能源和电力领域，恩智浦能够提供的不只是芯片

作者: 付斌

回眸2023年，我国能源电力在火、水、风、光、核、氢、储上全面开花，同时新兴产业用电量持续增长，终端消费电气化水平不断提高。最新发布的报告显示，我国电能占终端能源消费比重达28%，相比十年前增加了6.7个百分点。可以说，电力和能源是电子行业永恒的话题。

最近几年，恩智浦正着力于从芯片供应商转型为系统级解决方案提供商和技术合作伙伴，这意味着恩智浦会在不同的细分领域去推出相应的解决方案和技术。

8月14日，恩智浦技术日巡回研讨会工业和物联网专场于合肥顺利举办，这一次，恩智浦与其合作伙伴便聚焦能源和电力领域，分享了其对于行业应用趋势和洞察。

从端到端对能源进行优化

“恩智浦在工业领域重点投入工业自动化、楼宇自动化及智慧家庭、医疗与健康和能源与电力四个赛道，其中能源与电力是恩智浦持续关注的重点。”恩智浦大中华区工业及物联网市场高级总监孙航这样介绍道。

近年来，ESG在能源电力行业中的重要性不断上升。恩智浦的ESG使命是通过创新不断地打造一个更智慧、更安全、更可持续发展的世界，而实现这样的目标时，会关注5个主要挑战：一是实现能源高效利用，更加可持续；二是更安全可靠；三是实现成本优化，这是客户持续不断的需求；四是加速产品的上市；五是进行安全的连接。


应对上述挑战，恩智浦的做法是从端到端对能源进行优化。恩智浦策略聚焦在三个大的方面：可持续、可靠、自动化，并围绕三大策略打造产品组合。

这些产品广泛用于储能系统（ESS）、可再生能源、新能源汽车、智能充电桩、智能电网、智能家居等领域。“我们看到很多家电厂商已经参与到能源赛道中，将自己白电、黑电与家中储能系统打通和联动。”孙航举例表示，恩智浦是CSA成员，通过支持Matter的连接方式把能源和家里的家电进行连接，达到更好的节能目标。


当然，在能源和电力领域，恩智浦依然践行系统级方案供应的原则，从三个方向提供方案：一是在系统工程，不仅提供产品级的硬件部分（即芯片），还提供一个可以达到量产级别的方案，包括软件、算法、工具链、生态链；二是系统上市，恩智浦会考虑如何与合作伙伴及客户一起尽快地把方案、参考设计、客户产品推向市场，通过各种各样市场推广活动来加速这一进程；三是生态合作体系，通过生态合作进一步创造系统价值。


对于智慧能源的未来，恩智浦将会聚焦在发电储能、电气化和能源管理三个方向，恩智浦通过广泛可扩展高效处理器、安全连接方案和芯片以及支持时间序列的模拟前端，一起帮助客户打造更多产品来满足电力能源产业的需求。


能源和电力四个聚焦应用

孙航表示，恩智浦在能源和电力领域关注的应用很多，在最近主要聚焦电动汽车充电桩（EVSE）、储能系统、光伏（PV）、断路器四个应用。

第一，电动汽车充电桩（EVSE）方面，国内前期大量部署充电桩，暴露了很多问题，比如安全性、用户等待长度，国产充电桩出海、现供应链弹性等问题，针对这些问题恩智浦由很多对应的解决方案。从技术端来讲，双向充电会成为新趋势。今后不仅充电桩要给车充电，可能会根据不同的时间段，不同的用电成本周期，反向给充电桩充电，这是技术带来的挑战。

恩智浦已经发布了三代针对充电桩的参考设计的完整解决方案。这三代充电桩解决方案覆盖面很广。从硬件的维度来讲，既有MCU的方案，又有MPU的方案；从操作系统的维度来讲，既可以支持裸跑的，也有支持RTOS。这些方案均已发布，并被很多客户所使用，产品也已经投入到市场当中。

尤其是6月份刚刚发布的基于全新处理器的i.MX 93的充电桩整体解决方案EasyEVSE，它不仅支持Linux，也搭载了Wi-fi 6模块，更重要的是支持ISO15118-2标准，这意味着国内客户生产的充电桩可以很快打造出符合这种国际标准的产品。


第二，储能系统方面，为了解决高效、安全储能以及更精准的电池监测，恩智浦的整体解决方案涵盖MCU/MPU、AFE、Wi-Fi、UWB、模拟等各方面。更重要的是，恩智浦还在此之上预留了一些算力，为后续AI/ML作准备，客户可以基于参考设计将自己训练的模型添加到系统中，从而让整个方案更加智能。

孙航解释，之所以预留一些算力，是因为大家都在追求高转换率、高精度测量、高安全性和可靠性等目标，通过AI的算法和能力，可以加速目标达成。在恩智浦的参考设计中，采用了全新的MCX N系列产品，它集成了一个NPU在MCU中，对比传统MCU其AI性能可以高2倍到甚至30倍。

那么，什么样的应用场景才会用到AI算力？据介绍，恩智浦现在已经有一个客户明确表示在电池储能中需要使用AI，进行电池生命周期管理，因为储能系统是一个会长期固定使用的设备，电池在使用的过程中会产生大量的电容、电压、温度的数据，通过AI对这些数据进行分析，能够实现预测性维护，可以极大程度降低后续人工成本，并且可以在一定时间节点判断设备什么时候需要更换，什么时候需要对电池回收。此外，运用AI还可以优化充放电策略，比如SOH（State of Health）和SOC（State of Charge）对整个电池储能系统做更好的判断。


第三，光伏（PV）方面，也遵从恩智浦整体解决方案的思路，为客户提供一个全套的，即包含软件、硬件和算法的一整套环境，帮助客户实现不同功率、不同拓扑的产品，所以客户拿到恩智浦的方案上手都非常快。


第四，断路器方面，考虑到设计的安全性，拉弧检测功能已成趋势，这一需求正在不断增长。海外的某些区域特别是南美和北美，拉弧检测已成为规范中的必要功能。因此，对国内客户来说，出海一定要具备这个功能。

针对电弧检测应用，恩智浦提供一整套解决方案。总体来说分为三大部分：一是基于MCX的硬件系统；二是软件系统；三是EIQ工具链，它可以帮助客户基于自己的应用场景和数据，很容易地优化数据模型，从而更有效地应用在场景。


持续深耕中国市场

恩智浦这家公司一直深植中国市场，在能源和电源领域也不例外。

迄今为止，恩智浦已经进入中国市场38年。在中国，恩智浦设有14个办事处，6个研发中心，以及1个位于天津的世界级的封测厂，拥有超过6000家客户和合作伙伴。同时，在天津有人工智能创新实践平台、建模实验室、电气化实验室等，在上海有无线连接实验室，在重庆有汽车应用实验室，在北京和苏州有MPU、MCU板卡实验室等。

恩智浦一直致力于“在中国、为中国”的战略，有超过200款芯片是在本地定义、设计及研发，随着今年MCX C系列量产，这个数字会在200之上不断地增加和扩大。针对中国市场，恩智浦将会聚焦在产品和技术、系统解决方案、生态合作体系支持、技术支持四个方面。


作为恩智浦的合作伙伴，南京舟拓信息技术有限公司创始人兼首席执行官吴华炜表示，现在的大趋势就是光储充一体化，一体化之后中间有很多产品业态在改变，有很多的产品在重新定义。舟拓和恩智浦特别默契，恩智浦正在从一家芯片供应商转型成一家系统级解决方案供应商，舟拓所做的就是充电方案解决商。通过与恩智浦的合作，最终解决了许多充电的痛点，带来了更多的安全性。

安富利中国区供应商及产品市场资深总监蔡宗福表示，安富利专注在半导体芯片的分销行业超过100年，作为恩智浦主要分销商之一，安富利在全球和大中国区都是恩智浦最大的代理商。安富利在中国和其它分销商相比最大的优势是全球化运营，但完全本地化决策。安富利在能源和电力上也有诸多布局，结合恩智浦优秀的产品，目前已完成BMS方案、ACDC方案、充电桩方案在内的各种参考设计。目前，大中华区有446个客户采用了安富利的这些方案，成功帮助了58个客户拓展了新业务，帮助了几十个客户通过海外测试认证。