11月11日,第三屆傳感器與應用技術大會如期而至,國內外行業專家、企業代表、投融資機構代表等各界300多人齊聚深圳光明科學城。
會上,中科飛龍等10家企業簽約落戶。和而泰與美思先端、數聯天下與紐迪瑞、三一聯光與深圳灣測、科瑞技術與立儀科技、城市公共安全技術研究院與深圳微感量子物聯科技等五組企業完成業務對接合作簽約,總合作金額達5600萬元。此外,投融資企業簽約金額超過1.6億元。大會還設四個分會場,圍繞新能源數智化技術及應用、傳感器產業投融資與并購、工業自動化與光電傳感技術發展、大灣區傳感器產業鏈生態平臺等主題開展研討及路演,合力尋求技術突破、碰撞合作火花。
傳感器是工業神經,隱藏在一條條產線和一件件產品中,是感知外界的觸覺,是信息獲取的源頭、是物理世界與數字世界的接口。
“MEMS(微電子機械系統)傳感器,機械和電子都集成到一個很小的芯片里,微米級。既有感知也有處理?!?/p>
美思先端是深圳光明區一家MEMS傳感器與精密光學設計制造高新技術企業,研發負責人黃維堯告訴澎湃新聞記者,美思先端采用IDM商業模式,集芯片設計、制造、封裝、測試、營銷、終端應用等多個產業鏈環節于一體。創始人武斌早年前往國外研習技術,后歸國創業。
專注于溫度、氣體、壓力、粉塵、流量等傳感器的美思先端,正從單純“賣器件”走向提供終端應用模組及解決方案,可廣泛應用于智慧家電、醫療器械、消費電子、汽車電子等領域。
作為感知信息和采集數據的重要手段,智能傳感器已成為各行業數字化轉型、實現“中國智造”的關鍵。
2023年,中國傳感器市場規模達3800億元,其中智能傳感器市場規模約1310億元,大多分布于長三角與珠三角地區,而珠三角以深圳為中心。從數量及規模看,深圳占珠三角比例超過一半。
近年來,深圳光明區智能傳感器企業數量大幅增加。傳感器企業從最初的16家發展到現在的136家,匯聚了漢威科技、柯力傳感、諾安智能、紐迪瑞、美思先端等一批行業領軍企業,產值規模已超百億元,預計2025年達210億元。光明區智能傳感器產業集群今年獲評國家級中小企業特色產業集群。
今年,光明區推出“3+3+1”產業集群發展體系,智能傳感屬于著力打造的優勢引領類產業集群之一。目前,光明區出臺了專項產業發展支持政策,落戶總規模50億元的市智能傳感器產業基金,規劃建設大灣區首個智能傳感工業上樓示范園區,布局建設兼具研發中試和量產能力的MEMS中試線。光明,有望成為全國智能傳感器產業集聚規模最大的行政區。
感知世界,傳感器走向精密走向智能
要讓設備智能化,就離不開傳感器。
傳感器類別近2萬種,不同的技術方向有很大的差異。熱敏、磁敏、稱重、氣敏、光電、壓力、聲學等,應用場景涵蓋消費電子、醫療設備、智能制造、新能源汽車、智慧城市等。作為工業制造的傳統強區,光明區有著鐘表、內衣、食品、自行車等優勢傳統工業產業,也布局了高端醫療設備、機器人、光電顯示等新興產業,為傳感器提供了廣闊市場空間。
中國作為全球最大的電子產品生產基地,消耗了全球四分之一的MEMS傳感器。
“基于非分散紅外原理的傳感器具有高精度、高可靠、長壽命等優勢,其中核心是MEMS紅外光源、傳感器芯片、光學濾光片幾個模塊,我們把幾個比較難的技術點都攻關了。”黃維堯說,傳感器還有配套標定校準算法、光學氣室等核心設計,是一個集電子、材料、光學、算法等多學科高度融合的精密器件。目前,美思先端正在研制高陣列熱電堆紅外感應芯片、高輻射高調制MEMS光源芯片、高精度微量冷媒氣體檢測裝備等新產品,對標國際龍頭企業。
“我們目前百分之八九十的產品都應用在終端領域,未來會根據用戶的不同需求,擴展至用戶產品生產、檢測、維保等環節,進一步構筑工業自動化、運維智能化等一體化解決方案的綜合實力?!秉S維堯說。
作為國家專精特新“小巨人”企業、深圳市制造業單項冠軍產品企業,諾安智能成立于1999年,研發生產氣體傳感器、探測器、分析儀等產品。從專注科技研發到產業化,近幾年諾安智能逐漸放量。
“之前主要服務石油化工行業,這一行業存在劇毒、高毒、致癌有機物,必須要進行檢測,就需要這些配套設備,但以前主要是進口歐美的傳感器。”諾安智能董事長卿篤安告訴澎湃新聞記者,2007年他作為專家參加國標的編寫,涉及石油化工行業的劇毒、高毒、致癌有機物,需采用光致電離技術檢測,國外產品價格昂貴、抗干擾差、壽命也短,客戶存在痛點。
經過調研后,卿篤安認為這是一個機會,決定啟動這個項目。“那時公司小,缺資金缺人才缺技術。2008年底,我了解到歐洲有兩位科學家在這方面研究積累了20多年,我馬上飛到歐洲,去見了他們。請他們做一些基礎研究,委托他們做實驗做測試?!?/p>
利用基礎研究成果,諾安智能歷經幾年原理樣機、實驗樣機、工程樣機的開發,再送檢認證,研發成功后終于開啟產業化。諾安智能位于招商局光明科技園,其多功能實驗室可以進行雷擊、靜電、高低溫、高濕、抗干擾等環境模擬試驗?!捌髽I和科研機構不同,要考慮市場客戶痛點來創新。戰略確定以后,實行合作開發的模式,通過持續改進不斷創新。我們的技術國際領先,到現在為止,還保持較好的毛利率。小微企業,一定要立足于自己的細分領域做專做精。”卿篤安說。
穩定性、抗干擾、靈敏度精度及壽命,是傳感器的幾個核心技術指標,需反復驗證。諾安智能專注研發核心的氣體及光學敏感材料,通用型材料與外部合作定制。卿篤安介紹,測致癌有機物美國企業能測到百萬分之一的量級,諾安達到億分之一的濃度測量精度,靠的就是不斷試驗和踩坑,找到正確的技術路徑,積累實驗數據。
諾安智能2017年底來到光明區,因當時光明無法配適發展,諾安又回到市區。2018年光明科學城成立,此后快速發展,地鐵也隨之通達,諾安再次來到光明。“考慮后續發展,我們需要一個大一點的場地,而且這邊有中山大學等高校的人才供給優勢,招商局也給了我們很多支持?!鼻浜V安說。目前,諾安智能在拓展電子、生物制藥、新能源、新材料等領域的市場空間,而光明區合成生物這一重要產業板塊也提供了新的市場機遇。
傳感器領域的下游控制系統
作為光明區最早落戶的傳感器上下游產業鏈企業之一,深圳和而泰智能控制股份有限公司成立于2000年,深耕智能控制器領域20余年。創始人劉建偉曾任哈爾濱工業大學航天學院教授、哈爾濱工業大學深圳研究生院教授。
“依托哈工大與清華大學的科研背景,加之歐美客戶對產品研發與制造管理有著高標準要求,公司內部也形成了精益求精的工程師文化?!焙投└笨偛冒浊謇麑ε炫刃侣動浾弑硎?。
智能控制器作為產品的核心控制部件,滲透各個產業領域,從智能家電、電動工具、汽車電子,到新能源以及各類智能硬件設備,都扮演著大腦的核心角色。作為連接產業上下游的集成方案提供商,和而泰也整合了上下游資源,越來越多的新型傳感器應用到智能控制器領域。
“上世紀六七十年代,陀螺儀與加速度傳感器更多應用于航空航天領域。隨著微電子技術的快速發展,MEMS傳感器可以做到體積更小、功耗更低、成本也更有優勢,這類產品逐步轉移到汽車與消費類電子領域,大大提升了產品的創新空間與產品附加值?!卑浊謇f,隨著大數據與人工智能時代的到來,GPU的算力越來越強,更多的AI算法會大大拓展智能傳感器的應用空間。
相較于可見可感的硬件制造過程,軟件算法的“生產”事實上更難。
“硬件的設計驗證,具有成熟的設計體系保證,通過產品的功能測試、性能測試確保設計的有效性,通過標準化的生產流程管控確保產品質量。而軟件算法的有效性驗證和積累則需要更長的時間?!?/p>
和而泰在自身高速發展的同時,也見證了光明區科創產業的快速發展。
2013年,和而泰光明工業園竣工,其控制器業務遷至光明區。“起初,周邊產業配套尚未完善,上下游的溝通交流較為有限。這些年在光明區政府的推動下,越來越多的高新科技企業落戶光明。尤其是近幾年,光明區大力推進智能傳感器產業鏈建設,為公司上下游產業鏈的融合創造了便利條件?!卑浊謇f。
智能傳感器領域,如何把一流技術轉化成一流產品,需要工程型復合型實踐型人才,尤其是光、機、電、算四大領域。深圳市智能傳感行業協會聯合秘書長向澎湃新聞記者介紹,“工藝方面,需要不停打磨調試。德國、瑞典做百年企業,不斷打磨工藝,才磨出了高穩定性、高可靠性和高精度,這是經驗的積累,這個時間很難壓縮。”
此次傳感器與應用技術大會,中科飛龍、中科奇馭、博士科技、宇問測量、正宇興電子、飛渡微電子、泉州昆泰芯、南京思摩特、磁正智能科技、茂捷半導體等10家企業簽約落戶。他們將在光明布局MEMS傳感器研發中心、大灣區機器人研發中心、高層次人才培育中心、傳感器封測基地、傳感器芯片研發中心等項目,進一步助力光明傳感器產業集群發展。
生態搭建
珠三角消費電子發達,擁有MEMS傳感器的廣泛適用場景。為更好地拓展市場,寧波柯力傳感等一批長三角企業將南方總部布局光明區。
由深圳市智能傳感行業協會引入龍頭企業柯力傳感,與光明科發成立投資公司,圍繞柯力業務及產業鏈布局,打造集投資+研發+生產制造+公共服務為一體的柯力傳感谷。目前已完成投資入園企業6家,布局力學、電量、光纖、氣體、流量、光電等十多種傳感器,形成“傳感器森林”。
2022年6月,深圳發布培育發展智能傳感器產業集群行動計劃,將智能傳感器產業的重要程度提到一個高度。光明區承擔著建設深圳市智能傳感器中試熟化與產業示范區、產業集聚發展先鋒區、核心技術重要策源地的發展重任,聚焦智能傳感器設計、制造等環節。
2022年以來,光明區成功引進西門子工業軟件、德融寶、漢威科技等優質項目。作為轉型服務中心,智能傳感器分布式科研創新平臺德融寶也可以提供技術協作。
德融寶,全球最大智能傳感器產業數字平臺,由B2B平臺IndustryStock所屬企業德國媒體出版社有限公司所有。2023年,德融寶中國區總部落戶光明。
“二戰之后,傳感器行業在全球發展起來,中國技術目前和德國還有差距。我們平臺希望用3-5年時間縮短10-20年傳感器的中德產業落差。”德融寶CEO曾樹鑫告訴澎湃新聞記者,傳感器行業技術路徑的多元和應用場景的豐富,使其有別于傳統工業時代的價值鏈建設,是錨定需求的價值鏈。
落戶光明后,這家特色化的傳感器平臺,致力于提高市場透明度,完成供需雙方的多維度匹配。
“數據時代離不開感知,如安全方面需要對趨勢做出事先預判,就需要感知,而感知不是一次性的,是持續的數據積累,發現趨勢來進行判斷,就要依靠傳感器。以往我們粗放的管理,忽略了對它的需求。”曾樹鑫說。
空間支撐上,光明規劃了明湖智谷來打造智能傳感器專業化片區,將陸續釋放約一百萬平方米的高標準產業空間來支撐傳感器企業落地,滿足企業從研發到生產的需求。光明還同步打造了鳳凰廣場、科陸、新菲光、美信達、招商局科技園5個專業特色園區,為傳感產業發展提供充足的空間保障。
“光明的電子信息、高端裝備制造產業本體條件非常好,疊加科學城的研發、轉化優勢,在此基礎上做提升,聚焦智能傳感產業。”明湖智谷建設負責人黃景鑫對澎湃新聞記者表示,為更精準滿足智能傳感器企業的真實需求,團隊前期在光明區產業主管部門的支持下進行了五十多家企業的調研走訪,咨詢了半導體、智能傳感器等產業協會的專家,也邀請了專業工業廠房設計院參與設計方案討論。而后進行需求匯總分析,歷時大半年,設計出了符合目標產業門類生產需要的產業空間。
明湖智谷智能傳感器產業園設計了高標參數、高效物流,以及三廢處理空間、甲類倉庫、特氣罐、高負荷雙回路電力配置等專業配套,為戰略新興產業進駐提供滿足生產需求的低成本空間?!爱a品的制定本身也是漫長艱辛的過程。深圳本身土地緊缺,企業在深圳拿地相對艱難??萍?、人才及產業鏈是深圳產業發展的底色,這是企業留在深圳發展的最主要因素。我們園區盡可能為企業打造滿足其未來研發、生產、辦公需求的產品?!秉S景鑫說。
“政府花了大力氣”
為發展智能傳感器這一產業,光明區政府“花了大力氣”。采訪過程中,不少傳感器企業這樣表達。
“我們當時選這個產業去積極爭取,是做過很慎重的考慮和評估的,擺在和工業母機一樣重要的地位。”深圳光明區工信局相關負責人告訴澎湃新聞記者,智能傳感是作為接下來一個時期產業發展的基礎性原則來考量的。
光明區是深圳最早出臺智能傳感器產業集群專項政策的區域,并形成了富有光明科學城特色的“引導基金+產業基金+科學城母基金+種子基金+市場化基金”全生命周期基金體系。另外,政府下了大力氣推動深圳首條智能傳感器中試線落在光明。
這一領域中試線主要針對傳感器芯片流片制造、封測等環節,補齊短板。這是因為,傳感器企業往往專注于設計、研發環節,而生產制造還需要一定的生態,投入成本也較高。
與此同時,光明區不斷提升智能傳感產業的影響力。
光明區常態化開展“我幫企業找市場、找訂單、找資金”等專項行動,賦能傳感器產業高質量發展。產業大會的橋梁下,被光明產業支持政策及空間環境吸引落地的企業不少。此外,推動企業與企業、企業與高校之間的創新聯合體,幫助創新主體之間開展聯合攻關。而光明重點布局打造的合成生物與人工智能產業,也為傳感器企業提供了廣闊的應用場景。
“之前為找到合適的傳感器資源,需要大范圍進行合作對接,目標性不強。而現在可以在區域內找到合適的合作企業,提高了資源對接效率。”白清利說。今年3月,光明區與和而泰及其他相關傳感器企業聯合發起了智能傳感器公共研發平臺的創建,推動智能傳感器行業的快速發展。
“集成能力和應用能力是傳感器企業的核心能力。算法、光學、機電不是完全復制過去就可以。每一次針對客戶的需求,都要有新的技術突破。傳感器行業絕大部分是定制,很少能形成批量化生產,這和物聯網一脈相承。深圳配套產業能夠快速反應,不管多小的元器件,上下游都能找到快速去做。”深圳市智能傳感行業協會聯合秘書長告訴記者,國內傳感器的品質這些年快速提高,一般情境下的國產傳感器已經足夠,而且價格比國外產品低很多。
“深圳這邊的企業技術創新能力很強,精度也很高。產品端可以和國外抗衡,只是品牌和穩定性上,可能客戶的認知還有一段路要走。高精尖領域的突破,還是需要從基礎方面打地基。中國市場大,企業有動力不斷研究不斷創新?!?/p>
來源:澎湃新聞
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