可用于工程机械上液压传感器里的压敏芯片。
红网时刻新闻记者 彭超 长沙报道
人潮拥挤的展厅里,两位老人走进来了,他们目光搜寻了一会,随后停留在其中一个展位上。
这是两位老工程师,其中一位姓吴的老人,自上世纪90年代就开始传感器相关领域研究。在2020年长沙网络安全·智能制造大会开幕的这天,他们径直穿过人群,走向了湖南启泰传感科技有限公司的展位。
“听说你们实现了量产,这是真的吗?”老人拿起展示用的一颗芯片,形如“小纽扣”,直径不过五六毫米。就是这颗“小纽扣”,打破了欧美日企业长达30多年的核心技术垄断,解决了困扰三一重工、中联重科等国内工程机械巨头的难题。
这颗“小纽扣”,叫压敏传感芯片,它可以非常精确地把压力数据转换为电子信号,传送到接收处理终端,被广泛应用于工程机械、轨道交通、汽车、消防、智慧城市、石油化工、航空航天等领域。但长期以来,压敏传感芯片的技术和市场几乎被欧美日企业占据。
对于老人的提问,已近花甲之年的启泰传感董事长兼总经理王国秋微笑点了点头,姓吴的老人不由地伸出了大拇指。正是王国秋带领一帮人,建成国内首条完全自主知识产权的压敏芯片生产线,攻克“国产芯”生产全流程的难题,填补了这一领域工厂化生产线的国内空白。
进入21世纪,正是长沙工程机械崛起之时,三一重工、中联重科、山河智能等为代表的企业异军突起,在世界工程机械产业中频频亮剑。但忧心的是,以压敏芯片为核心的液压传感器等关键零部件长期依赖进口。
“压敏传感芯片的技术和市场,曾长期被日本、英国、德国、瑞士等国外企业占据,民品市场国内自给率几乎是0,我就是想改变这种状况。”身为大学教授的王国秋骨子里有种“书生气”。对他来说,“下海”理所当然要找少人涉足的领域。
启泰传感生产园区。
说干就干,2006年,王国秋创建启泰传感,着手压敏芯片的研发生产。实际上,从2000年开始,王国秋就一直从事芯片设计,这让他有着干事的底气。
但从0到1的难度远超王国秋的预料:启泰传感的压敏芯片线,因其基底材料区别于传统硅基而采用特种金属,所以无法直接购买使用现有的设备,复制成熟的硅工艺,从材料、设备到技术、工艺,无人可以提供完全配套的体系,必须自己研发,自给自足。
基底材料一箩筐一箩筐地被烧坏报废,买材料、买设备、做实验,王国秋个人投资的200万元很快就没了,还欠下了一堆债,甚至过年的时候都有人上门讨债.......回忆起种种困境,王国秋近乎崩溃:“做芯片真的很难!”
曾想过一百次要放弃,又实在是割舍不下,王国秋说,“这辈子已经注定了与小小芯片有难解之缘。”
启泰传感车间。
长风破浪会有时,直挂云帆济沧海。
2016年,经过整整10年的技术攻关,金属基压敏芯片关键技术、设备和工艺的“堡垒”被攻克。到了2019年,启泰传感最终打破欧美日企业核心技术垄断,攻克了困扰我国30年之久的金属基MEMS压敏芯片关键核心技术,研发了完整的工厂化规模生产工艺,建立了我国第一条金属基薄膜压敏芯片规模量产线,在长沙成功下线首批国产金属基压敏芯片,花费高达2.5亿元。
“早先国内一粒芯片要过万元,如今通过全自动生产后市场价格不到200元。”王国秋透露,工程机械业成本控制非常关键,在传感器领域,以前一直是国外品牌垄断市场,国产产品入市后,以优势性价比占领中国市场,使得价格比国外品牌低30%至50%。
“2023年启泰传感在工程机械行业销售破6000万元,2024年将奋力冲刺2亿元,争取不远的将来完成中国三分之一的进口替代,让这个领域的‘卡脖子’成为历史。”王国秋信心满满。
为了梦中的“中国芯”,那些年,王国秋放弃出国拿高薪的机会,克制投身房地产、股市、互联网行业赚快钱的冲动,一直住在简易的公房里。
“我坚持最初的梦想,相信它一定会开花。”王国秋的眼睛里有光。
启泰传感自主研发的高端压力传感器。
石以砥焉,化钝为利。
好消息不断传来:2023年11月,启泰传感相继和三一集团、中联重科签下2024年的年度合同;2024年的客户名单里,还会添上徐工和柳工这样的工程机械巨头,这意味着中国工程机械设备上的传感器一直被欧美国家垄断的局面正被改变。“我们打破了国外技术、工艺、设备的封锁,实现了全国产化。”王国秋表示。
启泰传感自主研发的液压传感器装配线目前已经开始量产,可完全解决长沙乃至全国工程机械产业的液压传感器配套需求。“我们计算过,湖南工程机械液压传感器的年需求为80万支,公司的流水线设备达产后年产能200万支,完全可以实现本地配套。”王国秋说。
除了涉足工程机械,启泰传感生产的新能源汽车空调传感器也已在欧洲知名车企测试通过,单价只有进口的十分之一。目前,启泰传感专为汽车产业研发的第二条金属基压敏芯片生产线正在建设之中,有望在2025年投产,届时,启泰传感产能可达年产3000万颗传感器芯片。
启泰传感创始人王国秋教授在生产车间和研发人员交谈。
从2000年到2023年,从芯片设计到芯片制造,王国秋的23年光阴似箭,终有所获。
“公司争取2025年前后在科创板上市,同时把传感器的品种范围扩充到温度传感器、湿度传感器、位移传感器、角度传感器等,力争成为中国智能化领域一张亮丽的名片。”在王国秋的心中,打造“中国芯”的夙愿永远不会止步。
目前,长沙在集成电路产业领域形成了长沙高新区、长沙经开区、浏阳经开区等三大产业集聚区,芯片四大件中的CPU、GPU、DSP、FPGA,长沙占了三大件,是目前全国唯一能够实现芯片三大件设计国产自主的城市,填补了多项国产芯空白,有实力成为继北京、上海、深圳之后的“中国国产芯片第四城”。
“古之立大志者,不惟有超世之才,亦必有坚韧不拔之志。”在以王国秋为代表的诸多行业领军人物孜孜不倦的追求下,成事立业的梦想正照进现实。
来源:红网
作者:彭超
编辑:韩阳
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