山東微感光電子有限公司
齊魯晚報·齊魯壹點記者 張玉岩 張寶帆
作為(wei) 山科控股集團旗下的高新技術企業(ye) ，讓激光甲烷檢測器走進千家萬(wan) 戶，是山東(dong) 微感光電子有限公司（簡稱山東(dong) 微感）未來的發展願景。山東(dong) 微感生產(chan) 的激光甲烷模塊產(chan) 品在礦山廣泛應用並受到一致好評，80%的係統廠家采用山東(dong) 微感的激光甲烷模塊，山東(dong) 微感因此榮獲山東(dong) 省評選的“行業(ye) 隱形冠軍(jun) ”培育企業(ye) 。目前，山東(dong) 微感正在向氣體(ti) 激光檢測器上遊發力，研發激光器中的芯片，解決(jue) 激光器卡脖子問題，實現激光甲烷檢測器民用的目標，讓激光甲烷檢測器走進千家萬(wan) 戶。
甲烷激光檢測器
功耗隻用0.1瓦
山東(dong) 微感是山科控股集團旗下高端裝備製造板塊的公司，企業(ye) 的特長就是專(zhuan) 注於(yu) 做激光和光纖傳(chuan) 感器，用於(yu) 一些安全領域，比如煤礦、天然氣、石油化工行業(ye) 、油氣、電力智慧城市等，企業(ye) 深耕技術研發16年，最主要的成果就是把激光技術運用到甲烷氣體(ti) 的檢測中。
傳(chuan) 統的甲烷氣體(ti) 檢測是使用電子傳(chuan) 感器，是黑白元件或催化燃燒式的傳(chuan) 感器，這種傳(chuan) 感器兩(liang) 個(ge) 星期就得維護一次，需要員工不斷的進行標校和維護，工作量很大，有時候還誤報，對安全管理不利。而激光檢測不需要標調，不需要修正，也不需要長期的維護，按照國家規定6個(ge) 月維護一次，大大的減少了人力成本。另外，激光傳(chuan) 感器更加可靠，不會(hui) 出現誤報漏報的情況，提高了煤礦的安全水平。現在，激光甲烷檢測器已經被國家煤監局作為(wei) 升級換代的產(chan) 品在煤礦上推廣。
齊魯晚報·齊魯壹點記者了解到，目前國內(nei) 做激光甲烷傳(chuan) 感器的企業(ye) 並不多。山東(dong) 微感總經理劉統玉介紹，目前在煤礦行業(ye) 大概有幾百萬(wan) 隻的需求，一隻需要幾千塊錢，加上物聯網的應用，市場規模近百億(yi) 元。
而山東(dong) 微感的傳(chuan) 感器，最重要的一個(ge) 優(you) 勢就是能做到功耗小。劉統玉介紹，激光氣體(ti) 檢測的原理就是光譜分析，需要激光器的波長穩定，這就需要恒溫，功耗就比較大。而山東(dong) 微感研發的傳(chuan) 感器，可以讓激光器的溫度隨環境溫度變化，不需要恒溫就能保持波長穩定，大幅度降低了功耗。“這是我們(men) 的獨特技術，市麵上大多數的傳(chuan) 感器功耗大概是1瓦，而我們(men) 隻需要不到0.1瓦，這在國際上也是比較好的水平。”劉統玉說。
功耗小，就意味著可以把傳(chuan) 感器做到移動終端上，可以做成無線傳(chuan) 感器，用電池供電，甚至於(yu) 自供電，這就大大擴展了傳(chuan) 感器的應用場景。
在細分市場裏，山東(dong) 微感的市場份額大概能占到60%—70%左右，今年山東(dong) 微感的產(chan) 品還將出口澳大利亞(ya) 、烏(wu) 克蘭(lan) 等國家，運用到當地的煤礦企業(ye) 中。
向上遊芯片發力
解決(jue) 激光器卡脖子問題
甲烷激光檢測器是山東(dong) 微感的拳頭產(chan) 品，下一步，山東(dong) 微感計劃在現有技術的基礎上，拓展其他種類氣體(ti) 的激光檢測儀(yi) 器，比如一氧化碳、硫化氫、氧氣、乙烯、乙炔、氨氣等等，將更多氣體(ti) 的傳(chuan) 感器用激光傳(chuan) 感器來進行升級換代。
激光氣體(ti) 傳(chuan) 感器，檢測不同的氣體(ti) ，就需要不同波長的激光器。而目前激光器中的芯片，我國還是主要是依賴進口。
劉統玉介紹，激光器芯片的製作技術非常複雜，工序複雜，控製要求也需要很精準，就拿鍍膜這個(ge) 工序來說，需要超過千分之一的控製精準度，多層鍍膜的精準控製難度就更大。“咱們(men) 的技術積澱還有差距，現在就重點做這方麵的攻關(guan) 。”
目前激光器芯片所占的成本幾乎要占到傳(chuan) 感器成本的一半，“這是我們(men) 必須要解決(jue) 的問題，一方麵解決(jue) 成本問題，另一方麵，萬(wan) 一外方不供應了，我們(men) 也就很難生產(chan) 了。”劉統玉說。
基於(yu) 這些考慮，山東(dong) 微感也在向產(chan) 業(ye) 鏈的上遊發展，解決(jue) 激光芯片卡脖子的問題。劉統玉介紹，目前，山東(dong) 微感已經與(yu) 中科院研究所合作，一起來研發高性能的激光器芯片，來解決(jue) 卡脖子的問題。另一方麵可以通過國際合作，甚至於(yu) 通過國際並購來解決(jue) ，從(cong) 根本上對產(chan) 業(ye) 做提升。目前，山東(dong) 微感已經與(yu) 山東(dong) 省科學院、山東(dong) 大學、中科院、澳大利亞(ya) 新南威爾士大學、英國KENT大學、ASTON大學等單位有技術合作。
劉統玉介紹，山東(dong) 微感的技術研發投入比接近17%，下一步的研發投入相對也會(hui) 逐步擴大到20%以上。
讓激光甲烷檢測器走進千家萬(wan) 戶
根據不完全的估算，甲烷激光檢測器的市場巨大，除了煤礦有上百億(yi) 的市場，家用天然氣也是上千億(yi) 的市場。全國有5億(yi) 多個(ge) 家庭，每家每戶都在使用天然氣，如果現有的報警器都升級換代為(wei) 激光檢測傳(chuan) 感器，一個(ge) 激光檢測器單價(jia) 幾百元錢，就是上千億(yi) 的產(chan) 業(ye) 市場。而山東(dong) 微感未來的願景就是實現甲烷激光檢測傳(chuan) 感器的產(chan) 業(ye) 化，讓激光檢測器走進千家萬(wan) 戶。
“要實現產(chan) 業(ye) 化，首先成本就要降下來，這就要實現芯片國產(chan) 化，其次就要批量生產(chan) 。另外，還需要國家出台行業(ye) 標準。”劉統玉說，“現在要實現激光傳(chuan) 感器走進千家萬(wan) 戶還沒有完全成熟，但我們(men) 已經走過了從(cong) 實驗室到工業(ye) 應用，從(cong) 工業(ye) 應用再到民用又是另外一個(ge) 階段，預期未來幾年會(hui) 逐步實現。”
事實上，山東(dong) 的激光產(chan) 業(ye) 已經逐步形成較大規模，全國來看，除了武漢、深圳以外，山東(dong) 的激光產(chan) 業(ye) 也很有特色。比如濟南的激光製造業(ye) ，從(cong) 打標到切割到清洗，一些龍頭企業(ye) 的規模能達到幾億(yi) 甚至幾十億(yi) 。近幾年，整個(ge) 激光產(chan) 業(ye) 發展的總體(ti) 勢頭很好，它的增長率都是每年超過百分之二十，遠超於(yu) 一般的製造業(ye) 。
光電高端裝備製造時山科控股集團重點發展的產(chan) 業(ye) 板塊之一，劉統玉介紹，未來山東(dong) 微感可以充分運用集團資源優(you) 勢，通過科技創新平台的不斷創新實施，形成激光傳(chuan) 感產(chan) 業(ye) 集群，聯合高校和科學院所，推動山東(dong) 礦山物聯網建設和激光產(chan) 業(ye) 以及相關(guan) 上下遊產(chan) 業(ye) 集群的技術升級。
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