在當前產(chǎn)業(yè)界，電機品類已形成多元格局，涵蓋有刷電機、步進電機、單相異步電機、三相異步電機及直流無刷電機。其中，直流無刷電機憑借原理簡潔、高效率、高功率密度的核心優(yōu)勢，以及在性能與功能上的突出表現(xiàn)，理論上具備替代有刷電機、步進電機、異步電機的“壓倒性潛力”，本應成為產(chǎn)業(yè)升級的核心選擇。然而現(xiàn)實是，過去三十年間，直流無刷電機的替代進程始終緩慢推進，未能實現(xiàn)對傳統(tǒng)電機的“一次性、爆發(fā)式替換”?！拔胰グ菰L很多客戶，他抽屜里放著一個直流無刷電機，說前兩年就想做，但沒做起來?！痹诮邮堋栋雽w器件應用網(wǎng)》采訪時，浙江英能電子CEO呂一松這樣描述他看到的行業(yè)困境。

這位畢業(yè)于清華大學、曾在TI(德州儀器)和Allegro擔任System Engineer與Application Manager的“技術(shù)派創(chuàng)業(yè)者”，于三年前創(chuàng)辦浙江英能電子——一家專注于電機驅(qū)動ASIC芯片研發(fā)的公司。

他所看到的問題不止在技術(shù)層面，而在“易用性”。當下直流無刷電機的方案應用面臨著算法調(diào)不通、參數(shù)難匹配、項目周期長等痛點。

英能電子想做的，就是把這些復雜的算法和驅(qū)動環(huán)節(jié)封裝進芯片里。英能電子希望通過“即插即用”的方案，讓客戶無需從零寫算法、調(diào)參數(shù)，而是“上電即轉(zhuǎn)”。

一、性能領(lǐng)先，為何直流無刷電機仍難普及?

從原理上看，直流無刷電機(BLDC)具備取代傳統(tǒng)電機的全部條件：效率更高、壽命更長、控制精度更好。但在現(xiàn)實市場中，它的滲透速度遠不及預期。

追根溯源，成本仍是行業(yè)推進的核心制約因素——這不僅包括顯性的物料成本，更涵蓋隱性的開發(fā)與驗證成本。

傳統(tǒng)的有刷電機、步進電機與異步電機，均誕生于半導體技術(shù)尚不發(fā)達的年代，其共同特性在于“無需智能芯片”：有刷電機依靠電刷實現(xiàn)換向，步進電機通過開環(huán)控制完成運行，異步電機則直接依托交流市電驅(qū)動。無需芯片、無需額外控制器的結(jié)構(gòu)，讓這類電機天然規(guī)避了控制器成本，也形成了極強的成本競爭力。

相比之下，直流無刷電機需要搭載控制芯片、功率器件與完整的控制算法鏈路，在小功率場景中，一塊直流無刷電機控制板的成本甚至可能高于電機本體。

更關(guān)鍵的隱性門檻在于開發(fā)成本——直流無刷電機的“易用性”短板仍然顯著。從FOC磁場定向控制、矢量控制，到dq變換、觀測器算法，每一個環(huán)節(jié)都需要扎實的數(shù)學與電機控制基礎(chǔ)。

工程師不僅要理解直流無刷電機控制理論，還要面對采樣、ADC模數(shù)轉(zhuǎn)換、振蕩器、功率器件、電磁兼容等復雜電路設(shè)計問題。對于中小制造企業(yè)而言，建立這樣一支跨算法與硬件的開發(fā)團隊幾乎不現(xiàn)實，這意味著高昂的人力投入與反復的項目調(diào)試周期。

正因如此，雖然直流無刷電機在性能指標上具備壓倒性優(yōu)勢，但在實際落地中，卻被復雜的開發(fā)流程與高昂的前期投入所阻滯。雙重壁壘讓直流無刷電機的廣泛普及舉步維艱。

在英能電子CEO呂一松看來，直流無刷電機的轉(zhuǎn)折期已經(jīng)到來。

這來自于政策、成本結(jié)構(gòu)與產(chǎn)業(yè)鏈在過去兩年間的共同變化，讓這場持續(xù)三十年的“緩慢替代”終于具備了加速的條件。

二、從政策到成本，直流無刷電機行業(yè)迎來關(guān)鍵拐點

“直流無刷電機的技術(shù)已經(jīng)有大概30年的歷史了。FOC這套算法你從教科書到實現(xiàn)下來也沒有太多的革命性的變化，但是市場確實還是非常緩慢地在轉(zhuǎn)變，尤其是這兩年行業(yè)和政策的驅(qū)使加快了轉(zhuǎn)變的速度?！闭憬⒛茈娮覥EO呂一松說。

在英能電子CEO呂一松看來，政策導向是關(guān)鍵變量。能效標準的不斷提升，使傳統(tǒng)罩極電機逐步退出主流市場?！胺浅Ｓ腥さ氖虑榫褪俏⒉t全是罩極電機對不對?但冰箱里現(xiàn)在已經(jīng)一個都沒有了?！?/p>

能效等級制度讓整機廠必須在能耗上作出改進，而最直接的方式就是采用效率更高的無刷方案。政策成為第一個決定性推力。

更深層的變化來自成本曲線的拐點。“隨著電機本體的成本下降，基本上現(xiàn)在到了一個轉(zhuǎn)折點，就是罩極電機的成本和一個直流無刷電機加控制器的成本它差不多就打平了?！庇⒛茈娮覥EO呂一松形象地比喻，“我認為現(xiàn)在已經(jīng)到了一個這個二極管曲線的0.7伏、0.8伏的那么一個拐點?！?/p>

當性能優(yōu)勢與成本曲線在同一點相交，產(chǎn)業(yè)慣性的阻力開始減弱，新的替代動力開始顯現(xiàn)。

但英能電子CEO呂一松認為，真正決定這場轉(zhuǎn)折能否被點燃的，是易用性的變化。

“控制器的易用性在提升，算法在標準化，客戶自己也能上手，這個成本的節(jié)省在整個商業(yè)行為當中是非常非常重要的?！彼岬剑谶^去，直流無刷的推廣往往卡在調(diào)試、匹配與量產(chǎn)環(huán)節(jié)，“很多客戶以前都是交流電機廠，他可能連算法工程師都沒有，之前就算想做，也做不起來。”

而浙江英能電子的即插即用方案正在改變這種局面。

三、即插即用，讓直流無刷電機落地變簡單

“并不是所有客戶都有算法工程師，也不是所有應用都要靈活。很多人只想讓電機能轉(zhuǎn)、能穩(wěn)、能量產(chǎn)。我們把那部分工作替他們做完?！庇⒛茈娮覥EO呂一松向我們闡述即插即用方案的初衷。

在直流無刷電機的推廣過程中，真正的難點在于——如何讓更多人能夠方便地用起來。

而浙江英能電子的即插即用方案，正是為破解這種“不好用”的痛點而生。英能電子將復雜的控制算法深度硬件化，把“可開發(fā)”的技術(shù)變成“可使用”的能力。

這一理念最終落地為英能電子一系列專用芯片方案。

針對功率100W以內(nèi)、轉(zhuǎn)速5000轉(zhuǎn)以內(nèi)的通用小功率場景——例如風扇、水泵、執(zhí)行機構(gòu)、電動窗簾、制冰機、筋膜槍等高復用、低復雜度的設(shè)備——客戶只需搭載英能電子芯片，即可實現(xiàn)“上電即轉(zhuǎn)”。

這種體驗意味著項目開發(fā)周期被壓縮到分鐘級。呂一松在客戶現(xiàn)場常用的演示是：“把原板拔掉，你現(xiàn)在就拿三根線，我可以在一分鐘內(nèi)當場把他的電機跑起來?！?/p>

談到英能電子‘即插即用’如何實現(xiàn)時，英能電子CEO呂一松的回答非常直接：“我們的做法跟現(xiàn)在教科書上的做法沒有任何區(qū)別，就是把電流采過來，然后做DQ變換，然后做一個位置估算。”

不同的是，英能電子不再為某一臺電機單獨寫算法，而是通過大量的調(diào)試經(jīng)驗，提煉出不同電機之間的共性，并將這些共性固化進硬件之中。

這種思路體現(xiàn)在英能電子的多個工程細節(jié)中。

在電流采樣部分，英能電子不采用傳統(tǒng)的單電阻或雙電阻方案，而是直接利用功率管的管壓降完成三相采樣。這種方法既提高了精度，也降低了外圍復雜度。

供電部分同樣被重新設(shè)計。浙江英能電子采用自研的高頻DC/DC來完成降壓。呂一松舉例說：“一個LDO從24伏到5伏，效率只有20%，是吃掉一個饅頭扔掉4個饅頭的。我們這邊效率能到70%-80%，相當于吃掉一個饅頭，只扔掉半個。”這種高效架構(gòu)讓能量損失降到原來的十分之一，也進一步縮小了占板面積。

電磁兼容是另一道常年困擾行業(yè)的“老大難”。浙江英能電子選擇將其前置到芯片設(shè)計階段，從源頭解決問題。“我們從0跳到24伏，大概花400到500納秒，而一般方案是10到四五十納秒。dv/dt低一個數(shù)量級，輻射就小一個數(shù)量級。”呂一松甚至把這一指標納入承諾：“電磁兼容如果不過，這個錢我可以繼續(xù)幫你去付?！?/p>

測試環(huán)節(jié)同樣被前移。浙江英能電子引入ATE自主測試平臺，希望所有潛在問題在出廠前就被發(fā)現(xiàn)?！跋Ｍa(chǎn)品所有的問題出在英能的測試環(huán)節(jié)，而不是客戶那里。”呂一松說。

“英能電子要讓客戶成為使用者，而不是開發(fā)者。”浙江英能電子CEO呂一松說，這才是“即插即用”的真正含義——讓BLDC電機的使用變得更簡單。

四、效率提升，讓直流無刷電機轉(zhuǎn)型更近一步

在浙江英能電子呂一松看來，即插即用方案帶來的遠不止是設(shè)計方式的改變，更是效率的提升。“我們讓客戶實現(xiàn)了早晨接到一個訂單，下午就可以送樣。

許多客戶仍停留在對芯片單價、BOM 成本的核算，卻忽略了時間和機會成本。

當算法、驅(qū)動、電源都被封裝進芯片里，一個訂單從接到到送樣的周期可以縮短到半天——項目周轉(zhuǎn)速度的提升，也意味著業(yè)務增長的上限被重新定義。

“現(xiàn)在很多客戶還沒有意識到，當他一個星期原本只能接一個案子，現(xiàn)在差不多一天可以接兩個案子時，他所能談的生意就會更多。”

此外，許多不具備完整驅(qū)動能力的廠商也能直接使用標準化方案，驅(qū)動落地變得更簡單、更普遍。這讓一部分原本被忽視的制造力重新被激活，也讓供給關(guān)系更加扁平化。

當成本與門檻的雙重壁壘被打破，一場直流無刷電機對傳統(tǒng)電機的全面替換革命正在被推動。呂一松清楚，行業(yè)的路仍長，但方向已定?！安还茉谀囊荒辏憬⒛茈娮右欢ㄔ谶@個過程當中成為一個先鋒者(pioneer)，推動交流電機向直流無刷的轉(zhuǎn)換?！?/p>

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