國民技術:鋰電池管理晶元集成高精度計量演算法

【編者按】2024年度IC風雲榜再度升級,獎項擴展至35個、榜單增至59項,不僅在形式和深度上煥然一新,而且分類更加科學全面,產業觸達程度更深、行業影響力持續擴大。本屆評委會由半導體投資聯盟超100家會員單位、500+半導體行業CEO共同擔任,獲獎名單將於2024半導體投資年會暨IC風雲榜頒獎典禮上隆重揭曉,激發產業創新潛能,樹立產業新標杆。

【候選企業】國民技術股份有限公司(以下簡稱:國民技術)

【候選獎項】年度優秀創新產品獎

集微網消息,電源管理集成電路(IC)屬於模擬晶元,是電子設備的電能供應心臟,負責電子設備所需的電能變換、分配、檢測等管控功能。其性能優劣對電子產品的性能和可靠性有著直接影響,廣泛應用於各類電子產品和設備中,是模擬晶元最大的細分市場之一。

研究機構表示,2021年全球電源管理晶元市場規模約368億美元,中國電源管理晶元市場規模突破132億美元,佔據全球約36%的市場份額。2022年全球電源管理晶元市場規模初步統計超過400億美元,以36%的市場份額測算出中國的市場規模初步統計為150億美元左右。隨著電源管理晶元國產替代化推進,行業進入快速拓展階段。

國民技術成立於2000年3月,源於國家「909」集成電路專項工程,於2010年創業板上市,是中國上市公司協會副監事長單位。公司總部位於深圳,在北京、上海、武漢、西安、重慶、香港、新加坡、美國奧斯汀、日本東京等地設有分支機構。國民技術是通用MCU、安全晶元領先企業和國家高新技術企業,擁有國內首個企業獨立安全晶元攻防技術實驗室。

國民技術在安全、SoC、射頻、電源四大技術領域具備領先優勢,並聚焦通用與安全領域發展,面向市場與客戶提供工業級、車規級晶元及相關解決方案。主營產品包括:通用MCU、安全晶元、可信計算晶元、電池管理晶元、藍牙晶元、智能卡晶元、RCC創新產品等,廣泛應用於網路安全認證、電子銀行、電子證照、移動支付與移動安全、物聯網、工業聯網及工業控制、智能家電及智能家庭物聯網終端、消費電子、電機驅動、電池及能源管理、智能表計、醫療電子、汽車電子、安防、生物識別、通訊、感測器、機器自動化等應用方向。

在具體產品方面,國民技術推出了鋰電池管理晶元NB401,該系列晶元集成高精度電量計演算法,具有電池監控、計量、保護、認證等多項功能,支持2-4串鋰離子電池或鋰聚合物電池管理與計量。晶元集成2個分別用於採集電壓(或溫度)和電流的16位高精度ADC,同時集成硬體保護和喚醒功能,支持SMBus通訊、智能充電管理以及多種安全認證,具有超低功耗特性,可滿足消費電子領域大部分電池管理或計量應用需求,適用於筆記本、平板電腦、手機、相機、無人機、電動工具、移動電源等電子設備的電池包應用。

該鋰電池管理晶元產品亮點及技術特性如下:

1.採用高精度計量技術與電池充放電保護技術:晶元集成高精度電量計演算法,同時具備電池監測管理和計量功能,支持2/3/4串100mAh~29Ah電芯應用。電量計精度:1%(常溫)/3%(全溫);ADC採樣精度:電壓±1mV、電流±1mA、溫度±2℃;提供多種硬體快速保護功能,包括放電過載保護、放電短路保護、充電短路保護等。

2.基於安全硬體演算法與數字身份證的電池認證技術:晶元集成EC-KCDSA、SHA-1/224/256硬體演算法,簽名數據基於真隨機數,電池認證安全性更高;內置固件與硬體配合實現電池數字身份證,並可記錄電池pack序列號、首次上電時間,電池健康SOH、認證計數等電池信息。

3.出色的功耗控制與電池均衡技術:晶元提供均衡MOS導通不超過150Ω(常溫)/350Ω(全溫)的導通阻抗,典型應用下支持16mA-25mA均衡電流;採用先進的低功耗管理技術實現超低的硬體功耗,配合自研軟體可提供Sleep功耗低至55uA、Normal功耗低至330uA、Shutdown功耗低至1uA的整體解決方案。

4.支持BMS功能擴展:晶元介面支持SMBus2.0協議標準,1.2V~5V寬電壓應用範圍,尤其適合低電壓平台通訊,無需額外增加電平轉換晶元,節省成本;內置128KB Flash空間可支持更多功能代碼,存儲更多基礎數據和計算表格,擴展演算法提升計算精度。

5.高可靠性設計技術:工作電壓2.3V~26V,工作溫度-40℃~85℃;ESD HBM達到±4kV,Latch up為±100mA Class II。

據悉,該鋰電池管理晶元NB401產品已在筆記本、UPS電源、二輪電動車、醫療設備、儲能等終端客戶中實現了應用。

在研發方面,國民技術累計承擔多項「863計劃」、「03專項」、「核高基」等集成電路和信息安全領域的國家核心技術研發項目;擁有1500多項國內外專利,獲得9個國家專利優秀獎、1個國家專利金獎。目前公司研發人員佔比超82%。

展望未來,國民技術堅持聚焦「通用+安全」市場戰略,創新研發通用MCU、安全晶元、無線射頻、電源管理等技術與產品,多元化產品陣列涵蓋從芯到雲的核心器件,產品以高性能、高集成度、安全、低功耗、高可靠性為特色,全面覆蓋各類應用場景,以領先的安全技術和晶元硬體級產品不斷提升終端產品與應用系統的安全能力,以科技引領創新,不斷發展。

【獎項申報入口】

2024半導體投資年會暨IC風雲榜頒獎典禮將於2023年12月舉辦,獎項申報已啟動,目前徵集與候選企業/機構報道正在進行,歡迎報名參與,共赴行業盛宴!

【年度優秀創新產品獎】

旨在表彰補短板、填空白或實現國產替代,對於我國半導體產業鏈自立自強發展具有重要意義的企業。

【報名條件】

1、深耕半導體某一細分領域,近一年內實現新產品的研發及產業化;

2、產品的技術創新性強,具有自主知識產權,產生一定效益,促進完善供應鏈自立自強;

【評選標準】

1、技術或產品的主要性能和指標;(30%)

2、技術的創新性;(40%)

3、產品銷量情況;(30%)

(校對/張傑)