在光伏與儲能行業(yè)迅猛發(fā)展的當(dāng)下，效率與安全的雙重挑戰(zhàn)如影隨形。傳統(tǒng)方案面臨的瓶頸日益凸顯，行業(yè)迫切需求底層硬件的革新。

作為存儲龍頭企業(yè)與國產(chǎn)32位MCU領(lǐng)軍者，兆易創(chuàng)新在國內(nèi)半導(dǎo)體領(lǐng)域具有舉足輕重的地位。那么，兆易創(chuàng)新是如何以其MCU為核心，為能源系統(tǒng)的智能化與高效化注入新動能的呢？其技術(shù)路徑如何直擊行業(yè)痛點(diǎn)？未來又將如何卡位“光儲充智”融合的萬億賽道？

在近日舉辦的 SNEC 2025光伏展期間，OFweek維科網(wǎng)編輯有幸采訪到了兆易創(chuàng)新MCU事業(yè)部高級市場經(jīng)理柯亞軍先生與產(chǎn)品市場經(jīng)理毛明歌女士，圍繞該公司近年來在技術(shù)創(chuàng)新、業(yè)務(wù)布局及未來規(guī)劃等多個(gè)維度進(jìn)行了深入的交流與探討，深度解析兆易創(chuàng)新在數(shù)字能源領(lǐng)域的破局之道與前瞻布局。

兆易創(chuàng)新SNEC 2025展臺

直面痛點(diǎn)效率與安全的“雙刃劍”

眾所周知，光伏產(chǎn)業(yè)在蓬勃發(fā)展的背后，始終面臨兩大核心痛點(diǎn)問題系統(tǒng)效率提升已逼近物理極限，而安全風(fēng)險(xiǎn)則如同懸在頭頂?shù)倪_(dá)摩克利斯之劍，不容忽視。

（1）效率之困?？聛嗆娭赋?，傳統(tǒng)逆變器架構(gòu)因涉及DC-DC轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)而面臨能量損耗問題，且系統(tǒng)復(fù)雜度也制約了功率密度的提升。尤其在追求極致度電成本的今天，每提升0.1%的效率都意義重大。同時(shí)，儲能系統(tǒng)的規(guī)模化部署，對電池管理的精度、均衡能力和系統(tǒng)級協(xié)同提出了更高的要求，而傳統(tǒng)方案在成本控制與性能優(yōu)化之間難以找到理想的平衡點(diǎn)。

（2）安全之虞。直流拉弧堪稱光伏電站的“隱形殺手”。毛明歌表示，傳統(tǒng)基于FFT（快速傅里葉變換）的檢測方案誤報(bào)率居高不下，有時(shí)甚至超過30%，導(dǎo)致用戶“狼來了”心理，最終可能棄用或關(guān)閉檢測功能，從而為電站安全埋下重大隱患。而在儲能領(lǐng)域，熱失控風(fēng)險(xiǎn)更是懸在行業(yè)頭頂?shù)睦麆?，對電芯監(jiān)控精度和系統(tǒng)級保護(hù)響應(yīng)速度提出了極為嚴(yán)苛的要求。

破局之道MCU為核，AI賦能，全棧出擊

面對種種挑戰(zhàn)，兆易創(chuàng)新給出了自己的答案公司以高性能MCU為數(shù)字基座，融合了AI算法與系統(tǒng)級設(shè)計(jì)理念，為客戶提供覆蓋能源生產(chǎn)、存儲、管理全鏈條的“芯”方案。

（1）重構(gòu)效率天花板GaN+MCU的“化學(xué)反應(yīng)”

本次兆易創(chuàng)新展出的500W單級光伏微型逆變器方案，正是效率革命的代表作。

兆易創(chuàng)新500W單級光伏微型逆變器方案

據(jù)毛明歌介紹，該方案由公司與納微半導(dǎo)體深度合作打造，采用GD32G5系列MCU驅(qū)動納微的雙向GaNFast?氮化鎵功率芯片。其最大創(chuàng)新在于“化繁為簡”，采用單級一拖一微型逆變器架構(gòu)，直接省去了DC-DC變換環(huán)節(jié)，提升了功率密度并降低器件能量損耗。這并非簡單的器件堆疊，而是控制算法與功率器件的深度融合。通過優(yōu)化調(diào)制策略與軟開關(guān)技術(shù)，該方案實(shí)現(xiàn)了峰值效率超過97.5%，CEC效率97%，MPPT效率更是高達(dá)99.9%，最大化提升光伏能量輸出。

毛明歌強(qiáng)調(diào)，這意味著能量追蹤損失近乎為零，同時(shí)，高集成設(shè)計(jì)顯著減小了體積，降低了整體BOM成本，使高效性能真正惠及終端用戶。

（2）破解儲能安全與管理難題模塊化、智能化、可擴(kuò)展

隨著工商業(yè)儲能需求的持續(xù)增長，兆易創(chuàng)新聯(lián)合中電港推出了三級架構(gòu)智能BMS方案。

兆易創(chuàng)新工商業(yè)儲能BMS方案框圖

毛明歌在介紹該方案時(shí)強(qiáng)調(diào)，規(guī)模化儲能的關(guān)鍵在于系統(tǒng)的可靠性、可擴(kuò)展性和易于管理的特性。該方案以GD32F527（BCU）、GD32VW553（通信）、GD32F303（BMU）等MCU為核心，具備多項(xiàng)優(yōu)勢

1）自動編址，摒棄了易失效的物理撥碼，提升了系統(tǒng)的長期可靠性；

2）智能均衡，優(yōu)化了電池性能，延長了使用壽命；

3）靈活擴(kuò)展，單個(gè)BCU能管理16個(gè)BMU，并支持最多16個(gè)BCU并聯(lián)組網(wǎng)，輕松應(yīng)對大規(guī)模部署場景；

4）智慧運(yùn)維，支持云端與本地雙模式升級，大幅降低了維護(hù)成本和復(fù)雜度。

毛明歌還補(bǔ)充道“安全是我們的底線。該方案集成了20余項(xiàng)分級保護(hù)措施，并支持多路繼電器粘連檢測，可以通過及時(shí)預(yù)警和處理來預(yù)防由于系統(tǒng)持續(xù)供電或無法關(guān)斷帶來的重大安全事故?！?/p>

兆易創(chuàng)新工商業(yè)儲能BMS方案

除了MCU相關(guān)產(chǎn)品和方案，兆易創(chuàng)在本次展會中還帶來了高精度模擬前端（AFE）芯片GD30BM1018（±2mV全溫范圍誤差），和GD30BM2016（±5mV溫范圍誤差）。GD30BM1018支持18串電芯測量以及隔離SPI通信，可用于大型儲能和工商業(yè)儲能應(yīng)用，為客戶提供更精準(zhǔn)的測量與更全面的系統(tǒng)保護(hù)；GD30BM2016支持16串電芯測量，并支持高邊驅(qū)動和低邊驅(qū)動，可廣泛用于光伏儲能、戶儲、移動儲能、兩輪車、電動工具等應(yīng)用。

兆易創(chuàng)新基于GD30BM2016的低壓儲能方案

（3）AI賦能安全終結(jié)拉弧檢測的“誤報(bào)夢魘”

針對光伏直流拉弧檢測的誤報(bào)難題，兆易創(chuàng)新已用AI技術(shù)成功破解。

據(jù)毛明歌介紹，傳統(tǒng)方法或人工經(jīng)驗(yàn)在面對復(fù)雜多變的電弧特征時(shí)顯得力不從心。為此，兆易創(chuàng)新基于GD32H7和GD32G5兩大MCU平臺，開發(fā)了先進(jìn)的AI算法模型。該模型如同一個(gè)具備深度學(xué)習(xí)能力的“黑盒”，能夠精準(zhǔn)識別極其細(xì)微和復(fù)雜的電弧特征模式。

其中，GD32H7方案（600MHz）專為大型工商業(yè)電站設(shè)計(jì)，支持14通道同步推理，能在1ms內(nèi)完成4096點(diǎn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)推理，確保了多通道下的極致安全。而GD32G5方案（216MHz）則針對成本敏感的戶用市場，提供輕量級AI模型，滿足1-4路典型需求，實(shí)現(xiàn)了性能與成本的最優(yōu)平衡。

毛明歌強(qiáng)調(diào)，通過在真實(shí)場景中積累并訓(xùn)練海量樣本，兆易創(chuàng)新的方案在工程意義上實(shí)現(xiàn)了100%的檢出率和低于0.1%的誤報(bào)率，從根本上解決了用戶的后顧之憂，讓安全防護(hù)得以真正落地。

角色定位不止于芯片供應(yīng)商，更是數(shù)字能源的“賦能者”

在兆易創(chuàng)新的整體布局中，MCU業(yè)務(wù)正扮演著越來越重要的角色。據(jù)柯亞軍透露，兆易創(chuàng)新在數(shù)字能源領(lǐng)域的目標(biāo)遠(yuǎn)不止于提供高性能的MCU芯片。

公司以MCU為核心的數(shù)字能源解決方案，相較于傳統(tǒng)方案，在實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)智能化與高效化方面具備三大核心優(yōu)勢

其一，全鏈路協(xié)同提效。打破傳統(tǒng)能源系統(tǒng)發(fā)電、儲、用環(huán)節(jié)的孤立運(yùn)行狀態(tài)，通過全鏈路數(shù)字化實(shí)現(xiàn)各環(huán)節(jié)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)貫通與智能協(xié)同，大幅提升了整體系統(tǒng)能效和經(jīng)濟(jì)性，有效降低“棄光”“棄風(fēng)”率。

其二，數(shù)據(jù)賦能可調(diào)度。確保關(guān)鍵能源數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)、可靠采集與上云，為電網(wǎng)和運(yùn)營商提供精準(zhǔn)的決策依據(jù)，實(shí)現(xiàn)能源的優(yōu)化配置與高效調(diào)度。不僅有助于能源資產(chǎn)參與電力市場和需求響應(yīng)，還能獲得額外的輔助收益，使其經(jīng)濟(jì)價(jià)值和運(yùn)營收益最大化。

其三，主動安全保障。變“被動響應(yīng)”為“主動防御”。通過基于MCU的智能終端與傳感器網(wǎng)絡(luò)，對能源設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測、智能分析與早期預(yù)警，大幅降低了安全事故風(fēng)險(xiǎn)和非計(jì)劃停機(jī)的概率，保障供電的連續(xù)性與系統(tǒng)的可靠性，尤其滿足數(shù)據(jù)中心等高可靠場景的需求。

兆易創(chuàng)新深刻洞察到數(shù)字能源作為未來必然趨勢的發(fā)展機(jī)遇，致力于為數(shù)字能源轉(zhuǎn)型提供強(qiáng)大的底層支撐。憑借獨(dú)特的全棧式產(chǎn)品布局和平臺級支撐能力，兆易創(chuàng)新能夠?yàn)槟茉磾?shù)字化提供更全面、更協(xié)同的硬件平臺解決方案，滿足從數(shù)據(jù)采集、邊緣處理、通信傳輸?shù)酱鎯刂频娜湕l需求，創(chuàng)造出可量化的提升經(jīng)濟(jì)性、增加運(yùn)營收益及降低安全風(fēng)險(xiǎn)的核心價(jià)值，已成為客戶構(gòu)建高效、安全、智能未來能源系統(tǒng)的可靠伙伴。

前瞻布局錨定“光儲充智”融合的未來

面對光伏、儲能、智能電網(wǎng)加速融合的趨勢，兆易創(chuàng)新在MCU架構(gòu)設(shè)計(jì)上已展開前瞻性規(guī)劃，柯亞軍將其概括為三個(gè)核心方向

（1）持續(xù)突破算力瓶頸。為應(yīng)對更復(fù)雜的能源管理算法、對效率密度的極致要求以及新型功率器件（如SiC/GaN）的應(yīng)用，MCU需具備更強(qiáng)的實(shí)時(shí)處理能力。未來1-2年內(nèi)，公司將推出新一代MCU，其主頻更高、并行處理能力更強(qiáng)，旨在為下一代高密度、高效率的數(shù)字能源系統(tǒng)提供強(qiáng)大的算力支持。

（2）深化控制精度。兆易創(chuàng)新致力于成為“性能頂尖且開發(fā)者友好”的工業(yè)控制核心。公司不斷優(yōu)化MCU在實(shí)時(shí)控制環(huán)路中的精度、響應(yīng)速度及確定性，并通過完善的開發(fā)工具鏈和參考設(shè)計(jì)，大幅降低客戶開發(fā)門檻，加速產(chǎn)品上市進(jìn)程。

（3）全方位加固安全架構(gòu)。安全是能源系統(tǒng)的生命線。目前，公司已在GD32F5等現(xiàn)有產(chǎn)品中融入了功能安全與信息安全功能。未來將進(jìn)一步提升安全等級，引入更先進(jìn)技術(shù)，打造從芯片硬件層到系統(tǒng)軟件層的多層次縱深防護(hù)體系，滿足如BMS等關(guān)鍵應(yīng)用日益嚴(yán)苛的安全需求。

總之，兆易創(chuàng)新將緊密圍繞“更高算力、更優(yōu)控制、更強(qiáng)安全”三大核心方向，不斷推進(jìn)MCU架構(gòu)的創(chuàng)新與迭代。公司致力于為光伏、儲能及智能電網(wǎng)的深度融合提供高性能、安全可靠且易于開發(fā)的處理器平臺，賦能客戶打造前瞻性的智能化、高可靠性數(shù)字能源系統(tǒng)。

尾聲以“芯”破局 書寫產(chǎn)業(yè)升級新范式

當(dāng)前，能源革命浪潮席卷全球，新能源產(chǎn)業(yè)正以顛覆性姿態(tài)重構(gòu)世界經(jīng)濟(jì)的版圖。

作為中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的技術(shù)領(lǐng)軍者，兆易創(chuàng)新立足存儲與控制雙賽道優(yōu)勢，以芯片為支點(diǎn)撬動智慧能源變革，致力于成為智慧能源世界不可或缺的“數(shù)字底座”構(gòu)建者與賦能者。

公司以“芯”破局的實(shí)踐，書寫了從“追趕者”到“賦能者”的產(chǎn)業(yè)升級的新范式。此舉不僅為中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)在關(guān)鍵領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)自主創(chuàng)新樹立了典范，更為全球能源的綠色、智能、安全轉(zhuǎn)型貢獻(xiàn)著不可或缺的“芯”力量。（光伏初心）