紅外探測(cè)器芯片是紅外探測(cè)系統(tǒng)的核心,也曾是我國(guó)遭受“卡脖子”的核心元器件。湖北武漢的一家企業(yè)讓紅外探測(cè)器芯片從受制于人到實(shí)現(xiàn)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)國(guó)產(chǎn)化,僅在2022年就交付出了超過(guò)百萬(wàn)片的紅外芯片,這背后是八年磨一劍,近20億元的真金白銀。中國(guó)之聲特別策劃《隱形冠軍》今天來(lái)到中國(guó)光谷,帶你感受躍動(dòng)在千行百業(yè)的中國(guó)“紅外芯”。
見(jiàn)所未見(jiàn)!光的模樣,我知道!
湖北武漢,盛夏的暑氣蒸騰在大地之上,走進(jìn)高德紅外終端生產(chǎn)線,卻像走入另一個(gè)世界。在面積4500平方米的潔凈車(chē)間里,溫度常年保持在22攝氏度,明亮的生產(chǎn)線上,全身穿著靜電服的工作人員伏案埋首,認(rèn)真地調(diào)試著手中的紅外熱成像設(shè)備。高德紅外智感科技生產(chǎn)供應(yīng)鏈總監(jiān)呂道興告訴記者,每位走進(jìn)生產(chǎn)車(chē)間的訪客,都需要穿戴全套的靜電服。
呂道興:我們現(xiàn)在穿的這個(gè)是靜電服,上線的時(shí)候,要帶這個(gè)靜電手環(huán),腕帶會(huì)跟我們的整個(gè)靜電接地,會(huì)連接,確保每一位員工他生產(chǎn)作業(yè)的時(shí)候,他所有的靜電是可以及時(shí)釋放掉。保證我們的產(chǎn)品,不受靜電的這種損傷。
常年22攝氏度的車(chē)間長(zhǎng)這樣
生產(chǎn)車(chē)間仿佛一間大型的實(shí)驗(yàn)室,生產(chǎn)線上的產(chǎn)品也同樣科技感滿(mǎn)滿(mǎn)。透過(guò)生產(chǎn)線的測(cè)試屏幕,眼前熟悉的一切展現(xiàn)出另一番面貌,肉眼見(jiàn)到的圖像轉(zhuǎn)化為不同溫度的色塊,跳動(dòng)在屏幕之上。工作人員正在調(diào)試的是銷(xiāo)往海外市場(chǎng)的觀瞄型熱成像夜視儀,大小類(lèi)似單筒望遠(yuǎn)鏡的成像儀,能夠幫助戶(hù)外徒步探險(xiǎn)者在惡劣天氣探清情況。呂道興說(shuō),這樣的運(yùn)用場(chǎng)景只是紅外熱成像技術(shù)“見(jiàn)所未見(jiàn)”的其中一種。
呂道興:任何物體,只要它在高于零下273度,這個(gè)絕對(duì)零度的情況下,它都會(huì)有能量輻射的,比如說(shuō)我看咱們這位員工,耳廓為什么這里是黑黑的,然后臉又是高亮色,就是它散發(fā)出來(lái)的能量溫度是不一樣的。探測(cè)器就可以捕捉到它的能量,然后通過(guò)我們的光電信號(hào)來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換,包括我們自己的成像算法,最終以這種成像的形式來(lái)展現(xiàn)給人的眼睛,所以我們紅外就是“見(jiàn)所未見(jiàn)”。
紅外熱成像黃鶴樓,你見(jiàn)過(guò)嗎?
除了夜視儀,車(chē)間內(nèi)的不同生產(chǎn)線上還在生產(chǎn)著高端測(cè)溫、車(chē)載紅外模組等不同的產(chǎn)品,被廣泛應(yīng)用到工業(yè)測(cè)溫、消防救援、智能駕駛等眾多領(lǐng)域,在民用熱成像市場(chǎng)的占有率居中國(guó)第一、全球第二。由于紅外熱成像的產(chǎn)品品類(lèi)豐富但單品量小,這里的生產(chǎn)線采取批量化與柔性化生產(chǎn)相結(jié)合的方式,每年能夠穩(wěn)定產(chǎn)出150萬(wàn)臺(tái)各類(lèi)紅外產(chǎn)品,銷(xiāo)往全世界70多個(gè)國(guó)家。呂道興說(shuō),放在依賴(lài)進(jìn)口芯片的十年前,這樣的數(shù)字仿佛天方夜譚。
呂道興:在我們建立自己的完整的生產(chǎn)鏈之前的話,我們都是要跟國(guó)外去買(mǎi)的這個(gè)進(jìn)口的芯片,可能他會(huì)賣(mài),也可能他不賣(mài),你花了錢(qián)也買(mǎi)不到好的,原來(lái)的價(jià)格會(huì)非常高。
十米展柜八年征程!中國(guó)紅外“芯”這樣鑄就
紅外芯片對(duì)于紅外熱成像系統(tǒng)而言,是名副其實(shí)的“心臟”,它的技術(shù)水平直接決定了紅外熱成像系統(tǒng)的靈敏度,也正因如此,發(fā)達(dá)國(guó)家長(zhǎng)期對(duì)紅外芯片實(shí)行嚴(yán)格的出口審批制度。2008年,權(quán)衡再三,高德紅外決定走上自主研發(fā)之路。
十米展柜,八年征程!走進(jìn)紅外產(chǎn)品的公司展廳,首先映入眼簾的就是一排排紅外芯片,短短不到十米的展柜,簡(jiǎn)要地展示了紅外芯片從原材料到成品的工序步驟,一眼就能望到頭,但卻濃縮了企業(yè)自主創(chuàng)新的艱苦征程。對(duì)參與了紅外芯片國(guó)產(chǎn)化歷程的高德紅外智感科技產(chǎn)品總監(jiān)張騰來(lái)說(shuō),這條路就像陪伴自己的孩子度過(guò)了十年寒窗苦讀。
張騰:我們產(chǎn)品從零到一,特別像養(yǎng)孩子,不管別人怎么去想,我們要相信自己的這個(gè)孩子。
高德紅外探測(cè)器紅外芯片研制
2012年,張騰剛剛來(lái)到公司工作時(shí),這條荊棘叢生的研發(fā)之路剛剛走了一半,自主研發(fā)的芯片實(shí)現(xiàn)了從0到1的突破,但怎么讓芯片從實(shí)驗(yàn)室走向市場(chǎng)?怎么讓芯片在批量化生產(chǎn)中也能維持性能穩(wěn)定?當(dāng)公司將自己的產(chǎn)品換用國(guó)產(chǎn)芯片后,銷(xiāo)售收入一度從3億元跌到2000萬(wàn),一系列問(wèn)題擺在科研團(tuán)隊(duì)面前。
張騰:芯片生產(chǎn)出來(lái),少則兩三百個(gè)工序,多則可能七八百個(gè)工序,所有的工序你沒(méi)有一個(gè)現(xiàn)成的模板給你直接去執(zhí)行。沒(méi)有人才,沒(méi)有資金,也沒(méi)有學(xué)科的儲(chǔ)備。所有的工藝全是封鎖的。要去培植我們的供應(yīng)鏈,讓設(shè)備達(dá)到該有的一個(gè)精度。這個(gè)過(guò)程真的就是靠燒錢(qián),燃燒自己的耐心,一步一步摸索出來(lái)的。
一步一步摸著石頭過(guò)河,哪怕磕得頭破血流也絕不回頭!歷經(jīng)八年時(shí)間,投入近20億元,成千上萬(wàn)次的實(shí)驗(yàn),2017年,由中國(guó)自主研發(fā)的“紅外芯片”終于面世,同一年,高德紅外的芯片業(yè)務(wù)也第一次實(shí)現(xiàn)盈利,此后幾乎每年都翻倍增長(zhǎng)。
追光逐芯向著世界級(jí)產(chǎn)業(yè)集群,出發(fā)!
得益于核心技術(shù)與全產(chǎn)業(yè)鏈的自主可控,紅外芯片的成本大幅下降,從曾經(jīng)的幾十萬(wàn)也難求一片,到現(xiàn)在進(jìn)入千元時(shí)代。紅外科技產(chǎn)品迎來(lái)了飛入尋常百姓家的契機(jī),也為千行百業(yè)的迭代更新帶來(lái)了更大的想象空間。
張騰:比如說(shuō)像我們現(xiàn)在服務(wù)的電網(wǎng)公司。以前,可能就是一個(gè)檢測(cè)設(shè)備的供應(yīng)商,像我們現(xiàn)在做的這些方案的話,智能化、無(wú)人化,數(shù)據(jù)被采集來(lái)之后,配合上我們軟件平臺(tái)的智能的算法,它會(huì)識(shí)別這個(gè)設(shè)備的狀態(tài),設(shè)備的缺陷,然后給你一個(gè)維修的建議,過(guò)去可能需要花兩三天時(shí)間做的一個(gè)事情,那么你現(xiàn)在基本上可能就每一個(gè)小時(shí),就查收一下這個(gè)信息。讓科技,去改變?nèi)说纳?,幫人去減負(fù)。
電力巡檢
從造產(chǎn)品到建生態(tài),通過(guò)與各行業(yè)解決方案商合作,實(shí)現(xiàn)企業(yè)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)、資源共享,吸引更多行業(yè)外企業(yè)快速進(jìn)入,以此推動(dòng)紅外熱成像技術(shù)的規(guī)?;?、多樣化、普及化和消費(fèi)化,紅外生態(tài)圈的打造,也在為生產(chǎn)線輸送著源源不斷的訂單。
呂道興:我原來(lái)進(jìn)公司的時(shí)候,應(yīng)用的場(chǎng)景更多的是傳統(tǒng)的這種電力,或者這種巡檢的,需求會(huì)比較窄。但是現(xiàn)在的話,那我們經(jīng)過(guò)我們自己的完整的生產(chǎn)鏈,研產(chǎn)銷(xiāo)一體,我們現(xiàn)在研發(fā)投入也都是保持整個(gè)銷(xiāo)售收入的20%以上的研發(fā)投入,再加上我們整個(gè)的產(chǎn)能的擴(kuò)充,每年的40%以上的復(fù)合增長(zhǎng)率,這是我們最低的要求。
如今,這顆以自主創(chuàng)新鑄就的中國(guó)紅外“芯”已經(jīng)躍動(dòng)在千行百業(yè),而在高德紅外所坐落的中國(guó)光谷——武漢東湖新技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)內(nèi),自主創(chuàng)新的基因還在種下的一枚枚屬于中國(guó)“芯片”,全國(guó)首個(gè)400G相干商用硅光收發(fā)芯片、全球首款128層三維閃存存儲(chǔ)芯片……追光逐芯的多項(xiàng)成果接連涌現(xiàn),光電子信息產(chǎn)業(yè)規(guī)模已突破5000億元,成為武漢乃至湖北經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)重要?jiǎng)恿Α9夤葎?chuàng)新發(fā)展研究院院長(zhǎng)趙榮凱表示,科技的自立自強(qiáng)是光谷光電子信息產(chǎn)業(yè)邁向萬(wàn)億產(chǎn)業(yè)集群的底氣所在。
趙榮凱:光谷的光電子信息產(chǎn)業(yè)獨(dú)樹(shù)一幟,是代表國(guó)家參與全球競(jìng)爭(zhēng)的國(guó)家隊(duì)。世界級(jí)產(chǎn)業(yè)集群一個(gè)核心的特征就是要自主安全,必須要依靠科技的自立自強(qiáng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。從這個(gè)意義上來(lái)講,我們需要做更多的世界前沿的技術(shù),我們要推動(dòng)這些技術(shù)的轉(zhuǎn)化,培育科技領(lǐng)軍企業(yè),來(lái)帶動(dòng)整個(gè)世界級(jí)的光電的信息產(chǎn)業(yè)集群的實(shí)現(xiàn)。
來(lái)源:央視新聞、中國(guó)之聲
策劃:張棉棉
記者:凌姝 王澤華