汽车工业资深专家陈光祖：当前要重视抓好内燃机汽车的“双碳”行动
从历史上看重点国家实施“双碳”的经历和现实行动
汽车是世界上一致性要求很强的一种产品，一般要制订实施统一性很近似的标准。如手机你现在还去买 2G、3G 的吗?在汽车排放上国际通行实施欧六标准，而且正向欧七标准行进，你还想买便宜些的国三或欧三标准汽车吗?
内燃机汽车治污，主要是从尾气排放来治理。尾气排放物有两种类别，一是排放一氧化碳(CO)、氮氧化物(NOX)、碳氢化合物(CH)，二氧化硫(SO2)、微颗粒(PM)，及其派生的光化学烟雾，这是构成对社会的直接污染，特别对人们的呼吸系统上危害，这叫“社会性污染”，国际上多仿照欧盟汽车排放标准来治理。一是以排放二氧化碳(CO2)为主，还有甲烷(CH4)、一氧化二氮(N20)、氟氮化碳(CFC)等微量气体，这构成对地球性污染，产生温室效应，反过来对社会产生巨大危害。为了减少汽车对社会和地球的危害，我们主要是采取“节能和低碳”举措，而且多年来不断进行科技和管理机制创新，以提升效应。
这里先谈谈汽车排放 CO2的低碳化措施。在 1997 年“京都治理气候会议”之后，全球主要国家都对防控 CO2排放制定限值目标，这是本世纪初IPCC 对主要国家车辆 CO2排放的水平分析。
各国(地区)车辆统一从 CO2 排放衡量的水平比较。
那时美国单车 CO2排放量最高，特别是美国的加利福利亚最为严重，但经采取措施，加州的汽车 CO2排放减少有明显效果，即在 2010 年单车平均 CO2排放量的 285g/km，到 2016 年降到 193 g/km，接着加州大力开展汽车污染治理，当前加州天气清洁度已成为世界的典范。
到 2019 年按国际能源署(IEA)对全球汽车燃油经济性测试表示，单车 g/km CO2排放状况：美国 198、加拿大 206、菲律宾 196、俄罗斯 192、智利 189、澳大利亚 188、秘鲁 187、埃及 187、阿根廷 187、印尼 184、泰国 180、巴西 179、南非 176、墨西哥 175、中国 175。中国还居于与中度排放的水平，而美国则是大排量车多，特别是皮卡车，多到山区、海边非正规路面上跑着玩的多，而菲律宾等发展中国家多用老车型，技术水平低、耗油多，污染大。
在本世纪初，欧洲汽车制造商协会报告，主要型号车辆在法国应用的测试水平看，各国车辆单车的 CO2排放水平很有特色，雷诺最低 2004 年为148g/km，而保时捷最高达到 321g/km。
不同制造商在法国的平均排放 CO2值
按欧盟标准，在 2008 年新车平均 CO2 排放量应达到 140 g/km，2012年为 120 g/km，2020 为 95 g/km，并规定在 2021 年新车出来不达标的要重罚，并规定 2025 年要达到 80.75 g/km，2030 年达到 61.75g/km 的标准。
这样按欧盟标准的要求，法国政府于 2012 年实施 bonrs-malus 计划，规定 CO2排放小于 60 g/km 奖励 5000 欧元，101~120g/km 奖励 700 欧元，如超标，166~200g/km 罚 750 欧元，超过 200 g/km 罚 2600 欧元。
英国 SMMT 发布 2008 新车平均 CO2排放量为 158g/km，比 2007 年减少 4.2%，比 2006 年减少 6.8%，在 2010 年前英国车型平均值在 130g/km水平。
在 2006 年英国 Docklanks 绿色大赛中测定 CO2 排放量。丰田 Prius混合动力车为 104g/km，本田 Civic 混合动力车为 109g/km，雷克萨斯 SUV为 192.8g/km，丰田 Aygol1.4 柴油为 113g/km，德国 Smart 小型轿车 113g/km，萨博乙醇 2 升机柴油为 64 g/km，FordFocus 生物乙醇为 54.7g/km，雪铁龙3(带自动停车装置)4 缸机为 133 g/km，总之，大家对汽车的 CO2 的排放都很重视都有进步，但仍在减排艰难的征途上前行。
汽车生产商努力实现 CO2排放 140g/km 的目标
正是由于科技不断创新，环境不断变化，各主要国家对车辆 CO2排放都按国情提出各种新的绿色低碳思路和行动。
我国从国情出发，在 2020 年乘用 CO2排放水平，处于国际中上水平，B 级乘用车 CO2平均排放值处在 258.8g/km 水平，减碳任务仍艰巨。
据中国汽车研发中心测算，汽车碳排放占我国交通排放 80%以上，占全社会碳排放 7.5%左右，2020 年汽车使用阶段碳排放 7.2 亿吨，占汽车碳排放总周期量九成。传统内燃机汽车保有量比很大，使用的化石燃料很多，这是造成汽车使用阶段碳排放高的主要因素。
美国环保局在 2021 年 12 月 20 表示，“我们正制定强有力，严格的标准，这将积极减少汽车排放对人类和地球造成的污染和伤害……”。确定2026 年 CO2 排放是限值在 171 克/英里，这是取代特朗普政府确定上线的208 克/英里的进步修正。国务卿安东尼·布林肯说：拜登·哈里斯政府将比历史上任何一届政府更加努力应对气候变化的危机，我们的未来取决于我们今日所做的选择。
进入新世纪，日本在“环境立国”战略和“低碳社会行动”指引下，是比较重视应对气候变化行为，采取相应对策和行动，显得比较积极和主动，计划在 2050 年之前将温室气体净排放降为零。汽车产业是日本经济的重要支撑点，将在碳排放约束中实现强劲的变革。在内燃机汽车上首先推行混合动力汽车，把混动汽车推向大量化、产业化、全球化市场上应用，而且不断创新改进，是世界上生产和销售，出口混动汽车最多的国家。21世纪初本田汽车公司福井威夫说：日本汽车要领居世界前列，是靠“混”出来的，这叫先“混”后“电”，就是燃料电池汽车。
当代中国也很现实的成为混合动力新兴发展的车种，既减排又节能，这是零碳汽车的很好过渡办法。
现在我们谈内燃机汽车排放限值标准问题。
按欧盟制定的汽车尾气排放污染物的控制状态，在 1993 年实施欧一标准，到 2009 年已实施欧二标准，现在已实施欧六标准，从节能角度汽车用燃油少了，对碳排放自然也减少，这主要是利用节能办法来实现的，当然这对社会空气的净化也起到很重要的作用，因为汽车在道路上跑的太多了。
欧盟制定的汽车尾气排放污染物的控制图
欧洲标准汽车排放限值表
根据 ICCT 资料部分内燃机汽车节能技术对。CO2 减排效果是：气缸停缸 3.5~5.8%、缸内直喷 1.5%、汽却式废气再循环 1.7~5.3%、48V 轻度混动技术 10.5~12.9%、高压缩比发动机 10.1~14.1%、电驱动压缩机 5%，米勒循环发动机是 12.4~20.3%。可见内燃机汽车节能技术为排碳立功的窍门还不少。
现在欧盟正规划在 2026 年前推行欧七排放标准，包括各种类别车辆，如重卡等，欧七排放 CO2由现在 500~1000kg/km 降到 100-300kg/km，氮氧化物降到 30kg/km 等，提案建议该系统监控要确保 150000 英里(241401公里)，要求十分苛刻。据说有关人士表示欧七标准还会提前实施。
我国的生态环境部、工信部、商务部、海关总署公告，要在 2020 年 7月实施国六 A 标准，2023 年 7 月实施国六 B 标准，禁止生产国五排放轻型汽车，进口汽车也要符合国内标准。由于国六标准技术实施难度比较大，各省市推行时间有的提前，有的要推迟。对国六标准作了过渡安排分为国六 A，相关数值要求低些，最终为国六 B，这才是真正终极的要求。现在北京、广东已经开始实施国六 B 标准了，而且最近海南省公示，禁销内燃机汽车，全省实行汽车电动化。据了解国六 B 比国五在一氧化碳，氮氧化物，时颗粒物排放上加严了 30-50%。
与此同时，国家还积极推行天然气汽车，数据显示，天然气汽车 CO2排放，轻型车可减少 50%以上，重型卡车可降低排放 8%。
此外，近来还应用醇类燃料发动机，如甲醇和乙醇，这可与汽柴油一定比例掺烧，也可以直按作为醇类燃料作为发动机一种替代品。目前仍处于初期应用状态，推行情况，还有待观察。
我想再谈谈一些大家感兴趣，也都在试运作中的奇特内燃机汽车。
HCCI 指的是“均质充量压燃发动机”。它是一种往复式汽油机为基础的新型燃烧模式，柴油机也可用。主要是通过高压缩比，现已达 17 压缩行程，均质混合达到自燃特点。这样有效地解决燃油高质量的运作程序，大幅提升尾气排放水平，特别是降低 NOx 和 PM 的排放。
目前国际上，包括我们多家汽车公司都在研发样机并取得较好的进展，这同样对 CO2排放起到良好降低水平，但由于形成高温均质混合燃烧的均质补偿比较难，还不断的在改进中，真正实用化还难预测。
HCCI 更清洁更有效的引擎
2020 年 5 月马自达昂克塞拉轿车，称是世界上首台推出应用 HCCI 发动机的商品
空气汽车：可以说是一种另类汽车，是以空气作为一种二次能源，通过空气发动机经压缩、充气、造功，完成发动机功能，再由变速箱，传动机构、驱动汽车行进，空气缸用 300 大气压装置，它的最高时速可达 120公里，加速能力到 50 公里为 6 秒，行车距离 250 公里或 12 小时，现在南非、墨西哥已成为小批量运输工具。我早在法国看过样车。
近来我们也研发出空气客车，空气小型汽车，今后如何应用还待研究。国际汽车专家认为，这种不耗油、不耗电，只吃空气就能跑，不管其功能比汽车差，但还是一个可用的动力源。
空气动力发动机
中国试制空气动大客车
氢能发动机汽车：氢能汽车是以氢作为能源所产生化学转换为机械能以推动的车辆。目前氢能汽分为两种，一是氢内燃机汽车(HICEV)，一是氢燃料电池汽车(FCEV)。
这里讲的是氢内燃机汽车(HICEV)，这是用现有的内燃机为基础稍加改装而成的，使内载满的氢气缸，及吸取空气中的氧气，混为一体而燃烧产生动力，推动汽车运行。
近来维柴、玉柴和北京理工大学合作推出商用车氢内燃机汽车，标志着我们汽车氢能利用的具有一定意义的重要成果，为国家实施“双碳”目标开拓的一个新领域。
在一汽集团由研发总院研发“红旗”2.0L 氢能内燃机(HICEV)汽车也顺利交付试运行，这标志着“红旗”品牌零污染，零排放的重要成效。当然一汽集团还有很优秀的氢燃料电池汽车(FCEV)，这以后再作推介。
一汽“红旗”轿车上氢气内燃机
我这里作了不少传统内燃机汽车新科技简要推介，最终目的是为了在相当时段里更好的推动内燃机汽车产销量的增长，成为扩内需展外需，“双需”的发达，以及推动“双碳”目标的推进工作尽微薄之力。
作者近来在解放牌汽车展示台上留影
(说明：由于汽车 CO2排放数据来源很多，可能在不同时间，不同车种，各有依据，又有区别，这有待我们多收集多观察)
从历史上看重点国家实施“双碳”的经历和现实行动
汽车是世界上一致性要求很强的一种产品，一般要制订实施统一性很近似的标准。如手机你现在还去买 2G、3G 的吗?在汽车排放上国际通行实施欧六标准，而且正向欧七标准行进，你还想买便宜些的国三或欧三标准汽车吗?
内燃机汽车治污，主要是从尾气排放来治理。尾气排放物有两种类别，一是排放一氧化碳(CO)、氮氧化物(NOX)、碳氢化合物(CH)，二氧化硫(SO2)、微颗粒(PM)，及其派生的光化学烟雾，这是构成对社会的直接污染，特别对人们的呼吸系统上危害，这叫“社会性污染”，国际上多仿照欧盟汽车排放标准来治理。一是以排放二氧化碳(CO2)为主，还有甲烷(CH4)、一氧化二氮(N20)、氟氮化碳(CFC)等微量气体，这构成对地球性污染，产生温室效应，反过来对社会产生巨大危害。为了减少汽车对社会和地球的危害，我们主要是采取“节能和低碳”举措，而且多年来不断进行科技和管理机制创新，以提升效应。
这里先谈谈汽车排放 CO2的低碳化措施。在 1997 年“京都治理气候会议”之后，全球主要国家都对防控 CO2排放制定限值目标，这是本世纪初IPCC 对主要国家车辆 CO2排放的水平分析。
各国(地区)车辆统一从 CO2 排放衡量的水平比较。
那时美国单车 CO2排放量最高，特别是美国的加利福利亚最为严重，但经采取措施，加州的汽车 CO2排放减少有明显效果，即在 2010 年单车平均 CO2排放量的 285g/km，到 2016 年降到 193 g/km，接着加州大力开展汽车污染治理，当前加州天气清洁度已成为世界的典范。
到 2019 年按国际能源署(IEA)对全球汽车燃油经济性测试表示，单车 g/km CO2排放状况：美国 198、加拿大 206、菲律宾 196、俄罗斯 192、智利 189、澳大利亚 188、秘鲁 187、埃及 187、阿根廷 187、印尼 184、泰国 180、巴西 179、南非 176、墨西哥 175、中国 175。中国还居于与中度排放的水平，而美国则是大排量车多，特别是皮卡车，多到山区、海边非正规路面上跑着玩的多，而菲律宾等发展中国家多用老车型，技术水平低、耗油多，污染大。
在本世纪初，欧洲汽车制造商协会报告，主要型号车辆在法国应用的测试水平看，各国车辆单车的 CO2排放水平很有特色，雷诺最低 2004 年为148g/km，而保时捷最高达到 321g/km。
不同制造商在法国的平均排放 CO2值
按欧盟标准，在 2008 年新车平均 CO2 排放量应达到 140 g/km，2012年为 120 g/km，2020 为 95 g/km，并规定在 2021 年新车出来不达标的要重罚，并规定 2025 年要达到 80.75 g/km，2030 年达到 61.75g/km 的标准。
这样按欧盟标准的要求，法国政府于 2012 年实施 bonrs-malus 计划，规定 CO2排放小于 60 g/km 奖励 5000 欧元，101~120g/km 奖励 700 欧元，如超标，166~200g/km 罚 750 欧元，超过 200 g/km 罚 2600 欧元。
英国 SMMT 发布 2008 新车平均 CO2排放量为 158g/km，比 2007 年减少 4.2%，比 2006 年减少 6.8%，在 2010 年前英国车型平均值在 130g/km水平。
在 2006 年英国 Docklanks 绿色大赛中测定 CO2 排放量。丰田 Prius混合动力车为 104g/km，本田 Civic 混合动力车为 109g/km，雷克萨斯 SUV为 192.8g/km，丰田 Aygol1.4 柴油为 113g/km，德国 Smart 小型轿车 113g/km，萨博乙醇 2 升机柴油为 64 g/km，FordFocus 生物乙醇为 54.7g/km，雪铁龙3(带自动停车装置)4 缸机为 133 g/km，总之，大家对汽车的 CO2 的排放都很重视都有进步，但仍在减排艰难的征途上前行。
汽车生产商努力实现 CO2排放 140g/km 的目标
正是由于科技不断创新，环境不断变化，各主要国家对车辆 CO2排放都按国情提出各种新的绿色低碳思路和行动。
我国从国情出发，在 2020 年乘用 CO2排放水平，处于国际中上水平，B 级乘用车 CO2平均排放值处在 258.8g/km 水平，减碳任务仍艰巨。
据中国汽车研发中心测算，汽车碳排放占我国交通排放 80%以上，占全社会碳排放 7.5%左右，2020 年汽车使用阶段碳排放 7.2 亿吨，占汽车碳排放总周期量九成。传统内燃机汽车保有量比很大，使用的化石燃料很多，这是造成汽车使用阶段碳排放高的主要因素。
美国环保局在 2021 年 12 月 20 表示，“我们正制定强有力，严格的标准，这将积极减少汽车排放对人类和地球造成的污染和伤害……”。确定2026 年 CO2 排放是限值在 171 克/英里，这是取代特朗普政府确定上线的208 克/英里的进步修正。国务卿安东尼·布林肯说：拜登·哈里斯政府将比历史上任何一届政府更加努力应对气候变化的危机，我们的未来取决于我们今日所做的选择。
进入新世纪，日本在“环境立国”战略和“低碳社会行动”指引下，是比较重视应对气候变化行为，采取相应对策和行动，显得比较积极和主动，计划在 2050 年之前将温室气体净排放降为零。汽车产业是日本经济的重要支撑点，将在碳排放约束中实现强劲的变革。在内燃机汽车上首先推行混合动力汽车，把混动汽车推向大量化、产业化、全球化市场上应用，而且不断创新改进，是世界上生产和销售，出口混动汽车最多的国家。21世纪初本田汽车公司福井威夫说：日本汽车要领居世界前列，是靠“混”出来的，这叫先“混”后“电”，就是燃料电池汽车。
当代中国也很现实的成为混合动力新兴发展的车种，既减排又节能，这是零碳汽车的很好过渡办法。
现在我们谈内燃机汽车排放限值标准问题。
按欧盟制定的汽车尾气排放污染物的控制状态，在 1993 年实施欧一标准，到 2009 年已实施欧二标准，现在已实施欧六标准，从节能角度汽车用燃油少了，对碳排放自然也减少，这主要是利用节能办法来实现的，当然这对社会空气的净化也起到很重要的作用，因为汽车在道路上跑的太多了。
欧盟制定的汽车尾气排放污染物的控制图
欧洲标准汽车排放限值表
根据 ICCT 资料部分内燃机汽车节能技术对。CO2 减排效果是：气缸停缸 3.5~5.8%、缸内直喷 1.5%、汽却式废气再循环 1.7~5.3%、48V 轻度混动技术 10.5~12.9%、高压缩比发动机 10.1~14.1%、电驱动压缩机 5%，米勒循环发动机是 12.4~20.3%。可见内燃机汽车节能技术为排碳立功的窍门还不少。
现在欧盟正规划在 2026 年前推行欧七排放标准，包括各种类别车辆，如重卡等，欧七排放 CO2由现在 500~1000kg/km 降到 100-300kg/km，氮氧化物降到 30kg/km 等，提案建议该系统监控要确保 150000 英里(241401公里)，要求十分苛刻。据说有关人士表示欧七标准还会提前实施。
我国的生态环境部、工信部、商务部、海关总署公告，要在 2020 年 7月实施国六 A 标准，2023 年 7 月实施国六 B 标准，禁止生产国五排放轻型汽车，进口汽车也要符合国内标准。由于国六标准技术实施难度比较大，各省市推行时间有的提前，有的要推迟。对国六标准作了过渡安排分为国六 A，相关数值要求低些，最终为国六 B，这才是真正终极的要求。现在北京、广东已经开始实施国六 B 标准了，而且最近海南省公示，禁销内燃机汽车，全省实行汽车电动化。据了解国六 B 比国五在一氧化碳，氮氧化物，时颗粒物排放上加严了 30-50%。
与此同时，国家还积极推行天然气汽车，数据显示，天然气汽车 CO2排放，轻型车可减少 50%以上，重型卡车可降低排放 8%。
此外，近来还应用醇类燃料发动机，如甲醇和乙醇，这可与汽柴油一定比例掺烧，也可以直按作为醇类燃料作为发动机一种替代品。目前仍处于初期应用状态，推行情况，还有待观察。
我想再谈谈一些大家感兴趣，也都在试运作中的奇特内燃机汽车。
HCCI 指的是“均质充量压燃发动机”。它是一种往复式汽油机为基础的新型燃烧模式，柴油机也可用。主要是通过高压缩比，现已达 17 压缩行程，均质混合达到自燃特点。这样有效地解决燃油高质量的运作程序，大幅提升尾气排放水平，特别是降低 NOx 和 PM 的排放。
目前国际上，包括我们多家汽车公司都在研发样机并取得较好的进展，这同样对 CO2排放起到良好降低水平，但由于形成高温均质混合燃烧的均质补偿比较难，还不断的在改进中，真正实用化还难预测。
HCCI 更清洁更有效的引擎
2020 年 5 月马自达昂克塞拉轿车，称是世界上首台推出应用 HCCI 发动机的商品
空气汽车：可以说是一种另类汽车，是以空气作为一种二次能源，通过空气发动机经压缩、充气、造功，完成发动机功能，再由变速箱，传动机构、驱动汽车行进，空气缸用 300 大气压装置，它的最高时速可达 120公里，加速能力到 50 公里为 6 秒，行车距离 250 公里或 12 小时，现在南非、墨西哥已成为小批量运输工具。我早在法国看过样车。
近来我们也研发出空气客车，空气小型汽车，今后如何应用还待研究。国际汽车专家认为，这种不耗油、不耗电，只吃空气就能跑，不管其功能比汽车差，但还是一个可用的动力源。
空气动力发动机
中国试制空气动大客车
氢能发动机汽车：氢能汽车是以氢作为能源所产生化学转换为机械能以推动的车辆。目前氢能汽分为两种，一是氢内燃机汽车(HICEV)，一是氢燃料电池汽车(FCEV)。
这里讲的是氢内燃机汽车(HICEV)，这是用现有的内燃机为基础稍加改装而成的，使内载满的氢气缸，及吸取空气中的氧气，混为一体而燃烧产生动力，推动汽车运行。
近来维柴、玉柴和北京理工大学合作推出商用车氢内燃机汽车，标志着我们汽车氢能利用的具有一定意义的重要成果，为国家实施“双碳”目标开拓的一个新领域。
在一汽集团由研发总院研发“红旗”2.0L 氢能内燃机(HICEV)汽车也顺利交付试运行，这标志着“红旗”品牌零污染，零排放的重要成效。当然一汽集团还有很优秀的氢燃料电池汽车(FCEV)，这以后再作推介。
一汽“红旗”轿车上氢气内燃机
我这里作了不少传统内燃机汽车新科技简要推介，最终目的是为了在相当时段里更好的推动内燃机汽车产销量的增长，成为扩内需展外需，“双需”的发达，以及推动“双碳”目标的推进工作尽微薄之力。
作者近来在解放牌汽车展示台上留影
(说明：由于汽车 CO2排放数据来源很多，可能在不同时间，不同车种，各有依据，又有区别，这有待我们多收集多观察)
字节跳动，成立8年就超过千亿营收，很多外界评论说，除了其技术和战略上的领先，与领导者的管理之道不无关系。
张一鸣奉行“无控制”的管理，即竭力减少内部流程和层级，让业务能够快速做出最佳决策。
这些措施包括：
1. 减少规则和审批；
2. 组织结构灵活，拒绝领地意识，能灵活调整汇报关系；
3. 弱化层级跟title；
4. 鼓励内部信息透明；
5. 好的内部系统做支持
这样的管理模式，能让很多创新的想法无阻碍地涌现，并且从0到1地落地发展，也能让许多优秀的人才，能够发挥自身巨大的潜力而迅速在企业里冒头。
所以，好的管理者，都是懂得放权重任的，并且制造一切机会让员工发挥自己的天赋和才干。##管理#企业#
张一鸣奉行“无控制”的管理，即竭力减少内部流程和层级，让业务能够快速做出最佳决策。
这些措施包括：
1. 减少规则和审批；
2. 组织结构灵活，拒绝领地意识，能灵活调整汇报关系；
3. 弱化层级跟title；
4. 鼓励内部信息透明；
5. 好的内部系统做支持
这样的管理模式，能让很多创新的想法无阻碍地涌现，并且从0到1地落地发展，也能让许多优秀的人才，能够发挥自身巨大的潜力而迅速在企业里冒头。
所以，好的管理者，都是懂得放权重任的，并且制造一切机会让员工发挥自己的天赋和才干。##管理#企业#
启泰“传感中国芯”的湖南担当
——解读中国首条压力传感芯片量产线背后的故事
■ 李 治
（刊载于《湖南日报》2021年12月1日10版）
#中国科技##传感器#
不久前，在国家智能传感器创新中心等单位主办的第二届中国智能传感大会上，湖南启泰传感科技有限公司（简称：“启泰公司”或“启泰”）被评为“2021感知领航年度杰出创新企业（成长型企业组，全国总共三家）”，公司董事长兼总经理王国秋被评为“2021感知领航八大标杆人物之一”。作为唯一代表，为湖南捧回行业盛会的最高荣誉。
传感器是物联网、大数据、人工智能、智能制造等新一代信息技术的感知基础和数据来源，已经成为推动数字经济转型升级与高质量发展的关键基础与重要引擎。
从人类社会发展趋势表明，传感器的需求量将随着经济和科技进步而水涨船高。《第三次工业革命》和《零边际成本社会》作者杰里米·里夫金甚至曾大胆猜想，“2030 年，全球应用的传感器数量将从 2013 年的 35 亿个突飞猛进到超过 100 万亿个，人与自然环境通过传感器紧密相连。”
近些年来，随着国际产业竞争格局的变化，全球万亿级传感器产业格局重新洗牌。这为智能传感器国产化带来新的挑战与机遇。
制造业正朝着数字化、智能化的方向转型，传感器的大量使用将是传统制造业实现高质量发展的必然选择，这为传感器企业的发展提供了前所未有的机会。
王国秋介绍，在工业控制、石油石化、采油炼油、航空航天、城市管网监测、工程机械、汽车等领域，压力传感器使用非常广泛。如一辆传统燃油汽车上面，压力传感器超过20颗。在未来发展中，压力传感器会趋向微型化、内置化、数字化、网络化方向发展。
产业竞争为传感器打开巨大的市场机会，正是检验企业技术真功夫的关键时刻。
“我不能说启泰的产品超过了欧美国家，但至少不会逊色。”启泰公司所在的长沙是工程机械之都，全球50强中，有4家在此地。
长沙工程机械产业规模全国第一，但液压传感器作为关键零部件还长期依赖进口。两年前，启泰量产线通线，长沙乃至全国工程机械产业的液压传感器配套需求均可实现自主可控。
经过对产品的严格筛查，启泰公司今年已是本土三一集团、中联重科、山河智能等工程机械巨头的合格供应商。
沈阳国仪检测技术有限公司等业内权威机构的抽查检测结果表明，由工程机械类客户单位送检的启泰传感器，各项指标均达到优良水平。大部分指标甚至高于国外一流企业的产品。
王国秋提到一件趣事，一家企业在对启泰公司产品的反复测试中，发现其各项性能指标好得超乎预期。怀疑启泰特意挑好的送检。有一次搞了个突然袭击，派人直接上门，找到库房挑了一些刚出产的产品去测试。结果发现，性能指标和之前的测试完全一致。
【自主可控】 传感器虽小作用大
在我国民用市场完全空白的金属基MEMS压敏芯片领域翩翩起舞，开启自主可控的全新技术时代，启泰公司凭什么这么牛？其技术产业化的价值到底有多大？
早些年，我国对传感器的发展有很大的争议。很多人认为传感器非常重要，需要国家加大力度来支持。但也有一种声音说，传感器单体价值不高，发展起来非常难，中国没有必要去做，用国际上现成的产品就好。美其名曰，产业分工。
王国秋介绍，我国自己能够生产的传感器敏感芯片占据份额不到10%。比如压敏金属基芯片，国产率不到0.5%。国内民品市场国产芯片，在启泰量产之前，颗粒无收。
“没有传感器，什么设备的能力都发挥不出来。所以传感器单个价值不大，但作用巨大。” 王国秋说，我国去年起加大对传感器研发的支持力度。但这种支持多从研究型出发，忽略了产业型。而产业化主要靠各种设备、工艺来保障。如果在特种工艺和设备上没有投入的话，产业化不可能有结果。
王国秋说，传感器敏感芯片生产线不像一般的集成电路产线那样具有通用性，一条传感器敏感芯片线，往往只能做很少种类的产品。比如说做温度传感器的产线不能做压力传感器，反之亦然。
“尽管单条线3到5亿元的投资看起来不大，但是由于传感器的种类太多，要把这两三万种传感器敏感芯片都做全，这个投资也是一个巨大的数额。”王国秋表示，传感器敏感芯片短期内完全自主可控有困难，有些传感器芯片不花10-20年时间是做不好的。
创新不是空喊口号，没有速成法，不经过长期积累是无法创新的。
基于科学预见和科学家情怀，启泰在压力传感器产业化这条道路进行了长期的艰辛探索。
启泰作为一个民营企业，在国家早期没有一分钱的投入下，在这个“高技术门槛、高资金门槛、高人才门槛”的微机电领域，以不管企业是否实现盈利，也一定要研发出“传感中国芯”，在产品价格与质量上与国外竞争的目标。凭借着满腔热诚和湖南人“吃得苦、霸得蛮、耐得烦”的秉性，王国秋最终坚持了下来。
在“十四五”开局之年，国家已将微机电系统作为集成电路的特色工艺纳入到了“十四五”前沿攻关技术领域，“传感中国芯”真正迎来了发展的春天。
【研发历程】 这把剑磨了十五年
压力传感器的核心技术是敏感芯片，从相关技术的研发到量产，王国秋这把剑磨了15年。
王国秋是从事“中国芯”较早的一批科研人员。早年在国防科技大学工作，后任湖南师范大学数学与统计学院教授、博士生导师。曾获得全军科技进步一等奖和二等奖，主持过4项国家级集成电路项目，湖南省政府曾给其记一等功。
2006年，王国秋研究重心转向应用广泛的压敏芯片和传感器，并决定走产业化道路。但是，压敏芯片的研制难度远超王国秋的预料。实验数不胜数，纽扣般大小的基底材料一箩筐、一箩筐的被烧坏。仅从2019年通线开始，调试工艺和设备用的芯片就消耗了1.9万颗。
但他的投入几近痴迷，这些年心无旁骛，没有做过其他投资。别说不赚快钱做房地产，连自己的住房都一直没有买，股票从没开过户。
研发是有风险的，因为一旦卡在一个环节上过不去，意味着前面的所有投入都白费。
面对各种困境，王国秋也有过几近崩溃、差点放弃的时刻，“要买材料、买设备、做实验，200万元很快就没了，还欠下了一屁股债，过年都有人上门讨债。还好，最终挺过来了。”
2013年，符合国际主流技术的压敏芯片关键技术终于破冰。这不是简单地重复国外的技术，而是一场颠覆性原创，研发了全新的功能材料和电路布局。
2016年开始建量产中试线，2019年，启泰的一条规范的高标准金属基压敏芯片生产线建成，从材料、核心技术、关键工艺和设备，到厂房的设计、芯片检测、封装均由启泰团队自主完成。
这是国内第一条量产线，也是目前唯一的一条。
自此，启泰攻克了“传感中国芯”生产全流程的难题，填补了我国规模化生产线的空白。
长沙市工程机械协会常务副会长兼秘书长吴京生说，启泰生产的芯片，是中国目前很少几类能与国际先进同类芯片相PK的芯片产品，是真正填补市场空白的具有核心竞争力的技术产品。
通线的喜悦实在是太短暂。还没有来得及好好休息一下，意料之中的“拦路虎”很快又出现了。芯片产线最麻烦的是良率、产能双爬坡，启泰生产线的第一批下线产品合格率不到20%。于是，启泰人开始了艰苦的良率爬坡。
所谓的良率爬坡，就是攻克产线里几十套生产工艺，任何一套工艺没有攻克，生产就会在这个环节停摆。例如，在光刻环节，由于进口的光刻胶不适合金属基底，启泰人硬是“跨界”配置出了自己的光刻胶，定制出了自己的光刻机。没有专用光刻机，生产效率是不可能提升的，产品的品质更无法保证。在产线建设中，由于芯片的基底不是硅材，由此导致传统的设备失效，这样的学费交了许多。如研磨机也是由国内知名厂商定制的，但它达不到对粗糙度的要求，第一台研磨机就交了学费。
又是一年半时间的努力，在产线上喂了1.9万颗基底，启泰产品现在的良率终于稳定在95%上下。
“在这个行业里面，95%良率是目前的天花板了。”王国秋自豪地说。
产能爬坡也在同步进行。启泰第一条线的设计产能是每年600万颗。目前正在根据市场的需求，逐步释放产能。
不久的将来，启泰首条线每年可生产600万颗金属基压敏芯片和数百万支传感器，年产值可达10亿元。
【湖南力量】 “三个高地”生力军
11月28日上午，中国共产党湖南省第十二次代表大会在省人民会堂胜利闭幕。
在全面落实“三高四新”战略定位和使命任务，为全面建设富强民主文明和谐美丽的社会主义现代化新湖南而努力奋斗的历史号角声中，启泰正加快启动第二条生产线的建设。产品专门针对新能源汽车，年产值将达到50亿元，可填补我国汽车传感器这类芯片领域产线的空白。
今年的省政府工作报告明确提出，要重点抓好十大技术攻关项目。其中列出的“湘潭大学碳基生物等先进传感器件项目”提到，湘潭大学、启泰传感等正在研制的传感器，突破碳基场效应晶体管传感器和我国工程机械、汽车产业液压装备发展的高性能压力传感器关键瓶颈技术，实现液压装备金属基薄膜压力传感器芯片产业化，建设液压装备压力传感器封装生产线，实现进口替代，提升我省工程机械关键核心零部件配套能力。
不久前，建设银行给予启泰传感授信1.39亿元，第一笔款项8000万元已到账。这些资金主要用于芯片产能的建设上。
建行浏阳支行行长章卓说，建行以服务全省全面落实“三高四新”战略定位和使命任务、增强服务国家建设能力为己任，今年以来，通过“五大行动”已对重点高科技型企业实现了走访的全覆盖。“对湖南十大攻关项目启泰的支持，得益于省行浓厚的创新氛围和创新实力。在省行直接指导下，我们通过产品创新，克服了公司处于初创期在融资上的系列限制，成功实现授信，这在金融支持科技企业发展上有较强的示范意义。基于启泰在传感器领域的核心地位，我们会长期合作而不仅仅是微风拂面式的短期支持。”
11月中旬，中国安全应急产业大会创投交易会发布项目评审结果，启泰公司“智慧消防物联网监测系统”入选为50大优秀项目之一，项目的核心支撑点就是启泰芯片在低压领域的重大突破。在国际上，这类芯片的最低测压只能到1MPa。而启泰芯片的最低测压可以到0.2MPa，将测量能力下探了两个数量级。
此前，长沙银行对启泰的预授信高达20亿元，积极支持启泰传感进军智慧消防领域。
今年5月29日，湖南省传感器产业促进会第一次会员大会在长沙召开，王国秋当选第一届会长。
湖南省传感器产业促进会的成立，是传感器产业发展的一座里程碑。
在启泰等行业龙头企业带动下，促进会将加快传感器关键核心技术攻关，攻克关键技术，发挥传感器产业促进会引领、规范、协调、服务的重大作用，未来将引导全省人工智能与传感器产业快速健康发展，助力湖南省打造成为传感器产业强省，为建设现代化新湖南贡献力量。
“传感器核心是敏感芯片，在相当长的时间内敏感芯片还是我国的短板。”展望未来，王国秋表示将继续攻坚克难，为我国制造业屹立于世界民族之林，为湖南全面落实“三高四新”战略定位和使命任务，作出新的应有贡献！
——解读中国首条压力传感芯片量产线背后的故事
■ 李 治
（刊载于《湖南日报》2021年12月1日10版）
#中国科技##传感器#
不久前，在国家智能传感器创新中心等单位主办的第二届中国智能传感大会上，湖南启泰传感科技有限公司（简称：“启泰公司”或“启泰”）被评为“2021感知领航年度杰出创新企业（成长型企业组，全国总共三家）”，公司董事长兼总经理王国秋被评为“2021感知领航八大标杆人物之一”。作为唯一代表，为湖南捧回行业盛会的最高荣誉。
传感器是物联网、大数据、人工智能、智能制造等新一代信息技术的感知基础和数据来源，已经成为推动数字经济转型升级与高质量发展的关键基础与重要引擎。
从人类社会发展趋势表明，传感器的需求量将随着经济和科技进步而水涨船高。《第三次工业革命》和《零边际成本社会》作者杰里米·里夫金甚至曾大胆猜想，“2030 年，全球应用的传感器数量将从 2013 年的 35 亿个突飞猛进到超过 100 万亿个，人与自然环境通过传感器紧密相连。”
近些年来，随着国际产业竞争格局的变化，全球万亿级传感器产业格局重新洗牌。这为智能传感器国产化带来新的挑战与机遇。
制造业正朝着数字化、智能化的方向转型，传感器的大量使用将是传统制造业实现高质量发展的必然选择，这为传感器企业的发展提供了前所未有的机会。
王国秋介绍，在工业控制、石油石化、采油炼油、航空航天、城市管网监测、工程机械、汽车等领域，压力传感器使用非常广泛。如一辆传统燃油汽车上面，压力传感器超过20颗。在未来发展中，压力传感器会趋向微型化、内置化、数字化、网络化方向发展。
产业竞争为传感器打开巨大的市场机会，正是检验企业技术真功夫的关键时刻。
“我不能说启泰的产品超过了欧美国家，但至少不会逊色。”启泰公司所在的长沙是工程机械之都，全球50强中，有4家在此地。
长沙工程机械产业规模全国第一，但液压传感器作为关键零部件还长期依赖进口。两年前，启泰量产线通线，长沙乃至全国工程机械产业的液压传感器配套需求均可实现自主可控。
经过对产品的严格筛查，启泰公司今年已是本土三一集团、中联重科、山河智能等工程机械巨头的合格供应商。
沈阳国仪检测技术有限公司等业内权威机构的抽查检测结果表明，由工程机械类客户单位送检的启泰传感器，各项指标均达到优良水平。大部分指标甚至高于国外一流企业的产品。
王国秋提到一件趣事，一家企业在对启泰公司产品的反复测试中，发现其各项性能指标好得超乎预期。怀疑启泰特意挑好的送检。有一次搞了个突然袭击，派人直接上门，找到库房挑了一些刚出产的产品去测试。结果发现，性能指标和之前的测试完全一致。
【自主可控】 传感器虽小作用大
在我国民用市场完全空白的金属基MEMS压敏芯片领域翩翩起舞，开启自主可控的全新技术时代，启泰公司凭什么这么牛？其技术产业化的价值到底有多大？
早些年，我国对传感器的发展有很大的争议。很多人认为传感器非常重要，需要国家加大力度来支持。但也有一种声音说，传感器单体价值不高，发展起来非常难，中国没有必要去做，用国际上现成的产品就好。美其名曰，产业分工。
王国秋介绍，我国自己能够生产的传感器敏感芯片占据份额不到10%。比如压敏金属基芯片，国产率不到0.5%。国内民品市场国产芯片，在启泰量产之前，颗粒无收。
“没有传感器，什么设备的能力都发挥不出来。所以传感器单个价值不大，但作用巨大。” 王国秋说，我国去年起加大对传感器研发的支持力度。但这种支持多从研究型出发，忽略了产业型。而产业化主要靠各种设备、工艺来保障。如果在特种工艺和设备上没有投入的话，产业化不可能有结果。
王国秋说，传感器敏感芯片生产线不像一般的集成电路产线那样具有通用性，一条传感器敏感芯片线，往往只能做很少种类的产品。比如说做温度传感器的产线不能做压力传感器，反之亦然。
“尽管单条线3到5亿元的投资看起来不大，但是由于传感器的种类太多，要把这两三万种传感器敏感芯片都做全，这个投资也是一个巨大的数额。”王国秋表示，传感器敏感芯片短期内完全自主可控有困难，有些传感器芯片不花10-20年时间是做不好的。
创新不是空喊口号，没有速成法，不经过长期积累是无法创新的。
基于科学预见和科学家情怀，启泰在压力传感器产业化这条道路进行了长期的艰辛探索。
启泰作为一个民营企业，在国家早期没有一分钱的投入下，在这个“高技术门槛、高资金门槛、高人才门槛”的微机电领域，以不管企业是否实现盈利，也一定要研发出“传感中国芯”，在产品价格与质量上与国外竞争的目标。凭借着满腔热诚和湖南人“吃得苦、霸得蛮、耐得烦”的秉性，王国秋最终坚持了下来。
在“十四五”开局之年，国家已将微机电系统作为集成电路的特色工艺纳入到了“十四五”前沿攻关技术领域，“传感中国芯”真正迎来了发展的春天。
【研发历程】 这把剑磨了十五年
压力传感器的核心技术是敏感芯片，从相关技术的研发到量产，王国秋这把剑磨了15年。
王国秋是从事“中国芯”较早的一批科研人员。早年在国防科技大学工作，后任湖南师范大学数学与统计学院教授、博士生导师。曾获得全军科技进步一等奖和二等奖，主持过4项国家级集成电路项目，湖南省政府曾给其记一等功。
2006年，王国秋研究重心转向应用广泛的压敏芯片和传感器，并决定走产业化道路。但是，压敏芯片的研制难度远超王国秋的预料。实验数不胜数，纽扣般大小的基底材料一箩筐、一箩筐的被烧坏。仅从2019年通线开始，调试工艺和设备用的芯片就消耗了1.9万颗。
但他的投入几近痴迷，这些年心无旁骛，没有做过其他投资。别说不赚快钱做房地产，连自己的住房都一直没有买，股票从没开过户。
研发是有风险的，因为一旦卡在一个环节上过不去，意味着前面的所有投入都白费。
面对各种困境，王国秋也有过几近崩溃、差点放弃的时刻，“要买材料、买设备、做实验，200万元很快就没了，还欠下了一屁股债，过年都有人上门讨债。还好，最终挺过来了。”
2013年，符合国际主流技术的压敏芯片关键技术终于破冰。这不是简单地重复国外的技术，而是一场颠覆性原创，研发了全新的功能材料和电路布局。
2016年开始建量产中试线，2019年，启泰的一条规范的高标准金属基压敏芯片生产线建成，从材料、核心技术、关键工艺和设备，到厂房的设计、芯片检测、封装均由启泰团队自主完成。
这是国内第一条量产线，也是目前唯一的一条。
自此，启泰攻克了“传感中国芯”生产全流程的难题，填补了我国规模化生产线的空白。
长沙市工程机械协会常务副会长兼秘书长吴京生说，启泰生产的芯片，是中国目前很少几类能与国际先进同类芯片相PK的芯片产品，是真正填补市场空白的具有核心竞争力的技术产品。
通线的喜悦实在是太短暂。还没有来得及好好休息一下，意料之中的“拦路虎”很快又出现了。芯片产线最麻烦的是良率、产能双爬坡，启泰生产线的第一批下线产品合格率不到20%。于是，启泰人开始了艰苦的良率爬坡。
所谓的良率爬坡，就是攻克产线里几十套生产工艺，任何一套工艺没有攻克，生产就会在这个环节停摆。例如，在光刻环节，由于进口的光刻胶不适合金属基底，启泰人硬是“跨界”配置出了自己的光刻胶，定制出了自己的光刻机。没有专用光刻机，生产效率是不可能提升的，产品的品质更无法保证。在产线建设中，由于芯片的基底不是硅材，由此导致传统的设备失效，这样的学费交了许多。如研磨机也是由国内知名厂商定制的，但它达不到对粗糙度的要求，第一台研磨机就交了学费。
又是一年半时间的努力，在产线上喂了1.9万颗基底，启泰产品现在的良率终于稳定在95%上下。
“在这个行业里面，95%良率是目前的天花板了。”王国秋自豪地说。
产能爬坡也在同步进行。启泰第一条线的设计产能是每年600万颗。目前正在根据市场的需求，逐步释放产能。
不久的将来，启泰首条线每年可生产600万颗金属基压敏芯片和数百万支传感器，年产值可达10亿元。
【湖南力量】 “三个高地”生力军
11月28日上午，中国共产党湖南省第十二次代表大会在省人民会堂胜利闭幕。
在全面落实“三高四新”战略定位和使命任务，为全面建设富强民主文明和谐美丽的社会主义现代化新湖南而努力奋斗的历史号角声中，启泰正加快启动第二条生产线的建设。产品专门针对新能源汽车，年产值将达到50亿元，可填补我国汽车传感器这类芯片领域产线的空白。
今年的省政府工作报告明确提出，要重点抓好十大技术攻关项目。其中列出的“湘潭大学碳基生物等先进传感器件项目”提到，湘潭大学、启泰传感等正在研制的传感器，突破碳基场效应晶体管传感器和我国工程机械、汽车产业液压装备发展的高性能压力传感器关键瓶颈技术，实现液压装备金属基薄膜压力传感器芯片产业化，建设液压装备压力传感器封装生产线，实现进口替代，提升我省工程机械关键核心零部件配套能力。
不久前，建设银行给予启泰传感授信1.39亿元，第一笔款项8000万元已到账。这些资金主要用于芯片产能的建设上。
建行浏阳支行行长章卓说，建行以服务全省全面落实“三高四新”战略定位和使命任务、增强服务国家建设能力为己任，今年以来，通过“五大行动”已对重点高科技型企业实现了走访的全覆盖。“对湖南十大攻关项目启泰的支持，得益于省行浓厚的创新氛围和创新实力。在省行直接指导下，我们通过产品创新，克服了公司处于初创期在融资上的系列限制，成功实现授信，这在金融支持科技企业发展上有较强的示范意义。基于启泰在传感器领域的核心地位，我们会长期合作而不仅仅是微风拂面式的短期支持。”
11月中旬，中国安全应急产业大会创投交易会发布项目评审结果，启泰公司“智慧消防物联网监测系统”入选为50大优秀项目之一，项目的核心支撑点就是启泰芯片在低压领域的重大突破。在国际上，这类芯片的最低测压只能到1MPa。而启泰芯片的最低测压可以到0.2MPa，将测量能力下探了两个数量级。
此前，长沙银行对启泰的预授信高达20亿元，积极支持启泰传感进军智慧消防领域。
今年5月29日，湖南省传感器产业促进会第一次会员大会在长沙召开，王国秋当选第一届会长。
湖南省传感器产业促进会的成立，是传感器产业发展的一座里程碑。
在启泰等行业龙头企业带动下，促进会将加快传感器关键核心技术攻关，攻克关键技术，发挥传感器产业促进会引领、规范、协调、服务的重大作用，未来将引导全省人工智能与传感器产业快速健康发展，助力湖南省打造成为传感器产业强省，为建设现代化新湖南贡献力量。
“传感器核心是敏感芯片，在相当长的时间内敏感芯片还是我国的短板。”展望未来，王国秋表示将继续攻坚克难，为我国制造业屹立于世界民族之林，为湖南全面落实“三高四新”战略定位和使命任务，作出新的应有贡献！
✋热门推荐