随着5G时代正式开启，万物智联进程加快，未来两到三年，在5G、AI等新兴技术的加持下，工业电子领域将迎来大爆发。

在这其中，哪些领域会在工业电子技术浪潮下蓬勃发展，又有哪些代表性企业能抓住这一不可多得的历史机遇，为工业电子的发展贡献一份力量呢？本文中，筛选了工业电子发展浪潮下的电源、半导体、存储等几大细分领域进行分析，并采访了多家代表性厂商，将众多观点分享给各位读者。

工业智能化转型驶入快车道

近期，工信部公布了2022年上半年电子信息制造业数据，数据显示就规模以上的电子信息制造业增加值同比上一年增长了10.2%，超过了工业的3.4%和高技术制造业的9.6%。在6月份，规模以上的电子信息制造业增长11%，较5月份高了3.7%。

电子元器件是现代电子工业的基础，几乎涉及到国民经济各个工业部门和社会生活各个方面，下游应用领域十分广泛，近年来，市场规模增长显著。数据显示，我国电子元器件市场规模由2017年的18310亿元增长至2021的22095亿元，复合年均增长率为4．8％，预计2023年将达23769亿元。

研究机构QYResearch统计显示，2021年全球工业芯片市场销售额达到了566．5亿美元，预计2028年将达到902亿美元，年复合增长率（CAGR）为7．1％（2022－2028）。作为世界第一工业大国，我国工业体系中已经聚集了大规模的海量数据，为数据资源的精准识别、深度挖掘、系统集成、综合运用提供了丰富的应用场景，牵引着我国工业智能化转型驶入快车道。

当然，工业电子市场庞大，产品技术门类众多，除了上文所提及的工业电源、传感、存储等领域以外，工业芯片还在工业互联、工业计算等基础问题和执行问题方面起着重要作用。


工业“心脏”：模块化电源备受重视

模块化电源一直以来都是工业设备的“心脏”，无论是工控、电力、医疗、轨道交通、通讯等领域都需要电源。而科技现在更新换代的频率非常快，很多新兴的行业发展也是非常迅猛，对于模块化电源的需求量就越来越大。

当前工业电源发展最注重的就是可靠性，绝大多数模块电源拥有高功率密度，可以不断提升转换的效率。要知道，电源模块的可靠性不仅要保证各项性能指标的优化，还要保证电源模块的生产环境干净有序，有良好的静电保护措施，有适当的温湿度。只有在这样的条件下生产的电源模块才能真正被称为高可靠性的电源产品。

其次，模块化电源的集成度越来越高，逐渐走向智能化，通过数字信号控制技术，逐渐形成和外界的数字化通讯进行接口，使得内外界数字化通讯会更加方便。

模块化电源发展不仅限于可靠性、智能化等方面，在面对复杂化，小型化，大电流的电源应用需求时，电源厂商又会提供什么样的解决方案呢？安森美中国区现场应用工程总监吴志民说，安森美针对小型化、大功率电源能提供包括：维也纳功率集成模块提供大功率的功率因数校正、各种SiC MOSFET半桥PIM，以及行业首款混合信号图腾柱PFC控制器在内的各种解决方案。

当然，不止是工业领域，模块化电源也随着新能源汽车、光伏等行业的火爆越来越受重视。

吴志民表示，比如在电动汽车超级快充充电桩领域，为了缩短电动汽车的充电时间，高速公路上安装了越来越多的电动汽车超级快充充电桩。这些电动汽车充电桩由许多电源单元并联而成，每单元的功率都在逐年增加。最新的设计可以达到60KW，安森美的NXH006P120MNF2PTG半桥SiC模块可以帮助客户简化设计，提高效率；其次是储能系统，随着最近能源危机日益严峻和能源成本升高，市场正在加速采用储能系统。安森美是最早为储能市场推出专用PIM的供应商之一，比如安森美的NXH400N100L4Q2F2SG就是专为电力公司的ESS设计，可以提供高达200KW的功率。

吴志民还表示，第三代半导体技术的爆发也给电源行业带来诸多发展机会，为了实现高效率、高功率的应用，设计工程师必须提高母线电压，电动汽车正从400V电池转向800V电池，1500V母线电压在太阳能应用中相当流行。SiC是最适合制造高击穿电压器件的半导体材料。安森美在SiC制造方面进行了大量投资，从衬底、晶圆加工到封装，以应对爆发式增长。从行业发展来看，当前电动汽车和可再生能源市场在蓬勃发展，安森美为电动汽车客户提供IGBT和SiC MOSFET主驱模块，同时也是光伏和储能市场的主要功率半导体厂商，能提供阵容广泛的分立IGBT和SiC MOSFET以及PIM，适用于从10 kW以下到300 kW以上的光伏／储能应用。

总而言之，随着中国信息化建设的不断深入，以及物联网、AI、5G的快速发展，有力的拉动电源行业的发展，使其在一些工业电子领域呈现出巨大的发展潜力。


GaN半导体器件：塑造电子的未来格局

GaN半导体器件用于增长消费电子产品的市场潜力 。

多年来，硅基半导体（如硅功率MOSFET）在功率转换应用中一直占据着至高无上的地位。许多硅功率器件制造商已经扩大了他们的产品线。然而，在过去的几年里，这些参与者在电力电子领域的独特能力逐渐消退，开启了GaN半导体器件市场产品开发的新时代。

对GaN半导体器件的需求已经蓬勃发展，以满足多个行业中不断扩大的电力电子应用。研发很早就开始了——也许是从过去十年开始的。

产品开发势头积极，基于这些宽带隙半导体器件的高性能、低成本开发、高功率密度和能效的领域。有趣的是，尽管被视为硅基技术的飞跃技术，但它们的成本较低，这是因为可以使用与硅半导体相同的程序制造这些技术。

随着技术的不断进步，生产成本只会进一步降低，从而刺激GaN半导体器件市场中新型器件的商业化步伐。基于GaN半导体的电力电子器件除了在功率转换中的大量使用外，还在RF和模拟应用中取得了前所未有的渗透。

不断有新进入者进入GaN半导体器件的丰富机会。他们不断增加功能，特别是在GaN晶体管方面，并使价格具有竞争力，以获得GaN半导体器件市场的更高份额。


传感器：工业设备之眼

传感器可以说是工业设备的“眼睛”，工业生产中各种环节都非常需要传感器，主要是用于生产环节的监控，工业传感器可以有效采集各个生产环节数据，并及时反馈给控制中心，以便对异常环节进行干预处理，以保证工业生产的正常进行。

随着新一代信息技术的高速发展，以3C制造行业为首的劳动密集型产业，受到人口红利消失、技术迭代更新等因素的影响，各行业的自动化程度越来越高，自动化设备、工业机器人对于传感器的需求也在大量增长，促使着传感器朝着高端化、智能化发展。另一方面，工业环境中应用传感器的细分场景极多，尤其是在极端工况条件下，传感器需要抵抗震动、粉尘、高温、腐蚀等恶劣影响，这就要求现代传感器需同时具备高稳定性和高可靠性。

公开数据显示，中国市场上的高端传感器进口占比达85％，国产化率非常低。主要原因在于两点，一是国内传感器厂商基础积累比较薄弱；二是传感器产品的研发极度依赖“经济成本”与“时间成本”。除此之外，还要重点保证核心技术的自主可控。

海伯森技术（深圳）有限公司CEO王国安博士曾在接受采访时表示：“以一台自动化检测设备为例，其中的外壳、平台、电机驱动等模块都是很常规的部分，真正实现这台设备进行高精度检测等功能，其核心还是在于工业传感器，”他表示，“高端工业传感器在当前工业设备中扮演着核心零部件的角色，这也是为什么过去谈传统传感器而如今都在谈智能化传感器的原因，就是因为基于工业级场景下，它丰富了精度、传输、算法等更加细化的功能。”

目前国内工业企业和工厂越来越重视智能化转型，纷纷把传感技术、物联网技术、AI技术引入工业生产中，利用独特的数据采集等优势，打造高度生产自动化。

未来，传感器在中国的工业生产中将起到巨大的促进作用，以此推断，传感器在未来的工业自动化智能化生产中将具有广阔的技术前景和市场前景。


工业存储：直面复杂工况挑战

一个完整且快速发展的智慧工厂的成功，归功于高质量的数据管理，不仅要在系统之间进行处理和沟通，还要提高性能，耐用性，安全性和可靠性。

然而在过去，工厂的计算机很少，组件也很少，因此累积的故障风险相对较低。今天，智慧工厂要求生态系统完全由嵌入式计算机运行。由于存在大量组件，ICT 和 AT 具有明显更高的累积失败风险。由于工厂依赖性随着每个添加的组件而增长，并且任何故障组件都可能触发系统故障或工厂停工，未来的工厂需要强大的系统架构，不会影响对电源故障的控制，这些解决方案的质量取决于嵌入系统的存储质量。

当然，工业存储所面临的挑战也不在少数，深圳市江波龙电子股份有限公司工业存储事业部高级市场经理张淼说，工业设备所处环境十分复杂，面临着包括高低温变化、复杂电磁环境干扰、物理冲击振动、高低电压工作环境、维持长期稳定运行等问题。江波龙也基于此推出了工业存储产品FORESEE工规级存储卡产品，可以有效应对高低温工作环境变化等问题。

除了稳定性、可靠性、耐用性以外，工业存储产品也需要更快的读写速度，或者更小的尺寸，更低的成本与功耗。但由于存在瓶颈，目前下一代的存储产品生产良品率不高，难以实现规模化量产成为市场现象。目前在中国市场，进口产品占30％，如此庞大的市场份额，也引来越来越多存储厂商相继布局于此。