-以下文章來源于與非網(wǎng)eefocus ，作者李堅-

高邊開關（High-side switches）是指在負載和地（GND）之間用于控制電流流向的半導體開關。與傳統(tǒng)的低邊開關相比，高邊開關可以提供更好的負載控制，并且可以在高電壓系統(tǒng)中實現(xiàn)更安全的斷電操作。在電動車和混合動力車等新能源汽車中，由于工作電壓通常比傳統(tǒng)汽車高得多，因此高邊開關技術顯得尤為關鍵。

隨著汽車行業(yè)的不斷發(fā)展，特別是在電氣化和智能化領域，高邊開關技術的重要性愈發(fā)凸顯。在這場革新的浪潮中，高邊開關技術憑借其在車載電子系統(tǒng)中的多面作用和強大潛力，正逐步成為行業(yè)焦點。

2023年11月3日，類比半導體在深圳舉辦了期待已久的“芯”品發(fā)布會。類比半導體市場總監(jiān)范天偉在會上接受了與非網(wǎng)記者采訪。范天偉不僅展示了高邊開關的市場現(xiàn)狀和技術趨勢，也展望了半導體產(chǎn)業(yè)的未來。范天偉表示，類比半導體的創(chuàng)新驅動和嚴格的質量控制，正推動公司在全球科技舞臺上占據(jù)一席之地，特別是在高邊開關市場。

【對標ST等國際廠商，高邊開關的市場機遇與挑戰(zhàn)】

隨著全球汽車工業(yè)的轉型，特別是新能源汽車(NEV)市場的迅猛發(fā)展，高邊開關作為關鍵的功率半導體組件，正迎來前所未有的增長機遇。根據(jù)中汽協(xié)官方數(shù)據(jù)，2022年國內汽車市場仍以燃油車為主，銷量約為1997萬臺，但新能源汽車也已達到了驚人的1688萬臺。在這樣的大環(huán)境下，2022年高邊開關的需求量在14億至15億人民幣之間，按平均每顆1.2元人民幣計算，市場規(guī)模可觀。

2023年，隨著新能源汽車需求的不斷增長，特別是特斯拉率先取消保險絲、繼電器的行為，使得高邊開關的市場看起來更為樂觀。新能源汽車對能耗、安全性和舒適性的要求不斷提高，驅動了單車高邊開關通道數(shù)的增長。普通中檔新能源車型已經(jīng)需要大約90個高邊開關通道，而高端新能源車型需要達到120個。類比半導體市場總監(jiān)范天偉表示，預計2023年中國市場的高邊開關通道數(shù)將達到20億個左右，估算市場可觸摸規(guī)模將接近11億人民幣。到2025年，隨著新能源汽車的持續(xù)普及，預計高邊開關的市場容量將進一步擴大至25億到30億個通道，對應的市場可觸摸規(guī)模有望達到20億人民幣。

在這一市場中，國際廠商憑借其先進的BCD的VDMOS工藝，涵蓋了從低阻抗至高阻抗全范圍的產(chǎn)品，成為了市場的領跑者。根據(jù)去年國外幾家高邊開關出貨量計算，在國內大概有6.5億的銷售額，高邊滲透率達到46%左右。

國內廠商雖然起步較晚，但也在高邊開關領域迅速追趕。目前，國內兩三家企業(yè)已經(jīng)開始推出自家的高邊開關產(chǎn)品，盡管這些產(chǎn)品多聚焦于高Rdson、小電流產(chǎn)品，且產(chǎn)品線較為分散，但市場反響顯示，本土企業(yè)在1通道、2通道和4通道的高邊開關產(chǎn)品上已經(jīng)具備一定的市場競爭力。

【創(chuàng)新驅動，類比半導體的三大發(fā)展策略】

在全球科技舞臺上，類比半導體以其在模擬及數(shù)模混合芯片領域的專業(yè)實力嶄露頭角。成立僅5年，這家由一群從國際頂尖半導體公司歸來的本土工程師創(chuàng)辦的公司，已成為推動中國半導體產(chǎn)業(yè)前行的強勁力量。

總部位于上海的類比半導體，在上海張江、臨港、蘇州、深圳、西安、北京、杭州均設有研發(fā)和技術支持中心，其員工規(guī)模近150人，75%以上是研發(fā)人員。這一高比例的研發(fā)團隊構成，體現(xiàn)了公司對創(chuàng)新研發(fā)的巨大投入和堅定承諾。

類比半導體專注于信號鏈、電源管理、MCU/DSP等關鍵領域的芯片設計，其產(chǎn)品廣泛服務于工業(yè)、通信、醫(yī)療、汽車等多個重要市場。公司的核心使命是提供高品質的芯片，為世界科技化和智能化貢獻基礎性的芯片支持。

2018年成立至今，類比半導體在高端信號類產(chǎn)品和數(shù)模混合產(chǎn)品上已經(jīng)取得顯著成就，并在新能源、醫(yī)療、通訊等領域占據(jù)了一席之地。如今，類比半導體已經(jīng)形成包括模擬前端、線性產(chǎn)品、智能驅動、電源管理、數(shù)據(jù)轉換器、音視頻等在內的全面產(chǎn)品線，并已有超過400多種型號的產(chǎn)品量產(chǎn)，品質贏得了業(yè)界的廣泛認可。

近兩年來，類比半導體積極轉向汽車電子芯片市場，已成功量產(chǎn)多款車規(guī)級產(chǎn)品，例如離手檢測AFE芯片、直流有刷電機驅動器DR702/3Q、雙通道高邊驅動HD70152Q等，并在EPB、電門模塊、電動尾門、天窗、電動座椅等多個應用場景中得到實際運用。尤其值得一提的是，車規(guī)級8通道半橋智能柵極驅動器DR7808Q，入選了“中國芯”優(yōu)秀技術創(chuàng)新產(chǎn)品。

在人員構成上，類比公司員工絕大多數(shù)來自于歐美的半導體制造商，公司從事的是高端芯品產(chǎn)品的研發(fā)與創(chuàng)新。從測試測量設備的AFE芯片出發(fā)，類比半導體逐步拓展至通信行業(yè)，再到汽車、新能源和醫(yī)療領域，已經(jīng)形成了460種產(chǎn)品型號的強大陣容，覆蓋了多個行業(yè)的需求。

在汽車行業(yè)，類比公司盡管僅僅開始進入，但已迅速積累了大量終端客戶和部件廠商的合作，至今已設計進150多家客戶系統(tǒng)，包括Tier1供應商和整車制造廠。在中國本土十大汽車公司中，已有八家采用了類比半導體的產(chǎn)品，而在新能源領域的前十家企業(yè)中，七家已經(jīng)采納了其解決方案。

范天偉強調技術創(chuàng)新是企業(yè)立足之本，尤其是在半導體領域，一項小的技術優(yōu)化都可能引起市場的大幅震動。他指出，類比半導體通過減少待機功耗，優(yōu)化Rdson，增強Vclamp，實現(xiàn)了產(chǎn)品性能的重大突破。這不僅意味著能效的提高，還帶來了產(chǎn)品壽命的延長和性能的穩(wěn)定性。

除此之外，范天偉還總結了類比半導體的“快、精、稀”策略所帶來的競爭優(yōu)勢：

• 快速的市場響應

在范天偉看來，“快”不僅僅是產(chǎn)品開發(fā)的速度，更關鍵的是市場響應的速度。“快速響應市場變化，快速滿足客戶需求”，這是他不斷強調的原則。他通過描述他們是如何縮短產(chǎn)品從研發(fā)到市場的周期，展現(xiàn)了企業(yè)靈活高效的運營能力。

•  精準的市場定位

范天偉提出，對市場的深入了解和精準定位是產(chǎn)品能否成功的關鍵。對于半導體企業(yè)而言，這意味著要細分市場，專注核心競爭力，避免資源的無謂分散。以類比公司為例，公司選擇在信號類產(chǎn)品和AFE產(chǎn)品上投入更多，這些產(chǎn)品因技術壁壘高而避免了直接與巨頭企業(yè)的正面競爭，反而在特定細分領域取得了領先地位。

•  稀缺資源的占有

在“快、精、稀”的策略中，“稀”代表的是對稀缺資源的控制和占有。范天偉認為，把握并利用好稀缺性，可以為企業(yè)帶來市場獨特性和議價能力。例如，在全球范圍內芯片短缺的情況下，能夠保證產(chǎn)品供應的企業(yè)無疑可以在談判中占據(jù)更有利的位置。

【高邊驅動在新能源汽車中的關鍵優(yōu)勢】

隨著全球對綠色能源的轉型，新能源汽車（NEV）市場迅猛發(fā)展，激發(fā)了對汽車電子半導體的高需求。類比半導體的高邊驅動（High-Side Driver）系列產(chǎn)品的發(fā)布，應運而生，被視為行業(yè)內的一次重要技術更新和市場布局的戰(zhàn)略性步伐。這些高邊驅動產(chǎn)品具有智能保護、控制精度和高集成度等特點，它們在新能源汽車中的應用越來越廣泛。

范天偉強調，隨著新能源汽車對電子化、智能化要求的不斷提升，電子控制系統(tǒng)的復雜性和可靠性要求也水漲船高。他提到了高邊驅動在新能源汽車中的四大關鍵優(yōu)勢：

可靠性與壽命：半導體開關比機械繼電器有著更長的使用壽命和更高的可靠性。高邊驅動能在極其惡劣的工作環(huán)境下穩(wěn)定工作，其設計壽命通常遠超車輛的使用周期。

功耗與效率：高邊驅動技術的功耗遠低于傳統(tǒng)繼電器，這對于新能源汽車而言尤其重要，因為它們能夠更有效地利用有限的電能，提高整車的續(xù)航能力。

控制的靈活性：高邊驅動可以通過軟件進行精確控制，使得汽車制造商可以輕松實現(xiàn)包括遠程診斷、故障檢測、實時監(jiān)控等智能功能。

電磁兼容（EMC）性能：高邊驅動的設計減少了電磁干擾，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和電子設備的兼容性。

作為新一代汽車電子的核心組件，隨著全球汽車行業(yè)向電氣化、智能化轉型，高邊開關將在未來的汽車設計中扮演越來越重要的角色。無論是在能效管理、功能安全，還是在自動駕駛技術方面，高邊開關都將是提升性能和可靠性的關鍵。

隨著半導體技術的進步和新材料的應用，可以預見高邊開關將會變得更加智能、更加集成，同時功耗和成本也會進一步降低。集成更多傳感器和控制邏輯的高邊開關不僅能提供更加復雜的診斷能力，還能夠支持更加高級的動態(tài)控制策略，如能量回收和動態(tài)負載平衡等。

范天偉對與非網(wǎng)記者表示，新一代智能汽車不僅需要在物理事故發(fā)生時保護乘員，更要能夠通過先進的駕駛輔助系統(tǒng)（ADAS）和自動駕駛技術來預防事故的發(fā)生。在這樣的背景下，高邊開關技術因其內置的診斷功能和智能保護特性，比傳統(tǒng)的保險絲和繼電器提供了更高級別的安全性。例如，高邊開關可以準確控制電流的大小，快速響應系統(tǒng)的過載和短路保護需求，從而在潛在的故障出現(xiàn)前，防止電路損壞。

除了安全性之外，高邊開關還具有極高的功能性。它們可以通過微控制器精準地控制電流，實現(xiàn)復雜的功率管理方案。這在節(jié)能和減排日益受到重視的今天，對于提高汽車的能效和延長電池壽命至關重要。此外，高邊開關具備的智能診斷功能，可以幫助檢測和診斷系統(tǒng)中的各種問題，減少維護成本，并提高汽車的可靠性。

可靠性是衡量任何汽車電子系統(tǒng)的關鍵指標之一。高邊開關能夠在惡劣的汽車環(huán)境下保持性能，包括高溫、高壓和震動等條件。與此同時，高邊開關技術的發(fā)展也在不斷地減少器件故障率（Failure In Time, FIT），提升系統(tǒng)整體的可靠性。在自動駕駛等要求極端可靠性的應用中，高邊開關因其優(yōu)異的性能表現(xiàn)成為不可或缺的部件。

最后，雖然高邊開關技術在初期可能面臨較高的成本，但隨著生產(chǎn)量的增加和技術的成熟，其成本效益正在逐步顯現(xiàn)。長遠來看，高邊開關可以通過減少維護成本、提高系統(tǒng)可靠性以及延長使用壽命來平衡初期的投入。此外，隨著汽車行業(yè)對于功能安全和節(jié)能減排要求的提高，高邊開關所帶來的長期經(jīng)濟效益將愈加明顯。

【打破壟斷，HD7xxxQ如何帶來技術創(chuàng)新】

類比半導體推出的車規(guī)級高邊驅動系列產(chǎn)品HD7xxxQ，打破了國際廠商在此領域的壟斷。特別是在中國市場上，這一系列產(chǎn)品的設計用于驅動車身控制域中的各種阻性、感性及容性負載。這些產(chǎn)品提高了負載的靈活性和安全性，同時增強了整車電子系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。

以HD7008Q單通道智能高邊驅動為例，它具有輸入控制引腳兼容3V和5V CMOS接口，適合汽車12V接地負載應用，并集成了負載過流限制、過溫保護等先進保護功能。它低至6.5mΩ的導通電阻RDS(ON)允許更大的電流通過，從而提升了熱性能和效率。

除了技術創(chuàng)新，這一系列產(chǎn)品的市場表現(xiàn)同樣引人注目。據(jù)報道，HD7xxxQ系列產(chǎn)品已經(jīng)在國內外市場取得了積極反饋，超過150家客戶認可，其中多家已實現(xiàn)量產(chǎn)，展示出了顯著的市場潛力。隨著中國汽車電子行業(yè)的成熟與壯大，預期將有更多國產(chǎn)創(chuàng)新產(chǎn)品涌現(xiàn)，為汽車行業(yè)帶來更多可能性。類比半導體的高邊驅動系列產(chǎn)品，覆蓋了從小型電子設備到大功率系統(tǒng)的廣泛需求，標志著類比半導體向汽車高端市場的拓展，填補了國內高端汽車電子領域的空白。

這些產(chǎn)品的推出，不僅代表了技術上的創(chuàng)新，更是中國半導體產(chǎn)業(yè)在汽車電子領域自主創(chuàng)新能力和市場競爭力的提升的標志。HD7xxxQ系列的成功，特別是在國內市場的推廣和應用，證實了國產(chǎn)半導體產(chǎn)品在高端汽車電子市場中的競爭力。

隨著5G、人工智能（AI）和物聯(lián)網(wǎng)（IoT）技術的成熟，汽車正逐漸轉變?yōu)槎喙δ艿囊苿又悄芷脚_。高邊開關技術在提升車輛性能和乘員安全方面起著至關重要的作用，并且是推進汽車智能化和電氣化進程的關鍵。隨著技術不斷演進，預計高邊開關將推動我們進入一個更高效、更安全、更智能的交通時代。

最后，HD7xxxQ系列高邊驅動產(chǎn)品的成功上市，標志著中國企業(yè)在全球汽車電子技術領域邁出了重要一步。盡管ST意法半導體和Infineon英飛凌憑借技術優(yōu)勢在市場中領先，但也為國內廠商提供了進入和擴大市場份額的機會。展望未來，預計類比半導體將繼續(xù)利用其技術實力和嚴格的質量控制來推動中國汽車行業(yè)在全球的領先地位。