从去年开始,华为缺芯事件让国家及制造企业进一步意识到核心技术缺失带来的风险性,尤其是政治经济环境风云变幻,不确定因素增多,促使核心技术国产化变得更为迫切。
据了解,目前,广西的森林资源二类调查已完成了一多半。过去五六年才能完成的工作,现在一两年就可以完成,且可以大量地节省人力物力。激光雷达技术通过在广西的大面积应用,也得到了进一步的修正,精准度大大提高,数值模型也更加丰富。眼下看来,鉴于当前林业发展形势和激光雷达在林业上的应用前景,建立切实可行的林业数据基础,对森林资源进行高效、精准、持续的动态监测,采用激光雷达技术无疑是最优解决方案。
“近两年,下游的系统厂商越来越主动接受国内传感器及芯片供应商,尤其是疫情发生后,部分客户受到国外供货较大影响,为此逐步意识到供应链多元化的重要性,这给我们带了机会。” 苏州纳芯微市场副总裁兼传感器产品线总监高洪连在接受盖世汽车采访时表示。同时,他指出,与十年前相比,国产传感器及芯片已经有了质的飞跃,上下游之间的匹配度越来越高,目前公司跟诸多车企及Tier1已经建立了相关合作。
红外光谱技术是一种通过分析化学物质的振动吸收来识别化学物质的强有力的技术,也是表征窄禁带半导体、量子阱发射器和热吸收体光学特性的有力手段。一般来说,每种材料都有自己的特征发射光谱,例如,气体有尖锐的发射线,光谱仪可以识别特定类型的气体分子。然而,大多数红外传感器没有波长分辨率,无法检测整个集成强度,从而限制了可以从材料中获取的信息。 WPI-MANA的新型多波长红外传感器具有超窄带分辨率和高方向性,因此它可以感应气体并测量物体的温度,而无需预先校准其发射强度和温度。
对此,微传智能科技(常州)有限公司销售经理朱一鸣亦表示同感:“的确,此前国内传感器主要依附于进口,但国内企业近年来在持续突破,在某些技术领域已经不亚于品牌,且在市场服务方面我们有着本土优势。如今,我们正不断加大研发投入,加持AI算法提高产品性能,同时加强品牌效应,努力制造更加优秀的国产传感器,希望能尽早帮助下游制造商摆脱进口依赖。”
其应用结果是,若在单个芯片上安装多波段红外传感器,其波长分辨率高达50 nm,指向性优于±1°,该新型多波长红外传感器或将成为世界上性能最高的红外传感器。同时这也有可能会带来一系列新产品,包括用于真温高温测量、气体成像、高角度分辨率的位置和运动传感、材料特定成像和环境感测的微型光谱红外设备。
整体来看,下游重视叠加上游供应商提升,国产化传感器市场正在迎来新的发展时期。与此同时,随着智能化、电气化及材料等方面的快速发展和升级,加上新基建等国家政策及重点项目的扶持和带动,进一步形成汽车传感器发展新动能。
激光雷达是一项主动遥感技术,相比其他技术手段,在大范围、高时效、高精度林木高度与林分垂直结构信息获取方面具有优势。通过几个扫描数据便可准确估测林分特征,测量森林冠层结构,如树高、胸高断面积以及林分蓄积量等。目前,发达国家大都已采用该技术进行全国性的森林资源调查。
根据工信部统计数据显示,2015年中国汽车传感器行业共计生产汽车传感器28亿只,同比2014年增长16.67%。2016年产量则达到32亿只,同比增长14.29%。近年来,智能网联及新能源汽车商业化进程加快,市场对传感器的需求量更是有增无减。
例如,一架装载激光雷达的小型飞机,飞行1个小时可采集300平方公里的森林数据,高效率的技术手段使外业人力和时间投入减少80%左右,所测量的树高精度达到95%以上,森林蓄积量精度达到90%以上,森林变化总体精度达到90%以上。
在此背景下,为提升市场竞争力,产业聚集效应明显。从传感器产业发展情况来看,此前小而散是产业较为显著的特征。据工信部统计,截至2015年底,我国整体从事传感器生产和研发的企、事业单位共1700余家,从事MEMS研制、生产的企业有170余家,其中中小型企业占比约94%。经过近几年的发展,目前,我国传感器产业已形成长三角、珠三角、东北、京津等产业聚集区。业内人士表示,随着业内公司的兼并重组,产业格局将进一步走向聚集。
据了解,激光雷达技术通过传感器发出的激光脉冲来测定目标物距离,可获得从森林冠层表面到林下地形之间的三维结构信息,并可通过模型产出森林生物量、碳汇、森林垂直结构空间格局等监测评估产品。
另从企业发展来看,盖世汽车在采访中发现,尽管市场机会较多,但企业对自身定位及发展方向较为务实明晰。高洪连在接受盖世汽车采访时多次提到“做自己擅长的事情”这一点,他指出:“尽管行业空间很大,但毕竟我们还是一个中小规模厂商,不可能做到全面覆盖。因此,主要还是围绕自己擅长的领域,紧跟市场趋势和技术潮流去做匹配。如传统燃油车MEMS芯片原来主要是由国外厂商提供,我们会结合国内排放法规进行开发,不断丰富产品线,给到客户更多选择。而在新能源方面,高压环境及新的电子电气架构对于传感器有新的增量需求,但要求也更高。因此,方向一定要明确,产品才能更好更快地落地,竞争力才能得以提升。”
对于此,无锡芯感智半导体有限公司总经理刘同庆表达了类似的观点:“此前很多传感器都是进口的,国内想在此领域突破,还是需要一定时间。因此,我们在产品拓展时没有直接涉入前装市场,而是从售后做起,当然前装市场产品不是没有,而是要等待时机。”
该新型多波长红外传感器可以探测特定波长的热辐射,并限制其入射方向。研究小组在金属表面绘制了周期性的电磁纳米吸收剂的图案,以便入射的热辐射平行于吸收剂的表面进行衍射和传播。衍射波在周期性金属表面上与表面等离子体激元杂化,并产生热信号,同时它在非常狭窄的窗口中以入射热辐射的角度和波长范围传播。
挑战与机遇并存,尽管国内传感器市场发展环境向好,但对于自主品牌来讲,要超越还是需要较长时间。
在高洪连看来,车企对传感器要求非常高,且此前的架构系统多以国外Tier1主导,因此对于自主品牌来讲,产品不但要符合国外的标准参数,可能还要做的更好,才有机会做一些替代。
其次,他认为人才及经验也是制约国内传感器产业发展的一大瓶颈。从目前国内的情况看,能够适应当今传感器技术发展需求的具有高水平的科研队伍及中青年科技专家、技术管干、学术带头人相对缺乏,使行业技术更新换代步伐慢,产业发展后劲不足。
除了以上外,一位业内人士表示,因行业发展规范尚未形成,导致国内传感器产品不配套且不成系列,重复生产、恶性竞争的现象的多发,使得产品可靠性较差、低端偏移较为严重,产业化程度与品种和系列不成正比。传感器国产化要实现,行业规范亟待完善。