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四方光電：用光電感知世界，用科技探索未來

2022-06-10 09:46:02來源：儀表網(wǎng) 閱讀量：92 評論

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導(dǎo)讀：觀察儀器儀表產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟“成色”，既要用好望遠(yuǎn)鏡，登高望遠(yuǎn)看清發(fā)展趨勢；也要用好放大鏡，細(xì)致微觀企業(yè)是否“顏值高”“體格壯”“氣質(zhì)好”“活力旺”。

　　透過企業(yè)之窗，感知儀器儀表產(chǎn)業(yè)脈動！儀器儀表產(chǎn)業(yè)邁向高質(zhì)量發(fā)展，動力勢能來自一個個企業(yè)細(xì)胞釋放的強大活力。因此，觀察儀器儀表產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟“成色”，既要用好望遠(yuǎn)鏡，登高望遠(yuǎn)看清發(fā)展趨勢；也要用好放大鏡，細(xì)致微觀企業(yè)是否“顏值高”“體格壯”“氣質(zhì)好”“活力旺”。
 
　　為此，儀表網(wǎng)特推出《封面企業(yè)》系列報道，從企業(yè)看行業(yè)，從行業(yè)看經(jīng)濟，站在新征程新起點，為中國儀器儀表產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展吹響號角。
 

 

　　萬物互聯(lián)時代到來，傳感器行業(yè)迎上了“風(fēng)口”。在未來科技和經(jīng)濟社會發(fā)展中，傳感器將會扮演一個什么樣的角色？四方光電股份有限公司(以下稱“四方光電”)作為氣體傳感器代表性企業(yè)，在國產(chǎn)化替代方面做了哪些努力？又取得了哪些成果？本期《封面企業(yè)》讓我們一起走進(jìn)四方光電。
 
　　首先請介紹一下四方光電的基本情況，公司的產(chǎn)品線都包括哪些主要產(chǎn)品？市場應(yīng)用如何？
 
　　四方光電：四方光電是一家從事智能氣體傳感器和高端氣體分析儀器研發(fā)和生產(chǎn)的科創(chuàng)板上市企業(yè)(股票代碼688665)。公司2003年成立于武漢“光谷”，形成了包括光學(xué)(紅外、紫外、光散射、激光拉曼)、超聲波、MEMS金屬氧化物半導(dǎo)體 (MOX)、電化學(xué)、陶瓷厚膜工藝高溫固體電解質(zhì)等原理的氣體傳感技術(shù)平臺，擁有100余項國內(nèi)外專利，形成了氣體傳感器、氣體分析儀器兩大類產(chǎn)品，廣泛應(yīng)用于空氣品質(zhì)、環(huán)境監(jiān)測、工業(yè)過程、安全監(jiān)測、健康醫(yī)療、智慧計量等領(lǐng)域。
 
　　公司氣體傳感器主要包括空氣品質(zhì)氣體傳感器、醫(yī)療健康氣體傳感器、安全監(jiān)控氣體傳感器三大類。其中：
 
　　空氣品質(zhì)氣體傳感器主要包括粉塵傳感器、CO2氣體傳感器、VOC氣體傳感器，以及集成前述兩個或兩個以上測量單元的集成空氣品質(zhì)傳感器模塊和空氣品質(zhì)檢測儀；同時，公司積極布局將氣體傳感與控制相結(jié)合的控制器產(chǎn)品。上述產(chǎn)品可實時監(jiān)測室內(nèi)、車內(nèi)、室外大氣環(huán)境，避免有害或過高濃度氣體對人體健康造成不利影響。
 
　　醫(yī)療健康氣體傳感器主要是基于超聲波技術(shù)的氧氣傳感器，配套于制氧機、呼吸機。同時，公司還開發(fā)了肺功能檢查儀，主要用于慢阻肺的篩查。
 
　　安全監(jiān)控氣體傳感器可用于檢測二氧化碳、甲烷、可燃性制冷劑等氣體濃度，起到特殊場合氣體濃度控制及危險現(xiàn)場氣體泄漏預(yù)警作用。
 
　　氣體分析儀器產(chǎn)品主要包括煙氣分析儀器、尾氣分析儀器、煤氣分析儀器、沼氣分析儀器，用于環(huán)境監(jiān)測、工業(yè)過程等領(lǐng)域。根據(jù)行業(yè)特點以及客戶需求，公司提供從氣體分析傳感器模組、氣體分析儀器到氣體分析系統(tǒng)的完整產(chǎn)品序列。
 
　　除上述針對氣體濃度檢測的氣體傳感器外，公司在基于流量測量的智慧計量領(lǐng)域也有完整布局。公司的超聲波燃?xì)獗?、超聲波流量計等產(chǎn)品，已經(jīng)大規(guī)模投入市場。
 
　　憑借長期的技術(shù)積淀、良好的產(chǎn)品性能及國際化視野，公司已取得多家國內(nèi)外企業(yè)的認(rèn)可。公司的氣體傳感器已配套于美的、格力、海爾、海信、小米、萊克電氣、魚躍醫(yī)療、飛利浦、大金、松下、一汽大眾、法雷奧、馬勒、德國博世等國內(nèi)外品牌。
 
　　在氣體傳感器領(lǐng)域，四方光電處于什么樣的地位，有哪些競爭對手？公司的競爭優(yōu)勢表現(xiàn)在哪些方面？
 
　　四方光電：四方光電是我國氣體傳感器行業(yè)代表性企業(yè)。國際半導(dǎo)體行業(yè)研究機構(gòu)Yole Développement在其公布的《氣體與顆粒物傳感器報告(2018)》中，將公司列為中國氣體與顆粒物傳感器市場主要參與者，并表明公司具有MOS/MEMS、紅外、電化學(xué)、光散射等技術(shù)，是國內(nèi)僅有的三家全面掌握上述技術(shù)的企業(yè)之一。根據(jù)工信部電子信息司、中國電子技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化研究院編寫的《智能傳感器型譜體系與發(fā)展戰(zhàn)略白皮書》，公司是國內(nèi)“氣體和顆粒物傳感器型譜體系”的主要廠商和代表性企業(yè)，并榮獲中國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟“最具影響力物聯(lián)網(wǎng)傳感企業(yè)獎”。公司主要競爭對手包括盛思銳(Sensirion)、森爾(Senseair)等國外企業(yè)。
 
　　自成立以來，公司在專業(yè)技術(shù)團(tuán)隊的帶領(lǐng)及完善管理體制的保障下，逐步在研發(fā)能力、技術(shù)水平、產(chǎn)品矩陣、規(guī)模生產(chǎn)、客戶資源及應(yīng)用領(lǐng)域等多方面形成自身獨特的競爭優(yōu)勢，從而形成較強的抗風(fēng)險能力和可持續(xù)發(fā)展能力。
 
　　(1)自主研發(fā)和持續(xù)創(chuàng)新優(yōu)勢
 
　　公司技術(shù)團(tuán)隊匯集了一批行業(yè)內(nèi)高層次研究人才。公司創(chuàng)始人、董事長兼總經(jīng)理熊友輝博士畢業(yè)于華中科技大學(xué)熱能工程專業(yè)，且擁有中歐國際工商學(xué)院高級工商管理碩士學(xué)位，為正高職高級工程師、享受國務(wù)院特殊津貼專家、湖北省突出貢獻(xiàn)中青年專家，現(xiàn)任中國科學(xué)技術(shù)協(xié)會第九次全國代表大會代表、中國儀器儀表學(xué)會理事、中國儀器儀表學(xué)會分析儀器分會副理事長。公司創(chuàng)始人、副總經(jīng)理劉志強先生畢業(yè)于華中科技大學(xué)電工理論與新技術(shù)專業(yè)，為正高職高級工程師，是空氣凈化器(中國)行業(yè)聯(lián)盟專家委員會技術(shù)專家。
 
　　公司以湖北省氣體分析儀器儀表工程技術(shù)研究中心、湖北省省級企業(yè)技術(shù)中心為依托，通過長期培養(yǎng)和引進(jìn)，組建了具有創(chuàng)造力的研發(fā)技術(shù)團(tuán)隊。截至2019年12月31日，公司研發(fā)人員數(shù)量達(dá)到108人，人員背景覆蓋物理、光學(xué)、材料學(xué)、電子工程、工業(yè)自動化、機械設(shè)計、軟件工程等專業(yè)，形成了一支在氣體傳感器及氣體分析儀器研究開發(fā)方面具有較強理論功底和豐富開發(fā)經(jīng)驗的隊伍。
 
　　(2)技術(shù)平臺全面
 
　　公司及子公司湖北銳意均為高新技術(shù)企業(yè)、2019年工業(yè)強基傳感器“一條龍”應(yīng)用計劃示范企業(yè)，已合計獲得101項專利，其中包括33項境內(nèi)外發(fā)明專利，并獲得國家重點新產(chǎn)品4項，通過省級科技成果鑒定4項，獲得湖北省專利金獎1項。
 
　　經(jīng)過長期潛心研發(fā)，公司已較為全面地掌握了氣體傳感核心技術(shù)平臺，擁有包括非分光紅外(NDIR)、光散射探測(LSD)、超聲波(Ultrasonic)、紫外差分吸收光譜(UV-DOAS)、熱導(dǎo)(TCD)、激光拉曼(LRD)在內(nèi)的技術(shù)積累，構(gòu)建了較為完整且定位高端的氣體傳感技術(shù)體系，尤以光學(xué)技術(shù)最為突出。通過上述技術(shù)平臺的杠桿撬動作用，公司能夠憑借一項技術(shù)或多項技術(shù)的組合進(jìn)入到諸多終端市場和具體應(yīng)用領(lǐng)域，從而最大化研發(fā)投入的產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化效率和經(jīng)濟價值。
 
　　目前，公司已儲備有超低功耗CO2氣體傳感器、紅外雙光源CO2氣體傳感器、粉塵傳感器自動粒子識別、甲醛傳感器抗干擾、超聲波麻醉氣體檢測、肺功能檢查儀、發(fā)動機O2及NOx傳感器、超聲波燃?xì)獗淼确矫婧诵募夹g(shù)。未來，憑借前瞻性戰(zhàn)略部署、長期積累的核心技術(shù)及產(chǎn)業(yè)化轉(zhuǎn)化能力，并借助產(chǎn)學(xué)研合作單位的力量，公司將在氣體傳感領(lǐng)域持續(xù)突破，推動我國氣體傳感器及氣體分析儀器行業(yè)不斷向前發(fā)展。
 
　　(3)產(chǎn)品種類豐富、滿足客戶“一站式采購”需求
 
　　公司產(chǎn)品覆蓋氣體濃度、流量檢測兩個維度。公司可以根據(jù)客戶需要提供集成粉塵、CO2、甲醛等檢測功能的定制化氣體傳感器產(chǎn)品；公司在氣體分析儀器領(lǐng)域可根據(jù)客戶需要集成微流紅外、熱電堆紅外、紫外差分吸收光譜等多種技術(shù)、形成綜合解決方案。公司在超聲波燃?xì)獗?、醫(yī)用氣體流量計等氣體流量檢測領(lǐng)域不斷深化布局。憑借自有技術(shù)及自產(chǎn)產(chǎn)品，公司能夠快速響應(yīng)訂單需求，能夠滿足客戶“一站式采購”氣體傳感解決方案的訴求。
 
　　(4)規(guī)?；a(chǎn)和成本管控優(yōu)勢
 
　　憑借完整的產(chǎn)品體系、規(guī)?；a(chǎn)能力和專業(yè)化質(zhì)量控制體系，公司能夠及時根據(jù)終端客戶的需求變化，調(diào)整產(chǎn)品設(shè)計或開展新產(chǎn)品研發(fā)，有效管控原材料采購成本，通過科學(xué)組織生產(chǎn)、提高人員效率、優(yōu)化批量制造工藝、提升生產(chǎn)自動化水平，多方位降低生產(chǎn)成本。
 
　　公司建立了完善的質(zhì)量認(rèn)證體系，嚴(yán)格按照ISO 9001質(zhì)量管理體系、IATF 16949質(zhì)量管理體系、ISO 14001環(huán)境管理體系、OHSAS 18001職業(yè)健康安全管理體系等標(biāo)準(zhǔn)開展經(jīng)營。
 
　　同時，公司積極向上游零部件制造領(lǐng)域延伸，通過整合供應(yīng)鏈進(jìn)一步實施成本管控。公司于2015年自建SMT貼片生產(chǎn)線，通過多年調(diào)試與驗證，逐漸形成穩(wěn)定的表面貼裝技術(shù)，為嚴(yán)格控制產(chǎn)品合格率提供了有效保證。目前公司已部分實現(xiàn)風(fēng)扇、激光管模組的自產(chǎn)。
 
　　(5)豐富客戶資源積累的品牌優(yōu)勢
 
　　公司的氣體傳感器產(chǎn)品憑借性能優(yōu)良、種類豐富、需求響應(yīng)速度快等優(yōu)勢，得到客戶的廣泛認(rèn)可。通過與核心客戶建立密切和互信的伙伴關(guān)系，公司能夠在客戶產(chǎn)品的完整生命周期內(nèi)提供配套服務(wù)，一方面保持既有產(chǎn)品市場份額，并發(fā)揮品牌優(yōu)勢不斷獲取新客戶，另一方面也使公司更好地把握行業(yè)未來發(fā)展方向，并為此進(jìn)行相應(yīng)的技術(shù)、產(chǎn)品儲備，從而能夠針對客戶需求作出快速響應(yīng)，參與到客戶下一代產(chǎn)品的同步研發(fā)中去，持續(xù)提升市場占有率。
 
　　(6)應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，抵御市場風(fēng)險能力較強
 
　　公司產(chǎn)品可廣泛應(yīng)用于家電、汽車、醫(yī)療、環(huán)保、工業(yè)、能源計量等多種領(lǐng)域，從而大大增強了公司抵御市場風(fēng)險的能力。單一客戶或單一行業(yè)出現(xiàn)危機，并不會對公司業(yè)務(wù)產(chǎn)生嚴(yán)重影響。另一方面，公司產(chǎn)品涉及的下游領(lǐng)域眾多，也使公司具備了更多的市場機會，其中一個行業(yè)的爆發(fā)式增長就能給公司帶來良好的發(fā)展機遇。公司密切跟蹤氣體傳感器領(lǐng)域的最新趨勢，識別市場和客戶的潛在需求，未來將不斷拓展自身產(chǎn)品的應(yīng)用領(lǐng)域，贏得更多的高回報市場機會。
 
　　近年，國家提出了“碳達(dá)峰”“碳中和”目標(biāo)，四方光電業(yè)務(wù)是否涉及“碳中和”概念？公司在“碳中和”領(lǐng)域的產(chǎn)品儲備有哪些？
 
　　四方光電：四方光電從2012年就開始涉及碳計量的業(yè)務(wù)。公司以工業(yè)用氣體傳感器技術(shù)平臺、分析儀器及工信部沼氣工程物聯(lián)網(wǎng)專項為基礎(chǔ)，為大中型沼氣工程、生物質(zhì)燃?xì)夤こ?、煤層氣瓦斯氣綜合利用工程等諸多領(lǐng)域提供了包括測量CH4和CO2等氣體質(zhì)和量的計量裝置。這些裝置提供了開展清潔發(fā)展機制(CDM)碳交易的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
 
　　四方光電在碳中和產(chǎn)業(yè)中的溫室氣體在線監(jiān)測領(lǐng)域具有較好的技術(shù)和產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)。延續(xù)智能氣體傳感器與高端氣體分析儀器雙輪驅(qū)動的發(fā)展格局，四方光電推出從核心氣體傳感器到整機儀表的碳排放監(jiān)測解決方案，覆蓋固定污染源碳排放監(jiān)測、火炬氣監(jiān)測、土壤碳通量監(jiān)測、電力行業(yè)SF6氣體監(jiān)測多個領(lǐng)域，通過“實時監(jiān)測系統(tǒng)”的構(gòu)建，彌補碳排放權(quán)交易中心“核算法”的不足，助力實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)。
 
　　在污染源碳監(jiān)測領(lǐng)域，基于公司微流紅外、雙光束紅外、紫外差分吸收光譜技術(shù)等氣體傳感器技術(shù)可以應(yīng)用于對工業(yè)污染源的多種溫室氣體排放濃度的監(jiān)測，可以同時測量CO2、N2O、CH4、SO2、NOx等溫室氣體和污染物氣體。同時，公司基于超聲波、差壓等原理設(shè)計的氣體流量傳感器可以用于溫室氣體流速和體積的監(jiān)測。
 
　　在大氣碳監(jiān)測領(lǐng)域，以雙光束紅外、TDLAS等氣體傳感器技術(shù)為基礎(chǔ)，可以應(yīng)用于大氣無組織排放的碳監(jiān)測，監(jiān)測企業(yè)生產(chǎn)過程中無法收集統(tǒng)一排放的溫室氣體，測量廠界、園區(qū)的大氣中CO2、CH4、SF6等溫室氣體，作為污染源排放碳監(jiān)測的有力補充手段，形成溫室氣體網(wǎng)格化管理。
 
　　在建筑及汽車碳監(jiān)測領(lǐng)域，公司民用、車載級別的CO2傳感器是綠色建筑和智能座艙舒適系統(tǒng)中暖通空調(diào)(HVAC)控制的重要傳感器。該傳感器可以在確保舒適安全條件下通過智能化(Smart HVAC)降低建筑和車輛的能耗，從而減少碳排放。同時，國際上傳統(tǒng)空調(diào)制冷機器在逐步減少直至禁止使用高溫室氣體效應(yīng)的氟利昂，采用R290、R32、R744等新型低溫室效應(yīng)的高效制冷劑進(jìn)行替代。為防止新型制冷劑燃燒爆炸或者高壓泄露造成的窒息風(fēng)險，制冷系統(tǒng)需要安裝新型冷媒泄漏監(jiān)測傳感器。在此背景下，公司已經(jīng)研制成功用于車載、商用、民用的紅外冷媒泄露傳感器并在國內(nèi)外進(jìn)行推廣。
 
　　碳中和關(guān)系到產(chǎn)業(yè)鏈的方方面面，從原材料和能源的開采到產(chǎn)品進(jìn)入市場，每一個環(huán)節(jié)都需要控制碳排放，這也讓氣體環(huán)境監(jiān)測儀器有了廣闊的市場。比如，煙氣分析儀是大氣環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的重要組成部分，但煙氣成分較為復(fù)雜，主要成分有二氧化硫(SO2)、氮氧化物(NOx)、一氧化碳(CO)、二氧化碳(CO2)、氧氣(O2)等，隨著排放標(biāo)準(zhǔn)越來越低，對煙氣分析儀的性能要求也越來越高。四方光電全新推出的煙氣分析儀Gasboard-3000UV，集公司多種核心氣體傳感技術(shù)于一體：基于UV-DOAS紫外差分吸收光譜氣體分析技術(shù)測量二氧化硫(SO2)、氮氧化物(NOX)，微流NDIR技術(shù)測量一氧化碳(CO)、甲烷(CH4)，雙光束紅外NDIR測量二氧化碳(CO2)等。結(jié)合公司超聲波氣體流量測量十余年的技術(shù)積累，公司正在積極開發(fā)超聲波煙氣流量計，可以一站式滿足國內(nèi)碳排放的監(jiān)測要求。
 
　　據(jù)了解，發(fā)動機排放和檢測設(shè)備國產(chǎn)化替代是四方光電的一大戰(zhàn)略方向，并且有較大的突破，能否簡要介紹一下這方面的情況？
 
　　四方光電：中國的發(fā)動機排放法規(guī)體系參考?xì)W美建立，相關(guān)的檢測方法和檢測設(shè)備基本也是照搬國外。發(fā)動機排放檢測設(shè)備長期依賴進(jìn)口，主要帶來如下幾個方面的不利影響：一是我國的檢測和認(rèn)證系統(tǒng)核心關(guān)鍵設(shè)備受制于國外，與我國內(nèi)燃機和汽車工業(yè)的發(fā)展實力和現(xiàn)狀嚴(yán)重不匹配；二是進(jìn)口采購成本和使用維護(hù)成本較高，企業(yè)及檢測機構(gòu)負(fù)擔(dān)較重；三是核心技術(shù)受制于國外，不利于我國排放檢測技術(shù)的創(chuàng)新和發(fā)展。
 
　　四方光電全資子公司湖北銳意依托母公司在傳感器技術(shù)的優(yōu)勢，實現(xiàn)了發(fā)動機排放檢測設(shè)備“一條龍”的關(guān)鍵技術(shù)難題的攻克。為國內(nèi)研究和使用單位降低排放檢測設(shè)備每年的運行維護(hù)費用奠定了基礎(chǔ)。
 
　　在高端實驗室檢測設(shè)備領(lǐng)域，湖北銳意開發(fā)出Gasboard-9801直采分析儀，以及Gasboard-9802 CVS全流稀釋采樣系統(tǒng)，目前已經(jīng)實際部署，效果良好。針對道路汽車國六和非道路國四標(biāo)準(zhǔn)所要求的RDE需求，湖北銳意推出了Gasboard-9805 型PEMS系統(tǒng)，也已批量入市。 在在用車領(lǐng)域，我們提供的光學(xué)法氮氧化物測量平臺及整機已經(jīng)銷售上萬套。
 
　　除了測試設(shè)備，四方光電結(jié)合國家戰(zhàn)略，在發(fā)動機排放高溫傳感器領(lǐng)域也積極布局，目前已經(jīng)實現(xiàn)了氧氣和氮氧傳感器的批量生產(chǎn)。
 
　　結(jié)語：近些年，我國在越來越多的行業(yè)，推行國產(chǎn)化替代，實現(xiàn)自主可控。但是我們也看到，在儀器儀表行業(yè)，高端市場主要被國外企業(yè)占據(jù)。此次采訪，讓我們對四方光電有了更加深入的了解。四方光電把企業(yè)發(fā)展方向與國家需求緊密結(jié)合，在氣體分析傳感器及儀表的核心、關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域進(jìn)行持續(xù)創(chuàng)新，取得了較好的成績。我們相信，未來會有越來越多的民族企業(yè)，通過不斷地努力，快速縮短與國外企業(yè)的差距，在高端儀器儀表行業(yè)進(jìn)入先進(jìn)行列，為國家的建設(shè)和發(fā)展提供基礎(chǔ)保障。
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