编者按：近些年，家电设备因智能化的特性正悄然发生了改变。一方面，从空调、冰箱、洗衣机到电视、洗碗机、风扇、烘干机等几乎所有大小家电都需要具备联网信息化控制的功能。

根据IDC发布2021年中国智能家居市场预测，预计智能家居增长势能向碎片化设备倾斜，以大小家电为例，在2021年智能家电增长速度超过30%，同时智能家居生态平台将逐渐从底层系统进行统一，实现多设备协同，应用体验在多设备无缝迁移和衔接；到2022年，将有85%的设备可以接入互联平台，15%的设备搭载物联网操作系统。随着人们消费水平日益提高的情况下，在选择购买家电时，能效、性能以及智能控制都成为了重要的参考标准。

大规模、大范围家电升级改造的背后逻辑，突出了底层技术突破与创新的重要性，尽管中国家电行业产业链具有系统性规模化优势，但在全球化品牌效应与应用(数字化、智能化)技术升级方面仍有较大的提升空间。

中国家电行业正面临从依靠规模、人口、成本和政策红利发展进入由技术创新为驱动的时代。随着节能新标准政策的推动，变频家电(高能效、低功耗)的产品渗透率在稳步提升中，这也让多功能能变频控制在家电产品应用得到越来越广泛的应用，拉动了MCU、IPM功率模块及变频电机数量同比增加，进而带动了IGBT、PMIC、MOS管等功率元器件需求的提升。叠加目前全球芯片紧缺的现状，家电产业链能否抓住机遇，实现弯道超车？

本期《半导体器件应用》杂志《对话》将聚焦智能家电变频话题，邀请17位家电上下游产业链人士分析家电行业当下难题及智能化升级存在的机会与挑战。以下为本次《对话》要点整理，以飨读者。

备注：下文将采用公司简称

►半导体器件应用：微控制器(MCU)是智能家电的主控芯片，针对家电行业目前缺芯少屏现象，贵公司有何应对措施?对于时下缺货现象，贵公司在产品智能化方向有何新的策略调整？

巨晟科技梁伟波：主要是花钱争取更多产能以及芯片集成化设计程度要更高，以巨晟科技的产品为例，芯片在集成化较高的产品系列就包括有电机驱动、触控MCU、LCD等。

航顺芯片郑增忠：我们现在主要缺上游的晶圆，包括大陆和台湾的都很缺，也产能也比较紧张。现在我们有一款是经济型的MCU，价格再一块钱以内，现在产能基本上已经争取到不会缺货，还可以应用到一些小家电，或大家电的控制，和电源管理上。

另外在策略的方面，我们现在往AI应用上规划一些新的高端产品，甚至已经在开发了做了双核的MCU，为应对未来的智能的市场。我们现在主营的MCU做成熟了后，也可能会去扩展这方面的市场。

华大半导体梁少峰：我们智能化所需要的一些高端和通信相关的人工智能产品，也是适合我们选择做的，目前我们和家电巨头，像海尔、美的，还有小米，在家电这一块都有大量的合作。新的产品也应用到他们的智能家电里面。

此外，华大尤其是在家电、汽车、工业方向上做了非常大的投资和努力，目前我们已经是在家电和汽车都实现大规模的量产，在工业领域也是大规模发展，基本上打开了局面。后面整个销售各方面将是一个逐步成长的过程。但现在的核心大客户的变频空调、变频洗衣机等家电都已经进入量产阶段。

笙泉科技萧秉毅：“缺芯少屏”一直以来都是我国半导体产业的痛点，家电行业也不例外。目前半导体企业都存在着不同程度的缺货现象，这将对企业来说是一次重要的考验;针对缺货现状，笙泉科技主要专注于产品智能、连接、保护方向的研发，不仅要增强高端家用电器(如空气净化器、微波炉、洗碗机等)的智能使用体验，还要提高和稳定MCU器件的抗干扰能力。

►TCL肖小沣：目前这种供应链的紧张状态上是大家最关心的一个问题，电子行业里面确实影响非常大。未来大家要在国内建立一个稳定的供应链，要朝什么方向去努力？

华芯微特程思远：主要对终端客户的项目做点对点的跟进服务，同时也要做好项目周期的预测和备货的准备。另外，在产品智能化策略调整方面可以砍掉一些周边业务，保障核心业务的发展。

华大半导体梁少峰：华大在这方面主要是保持产能的弹性，当然这一次整体的产能波及面确实非常大，我们也是尽最大的努力对我们的客户进行供应。

航顺芯片郑增忠：像美的、格力等传统家电厂商之前国外品牌较多，目前也在寻找国内品牌进行替换，但也只能替换一部分。国内元器件供应商在中低端应用方面，技术上是没问题的，但是高端确实还替换不了。未来的方向我们应该努力提升产品性能，实现高端应用领域的国产化，完善供应链体系，从而避免类似当下的缺货难题。

志高空调彭鹤挺：最主要还是希望可以供应足够的货。今年的情况来说，很多东西供应到位，将来的工作就方便了。

►半导体器件应用：随着家电电源管理芯片(PMIC)技术的迭代更新，贵司目前聚焦哪场家电细分市场解决方案？电源管理芯片(PMIC)对于家电整个系统的稳定运行起关键作用，站在半导体原厂的角度，该器件的设计研发仍有哪些需要改进的方面？

豪威集团张大江：通常家电类会用通用的DC/DC来供电，相比于PMIC来说资源容易获得成本也更低。如今的家电类器件的额定功率有往上走的趋势，主要可分为1.性能提升需要更高的CPU功耗2.通用USBtype A到USBtype C的转化，需要支持更高的输出功率。

华大半导体梁少峰：我们华大在家电领域投入其实还是相当长时间的，不管是小家电，还是大家电所用的电源管理芯片，基本上供货10年以上了。尤其像机顶盒在新兴的这种智能家电的影响，都有对应的一体化。

此外，目前电源管理行业，国内的公司已经相当多了，在产品的设计方面，大家其实都有到一定的水准，但在大批量供货的时候，保证产品一致性可靠性，然后在设计之外，各个厂家需要跟一些产品运营生产交互、质量控制环节上投入更多的努力。同时国内电源行业里的企业并购，企业规模达到一定程度以上，这种质量问题和生产运营交付才能得到真正的帮助。

普敏半导体王骥：IoT是未来智能家电一个重要组成部分，而智能变频家电属于消费类产品，所需用到的电源管理芯片多要求节能省电(即低功耗)，同时要兼具小型化、高性价比。

►半导体器件应用：功率器件(如IGBT、MOS)在变频家电产品应用中常会遇到哪类挑战？如何解决？

豪威集团张大江：如今IGBT在变频家电中倾向于往模块化发展，相比于分立器件而言，模块集成的保护功能和驱动使得整体方案设计更简洁。

冠华伟业刘永向：个人认为后续家电产品会越来越智能化，芯片要求越来越小，所以功率器件也会往高度集成化走，对于MOS管来说无疑也会被SoC化，只有不断地升级技术，把产品体积做小的同时功率还可以做大，就能面对挑战的同时赢得机会。

捷捷微电周祥瑞：在变频应用中主要会面临产品电路匹配性与可靠性方面的挑战;而要解决这类现象，则要从产品设计、工艺、封装等细节系统化方面入手。

此外有行业人士表示，功率器件多为小功率产品，抗冲击能力、可靠性要求一般容易达到，最大挑战应是成本控制，提高性价比，同时实现低功耗，支持系统小型化。

安森美半导体Ali Husain：关键的挑战在于家电所有元器件的成本。解决成本问题的一种方法是使用反向导通(RC) IGBT。 使用RC-IGBT时，无需反向二极管，这可降低变频器的成本。

►半导体器件应用：关于核心器件性能指标都有哪些的要求？

美的樊荣：一是成本低，二是可靠性没有问题，功能则根据每个产品要求不一样，够用就行。

惠而浦曾高良：电源方面一是稳定，二是效率，也就是能耗的问题，MCU主要是增加通讯方面的功能，IGBT和传统应该是差不多。

美的覃圣：高可靠性是第一位的，且要求保证成熟型号供应的充足，这些型号也具有比较广泛的应用。

志高空调彭鹤挺：我们核心器件对国产或者进口采取一视同仁政策，在选型上主要考虑三个因素：第一，主要考虑电流等技术参数是否满足我们的开发要求；第二，考虑有没有通过美的、格力等大厂验证，而且在准备量产；第三，价格。

TCL肖小沣：芯片兼容性也是我们产品选型的一个考虑因素，比如说替代品。因为市场一旦缺货，会比较被动，包括电源管理也存在这个问题，基本上都是一对一跟进，更换后影响很大，替代性特别差。不知道未来是否会有制定行业标准化的趋势。在IGBT方面，国产化的趋势是有需求的，因为不可能完全都一直依靠美国，就看看我们国内企业是否愿意、未来有没有能力提供这方面的支持。

安森美半导体Ali Husain：首先是成本，然后是可靠性和安全性。

►半导体器件应用：希望上游的半导体企业能够提供怎样的配合？

美的李玉：我觉得驱动芯片方面，能量的转换效率现在还是比较低。现在，我们低压的一些启动总是运用不上，没有高压的好，然后高压的不需要能量，电源去转换，然后低压的又没有转换效率，这方面现在还是需要提升。

加强沟通，比如有些东西我们确实不太了解，供应商准备的东西可能有时候也比较少。上游企业能否把自己的技术和应用紧密地联系在一起，既能保证产品满足应用需求，也可避免投入的浪费。

设计方面，还是提供多一点的支持。像我们部门可能分的比较多，覆盖面相对就窄了，信息的了解也可能不是那么全面。

美的樊荣：设计能否提供一些案例供我们参考，以加快产品设计速度;技术问题保证及时协助解决。

惠而浦曾高良：主要是有一些比较先进的方案，这个是最重要的，另外一个就是我们开发工具的功能或可用性方面要比较配合。在售后服务方面，故障分析和来料的稳定性方面要有一定的保障。

九阳林勇：一方面，由于目前半导体市场处于一个各类物料极度短缺状况，但小家电产品需要用到的电子元器件数量又在增加，在应该保障产品供应的稳定、充足，在技术服务支持方面及时到位，如测试失败后需提供的结果分析和配件细节参数资料等，否则将会拖延终端产品推向市场的原定进度。另一方面，对于核心器件领域的可靠性要求会越来越高，上游供应商应该思考如何保证产品的可靠性。

美的覃圣：一是配套上的支持，型号应用上可在其他型号方面延伸，或者有替代型号，避免产品型号替换风险会;二是技术服务支持方面，我们有自己的企业标准，而且是高于国标的，设计上一定要按照我们的标准去设计，起码是符合价值和环境实验的要求；三是工艺上也有自己的要求和ISO体系要求，并且会对关键的生产节点做出相应的管控，以避免批量隐患。

TCL肖小沣：主要还是有一个系统性的解决方案，比如说一些模块化的定制，通用型号的替代，希望目前代理的模式和技术支持方面还可以更深入的交流，或者可以进行厂商或集成电路工厂参观学习的交流。

►半导体器件应用：您觉得智能家电变频未来的发展趋势是什么？

巨晟科技梁伟波：智能家电全屋物联现在逐渐进入一个全新的探索期。

华芯微特程思远：智能家电变频技术主要会向集成化，细分行业应用两大方向发展。

航顺芯片郑增忠：我觉得更智能，更环保，更低功耗是主要的发展趋势。

冠华伟业刘永向：智能家电变频的发展趋势将会呈现“化繁为简、家喻户晓、以人为本”的特点，家用电器的设计更加智慧化、信息化、数字化、网络化；不仅可以实现用户在安全隐私方面的需求，还能够了解用户的消费习惯和使用习惯，为用户提供更为开放、易用、舒适、节能、环保的智能家居生活。

笙泉科技萧秉毅：智能家电的发展趋势主要以物联网远程控制与安全能力为主：如用户能够随时随地的监控、控制、接受家用电器发出的预警或提示信息，并由用户或电器决定是否进行下一步的指令操作(启动或关闭)；以及要满足相关安全规范标准的挑战，一是减少用户对网络安全威胁的担忧，二是整机设备的安全性能。例如在抽油烟机领域，自动监测功能是必不可少的。

另外，在家电变频的发展趋势方面主要以省电、稳定为主;以变频空调为例，恒温稳定是当下发展的主要特征。要知道，过往的空调设备在运行时，大多数以开开关关的形式工作，导致耗电率偏高。

安森美半导体Ali Husain：更多的互联和更智能，从而让主人省事省力。

华大半导体梁少峰：智能家电现在网络渗透率已经很高，有了网络以后要想怎么把它发展起来，目前智能家电的生态就非常重要。目前看起来传统的家电厂商，在生态建设方面也需要做出更大的努力。相对应的以生态来切入家电的企业，比如说小米、华为在产品的生态方面是比较好，实现家电企业的商誉确实会有一点优势，但是在很传统的家电厂商里，他们各自都在非常努力的把家电生态建立起来，我目前看起来还都比较困惑。

捷捷微电周祥瑞：变频技术的未来主要是朝着小型化、低功耗、智能化方向发展。

美的樊荣：未来趋势肯定是连接互联网，然后加入以后可能就有这样一些比较新的技术。

美的师李玉：我觉得其实应该跟倾向智能化、节能化，然后更加的有成本优势。

惠而浦曾高良：按照现在确实应该是以后对智能家电可能会逐渐会普及，另一个可能更方便操作了，另外一个更可以跟其他互动的可能。

九阳林勇：未来的发展趋势会是产品差异化，目前市场上的家电变频产品，在价格表现力度上一般，如果相同的产品，大多数用户会选择价格更优惠的产品，所以在具备智能变频的效果上且价格优惠，那才能牢牢占据家电市场的C位。

美的覃圣：发展趋势肯定是多场景的联动，或者是用一个终端去控制所有的家电。如果场景互动能够机器化的话，它应该有一个自己的大脑，自主学习，能够适应我们人类的不同需求或者行为习惯。

志高空调彭鹤挺：那就是智能化，而且是国产化。我们的核心器件都是国内生产，不要随便被别人卡脖子了，不然买不到也没用。

TCL肖小沣：系统化和场景化的消费需求，如说国智能化平台，目前海尔、美的等已经开始研发厨房系统，未来有可能形成长期应用，对年轻一代而言，可能是一个潮流。

变频化趋势。主要以省电、稳定为主;以变频空调为例，恒温稳定是当下发展的主要特征。提高电源管理的开关频率，同时有效减小产品设备的体积和重量，并且扩宽了工作电压范围，改善了输出电压的动态响应能力。另外，在每次启动时，会先以最大的功率运行，接着迅速调整到所设定的状态标准，从而保持在低能耗的条件下工作，实现了高效节能。

智能化趋势。如今产品信号处理技术越发成熟，优点也越发突出，增强了家电产品控制形式，简化了硬件电路的复杂程度，提高了系统抗干扰能力。另外，家电智能化前端交互技术与后端人工智能技术相融合，赋予家电产品听、感、看和想的类人功能，从而实现真正的智能。

从长期来看，上下游厂商都应回归市场需求，专注变频化与智能化趋势相关指标、性能的优化。

结语

由于当前各行各业的芯片供应紧张的关系，家电厂商在策略上变得步步为营，甚至不得不放缓新产品的发布节奏，转而把精力放在寻找更多可行的替代方案，以解决当前困境。而家电行业向来竞争激烈，如今却要面临缺芯少屏以及订单激增的矛盾局面，难度可想而知。从主流终端厂商阐述观点来看，家电企业面对本土供应商并无排斥，挑选供应商标准更多着眼于产品性能，既愿意为本土供应商提供订单，也希望与其加强联系和交流，从而保证自身供应链的稳定。

上游供应商应客观冷静地看待现状，探寻新的工作思路和方法，跳出速成抢利的误区，利用本土供应链的效率优势，保证供货的稳定是当务之急，抓住这波国产替代的历史性机遇，这也是未来行业能否健康发展的关键。

综上所述，智能数字化控制的变频家电产品解决方案，如何最大程度满足系统性能、成本控制与用户体验之间的平衡，是家电供应链企业在产品设计、研发与生产过程中需要解决的痛点。

在4月22日举办的第16届(顺德)家电电源与智能控制技术创新研讨会(APS&IC16th)，将齐聚智能家电电源和智能变频控制的方案商，美的等企业也将应邀参会。届时，欢迎智能家电行业同仁报名参会，共商行业创新发展之路！

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