四方光電：以技術(shù)突破搶占市場先機(jī)加速氣體傳感器產(chǎn)業(yè)化

氣體是人類賴以生存的重要物質(zhì)，也是眾多工業(yè)過程的原料以及產(chǎn)物。在工業(yè)節(jié)能、環(huán)境監(jiān)測、智慧家居、醫(yī)療健康等方面，因?qū)怏w的溫度、濕度、壓力、流量、濃度有不同的檢測和控制需求，相關(guān)設(shè)備及系統(tǒng)就需要配置不同功能和類型的氣體傳感器。隨著智能化、信息化的發(fā)展，工業(yè)轉(zhuǎn)型升級、環(huán)境監(jiān)測、空氣品質(zhì)改善、智能家居、醫(yī)療器械開發(fā)等各個領(lǐng)域?qū)怏w傳感器的需求持續(xù)升級，新興細(xì)分市場不斷涌現(xiàn)。

從整體來看，目前我國傳感器產(chǎn)業(yè)存在“小、散、亂、弱”問題，傳感器企業(yè)可以借著政策扶持、人才培養(yǎng)提速等利好因素，抓住市場機(jī)遇，提升企業(yè)實力、擴(kuò)大產(chǎn)業(yè)規(guī)模，使傳感器產(chǎn)業(yè)不斷發(fā)展壯大。

四方光電是一家專業(yè)從事氣體傳感器、氣體分析儀器研發(fā)、生產(chǎn)和銷售的高新技術(shù)企業(yè)，于2003年在“中國武漢-光谷”成立。公司創(chuàng)始人、董事長熊友輝是華中科技大學(xué)熱能工程專業(yè)博士，教授級高級工程師，國務(wù)院特殊津貼專家。據(jù)了解，四方光電長期專注于氣體傳感器的科技創(chuàng)新，至今已歷經(jīng)了兩個八年的發(fā)展階段。

以技術(shù)突破搶占市場先機(jī)加速氣體傳感器產(chǎn)業(yè)化

2003-2011年，四方光電主要發(fā)展基于核心氣體傳感器的工業(yè)過程和環(huán)境監(jiān)測氣體分析儀器，并逐步啟動民用氣體傳感器產(chǎn)業(yè)配套。

在此期間，四方光電抓住我國工業(yè)節(jié)能減排領(lǐng)域氣體分析儀器大都需要進(jìn)口的市場機(jī)會，開發(fā)了新型的氣體傳感器技術(shù)，作為核心部件，大幅降低了工業(yè)用氣體分析儀器的成本，并快速進(jìn)入市場。

四方光電發(fā)展的第一個八年

2003年，四方光電成功開發(fā)基于電調(diào)制紅外光源、低成本熱電堆探測器技術(shù)的非分光紅外氣體傳感器，該產(chǎn)品于2004年通過湖北省科技廳組織的科技成果鑒定，采用類金剛石鍍膜紅外光源、探測器局部恒溫技術(shù)等的新型NDIR紅外氣體傳感器達(dá)到國際先進(jìn)技術(shù)，該項目和產(chǎn)品陸續(xù)獲得科技部“科技型中小企業(yè)創(chuàng)新基金”資助和“國家重點新產(chǎn)品”證書。

2005年，基于先進(jìn)的NDIR傳感器平臺技術(shù)，四方光電推出新型的機(jī)動車尾氣分析儀，用于機(jī)動車尾氣CO、CO2、HC和O2濃度檢測。2007年，四方光電董事長熊友輝博士準(zhǔn)確把握國家“沼氣服務(wù)技術(shù)體系”建設(shè)的重要契機(jī)，基于核心的NDIR氣體傳感器技術(shù)開發(fā)了便攜紅外沼氣分析儀，該產(chǎn)品于當(dāng)年7月順利通過湖北省科技成果鑒定，達(dá)到國內(nèi)領(lǐng)先水平并獲得農(nóng)業(yè)部組織的集中招標(biāo)采購。2008年，四方光電基于NDIR傳感器與熱傳導(dǎo)TCD組合技術(shù)，開發(fā)成功新型紅外煤氣分析儀，用于鋼鐵、冶金、煤化工、生物質(zhì)氣化等領(lǐng)域的在線煤氣成分和熱值分析。2009年，四方光電開發(fā)成功基于微流紅外(Micro-flowNDIR)氣體傳感技術(shù)的煙氣分析儀，用于煙氣排放連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)(CEMS)的配套使用。到目前為止，Micro-flowNDIR氣體傳感技術(shù)在國際上也僅僅幾家大的國際分析儀器巨頭能夠掌握。

至此，四方光電形成了以熱電堆紅外、微流紅外、熱導(dǎo)等氣體傳感器技術(shù)為主體的紅外煙氣分析儀、煤氣分析儀、沼氣分析儀、尾氣分析儀等儀器產(chǎn)品。

為實現(xiàn)對氣體“質(zhì)”和“量”的同時測量，2010年四方光電開始著手研究新型超聲波氣體流量傳感技術(shù)，其開發(fā)的超聲波氧氣流量以及濃度傳感器迅速在制氧機(jī)領(lǐng)域打開市場。2011年，四方光電通過對工業(yè)用紅外氣體傳感技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，成功開發(fā)經(jīng)濟(jì)型的民用紅外CO2氣體傳感器，率先進(jìn)入國內(nèi)新風(fēng)系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，成功替代價格高昂且需要客戶一次性大批量采購的國際進(jìn)口品牌產(chǎn)品。

歷經(jīng)8年的技術(shù)和產(chǎn)業(yè)積累，四方光電得到了穩(wěn)步發(fā)展。2010年，四方光電在光谷購買土地30余畝，建設(shè)了22000平方米的“四方光電氣體傳感器產(chǎn)業(yè)園“，并于2011年10月搬入新建的工業(yè)園，開啟了新的發(fā)展歷程。

行業(yè)需求持續(xù)升級核心技術(shù)促使市場份額不斷提升

隨著國內(nèi)氣體傳感器研究和產(chǎn)業(yè)化相對成熟，研制能夠同時監(jiān)測多種氣體的全自動數(shù)字式的智能氣體傳感器將是未來的發(fā)展趨勢之一。2012-2020年第二個八年期間，四方光電積極發(fā)揮核心技術(shù)及質(zhì)量體系的優(yōu)勢，發(fā)力智能家居、智慧醫(yī)療、汽車電子等領(lǐng)域，逐步形成了大批量生產(chǎn)氣體傳感器與高價值氣體分析儀器雙輪驅(qū)動的發(fā)展格局。

四方光電發(fā)展的第二個八年

2012年以來，四方光電持續(xù)拓展氣體傳感器在智慧家居、汽車電子、醫(yī)療健康等領(lǐng)域應(yīng)用場景，通過快速響應(yīng)下游不同行業(yè)、不同客戶、不同產(chǎn)品對氣體傳感器的差異化需求，成功開拓國內(nèi)外諸多客戶。

2011年，隨著霧霾問題的出現(xiàn)，空氣凈化器市場快速發(fā)展，粉塵傳感器需求持續(xù)增長。四方光電在已進(jìn)入的新風(fēng)系統(tǒng)應(yīng)用市場中，為客戶開發(fā)出低成本、低噪音的激光粉塵傳感器，通過和紅外CO2傳感器的組合方案，2014年四方光電快速進(jìn)入空氣凈化器和新風(fēng)系統(tǒng)市場。此后四方光電開發(fā)低成本的LED粉塵傳感器，使得各種中低端凈化器裝配數(shù)字化的粉塵傳感器成為可能。

2016年四方光電開始布局汽車級激光粉塵傳感器和CO2傳感器領(lǐng)域，并于2017年通過IATF16949汽車質(zhì)量管理體系認(rèn)證。此后四方光電先后獲得東風(fēng)、吉利、寶沃、合眾新能源、一汽紅旗等國產(chǎn)品牌以及英國路虎捷豹、福特、一汽大眾、法雷奧等國際品牌的定點。車載激光粉塵傳感器和車載紅外CO2傳感器累計定點數(shù)量達(dá)到700萬只。針對目前我國車載空氣質(zhì)量傳感器(簡稱AQS，主要用于判斷車外尾氣是否超標(biāo)，決定空調(diào)風(fēng)扇開關(guān)以及內(nèi)外循環(huán))基本都是進(jìn)口的狀況，2019年四方光電與科研機(jī)構(gòu)合作，開發(fā)MEMS的金屬氧化物(MOX)氣體傳感器，并獲得了湖北省科技廳揭榜制項目的支持。該技術(shù)不僅可以用于車載的CO、NO2、NH3等的測量，還可以用于智能家居中VOC的測量。

車用氣體傳感器作為汽車電子控制系統(tǒng)的信息源，是汽車尾氣后處理系統(tǒng)中的關(guān)鍵零部件，它直接或間接決定了汽車排放物的控制水平，有助于降低排放污染、汽車節(jié)能環(huán)保、提高能源使用效率。2018年，四方光電把握政策契機(jī)，針對機(jī)動車排放尾氣中氮氧化物檢測標(biāo)準(zhǔn)必須采用光學(xué)氣體傳感器的需求，四方光電開發(fā)的微流紅外Micro-FlowNDIR、紫外差分吸收UVDOAS，非分光紫外NDUV的NO、NO氣體傳感器模組快速進(jìn)入市場并實現(xiàn)規(guī)模化銷售。此外，四方光電還自主生產(chǎn)并銷售符合機(jī)動車尾氣檢測新政策要求的尾氣分析儀。

除技術(shù)創(chuàng)新外，四方光電非常重視供應(yīng)鏈的控制，實現(xiàn)核心關(guān)鍵部件的自主生產(chǎn)和成本可控。2017年四方光電與中科院微電子合作開發(fā)超低流量芯片的研究和產(chǎn)業(yè)化;2018年設(shè)立控股子公司廣東風(fēng)信電機(jī)有限公司，從事激光粉塵傳感器超低噪音微型風(fēng)扇的自主生產(chǎn)，同時建立了激光粉塵傳感器所需核心的激光管模組的自動化封裝產(chǎn)線。兩個核心部件的解決，穩(wěn)固了四方光電激光粉塵傳感器在國內(nèi)外的市場地位。

2019年，四方光電及其子公司申報的發(fā)動機(jī)用氧氣氮氧傳感器和微流紅外煙氣傳感器等兩個項目分別獲得工信部強(qiáng)基工程“傳感器一條龍”示范企業(yè)和示范項目。

得益于先發(fā)優(yōu)勢、市場需求規(guī)模以及完備產(chǎn)業(yè)鏈，在熊友輝博士的領(lǐng)導(dǎo)下，四方光電17年來深耕氣體傳感器技術(shù)創(chuàng)新領(lǐng)域，技術(shù)水平和產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷提升;配合供應(yīng)鏈管理、精益生產(chǎn)以及精準(zhǔn)營銷等戰(zhàn)略的實施，四方光電的可持續(xù)盈利能力和市場占有率必將不斷提升。

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