署技術(shù)創(chuàng)新中心開(kāi)發(fā)的可持續(xù)性解決方案，ST還與代理商合作伙伴(Arrow、WT、WA、Edom、Avnet)建立了五個(gè)聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室，與客戶(泰科智能、匯川技術(shù)、華潤(rùn)創(chuàng)業(yè))建立了三個(gè)聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室，與印度的REC公司建立了一個(gè)聯(lián)合推廣實(shí)驗(yàn)室，與中國(guó)的幾家重點(diǎn)大學(xué)建立了聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室。d3Lesmc

堅(jiān)持可持續(xù)發(fā)展

意法半導(dǎo)體亞太區(qū)功率分立和模擬產(chǎn)品部市場(chǎng)和應(yīng)用副總裁Francesco Muggeri則主要圍繞節(jié)能減排、能源輸送方式、節(jié)能電機(jī)控制等話題做了分析。他透露說(shuō)，在2021年，ST使用的電力就已經(jīng)有51%來(lái)自可再生能源。公司的目標(biāo)是：到2027年實(shí)現(xiàn)100%可再生能源的使用。此外，ST也將幫助客戶使其可再生能源的使用達(dá)到與自己同樣的水平。d3Lesmc

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“無(wú)論我們展示何種解決方案，它們的共同點(diǎn)都是‘注重節(jié)能提效’。根據(jù)IEA 2019年的預(yù)估數(shù)據(jù)，工業(yè)市場(chǎng)占據(jù)全球總用電量的42%，而工業(yè)用電效率每提升1%，就相當(dāng)于節(jié)省了15座核電站的年發(fā)電量(總結(jié)能為95.6TWh)，約等于減少3200萬(wàn)噸二氧化碳排放。” Francesco介紹說(shuō)，“另外，住宅也存在能源浪費(fèi)的情況，通過(guò)節(jié)省設(shè)備待機(jī)狀態(tài)的耗電量，最終每年也能節(jié)省出10座核電站的發(fā)電量。這其實(shí)意味著，我們哪怕做出一點(diǎn)點(diǎn)節(jié)能提效的努力，累積下來(lái)都能夠節(jié)省大量的能源。”d3Lesmc

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ST三大工業(yè)技術(shù)創(chuàng)新中心聚焦三個(gè)不同領(lǐng)域。第一個(gè)技術(shù)創(chuàng)新中心致力于幫助生產(chǎn)清潔能源，第二個(gè)技術(shù)創(chuàng)新中心致力于幫助提高解決方案和能源傳輸?shù)男剩谌齻€(gè)技術(shù)創(chuàng)新中心是通過(guò)引入自動(dòng)化技術(shù)，幫助實(shí)現(xiàn)智能化，從而減少能源消耗。d3Lesmc

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ST在工業(yè)市場(chǎng)的產(chǎn)品組合包括四大類，分別為：1.分立&功率晶體管；2.模擬器件，工業(yè)&電源轉(zhuǎn)換IC；3.通用MCU&MPU、安全MCU、EEPROM；4.MEMS&光學(xué)傳感解決方案?；谶@些產(chǎn)品組合，ST在工業(yè)領(lǐng)域的目標(biāo)是，成為嵌入式處理技術(shù)、電源和能源管理、傳感器市場(chǎng)的領(lǐng)導(dǎo)者，并能加快在模擬器件市場(chǎng)上的發(fā)展。d3Lesmc

·效率更高的能源傳輸模式

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Francesco還分析了能源轉(zhuǎn)換鏈，他強(qiáng)調(diào)通過(guò)分析能源轉(zhuǎn)換鏈，將對(duì)能源產(chǎn)生、能源傳輸和存儲(chǔ)，以及能源消耗的重要意義更加透徹。上圖顯示了如何對(duì)這三個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行干預(yù)，左邊是新能源產(chǎn)生環(huán)節(jié)，中間的是能源傳輸/儲(chǔ)能環(huán)節(jié)，該環(huán)節(jié)不僅要考慮電池、元器件以及能源儲(chǔ)存問(wèn)題，還要考慮其他的能源存儲(chǔ)方式。d3Lesmc

就能源傳輸而言，目前普遍采用交流電傳輸，現(xiàn)在直流電傳輸也成為一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)。電能在傳輸過(guò)程的能源損耗會(huì)達(dá)到6%-7%左右，有時(shí)甚至達(dá)到10%。其實(shí)主要有兩個(gè)原因：使用AC輸電，就必須向電網(wǎng)注入大量電能。這個(gè)電能分為兩類——一類是實(shí)際可用的電能，一類是無(wú)功電能或視在電能。而無(wú)功電能/視在電能無(wú)法使用，這意味著，人們注入了大量的電能到電網(wǎng)，但卻無(wú)法充分利用所有的電能。d3Lesmc

直流/直流(DC/DC)傳輸方案，沒(méi)有交流電(AC)。目前，全世界已經(jīng)實(shí)施了 350多個(gè)直流傳輸項(xiàng)目，DC/DC方案的傳輸效率可達(dá)98%。AC傳輸會(huì)最大會(huì)損失8%-9%的電力，而 DC傳輸最多只會(huì)損失2.5%的電力。但DC傳輸也有復(fù)雜性，首要問(wèn)題是，目前大家都使用AC傳輸，改變傳輸方式需要投入巨大的成本。因此，可以考慮在新的輸電線路中使用DC傳輸。但DC輸電的電壓很高，達(dá)到4 kW以上，需要逐步來(lái)提高電壓。目前，直流輸電解決方案和產(chǎn)品還存在局限性。但ST有解決方案，也有技術(shù)實(shí)力讓其成為現(xiàn)實(shí)。另外，直流輸電還需要解決用戶和電網(wǎng)之間沒(méi)有隔離的問(wèn)題，雖然ST已經(jīng)有相應(yīng)的解決方案，但是這個(gè)方面的價(jià)格比較昂貴。d3Lesmc

以上列舉的是遠(yuǎn)距離直流傳輸?shù)陌咐诙叹嘀绷鱾鬏敺矫嬉灿幸恍┌咐?。采用太?yáng)能電池板進(jìn)行本地發(fā)電，生產(chǎn)的電能就是直流電。如果將這些電能存儲(chǔ)起來(lái)，它仍然是直流電。將這個(gè)電能傳輸給照明系統(tǒng)，使用的仍然是直流電。因此，對(duì)于短距離傳輸而言，沒(méi)有必要將直流電轉(zhuǎn)成交流電，再?gòu)慕涣麟娹D(zhuǎn)成直流電。也許高壓直流傳輸線路（DC/DC的傳輸方式）的第一步是在本地微電網(wǎng)中實(shí)施。據(jù)悉，ST的一些客戶已經(jīng)在銷售此類的解決方案，ST正與它們攜手合作使其成為現(xiàn)實(shí)。在中國(guó)華南地區(qū)已經(jīng)5、6條輸電線路在采用DC/DC傳輸。d3Lesmc

據(jù)介紹，太陽(yáng)能通常有兩種，一種是集中式發(fā)電，通常功率在400kW以上，該種方式主要用于電網(wǎng)；第二種是分布式發(fā)電，通常是指住宅、樓宇等場(chǎng)景安裝太陽(yáng)能電池板來(lái)發(fā)電，采用分布式發(fā)電可讓工廠不依靠電網(wǎng)。因此，將這兩者結(jié)合起來(lái)，可以解決很多種問(wèn)題。d3Lesmc

·更節(jié)能的電機(jī)控制

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在電機(jī)控制方面，F(xiàn)rancesco還介紹了Dual Motor Servo Drive解決方案，該方案配備有雙電機(jī)精確定位控制功能，兩個(gè)電機(jī)分別在左右兩邊旋轉(zhuǎn)，最后同時(shí)合在一起，拼出ST的Logo。其中，大約有52%的總能源是由電機(jī)消耗掉的，因此要優(yōu)化電機(jī)就需要減少振動(dòng)和能耗。這個(gè)過(guò)程的優(yōu)化需要固件和硬件的支持。d3Lesmc

因此，通過(guò)提升電機(jī)和及其驅(qū)動(dòng)器的能效，可以實(shí)現(xiàn)很好的節(jié)能減排效果。該怎么實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排？可以分成兩個(gè)維度：d3Lesmc

首先，通過(guò)應(yīng)用新材料，包括從硅器件到碳化硅器件，再到氮化鎵器件，進(jìn)行材料層面的迭代，來(lái)一步步提高能效。從軟件技術(shù)層面來(lái)看，開(kāi)發(fā)更先進(jìn)的算法來(lái)實(shí)現(xiàn)節(jié)能。以上都是針對(duì)設(shè)備層面的節(jié)能減排，除此之外還有另一個(gè)維度，從更宏觀的層面做節(jié)能減排，比如針對(duì)不同的工況來(lái)調(diào)節(jié)能源的使用。d3Lesmc

其次，電機(jī)控制的智能化。可以從兩個(gè)維度來(lái)看：第一個(gè)維度是，電機(jī)控制擴(kuò)展自己的感知范圍，比如通過(guò)各種傳感器、MEMS，讓其自主動(dòng)去做決策，使它變得更加智能。另外一個(gè)維度是，通過(guò)不斷迭代和提升MCU計(jì)算能力，電機(jī)可以做很多智能化的環(huán)境辨識(shí)，包括伺服驅(qū)動(dòng)的慣量辨識(shí)，或者電機(jī)參數(shù)的在線辨識(shí)，讓其工作工況達(dá)到非常優(yōu)化的程度。d3Lesmc

不過(guò)，很多技術(shù)可能還停留在實(shí)驗(yàn)室層面，從研究到推廣到產(chǎn)業(yè)化需要一個(gè)過(guò)程。ST的電機(jī)控制部門(mén)在與高校以及和別的公司合作或建立聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室，來(lái)加快產(chǎn)業(yè)化的速度。d3Lesmc

小結(jié)

最后，針對(duì)ST在碳化硅方面的布局，F(xiàn)rancesco分享了一個(gè)小故事：四年半前，沒(méi)有人相信汽車(chē)會(huì)用到SiC，當(dāng)時(shí)所有的人都在等待GaN。只有ST與美國(guó)一家電動(dòng)汽車(chē)汽車(chē)制造商在探討SiC。當(dāng)?shù)谝患臆?chē)企開(kāi)始使用SiC產(chǎn)品后，緊接著市場(chǎng)風(fēng)向就發(fā)生了巨大的變化。“可以說(shuō)，SiC用于電動(dòng)汽車(chē)這個(gè)想法始于ST。”他感慨地說(shuō)。d3Lesmc

其實(shí)，當(dāng)前ST在工業(yè)領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新，也與當(dāng)年在車(chē)用碳化硅方面的創(chuàng)新一樣，雖然有些技術(shù)暫未大規(guī)模商用，但只要該技術(shù)足夠優(yōu)秀，足夠貼合市場(chǎng)趨勢(shì)，在下一個(gè)風(fēng)口也許就能起飛。d3Lesmc