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1、ConfidentialIIIIIIIVVVI面向智能电网的全方位解决方案面向智能电网的全方位解决方案Confidential如下材料为本公司拥有的机密文件,尽管本公司以审慎的态度确认这些材料传递信息的准确性,但是,这种审慎的态度并不构成任何本公司对该些材料准确性的保证。这些材料按“现状”提供,只能作参考之用。本公司对任何第三方基于该使用材料而造成的损害概不承担任何责任。这些材料未经本公司事先书面许可,不得复制,不得对外发布。免责声明免责声明2Confidential华虹NEC和宏力全方位的代工解决方案华虹NEC和宏力发展策略及增值服务智能电网为半导体业带来新机遇中国智能电网产业政策与发展现状
2、 IIIIIIIV目录目录3Confidential华虹NEC和宏力全方位的代工解决方案华虹NEC和宏力发展策略及增值服务智能电网为半导体业带来新机遇IIIIIIV目录目录中国智能电网产业政策与发展现状I4Confidential美国在引入智能电网后,预计到2030年,电能需求量可减少 2000亿度电这也相当于减少 CO2排放 2亿吨,或等同于 5000万辆汽车的 CO2排放量在间接节能方面,由于智能电网可实现诸如混合动力汽车、风能等其他新能源 电网的接入,可减少温室气体排放Source: US EPRI走进智能电网走进智能电网 走向低碳生活走向低碳生活5Confidential十二五:智能电
3、网全面建设期Source:拓墣产业研究所,2011/12第一阶段(20092010年)规划试点阶段制定规划建立系统全面的技术标 准体系研制关键技术设备试点建设示范工程投资规模 4万亿元人民币受益领域:特高压设备智能电表第二阶段(20112015年)全面建设阶段全面建设智能电网完善技术标准体系关键技术和设备的研制实 现重大突破投资预计 2万亿元人民币受益领域:特高压设备变电智能化智能电表配电自动化充电站和充电桩第三阶段(20162020年)引领提升阶段完善智能电网的综合水准推广智能化关键技术和设 备提高清洁能源装机比例实现【即插即用】分散式 电源投资 1.7万亿元人民币受益领域:分散式电源和储能
4、设施智能建筑充电站和充电桩变电智能化智能电网三步走进程智能电网三步走进程6Confidential华虹NEC和宏力全方位的代工解决方案华虹NEC和宏力发展策略及增值服务智能电网为半导体业带来新机遇IIIIIIV目录目录中国智能电网产业政策与发展现状I7Confidential传统和新能源新型电力接入电能输送 和配发电能消费Motor Drive:AC/DC/ACPower Supply: AC/DC, Power ManagementEnd point: DC/DC, Lighting半导体工业将在电能产生、传输和消费中得到最广泛的应用。半导体在半导体在智能电网中有诸多机会智能电网中有诸多机会
5、8Confidential太阳能光伏成长空间巨大“十二五”能源规划提出2015年太阳 能发电将达 1500万千瓦,年发电量 200亿千瓦时风能装机容量将成倍增长截至2011年10月份,中国国内并网风 电装机容量已达 3913万千瓦十二五规划提出到2015年将达 1亿千 瓦,年发电量 1900亿千瓦时新型可再生能源的出现对于能源的接 入和管理提出了挑战,需要大量半导 体器件来实现:逆变器MCU/DSPIGBT/MOSFET等功率分立器件可再生能源发电对于并网提出了挑战可再生能源发电对于并网提出了挑战9ConfidentialHVDC直流输电等技术由于长距离节 能、节地、环保等优点,在我国的应 用
6、前景广泛集成 HVDC柔性输电技术的IGBT换 流器 ,已经在南汇风电场投入运行, 并在大连、舟山等地推广。国内试验 成功,可提高能效并降低损耗IGBT换流器的采用使电力电子真正 实现电压全控制,也实现小型化,控 制电压低压化,节省复杂而笨重的控 制部分,为电网智能化扫清了障碍长距离输变技术和控制智能化长距离输变技术和控制智能化10Confidential智能电网的心脏-智能电表的需 求将快速扩张从机械表的替代,到自动抄表( AMR)向高级计量(AMI)的发 展,充分显示了可持续性发展到2020年,中国智能电表芯片 使用量将达到 24亿颗,市场规 模达 3000亿元人民币。其中分 为 5类 M
7、CU: 4.4亿颗时钟芯片: 4.4亿颗计量芯片: 4.4亿颗通信芯片: 4.4亿颗安全芯片: 7亿颗Source: China EPRISource: 拓墣产业研究所AMI系统架构电能分配的心脏电能分配的心脏- -智能电表智能电表11Confidential智能电网通讯智能电网通讯电力线载波(PLC)是传统的主流通 讯方式无线收发芯片ZigbeeGPRS,WLAN,蓝牙融合电力与信息通信,实现共赢局面今年以来,国家密集出台政策鼓励 多方参与通信领域的建设和经营, “电力光纤入户”迎来广阔的产业 发展空间光通讯光通讯控制芯片高速集成光器件12Confidential智能电网使能源消费更加高效
8、化和集中化,有效推动新能源 汽车发展与传统汽车相比,新能源汽车 将消耗更多的半导体芯片:MCU(嵌入式闪存微控制器)电源管理 (PM IC)精密模拟芯片Power MOSFET / IGBTCMOS图像传感器MEMS传感器电能消费和应用电能消费和应用- -新能源汽车新能源汽车(平均每台汽车使用30-40颗 MCU芯片) Source: www.car-13新能源汽车(特别是电动汽车)的推广使用将使能源的消费从化学 能转化成电能预计2015年至少有 100万辆电动汽车上路;2020年中国将成为世 界最大的新能源汽车市场Confidential华虹NEC和宏力全方位的代工解决方案华虹NEC和宏力发
9、展策略及增值服务智能电网为半导体业带来新机遇IIIIIIV目录目录中国智能电网产业政策与发展现状I14ConfidentialSmart gridWind PowerPower Train600V1200V1700V6500VVoltageCurrentIGBT IGBT在各个领域地位愈发重要在各个领域地位愈发重要Solar InverterHEV/EVUPSWelding MachineInduction CookerWhite GoodsMotor ControlDSC Strobe FlashAuto Ignition发电和输电:IGBT 器件作用持续增 加逐渐取代 SCR 和 GTO新
10、能源:可再生能源并网的关键用电环节:IGBT 器件使电能转化效 率大大提高目前全球IGBT制造技术开始迈入8寸时代,甚至已经开始 12寸生产线的研究;超过8家工厂(IDM)开始使用8寸生产线生产IGBT;华虹NEC是国内第一个提供IGBT技术的 8英寸晶圆代工厂:1200V NPT技术已经进入量产;1700V NPT技术即将进入量产;600V 6500V的field stop IGBT技术正在开发中 ,其中 6500V IGBT技术已达到 7100V的阻断电压Confidential到2020年, 我国智能电表芯片使用量将 达 24亿颗, 平均每年2.4亿颗华虹NEC与宏力的模拟工艺技术和嵌入
11、 式闪存技术非常适合以上各种类型的芯 片智能电表芯片解决方案智能电表芯片解决方案Source: China EPRI, TRI已集成嵌入式 闪存存储器主要智能电表芯片分类主要智能电表芯片分类现有客户市场渗透率现有客户市场渗透率Metering 计量芯片 4.4亿颗50%MCU 微控制器 4.4亿颗30%Security 安全芯片 7亿颗25%RTC 时钟芯片 4.4亿颗5%PLC 电力线载波芯片 4.4亿颗30%16Confidential高精度模拟工艺及发展高精度模拟工艺及发展模拟系列工艺平台符合高精度模拟设计需要,从 0.5um延伸到 0.18um10多年成熟量产,高可靠性丰富的高精度模拟
12、IP选择同时提供业内领先的OTP/MTP,便于产品线延伸在智能电表计量、控制和时钟控制产品方面保持高占有率CZ6H+SCZ6S基于CZ6H的shrinkCZ6H+FEOL 0.5um BEOL 0.35um 170.13um0.13um 高性能模 拟CMOS0.18um 0.18um 高效低成 本CMOSConfidential0.18 0.18微米嵌入式闪存技术优势微米嵌入式闪存技术优势18A-180-ESF1Confidential0.13 0.13微米嵌入式微米嵌入式SONOSSONOS闪存和闪存和EEEE0.13um SONOS技术是高度可缩小化的技术,可以延展到0.05微米甚至更远
13、。相比传统浮栅(Floating Gate)闪存单元结构,有以下优点:SONOS工艺简单,制造成本低,具有与标准 CMOS工艺高度兼容性更高的可靠性:一百万次擦写能力,30年数据保存能力更低静态功耗实现 Flash和EEPROM的完美兼容更小的IP面积等目前智能电网中的主要芯片都已在该工艺上量产,其中部分产品占据整个市 场份额的 50%以上0.13um SRAM leakage:Only 0.1pA/Bit cellEEPROM Cell Size Comparison Table19Confidential高端高端MCUMCU平台平台20MCU Core/SRAM/ROM/ Core Log
14、icE-Flash/EEPROM MemoryAnti-NoiseVCC GNDVCC GNDIO Cells VCC GNDVCC GND ADC/Comparator/USB TransceiverVCC GNDVCC GND Oscillator Pad/ RC Oscillator VCC GNDVCC GNDVoltage Regulator/PMUVCC GNDVCC GNDVDDVDDPOR/BORVDD GNDVDD GND VoltageDetectorVCC GNDVCC GND已取得 ARM Cortex -M0 授权,方便客户使 用ARM内核,切入高 端市场丰富和可靠的
15、 0.18um和0.13um的 嵌入式 Flash和真 正的EEPROM,适合 高端高可靠的应用丰富和可靠的自有 和第三方IP(如 USB1.1, USB2.0 high Speed)降低客 户设计时间,提高 客户成功率Confidential面向光网络的芯片解决方案面向光网络的芯片解决方案21电力光纤入户推动光通讯的发展,需要大量的光通讯芯片(EPON/GPON/TIA/ LA/ LD)由于电网的特殊工作环境,需要干扰少,稳定性高的芯片;华虹NEC和宏力可以提供SiGe BiCMOS(HBT Ft: 120150GHz)和 0.18- 0.11um的RF CMOS可以分别用于开发高速和低速,
16、满足电网特别应用的芯片;华虹NEC还是国内第一家0.18um及以下的SiGe BiCMOS 工艺生产线Confidential新能源汽车用半导体解决方案新能源汽车用半导体解决方案IGBT, 功率 MOSFET, MCU, 电池管理 IC, 马达控制 IC是新能 源汽车的核心部件 22Confidential华虹NEC和宏力全方位的代工解决方案华虹NEC和宏力发展策略及增值服务智能电网为半导体业带来新机遇IIIIIIV目录目录中国智能电网产业政策与发展现状I23Confidential概况概况Shanghai HQ Japan OfficeTaiwan OfficeUS Office3,800名员工 34亿美元投