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研发“守门员”技术，支撑新兴技术站稳脚跟
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/4/497937.shtm
日前，中科意创（广州）科技有限公司（以下简称中科意创）宣布完成数千万元A+轮融资，由创新工场独家投资，用于功率半导体先进封装产线建设。
“800V高电压电气架构是解决新能源汽车充电问题和里程焦虑的刚需和必然发展趋势，第三代半导体碳化硅技术功率模块和系统应用正是800V高电压电气架构核心材料体系。”创新工场合伙人熊昊道出了投资的原因。
成立两年以来，中科意创已顺利完成多轮融资，累计融资金额过亿元。其中天使轮由中南创投领投，A轮融资由英菲尼迪资本领投，中南创投、广州开发区基金旗下视盈基金等跟投。
如今，中科意创即将进入B轮融资，其创始人任广辉日前在接受《中国科学报》记者采访时表示：“我们没有主动去找钱，融资顺利主要源于广东省大湾区集成电路与系统应用研究院在孵化早期给予的扶持资金，以及我们技术团队的实力和商业模式创新。”
抓住机遇入局“蓝海”
近年来，新能源汽车市场增长速度飞快。统计数据显示，2021年国内新能源汽车销量约为352万辆，占全球销量的近一半，2022年，国内新能源汽车销量高达688万辆，同比增长90%。
“相比于传统燃油汽车，新能源汽车所使用的功率半导体器件成倍增加，其电机驱动系统通常要求体积更小、重量更轻，且能忍受恶劣的工况。”任广辉告诉《中国科学报》，SiC（碳化硅）器件具有耐高温、低损耗、耐高压、抗电磁辐射等优点，在新能源汽车领域的应用正在扩大。
资料显示，2018年，特斯拉与意法半导体开发出TPAK（Tesla Pack）模块，率先在Model 3上以SiC功率器件替换硅基功率器件，成为第一批“吃螃蟹的人”，给市场应用带来信心，SiC半导体逐渐成为各大资本竞相布局的“蓝海”市场。
“市场迎来爆发的同时也暴露出技术漏洞。”任广辉指出，由于SiC半导体属于新兴技术，其材料制备技术、器件制造与封装工艺、动静态性能、驱动设计优化以及可靠性等问题尚未完全解决，导致SiC材料本身的优势发挥有限，国内相关厂商在关键技术突破、降本增效加速商业化方面大有可为。
2019年，广东省大湾区集成电路与系统应用研究院在广州市黄埔区成立，开展集成电路领域技术攻关和成果转化工作。
这一年，任广辉遇到了自己的伯乐——广东省大湾区集成电路与系统应用研究院院长叶甜春和常务副院长王云，在向他们讲述了自己的创业想法后得到大力支持，并迅速组建自己的创业团队。
据介绍，中科意创初创团队80%以上拥有博士或硕士学位，核心成员主要来自于博世、ST、中车等国际知名企业，具备十年以上海内外产品设计开发经验。任广辉本人在汽车电子领域深耕15年。
“未来十年，汽车半导体芯片将实现国产化。”任广辉告诉记者，“这是我们团队看到的机遇，也是为之努力的方向。”
研发“守门员”技术
凭借多年积累的丰富开发经验，中科意创在公司成立后很快就收获一个大单——成为全球行业龙头半导体企业在中国的官方合作公司，双方正共同推动SiC技术和产品在中国市场的落地。
“客户的信任主要来自对我们技术的认可，比如我们团队开发的碳化硅功率模组（STPAK）方案。”任广辉介绍，“STPAK方案具有多重技术难点，团队对其开展了逐一攻克。”
记者获悉，为了解决模组内均流问题，中科意创团队还定制了一款专用驱动芯片，能够独立控制每个STPAK模块，避免电流不均衡的问题；为了解决模组的结温估算问题，中科意创以数学建模结合开关信号采集的方式，用数学方式将结温进行拟合，形成温度监测。
“我们团队在业界率先提出模块+系统模式，模块内部运用铜片互联、双面银烧结，外部使用厚铜片激光焊接、叠层母排设计，控制方面使用先进的多核运算精准控制旋转磁场，使系统具备超低寄生电感和接触电阻、高热导率、高效率等优势。”任广辉介绍，在此基础上，团队设计出了一款高功率密度、高效率、高可靠性、高工作温度、可量产的SiC电机控制器。
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SiC多合一电机控制器。 中科意创供图
“汽车行业是一个充分竞争的行业，我们不能拍着胸脯说自己的技术有多先进，但我们团队在汽车动力域领域确实有着长期积累，研发了一套兼顾系统可用性与安全性，且扭矩估算精度高的异构扭矩安全监控方案。”
任广辉解释道，扭矩安全监控主要通过对电驱系统的输出扭矩进行监控，防止因为扭矩的异常输出导致车辆异常加速或减速，同时兼顾故障状态下充分考虑车辆的可用性，可以保证在紧急情况下车辆安全行驶到维修厂进行相关故障排查，因此扭矩安全是电驱系统最重要的特性，又是经常容易被忽略的特性。
任广辉称团队研发的这套技术为“守门员”技术，既兼顾动力又保证安全，其中碳化硅驱动是技术的最大亮点。
虽然汽车行业进入的门槛较高，但中科意创成立以来，凭借扎实的技术已经成为东风、一汽、大众等车企的供应商。
任广辉感叹道：“能进入这些车企并不容易，除了核心技术，客户还看中了我们团队的工作经验，可以降低沟通成本，另外就是我们的商业模式是联合开发，通过与车企的深度合作开展国产化研发。
摆脱“为钱所困”的窘境
一家初创公司如何在行业站稳脚跟，又如何吸引多家投资机构的关注？任广辉介绍：“我们采取‘服务+组件’的商业模式，不仅区别于传统供应商整机销售的‘交钥匙’模式，还正中了车企客户需求，为其提供定制化的服务，助力客户掌握自主开发零部件的能力。”
虽然中科意创成立就赶上疫情，但这几年新能源汽车赛道的发展并没有受到太大影响，反而还加速了半导体芯片国产化，也让更多企业意识到核心技术还是需要掌握在自己手中。
任广辉介绍，目前中科意创正在与国际知名半导体公司共建“智能汽车电子联合实验室”，与国际头部汽车电子软件供应商共建“汽车电子软件平台联合实验室”，还获得了国内首张SiC电机控制器ASIL-D产品认证证书。
由于孵化自广东省大湾区集成电路与系统应用研究院，研究院不仅为中科意创提供了启动资金支持，还推荐了多家投资机构，让初创企业可以安心发展，摆脱“为钱所困”的窘境，做出了不错的成绩。
据了解，如今中科意创已为国内20多家整车厂和多家国际零部件供应商客户提供产品以及技术服务，累计订单超亿元。根据目前已确定的量产订单，未来三年中科意创销售业绩将在6亿元以上。
“团队技术实力和商业开拓能力，是我们看中的。”熊昊道出了投资方的心声，并期待中科意创在可持续发展的科技赛道上继续深耕自主创新。
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