材料展示

光的模样我知道!

时间: 2024-02-25 08:21:43 作者: 材料展示

  红外探测器芯片是红外探测系统的核心,也曾是我国遭受“卡脖子”的核心元器件。湖北武汉的一家公司让红外探测器芯片从受制于人到实现自主知识产权国产化,仅在2022年就交付出了超过百万片的红外芯片,这背后是八年磨一剑,近20亿元的真金白银。中国之声特别策划《隐形冠军》今天来到中国光谷,带你感受跃动在千行百业的中国“红外芯”。

  湖北武汉,盛夏的暑气蒸腾在大地之上,走进高德红外终端生产线,却像走入另一个世界。在面积4500平方米的洁净车间里,温度常年保持在22摄氏度,明亮的生产线上,全身穿着静电服的工作人员伏案埋首,认真地调试着手中的红外热成像设备。高德红外智感科技生产供应链总监吕道兴和记者说,每位走进生产车间的访客,都需要穿戴全套的静电服。

  吕道兴:我们现在穿的这个是静电服,上线的时候,要带这个静电手环,腕带会跟我们的整个静电接地,会连接,确保每一位员工他生产作业的时候,他所有的静电是可以及时释放掉。保证我们的产品,不受静电的这种损伤。

  生产车间仿佛一间大型的实验室,生产线上的产品也同样科技感满满。透过生产线的测试屏幕,眼前熟悉的一切展现出另一番面貌,肉眼见到的图像转化为不一样的温度的色块,跳动在屏幕之上。工作人员正在调试的是销往海外市场的观瞄型热成像夜视仪,大小类似单筒望远镜的成像仪,可以帮助户外徒步探险者在恶劣天气探清情况。吕道兴说,这样的运用场景只是红外热成像技术“见所未见”的其中一种。

  吕道兴:任何物体,只要它在高于零下273度,这个绝对零度的情况下,它都会有能量辐射的,比如说我看咱们这位员工,耳廓为什么这里是黑黑的,然后脸又是高亮色,就是它散发出来的能量温度是不一样的。探测器就可以捕捉到它的能量,然后通过我们的光电信号来进行数据转换,包括我们自己的成像算法,最终以这种成像的形式来展现给人的眼睛,所以我们红外就是“见所未见”。

  除了夜视仪,车间内的不同生产线上还在生产着高端测温、车载红外模组等不同的产品,被大范围的应用到工业测温、消防救援、智能驾驶等众多领域,在民用热成像市场的占有率居中国第一、全球第二。由于红外热成像的产品品类丰富但单品量小,这里的生产线采取批量化与柔性化生产相结合的方式,每年能够稳定产出150万台各类红外产品,销往全世界70多个国家。吕道兴说,放在依赖进口芯片的十年前,这样的数字仿佛天方夜谭。

  吕道兴:在我们建立自己的完整的生产链之前的话,我们都是要跟国外去买的这个进口的芯片,可能他会卖,也可能他不卖,你花了钱也买不到好的,原来的价格会非常高。

  红外芯片对于红外热成像系统而言,是名副其实的“心脏”,它的技术水平直接决定了红外热成像系统的灵敏度,也正因如此,发达国家长期对红外芯片实行严格的出口审批制度。2008年,权衡再三,高德红外决定走上自主研发之路。

  十米展柜,八年征程!走进红外产品的公司展厅,首先映入眼帘的就是一排排红外芯片,短短不到十米的展柜,简要地展示了红外芯片从原材料到成品的工序步骤,一眼就能望到头,但却浓缩了企业自主创新的艰苦征程。对参与了红外芯片国产化历程的高德红外智感科学技术产品总监张腾来说,这条路就像陪伴自己的孩子度过了十年寒窗苦读。

  张腾:我们产品从零到一,特别像养孩子,不管别人怎么去想,我们要相信自身的这个孩子。

  2012年,张腾刚刚来到公司工作时,这条荆棘丛生的研发之路刚刚走了一半,自主研发的芯片实现了从0到1的突破,但怎么让芯片从实验室走向市场?怎么让芯片在批量化生产中也能维持稳定性很高?当公司将自己的产品换用国产芯片后,出售的收益一度从3亿元跌到2000万,一系列问题摆在科研团队面前。

  张腾:芯片产出,少则两三百个工序,多则可能七八百个工序,所有的工序你没有一个现成的模板给你直接去执行。没有人才,没有资金,也没有学科的储备。所有的工艺全是封锁的。要去培植我们的供应链,让设备达到该有的一个精度。这样的一个过程真的就是靠烧钱,燃烧自己的耐心,一步一步摸索出来的。

  一步一步摸着石头过河,哪怕磕得头破血流也绝不回头!历经八年时间,投入近20亿元,成千上万次的实验,2017年,由中国自主研发的“红外芯片”终于面世,同一年,高德红外的芯片业务也第一次实现盈利,此后几乎每年都翻倍增长。

  得益于核心技术与全产业链的自主可控,红外芯片的成本一下子就下降,从曾经的几十万也难求一片,到现在进入千元时代。红外科学技术产品迎来了飞入寻常百姓家的契机,也为千行百业的迭代更新带来了更大的想象空间。

  张腾:比如说像我们现在服务的电网公司。以前,可能就是一个检测设备的供应商,像我们现在做的这些方案的话,智能化、无人化,数据被采集来之后,配合上我们软件平台的智能的算法,它会识别这个设备的状态,设备的缺陷,然后给你一个维修的建议,过去在大多数情况下要花两三天时间做的一个事情,那么你现在基本上可能就每一个小时,就查收一下这个信息。让科技,去改变人的生活,帮人去减负。

  从造产品到建生态,通过与各行业解决方案商合作,实现企业优势互补、资源共享,吸引更多行业外企业快速进入,以此推动红外热成像技术的规模化、多样化、普及化和消费化,红外生态圈的打造,也在为生产线输送着源源不断的订单。

  吕道兴:我原来进公司的时候,应用的场景更多的是传统的这种电力,或者这种巡检的,需求会比较窄。但是现在的话,那我们经过我们自己的完整的生产链,研产销一体,我们现在研发投入也都是保持整个出售的收益的20%以上的研发投入,再加上我们整个的产能的扩充,每年的40%以上的复合增长率,这是我们最低的要求。

  如今,这颗以自主创新铸就的中国红外“芯”已经跃动在千行百业,而在高德红外所坐落的中国光谷——武汉东湖新技术开发区内,自主创新的基因还在种下的一枚枚属于中国“芯片”,全国首个400G相干商用硅光收发芯片、全球首款128层三维闪存存储芯片……追光逐芯的多项成果接连涌现,光电子信息产业规模已突破5000亿元,成为武汉乃至湖北经济稳步的增长重要动力。光谷创新发展研究院院长赵荣凯表示,科技的自立自强是光谷光电子信息产业迈向万亿产业集群的底气所在。

  赵荣凯:光谷的光电子信息产业独树一帜,是代表国家参与全球竞争的国家队。世界级产业集群一个核心的特征就是要自主安全,必须要依靠科学技术的自立自强来实现。从这个意义上来讲,我们应该做更多的世界前沿的技术,我们要推动这些技术的转化,培育科技领军企业,来带动整个世界级的光电的信息产业集群的实现。

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