本期被訪嘉賓來自敏業信息科技(上海)有限公司(簡稱 敏業科技)創始人黃敏超博士。敏業科技成立于2014年,秉持“為電子設備提供芯片級EMC解決方案”的愿景,多年來專注于EMC技術的研究及創新,為新能源、電動汽車、工、科、醫及等行業提供EMC診斷測試、正向設計服務以及芯片級解決方案。
黃敏超博士本/碩/博均畢業于浙江大學,后留校任教;從高校離職后就于某外資企業,擔任技術方向的高管,擔任亞太區副總裁;黃博士擁有2次創業經歷,前一次是受邀創業,后一次是獨立創業,成立敏業科技。
黃敏超博士擁有豐富的職業履歷和鮮活的外資職場經驗,及來自一線的創業心得體會,歡迎您與我們一起來聽黃博士對EMC產業的見解以及他的創業故事。求是緣:您能否為我們科普一下EMC的定義、分類,EMC主要是為了解決什么問題??黃敏超:EMC(Electromagnetic Compatibility,電磁兼容性)是指:設備或系統在其電磁環境中能夠正常工作,并且不會對環境中的其他設備或系統造成干擾的能力。EMC包括兩個主要方面:電磁干擾(EMI)和電磁抗干擾(EMS)。世界上有各種各樣的電子產品,不同的電子產品之間會產生干擾。如果空間內只有一臺電子設備,則不必擔心電磁干擾問題。但若空間內有多臺電子設備,則設備之間會產生干擾。電子設備之間產生干擾的方式有多種:通過供電的線束產生干擾、通過空間輻射產生干擾等。自然界也存在電磁干擾——云層和大地的放電,也會產生較強的電磁干擾,比如雷擊所產生弧形雷的能量會部分繞開避雷針、直接穿越玻璃進入室內,危及生命及財產安全。地球本身就是一個巨大的磁場,電磁波可以穿透4個空間,即水、陸、空和太空。對于民用市場而言,無人機低空經濟、海洋船舶、汽車的自動駕駛等均是電磁傳播的場景應用。我們以汽車和飛行器為例,來介紹日趨嚴峻的電磁兼容問題:汽車內的電磁兼容設計和電磁測試方案復雜——四個橡膠車輪是絕緣體,不具備接地條件;空間極其狹小,但卻需要同時集中動力系統電機,即OBC電池充電、各種傳感器……電磁干擾極其復雜。汽車駕駛時,電機運轉時產生的電磁場就可能會影響旁邊另外一輛新能源汽車的模擬傳感器,出現信息誤判。
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無人機飛行器的電磁兼容問題也很嚴重:我們需要基于不同的飛行介質環境,即地球(水,土地和空氣環境)、太空(真空環境、無接地環境)設計出不同的電磁兼容和測試方案。我們可以從產品設計角度來對EMC應用場景進行分類:室內/室外的電子設備,工業用/民用的電子設備、移動/靜止的設備等。不同的使用環境會產生不同的電磁差異,不同的應用場景對電磁輻射的要求也不同。EMC的主要存在價值是為了解決電子設備對外的干擾問題,滿足國家及行業標準。干擾分為兩個層面:一方面是避免干擾到別的電子設備,另一方面是不被其它電子設備干擾。確保在同一個空間內,不同的電子設備自身能正常工作。在過去很長一段時間里,EMC并沒有被真正重視:起步較晚,中國2001年才頒布了EMC的國家標準。隨著電子產品使用環境的電磁干擾日趨嚴重,各國重視進出口電子產品的電磁干擾問題,EMC才逐漸被企業重視起來。求是緣:EMC測試(電磁兼容測試)包括哪些指標?在不同的應用場景,測試標準、流程等是否存在差異?黃敏超:EMC的法規相當龐大,各行各業只要是電子產品設備,都要遵守法規的監管。EMC的測試指標主要分為兩類:電磁干擾輻射、抗干擾??垢蓴_細項還可以進一步分為:雷擊、浪涌、靜電、電壓電路、工頻磁場等共11個小項。汽車或者其它特殊場景則有更嚴苛的要求。我們以靜場測試為例,來看測試指標差異:靜場測試時,干擾天線、輻射天線和檢測天線之間的距離各有不同。汽車距離是1米,民品距離是3米。
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磁生電、電生磁。在靜場測試中,噪聲源產生電場,電流突變產生磁場。磁場泄露則容易影響電磁閥,導致電磁閥失效。比如汽車中的電噴、消防系統中的噴淋閥、化工廠電磁閥等均是此類電磁閥的應用場景,稍有不慎會引發生產、生命安全事故。噪聲檢測的方案設計、測試場景(暗室)、測試手法復雜嚴苛:噪聲電壓指標限制在40dBuV~47dBuV(單位dBuV),頻率則很高30MHz~1000MHz。我們在為某外資品牌汽車的電驅做噪聲設計時,需要同時滿足在100MHz頻率且噪聲指標小于26NaA,這是非常嚴苛的指標要求。IEEE國際電磁協會制定了全球EMC產業標準,各國有本國的電子產品EMC標準。相對而言,發達國家EMC標準的更新會快于發展中國家;但從全球而言,各國的EMC標準差異不會太大。美國是FCC、國內是3C標準。電子產品企業需要按照目標進口國的測試標準規范要求來完成產品的測試才能出口。目標國的海關會根據標準對進口產品進行EMC抽檢,如果被判不合格,則不允入關,甚至會產生罰金。電磁兼容檢測的水平不僅會成為國家之間的貿易壁壘和防御手段,也是市場上競爭對手之間的攻防手段。EMC的測試流程規范必須按照法規要求來執行。首先,標準的接地屏蔽場所、標準配置擺放(人工電源網絡、探頭、天線)測試。我們既要遵照國際ISO17625的標準,實驗室還要滿足國內的CNAS驗證。求是緣:從您的視角來看,我國EMC測量技術應用方面存在哪些問題?我國EMC技術發展水平的高低如何影響應用下游的產業發展:如民用電子市場乃至國家信息安全等?黃敏超:EMC測量技術本身不是難點,其難點是在于EMC測試設備的能力水平。EMC測試設備中特殊的設備:接收機比較難做。我國自主開發的接收機,精度水平與美國/德國友商存在差距,特別是硬件層面的差異明顯,AD轉換的能力不夠。EMC測試其它的配套設備:理論技術、軟件、材料(國產吸波材料)方面的差距則不是太大。另一個制約EMC測試水平的因素是缺乏EMC領域的人才。EMC領域的人才分為兩類:電磁兼容設計人才、電磁兼容測試人才。電磁兼容設計人才需要圍繞電子產品的使用環境要求和進入國的電磁法規來設計電磁兼容指標要求,確保電子產品的各項電磁指標均能滿足要求。全行業普遍缺乏對EMC人才培養機制的重視。學校很少開設此類課程,企業也不擅長培養,導致專業EMC人才儲備不足。究其原因有二點:其一,因為是先有電子產品,才會產生電磁兼容問題,一般是企業生產電子產品,衍生出需要解決電磁兼容的需求;其二,EMC是一門交叉學科的知識綜合,需要大量的技術積累和經驗沉淀,學校通常不具備這樣的資源。截止目前國內僅有2所大學:東南大學和北航開設了電磁兼容專業。目前,我國電磁兼容測試人才主要由職業技校來培養。但大部分職業技術的EMC領域師資力量薄弱。因此,造成了如今我國在EMC領域的測試人才參差不齊。即便是部分巨頭企業也缺乏對EMC電磁的重視和投入。業界存在一種誤區:認為EMC只是“健康體檢”,達到60分就行了,而不必達到要求更高的“治未病”效果,即從設計初期進行介入管控。業界慣常做法是“反復試錯”。電子產品的企業在設計電子產品設計之初并不會將EMC指標納入設計,而是在完成功能樣機之后再根據EMC國家標準的測試結果來反復試錯的方式進行修改和改進。隨著電子產品系統的集成化、小型化趨勢越來越明顯,“反復試錯”的方式越來越影響產品的設計、開發、上市效率。部分巨頭企業會從產品定義、產品設計之初就將EMC理念納入考量評估。過去幾年來,我們團隊被邀請去各大高校、企業做EMC的講解培訓,花了不少精力。經過我們的長期培訓和理念宣導,行業客戶開始逐漸重視EMC,也意識到重視EMC所帶來的益處,越來越多的企業加大對電磁兼容方面的投入。新能源、汽車、電子產品的巨頭企業邀請我們參與到早期產品的定義設計階段。我們從EMC的視角給予指導和糾正,避免企業少走彎路,真正達到“治未病”的目的。坦白講EMC不能算是一個獨立存在的產業,更像是一個依附于電子行業的配套。嚴格來講,我們的EMC發展水平不比國外差。水平的分析,我們分兩點來看:首先,EMC法規的頒布時間相近。歐盟是第一個推出EMC法規的實體(1996年),中國是2001年頒發的EMC法規。其次,中國是電子制造業大國,因此我們擁有更大的電磁人才基礎規模,且相應人才儲備的年齡段更年輕。(全球70%的電子工程師群體分布在亞洲,而亞洲70%的電子工程師是在中國)求是緣:從敏業科技的業務范圍來看,覆蓋了:培訓授課-診斷咨詢-軟件-芯片-硬件系統整體解決方案。您能否為我們分享一下,貴司如此布局產品業務的背后深意?黃敏超:公司的競爭壁壘表面上看是無形的。主要體現在專利、軟著的版權和芯片的工藝等方面;但從更深的層面來看,特別是從公司運營的角度來看,我們提供的從前到后“一條龍”式服務是為了提高競爭壁壘,依此來增加與客戶的粘性。創業伊始,我主要精力投入在EMC宣導和講課。我不僅受邀為企業培訓,還給國內高校本碩學生上課。除了EMC的系統理論學習,還附加實操課來讓學生們直觀地看到電磁兼容現象并真正理解電磁兼容背后的機理,學習如何完成測試、讓受教學生真正融會貫通。
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因為解決電磁問題需要經過噪聲分析來定位噪聲源,因此我們為此開發了相應的噪聲源定位檢測硬件設備。復雜的噪聲源數據分析又形成大量的數據,我們在此基礎上又開發了龐大的電磁噪聲數據庫。在此過程中,我們逐步引入AI人工智能工具,逐漸開始形成了我們的數字孿生機理模型,結合人工智能算法,推送抑制目標電磁噪聲的解決方案,很受客戶歡迎。后來,我們發現高頻化的第三代半導體制造工藝大幅縮小了功能性器件的體積尺寸,但其配套的EMI濾波器體積卻沒有相應縮小,且EMI作為非功能性電路的體積有“占據超過50%的器件體積”的趨勢。我們既要滿足電子產品的EMC兼容要求,同時又要設法降低EMI的體積重量,因此決定自己設計開發小型化的芯片器件來匹配高頻化第三代半導體大功率器件的電流問題。我們的芯片器件引入SIP封裝來組成模塊以匹配不同的應用場景,可適配商業飛機、光伏逆變器等特殊使用環境,有效地幫助客戶減輕電子系統整體重量、為客戶節約能耗,有效降低成本。敏業公司的整體業務布局思路是:提供“從前到后一條龍”的解決方案,覆蓋客戶前期-中期-后期不同階段EMC需求。前期,我們先給客戶講解EMC并進行實操培訓,讓客戶真正理解EMC的價值和重要性。中期,我們為客戶的電子產品進行梳理診斷、告訴客戶問題在哪里。進一步針對客戶分析梳理EMC問題,幫客戶去計算相應的數據,為其提供工具軟件。?
后期,我們提供自主開發的芯片模組來幫助客戶實現功能,同時又能縮減面積,還節約成本。敏業團隊更像是一個EMC綜合醫院,既能提供保健咨詢(講課培訓),又能提供檢測方案來進行診斷、檢測分析原因(檢測軟件、硬件方案),還有各種藥物(芯片器件)搭配不同的治療手段,綜合解決客戶的問題。求是緣:敏業科技團隊的EMC專業服務和產品方案在下游有著廣泛的應用基礎,您能否結合一些具體的行業案例展開講一下貴司產品的應用和市場開拓進展?黃敏超:EMC的應用很廣。但因為團隊精力有限,我們服務對象主要取決于客戶對EMC的緊急度和需求度,目前敏業團隊重點關注新能源、汽車電子兩大領域。隨著新能源汽車的崛起,車型越來越多但相應的EMC問題也逐漸凸顯。國家目前尚未真正收緊相應的EMC法規要求,只明確了車企“電磁干擾”指標測試,但未對“電磁抗干擾”測試做強制要求(歐美市場是強制要求)。汽車行業有個特殊的地方,車企一般有2個標準:國標、企標。相對而言,企標要求一般高于國標要求,真實的企標能力水平也是車企的核心競爭力之一。我以敏業團隊之前服務的兩個汽車電子領域的應用案例,來進一步講解敏業產品方案的應用價值。2018年,敏業團隊服務的德國某中高端汽車客戶的案例。該客戶非常重視車載OBC充電器的設計,敏業團隊在其OBC設計之初就被受邀加入其產品設計團隊。我們根據客戶嚴苛要求,基于我們軟件仿真和計算能力,為其設計并幫其完善了車載充電器方案??蛻粞邪l團隊非常認可我們的設計方案,最后買走了我們所搭建的實驗室檢測設備方案,作為其后續實驗室研發之用。我們還服務一家國內做SiC電驅的客戶,其電驅已成功進入某德國車企新能源車型的供應鏈。雖然電驅客戶的SiC電驅功能性體積已經縮小了30%,但其搭配的EMI傳統濾波器體積沒有縮小,無法放入電驅模塊內。我們通過儀器測量+軟件模擬計算+算法優化+硬件設計,設計出更小且能滿足EMC規范要求的芯片模塊,解決了客戶的燃眉之急。求是緣:自您2014年創業成立敏業科技,10年來團隊主要專注于EMC技術的研究及創新,為客戶提供EMC診斷測試、正向設計服務以及芯片級解決方案。接下來的5~10年,敏業科技團隊的主要戰略任務是什么?黃敏超:公司在不同階段有不同的戰略規劃考量。公司發展早期專注于培育市場。主要是依賴于專家型團隊提供前期的綜合解決方案:培訓、咨詢、檢測系統、軟件算法工具等,供應實驗室使用場景的配套診斷測試設備。公司發展后期則主要聚焦于標準品銷售。我們的業績增長點將逐步轉向為有明確EMC需求的行業客戶,提供大批量生產場景使用的芯片、模塊標準產品。首先,檢測儀器設備和軟件、算法、數據庫等解決方案。經過前幾年的積累打磨,敏業的檢測儀器和軟件、算法等保持正常迭代即可。數據庫的積累工作正在進行中,我們希望將上游材料和下游用戶的噪聲數據整合起來:搭建一個數據庫平臺,且兼容國際品牌器件,便于用戶在基于我們的軟硬件解決方案基礎上,提取參數更新到數據庫中。同時,我們還會在數據庫的基礎上,將數據上云,繼續往數字化和數字孿生等方向繼續發力,滿足行業對AI人工智能方向的訴求。接下來,我們再來看敏業團隊未來的第二增長曲線:濾波芯片模塊的戰略布局。我們按照行業方向、應用指標差異要求來拓展芯片模塊的應用領域。
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我們為新能源儲能行業的客戶供應濾波模塊。我們為國內多家新能源客戶的濾波器區域,設計并提供體積更小的濾波芯片模塊。我們芯片模塊也在新能源汽車上、家電領域(空調等),以更專業的EMC模塊來幫客戶既縮小體積又降低成本。求是緣:您之前在浙大當老師,后來進入產業工作,再到后來開始創業。歷經不同角色的轉變,您認為角色轉換過程中最大的挑戰是什么?黃敏超:不同角色、不同階段皆面臨不同的挑戰。我在浙大讀書后留校工作時恰逢浙大四校合并,我當班主任還帶了本科生班級和研究生班級。相對而言課時量少,因此有更多的精力和興趣去關注了解學校之外的產業發展。在外資作為職業經理人也會有打工人的無奈。外企的高明之處就在于用高薪壟斷了人才,當時外企實驗室儲備研發的技術產品已經領先于市場3~5年,而國內企業往往跟隨市場上銷售的產品。我當時在外資已經升職到亞太區副總裁的職位,管理中國和日本區域。但到2010年之后,發現外資在悄悄地撤退,我也算是夠到了打工人的天花板,決定結束打工人的身份開始創業。?我有2次創業經歷,第一次創業是受邀加入某個團隊創業。第二次則是我成立的敏業科技。創業階段面臨的挑戰難度,遠遠大于之前的教師和外資職業經理人。一個人單槍匹馬做好事情很簡單,但是開企業需要招兵買馬搭建團隊,則需要面臨一個挑戰——管理。公司要有方向,這個方向不僅是企業家一個人的方向,還必須得是得到團隊認可的方向。但作為技術人創業,我們必須要先調整好自己的角色;不能站在原來CTO(技術人)的角度專注細節,更應站在CEO(企業家)的位置來統籌全局。我要花60~70%的精力用于管控好公司現金流、管理團隊,30%的時間關注技術。如果創始人沒法及時轉換、調整好位置角色,則很難創業成功。這或許也是阻礙科學家教授群體創業成功的最大挑戰。一旦創始人的心態已經切換到企業家的思路上,那么就要開始逐漸補齊生產、營銷、財務等團隊。創始人跟人打交道,就免不了要面對不同群體、處理好不同維度的利益問題。利益包括個人利益、商業利益和多方面利益,平衡分配好各方的利益是創始人的必修課,必須重視起來。金無足赤、人無完人。如果創始人的確自身能力不足或者不擅長某方面,可以找合適的人來補充自己的短板。我們也是根據這個思路來組建市場、生產和采購等團隊。我們在2023年9月份開始組建銷售團隊,也是在不斷嘗試調整的過程中,逐漸找到了合適的人、把合適的人放到合適的位置。求是緣:作為求是緣半導體聯盟的創業會員單位,您如何看待會員與聯盟之間的關系?您認為聯盟應該在哪些方面繼續優化,更好地服務產業會員?黃敏超:作為畢業于浙大的校友,同時也是聯盟的會員單位代表。我們也在思考:一方面我們對聯盟的生態貢獻是什么?另一方面聯盟能為我們會員做什么?求是緣半導體聯盟目前在做的定向企業走訪蠻好的,為有需求企業、會員之間的潛在合作創造了機會。我建議求是緣半導體聯盟也能參考“上海電源協會”的做法:梳理會員企業的主營業務亮點,以一頁的PPT來簡要呈現會員企業。便于聯盟會員能快速了解各家會員企業,高效地促進有上下游互補效應的企業合作。我建議聯盟能夠參考復旦校友圈常見的做法:不定期地舉辦小范圍的沙龍聚會。比如我們經常在張江搞一個1~2小時的小沙龍聚會,或是聚餐或是喝茶,形式不拘。這類小沙龍并不是純粹的商業目的聚會,有時候無目的的聚會反而比有目的的聚會更有意義。在充分競爭的市場環境,創新者和跟隨者眾多,友商之間你追我趕市場拼殺尤為激烈。一旦某家做出一個新產品,即刻就會有模仿者跟上推出相似的方案。因此,僅依靠技術專利、軟著權利來保護自己的領先位置頗為艱難。創新者要想保持自身的競爭力,唯有保持創新能力,持續迭代、推陳出新,發布新產品,快步往前走,遠遠地甩開追隨者。半導體產業的創業團隊主要以技術人(科學家、教授、工程師等)居多,這也符合硬科技、高知密集型的半導體產業特點。“內行管好內行”也是相對有效的一個規則。技術人更能從底層技術深度來理解產業、開發產品;但技術人/科學家背景的創業人,一定要在定義產品之前先算好經濟賬,不能過度設計。基于公司團隊的精力+能力水平,不能操之過急,兼顧滿足客戶的功能需求、產品自身的利潤和公司的生存發展。正如被訪嘉賓坦言:作為技術人創業,我們必須要先調整好自己的角色,不能僅站在技術人(CTO)的角度,更應站在企業家(CEO)的位置來統籌全局,控制好公司擴張和發展的節奏。敏業團隊創業10多年來,敏業先從培育市場(上課宣講、實操培訓)起步,讓產業人逐漸意識到EMC的重要性;然后逐步過渡到為下游用戶的研發團隊提供全套的分析診斷測試工具方案(設備、工具軟件、算法、數據庫等);最后,為下游客戶的產品量產,推出標準的EMI芯片模塊產品。作為一家規模不大的初創公司,在前期并沒有大舉融資的情況下,敏業團隊在相對細分的EMC這一冷門賽道堅持從頭開始,十多年來保持穩扎穩打的節奏,逐步完成0→1→N的“分步走”戰略。敏業團隊的規模擴張、團隊搭建完善和下游EMC市場的需求成長,節奏緊密相扣,既未錯過下游的產業Timing點,也為創業公司的生存發展積蓄了寶貴能量。同時,敏業團隊的創業歷程,也為我們半導體領域的創業團隊提供了些許參考和啟發。
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