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!

#汽车评测#预算10-15万的车,有推荐的吗?

给你推荐两款SUV,这个可以考虑购买合资品牌,现在各类车型都在厂家指导价格的基础上有着2-3万元的优惠,你这个预算,可以考虑一下大众的途岳和本田的CR-V。

大众途岳和本田CR-V,都是国内紧凑级市场的好车,一个是大众的当家紧凑级SUV,用来顶替过去老途观的车型,本田CR-V更是国内SUV市场的常青树,没看对这两款实力相当的车,很多人不知道购买哪一个,下面一起比较一下这两个车:

大众途岳,定位于紧凑级SUV,厂家指导价格为:16.58-22.38万元,前脸部分,途岳采用了硬朗的设计风格,整体造型非常醒目。前脸部分,它采用了一块尺寸很大的双镀铬饰条进气格栅,搭配两侧的宽体LED大灯组。不管是气场还是颜值,都是很高的。

v大众途岳,两侧造型硬派的大灯显得非常大气,同时还配备了自动头灯、LED前雾灯、大灯延时关闭等功能,夜晚点亮的时候效果非常的好,白天日行灯也是非常的漂亮。

本田CR-V,定位于紧凑级SUV,厂家指导价格为:16.98-27.68万元,CR-V采用本田家族化设计,一根镀铬连接两个大灯,保险杠位置的银色饰条也十分醒目这台车很有力量感,进气格栅使用钢琴烤漆与镀铬材质的结合,下包围还使用了使用回形的镀铬装饰条。

本田CR-V配置上全系标配LED远近光灯源、LED日间行车灯、自动头灯、大灯延时关闭,除了两款低配车型其它车型还均使用自适应远近光灯源。

大众途岳,车身侧面设计较为简洁,贯穿式有腰线将车身很明显的层次,前后轮眉处外扩式的造型突出了侧面的力量感,车顶配有行李架,粗壮的腰线贯穿前后等,侧面整体显得更为沉稳、大气,车身尺寸长宽高分别为4453/1841/1632mm,轴距为2680mm。

本田CR-V,车身侧面的轮廓看上去比较坚固,造型更为准确,不仅有SUV特有的粗野特质,还可以获得更大的车内空间,基于本田的惯例“魔术手法”,CR-V边缘的交通工具、储藏空间远超同级对手,车身尺寸4621/1855/1679mm,轴距2661毫米,配合19英寸的花瓣式双五辐轮圈,整体造型中规中矩。

大众途岳尾部造型较为方正,两侧尾灯组与前大灯遥相呼应,下方采用了贯穿式的镀铬装饰条来拉伸尾部的视觉宽度,下包围采用了黑色塑料和银色镀铬装饰条,搭配两侧矩形装饰排气,加上银色饰板的搭配,看起来还是颇为大气的。

大众途岳尾灯设计非常出彩,经过熏黑处理的尾灯,尽显整体外观的运动潮流感,每当夜晚来临,这个后尾灯有着极高的辨识度,非常的惹人注目。

本田CR-V车尾方面,与车头相呼应,并加宽车尾视觉感受,后尾门的造型设计也很有层次感,排气将采用双边共两出的设计。另外,将提供“Black Edition”版本,此版本会黑化新车前后包围的镀铬装饰件,提供黑化的轮圈和外后视镜,并在尾部粘贴“Black Edition”标识,以表明新车身份。

本田CR-V 的尾灯很有辨识度,采用L型样式,“L”形的LED尾灯,与前大灯相呼应,中间的镀铬装饰条连接两侧尾灯,与车头相呼应,并加宽车尾视觉感受。

大众途岳内饰部分,完全体现了大众家族化的设计风格,中控台的布局十分规整,多采用平直的线条及矩形样式。部分区域则加入木纹饰板以提升档次感。全液晶仪表盘显示效果显著,三辐式多功能方向盘采用平底式设计。除此之外,还配备了较大尺寸的触控屏及三区自动空调系统。

本田CR-V内饰十分简洁,内部造型比较保守,中控台采用对称式设计,整体内饰风格以黑色调为主。新车将使用全液晶仪表盘,比较有特点的是转速显示改为条形显示设计,而非传统圆形指针式造型。新车还采用了三辐式多功能方向盘,中控搭配内嵌式的多媒体显示屏,整体效果偏家用风格。

大众途岳搭载了一块9.2英寸的中控显示屏,显示效果细腻,运行流畅。中控屏还内置了上汽大众最新的智慧车联系统。这套系统可以实现智能语音、智慧导航,以及智行控车等功能。这对于当前的消费者来说,这样的配置可以大大提升车辆的科技感和使用体验。

本田CR-V配置全液晶仪表盘,比较有特点的是转速显示改为条形显示设计,而非传统圆形指针式造型。新车还采用了三辐式多功能方向盘,中控搭配内嵌式的多媒体显示屏,整体效果偏家用风格。

途岳座椅像其他德系车一样手感偏硬,支撑力则相当均匀,也提供了一定包裹性。在车内乘坐与储物空间的表现上也相当不错。身高180cm的体验者落座于后排时,腿部仍然有超过2拳的剩余空间。储物空间也非常的丰富且实用。

本田CR-V,实用的乘坐空间以及丰富的储物空间,一直是大家对SUV的基本诉求了。横向对比同级的话,你会发现CR-V的轴距其实不大,即便换代后加长了也依然是靠后的。不过本田很善于发掘车内空间,它把发动机舱尽可能做短,留出更多乘员舱空间。实际体验来看,它的车内乘坐空间的确也不小,至少和同级相比不会有太大的心理落差。

大众途昂配备了可开启式全景天窗,这对增加车内的采光率和通透性有着莫大的好处,另外后备箱空间足够大,同时后备箱本身也非常的规整,后排座椅支持放倒,增加后备箱容积。

本田CR-V配备了可开启式的全景天窗,算是跟上了潮流,也显示了厚道的方面,毕竟这年代SUV没有个全景天窗,都不好意思说有天窗,另外配备了电动后备箱,并拥有感应开启功能,后座支持4/6比例放倒,放倒后座非常平整,后备箱容积扩展很多。

大众途岳,动力部分,280TSI车型搭载EA211 1.4TSI发动机,最大功率为150马力(110千瓦),最大扭矩250牛·米。传动系统部分匹配的是DQ200七速干式双离合变速箱。330TSI车型搭载EA888 2.0TSI发动机,最大功率为186马力(137千瓦),最大扭矩320牛·米,传动系统部分匹配的是DQ381七速湿式双离合变速箱。悬架方面,途岳全系采用后多连杆式独立悬架。

本田CR-V动力方面,搭载两套动力系统,分别为1.5T涡轮增压发动机和2.0L油电混合系统,前者最大马力193匹,最大扭矩243牛·米;后者在燃油经济性方面很有建树,工信部百公里综合油耗最小为4.9L。相比于老对手丰田荣放,CR-V在终端优惠和动力方面有明显优势,这可能也是它表现更好的原因。

汽车我读:
总结,大众探岳和本田CR-V,我觉得如果你为了操控和空间,可以考虑大众探岳,如果你在意油耗,那就考虑购买本田CR-V的混动车型。#汽车资讯#

#CSC新闻# 斯巴鲁新一代傲虎今晚上市:全新第6代傲虎将于今晚19:30国内上市。探享版、运动版和旗舰版可选,基于SGP平台,2.5升水平对置4缸自吸发动机169马力、252牛·米,配CVT变速箱、四驱系统和前麦弗逊后双叉臂悬架,标配经升级的EyeSight驾驶辅助系统。内饰是否与海外版一致目前未知。(斯巴鲁、豆瓣) 云评:傲虎曾因电影《非诚勿扰》在国内火过一阵,我家小区就有数辆上代傲虎,比森林人还多!与标准SUV相比,我也更喜欢瓦罐车身和221毫米离地间隙(美规)的傲虎,认为比SUV更实用。希望新傲虎价格给力,提振斯巴鲁国内销售情况。 #汽车资讯# #斯巴鲁傲虎#


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