集微网消息，近年来，新能源汽车渗透率不断提升，日益增长的新能源汽车需求与芯片供应紧张的矛盾仍未得到充分有效的解决。当前外贸发展仍然面临诸多不确定、不稳定、不均衡因素，全球疫情起伏反复、国际形势错综复杂，芯片供应短缺等问题短期内难以根本缓解，企业综合成本居高不下。

芯片供应紧张的其中一大关键是，国内汽车半导体产业链相比海外仍显“稚嫩”。以车规MCU为例，海外厂商占据了90%的市场份额，尽管2021年车用MCU市场规模高达76.1亿美元，但基本被国外大厂垄断。

当前，海外厂商的车用MCU依旧是价高难得，而国产厂商如果围绕汽车MCU布局未来发展仍是产业亟待解决之道。在8月26日举办的ICDIA“汽车芯片与产业生态”专题中，国民技术市场总监程维分享《国民技术车规级产品应用及演进路线分享》主题演讲，详细分享介绍国民技术车规产品布局、各应用场景下N32车规MCU系列产品应用优势以及众多成熟应用案例。

车规MCU竞争格局：海外巨头垄断，本土厂商崛起

行业周知，电动化、智能化、网联化、已成为汽车产业的发展潮流和趋势，半导体是支撑汽车“三化”升级的关键。汽车半导体按种类可分为功能芯片MCU、功率半导体、传感器及其他。

国民技术市场总监指出，“汽车芯片行业内领先企业主要为国外公司，我国国内的汽车芯片产业则竞争力较弱，自主产业规模仅占全球的5%以内。目前，全球车载MCU市场主要由少数几家国外企业占领，排名前六的外企共占约90%市场份额。”

据调研机构数据显示，2020年全球车用MCU市场规模为62亿美元。2021年，汽车MCU需求旺盛，市场规模大幅增长23%，达到76.1亿美元；预计2025年，市场规模预计将达到近120亿美元，对应2021-2025年复合平均增速为14.1%。

对于快速增长的汽车MCU市场，国内MCU厂商自然不会缺席。目前，国内市场上已经涌现出国民技术等能提供车规级MCU芯片的厂商。

对车企而言，MCU厂商稳定供货是关键。据悉，国民技术目前与全球的一流的圆片厂和封测厂建立了长期的战略合作关系。程维告诉集微网，“我们去年在供应链投资数千万的设备来做国民技术的专线，只做国民技术的产品。车规的产品，我们都会有至少两家封测厂商的布局。”

同时，主机厂也会重点考量MCU厂商的量管控能力。早在2002年，国民技术就跟微软、戴尔、英特尔等国际主流厂商展开合作，是微软在可信计算芯片国内的供应商。所以在品质卡控方面，不管是在安全芯片还是通用MCU，国民技术都是按照供货国际大厂的质量要求来做的卡控。

在MCU领域深耕多年后，国民技术在面向汽车领域时也具备了深厚的创新实力，主要集中在如下几大方面：

在功耗上，国民技术依据自己的研发平台，在M4平台上开发了独有的低功耗系列，功耗实测数据相比国内外厂商更具竞争力。

安全方面，车用MCU使用上的安全可靠性是一大考验，不过国民技术是以安全芯片起家的，在布局MCU产品线的时候，也把安全芯片的理念也注入到MCU的开发里。

集成度方面，得益于选择的流片工艺，国民技术是国内首家选用40nm工艺做MCU的厂商。在40nm工艺下，相比友商，国民技术在更小的diesize前提下，把更多的模拟和数字功能加到MCU中，集成度更高，ADC采集速度和采样率比其他厂商更高。

性能上，N32系列MCU产品启动速度控制在微秒级，在性能方面相比同类型产品更具优势。

布局车规MCU，覆盖汽车细分应用

随着汽车行业步入电动化、智能化、网联化的“新三化”时代，车用MCU的用量和规格要求将进一步提升。我国车用MCU市场总量约为20亿颗，其中包括通用型MCU及SOC。据程维透露，“国民技术目前主要涉及通用型MCU方面，SOC是未来2-3年的产品布局。”

基于多年的研发积累和底蕴，国民技术目前已经有超过100款通用MCU芯片供客户选择，并规划形成了一系列车规产品，广泛应用于电子控制系统、车载电子系装置、新能源汽车、智能汽车等方面。根据域的不同，细分成了几个域，包括动力控制系统、底盘与安全控制系统、车身电子、智能座舱、电控系统TCU、电源控制系统、电池控制系统以及域控制器等细分场景都有应用。

国民技术在汽车电子领域可提供车规安全芯片、车规MCU等核心产品。

“在安全芯片方面，我们就有一颗安全芯片，这个安全芯片是国内唯一一家拿到了国密二级和EAL5+安全认证以及AEC-Q100Grade2报告的芯片。”程维告诉集微网，该芯片特别适用于T-box、EDR、行车记录仪等跟服务器后台有安全认证及加密传输相关的地方。随着新能源车，和智能网联车以后的大规模铺开，整个安全芯片的需求，有望迎来爆发。

对于车规MCU的路线布局，程维谈到，目前主推的是N32A455芯片，这颗M4核的MCU采用40nm工艺，144MHz主频，最大512KBFlash和144KBSRAM，达到了AEC-Q100要求，支持100pin、64pin和48pin的封装，该产品已经进入送样阶段。

程维介绍到，国民技术MCU兼具安全功能，有更好的功耗，更高的性能，更高的可靠性和高精准度；目前已大批量在智能车窗升降器等产品上出货。值得一提的是，国民技术还与合作伙伴开发了一款通用的车窗控制器模块，车厂Tier1厂商可以直接拿模块去开发方案，改动也很少。

对于不同产品的应用领域，程维告诉集微网，目前主要集中在车身控制、智能驾舱、新能源三电系统以及域控制器等这些产品的应用上。目前，国民技术的芯片已应用在多家国内一线汽车品牌；同时，在行业标杆电池厂商的电池相关产品上也得到规模应用。

在多个领域规模化应用后，国民技术也形成了多个成熟的案例。除了前面介绍的车窗控制器外，在汽车EDR市场，国民技术在2021年上半年开始布局，采用M4内核打造的高性能处理器，支持浮点运算和DSP指令，内置CAN总线控制进一步提升系统稳定性，加之12bitADC和大存储容量，使得该MCU在EDR市场备受欢迎。

同时，在T-BOX应用上，由于会涉及到用户数据交互、个人隐私等方面，所以，国民技术采用32位高性能M4内核，内置双路高速CAN收发器可快速与车身其他部分交互；内置密码算法加速引擎，并支持多种加密算法，最终实现保护用户数据安全。

总结

当前全球车用半导体供应整体偏紧，主机厂对供货稳定的高质量MCU芯片需求依旧迫切。

一方面，是在全球疫情起伏反复、国际形势错综复杂背景下，新能源汽车产业链韧性十足，发展迅猛，消费者对新能源车的需求日益增长；另一方面，海外MCU大厂长期占据超高市场份额，对正处于爆发阶段的新能源汽车对MCU需求没能给予积极反馈，导致供应链几度处于断供风险之中。

在激烈的车用MCU市场竞争中，国民技术等本土芯片厂商正在崛起，尤其是在电子控制系统、车载电子系装置、新能源汽车、智能汽车等环节，国民技术正以高安全可靠、多品类的产品线，覆盖车身控制、智能驾舱、新能源三电系统以及域控制器等产品应用。随着N32A455等大量国产车规MCU在主机厂中的广泛应用，将有效缓解客户的“缺芯”之急。

新能源建设进入发展快车道，逆变器市场需求放量

目前我国“新能源”发电和电网建设已进入发展快车道，以风电、光伏、水电、新型储能技术为代表的新能源电力体系将很快上升为产业主体。“十四五”期间，我国光伏、风电等新能源装机容量将快速提升，逆变器出货量将随之大幅增长。根据未来智库的分析报告，叠加光伏及储能两方面的需求，预计2025年全球逆变器新增市场规模可达969亿元，市场空间快速增长。

由于交流电在高压传输时比直流电更为高效，应用场景也更加广泛，因此随着新能源产业的兴起，太阳能等产生的大量直流电源需要转变为交流电并入电网，或者由锂、氢等储能电池或电瓶输出的低压直流电需要转换为220V交流电以供交流设备使用。逆变器作为新能源电力系统中DC/AC转换关键设备，直接影响能源转换效率、系统运行稳定性和设备寿命，在整个供电系统中占有重要地位，多应用于光伏电站、新能源汽车、户外用电、应急电源等场景。

基于N32G457的逆变器应用案例

逆变器是基于电压逆变工作原理将DC转化为AC的一种特殊变压器，通常由逆变桥、控制逻辑和滤波电路等部分组成，而MCU作为逆变器主控制芯片，在控制逻辑电路中起到非常关键的作用。例如，通过MCU集成的先进模拟控制外设可实现更高的控制精度，在逆变器中实现更低的延迟、更低的总谐波失真（THD）和更高的输出电能质量；通过MCU集成功能还可缩减整个逆变控制电路尺寸和减少外围器件使用量，从而降低系统BOM成本。

国民技术在新能源应用领域持续发力，以增强工业级通用MCU芯片等高效产品和应用解决方案不断提升电力能源管理效率，为新能源产业发展添砖加瓦。推出的N32G457系列是一款具有高性能、高集成、高可靠等优势特点的通用MCU，在储能逆变器、充电桩、汽车BMS等产品上得到广泛应用。

下图是基于N32G457系列通用MCU实现的一个车载逆变器应用方案结构框图。该逆变器将车载电瓶的12VDC转换为220V纯正弦波AC供负载设备使用，输出功率可达1200W。该车载逆变器具有启动速度快、转换效率高，带负载适应性与稳定性强的特点，产品具备短路、过载、过/欠电压、超温等保护功能，安全性能好。

N32G457系列MCU在逆变器应用中的优势特性：

■ 32位高性能ARM Cortex-M4F内核，运行主频高达144MHz，144KB的SRAM可实现逆变器高效控制算法计算和处理。

■ 内置高性能模拟接口，4个12bit 5Msps高速ADC支持差分模式，4个轨到轨运算放大器等，满足电流电压采样和检测的高速A/D转换需要。

■ 通讯接口丰富，芯片配置了7个串口，3个SPI接口，4个I2C接口，2个CAN总线接口等，丰富的主通讯接口能够适应与数码管显示屏等各种不同设备的通信要求。

■ 高精度的定时器资源，包含2个高级定时器，每个定时器有4个独立的通道，其中3个通道支持6路互补PWM输出，最高控制精度6.9nS，提供逆变器驱动电路需要的控制精度。

■ 高可靠性，芯片-40℃至105℃的工作温度，在户外各种恶劣天气条件下长期稳定工作。

■ 内置密码算法硬件加速引擎，实现硬件级安全，保护用户核心知识产权。

国民技术具有工业控制核心器件的全面支撑能力，凭借在产品技术创新、品质管控、稳定供货与本土化服务等方面的领先优势，在工业领域以优质MCU产品及解决方案助力合作伙伴实现更多创新应用并取得了优异成绩，N32系列32位工业增强级MCU等产品已在数字能源、工业电器、工业机器人、工业打印机商显、智能楼宇、交通等方面获得行业标杆客户批量应用。目前，国民技术正在与更多工业领域伙伴携手，进一步扩大合作伙伴生态圈，赋能我国工业数字化转型与升级发展。

6月17日，国民技术携N32 MCU超值性价比新成员N32G430参加在深圳举行的“全球MCU生态发展大会”，这是该系列产品正式发布之后首次详细全方位介绍。国民技术执行总监钟新利在大会上做了题为“匠心铸就，超值之芯，Arm Cortex-M4F内核性价比新标杆N32G430系列MCU”的主题演讲，向大家分享国民技术N32G430的超值特性与典型应用。

国民技术通用MCU产品线拥有M0、M4、M7全线布局产品规划与规模量产优势，产品系列化齐全、覆盖消费、工业、车规等各大主要应用场景应用场景，具有高集成度、高性能、高可靠、低能耗、安全等优势，已量产17个产品系列，超过100款产品型号，并陆续推出更多产品序列与型号，与公司安全产品、无线产品等共同服务千行百业。

在大会同期举办的电机驱动与控制论坛上，国民技术副总监张建伟以“助力变频控制技术创新 基于N32 MCU的电控应用与解决方案”为题，分享当前电控技术的发展，介绍国民技术N32系列MCU产品路线图在电控方向上全方位的支撑情况，以及N32G430新品在电控方向上的应用优势进行详细解析。

N32G430典型应用及优势

N32G430系列产品采用40nm先进工艺，具有高性能、高可靠、高精度、安全、低功耗、小尺寸等特点，在芯片资源配置、性能与成本之间取得最佳平衡，创造了业内性价比新标杆。在工业控制、电机控制、智能家电、能源管理、医疗电子、消费电子、汽车电子、物联网等多个领域具有明显优势，特别是在电动车、电动工具、平衡车、LED户外屏、BMS、CAN BOX、血氧仪、家电控制板等典型应用场景，N32G430具有行业领先的综合竞争力。

凭借业内领先的多个超值特性，N32G430应用场景广泛

同类MCU产品中，具有超高的主频性能，集成模拟和高速ADC器件，扩展CAN口，有效提升电机控制的整体性能和应用扩展能力：

1.N32G430具有128MHz Arm Cortex M4F内核带浮点单元高性能处理能力，可显著提升电机控制算法处理能力，大幅提升FOC载频至50KHz以上。

2.12bit最高采样速率高达4.7Msps的高精度ADC，可用于快速采样定位电机角度及各类参数。

3.接口丰富，3个COMP支持过流过压快速响应，多个UART方便联动控制。

4.CAN接口可扩展到两轮车、汽车电动尾门/座椅/车窗等电机应用。

集合上述硬件性能优势，N32G430成为同资源MCU支撑电控算法能力最强产品。

在有限空间及布板情况下，实现低功耗以及多个外设快速操控，高性能内核有效提升用户体验：

1.芯片的低功耗特性（90uA/MHz RUN模式，<2uA @ STANDBY模式）可延长待机时间。

2.芯片的多种高性能接口中，12bit ADC（>10.5bit ENOB）实现精准测温，支持单线通信的UART用于耳机连接，多个I2C接口用于AFE和传感器控制。

3.具有小尺寸优势，可提供3mmx3mm的UQFN20小尺寸封装。

芯片具备低功耗、多通道信号采样、多接口扩展应用场景能力：

1.N32G430具有低功耗特性（~2mA@16MHz RUN模式，<2uA @ STANDBY模式）。

2.多达16通道的高性能12bit ADC可快速精准检测电池包温度/电压/电流，支持差分电压采样，满足单MCU BMS应用。

3.丰富的接口包括4个UART、2个I2C、1个CAN等，适用于多种BMS产品接口需求。

高性能内核与高性能内置ADC促进测量更准确，反应速度更快：

1.具有M4F内核高性能和低功耗特性

（~10mA@128MHz RUN模式，<2uA @ STANDBY模式）。

2.提供12bit高性能ADC（>10.5bit ENOB），PWM 16bit 128MHz精细控制红外二极管发射功率。

3.SPI接口达到18MHz，刷新OLED更流畅。

4.支持定时器输入捕获功能，以更方便获取传感器输出信号，检测血氧浓度。

同类产品中，唯一高达6Msps采样性能的MCU产品。

N32G430用于激光雷达，具有除了Cortex M4F内核高性能和低功耗特性（~10mA@128MHz RUN模式，<2uA @ STANDBY模式）等优势，其高性能ADC 10bit模式下超过6Msps的采样率，可支持2K分辨率。

N32G430系列产品经受住各类可靠性、稳定性、一致性测试、部分行业TOP客户先期导入验证，已进入批量供应状态，将凭借高性价比优势为各行业应用的升级迭代注入新活力。

关于国民技术

国民技术股份有限公司于2000年源于国家“909”集成电路专项工程成立，2010年创业板上市（股票代码:300077），是中国通用MCU、安全芯片领军企业，国家级高新技术企业，拥有国内首个企业独立安全芯片攻防技术实验室，博士后科研工作站。总部位于深圳，在北京、上海、武汉、西安、重庆、香港、新加坡等地设有分支机构。主营产品包括：安全芯片、通用MCU、可信计算芯片、智能卡芯片、非接读写芯片、蓝牙芯片、RCC创新产品等，广泛应用于网络安全认证、电子银行、电子证照、移动支付与移动安全、物联网、工业联网及工业控制、智能家电及智能家庭物联网终端、消费电子、电机驱动、电池及能源管理、智能表计、医疗电子、汽车电子、安防、生物识别、通讯、传感器、机器自动化等应用方向。

作者：电子创新网张国斌

1月27日晚间，国民技术股份有限公司2021年年度业绩预告称2021年1月1日–12月31日期间，公司归属于上市公司股东的净利润盈利达17,000.00万元–22,000.00万元，与上年同期增长1,413.16%–1,858.20%，扣除非经常性损益后的净利润盈利：4,500.00万元–5,800.00万元，而上年同期亏损14,674.61万元！

国民技术称2021年公司业绩变动主要受以下因素综合影响：

1、2021年集成电路下游市场需求增加，公司系列化通用MCU产品在报告期内实现较大规模增长，集成电路业务销售收入和毛利同比较大幅增长。

2、2021年锂电池产业发展较快，公司负极材料类业务销售较大幅增长，负极材料类业务的销售收入和毛利同比较大幅增长。

据笔者了解，2021年确实是国民技术大发展的一年，这一年中，在通用MCU产品方向，以ARM Cortex M0、M4、M7为基础平台进行宽产品线布局，基于40nm领先工艺优势，布局28nm/22nm先进工艺线，形成具有低功耗、高可靠性、高集成度、高性能、高安全性等明显优势特色的产品矩阵，进一步丰富和完善公司产品线。

国民技术的MCU产品型号迅速扩大，应用领域同步拓展，据悉，国民技术在售80多个型号32位MCU，覆盖从低端到高端的绝大多数应用场景，目前已和华为、宁德时代、大疆、石头科技、加西贝拉等10多家标杆客户深度合作，为电机控制、工业、能源、汽车电子、家居家电、物联网、消费电子、医疗等领域持续提供创新芯片和优质方案。

MCU的应用离不开优秀的参考设计方案，国民技术优秀方案团队深入洞察市场需求，开发出变频冰箱方案、无磁计量方案，电动两轮车方案、电机参数识别算法和安全差分OTA方案等，已在不同应用领域获得客户应用，助力客户快速导入，打造产品竞争优势。可以说，在应用方案方面，国民技术在本土MCU领域进步最快！

1月11日，以“感恩 创变 共赢”为主题的石头科技合作伙伴大会在深圳顺利召开。会上，主办方对过去一年与石头科技紧密配合，在产品交付方面作出重要贡献的合作伙伴进行了表彰，国民技术常务副总裁阚玉伦、总裁助理牟鑫慧一行应邀出席本次会议。凭借优异的产品质量和交付表现，国民技术从众多核心供应商中脱颖而出，荣获“卓越贡献奖”。

石头科技于2014年7月在北京成立，是一家专注于智能清洁机器人及其他智能电器研发和生产的公司。石头科技集结了一群有梦想的科技实干家，在人工智能、软件算法、电子工程、机械结构设计与供应链管理等多个领域拥有丰富的创新和实践经验。如今，石头已经成长为一家全球性公司，产品遍布全球100多个国家和地区，并于2020年2月登陆上交所科创板。未来，石头将持续探索改善人类生活的前沿科技，致力于用创新简化生活。

国民技术一直与石头科技保持良好的合作关系，为其稳定的供应和持续的业务增长提供鼎力支持。“卓越贡献奖”是石头科技对国民技术产品品质和交付服务高度认可的体现，也是对国民技术在行业实力和地位的极大肯定。

2021年，在疫情持续、行业物料短缺的大背景下，国民技术克服种种客观不利因素，按时保质保量完成交付。这得益于自身强大的供应链管理能力以及完善的备货机制。国民技术重视发展合作共赢的供应链关系，秉承“长期合作、协同发展”的理念与供应商共同发展，同时保障客户的供货品质与交期，并全力布局产能建设，通过对市场、客户需求预测、搜集及分析，形成对客户远期与近期供货保障。

未来，国民技术将在创新、品质和交付方面不断突破进取，为合作伙伴提供更高质量的产品和更高效的交付服务。