在家電領(lǐng)域成功轉(zhuǎn)型MEMS傳感器，需要具備哪些因素？

在家電領(lǐng)域成功轉(zhuǎn)型MEMS傳感器，需要具備哪些因素？

幻實（主播）：本期節(jié)目我們邀請到了北京芯創(chuàng)睿勝總經(jīng)理趙柱趙總，首先請您給我們介紹您的公司，它主打什么產(chǎn)品或主攻什么方向呢？

趙柱（嘉賓）：好的。我們公司成立于2014年，最早的業(yè)務(wù)方向是智能家居領(lǐng)域，我們服務(wù)的客戶群體是家電類企業(yè)（如從事中央空調(diào)、新風(fēng)系統(tǒng)、凈化器、取暖器、電熱毛巾架等企業(yè)），主要為他們做智能硬件及其相關(guān)軟件的開發(fā)，包括嵌入式軟件，APP后臺服務(wù)等。

2020年，我們與中科院毛博士的團隊合作，基于毛博士團隊在MEMS傳感器領(lǐng)域15年以上的經(jīng)驗積累，我們開始轉(zhuǎn)型做 MEMS傳感器，實現(xiàn)了對MEMS紅外傳感器的量產(chǎn)，同年傳感器銷量超過1,000萬顆，不斷在傳感器領(lǐng)域進行研發(fā)，并拓展一些新領(lǐng)域的應(yīng)用。

幻實（主播）：現(xiàn)在智能家居的產(chǎn)業(yè)板塊還有保留嗎？

趙柱（嘉賓）：家電是我們現(xiàn)在這個產(chǎn)業(yè)的一個大方向，早期在智能家居領(lǐng)域所積累的家電企業(yè)也是我們目前的客戶群體。

幻實（主播）：家電也是紅外傳感用量非常大的領(lǐng)域，也有很多需要紅外測溫的場景需求。

趙柱（嘉賓）：其實這個領(lǐng)域有很多創(chuàng)新性場景。眾所周知，傳統(tǒng)測溫方法大多為接觸式，但有些場景卻無法使用接觸式測溫，例如檢測油鍋的溫度，接觸式測溫的精度或者響應(yīng)時間不足，這時候就需要用到紅外測溫。在此之前，很多廚電品牌包括老板、方太、美的等，都有在做紅外傳感器，但是一直沒有實現(xiàn)量產(chǎn)化。

究其原因，一方面，其技術(shù)難度較高，需要深入理解紅外傳感器的一些特性，掌握相關(guān)技術(shù)手段，否則難以做出很好的效果。

另一方面，原先的紅外傳感器其實主要用于額溫槍，在家電、智能穿戴等領(lǐng)域雖然也有投入使用，但該領(lǐng)域很多企業(yè)對紅外傳感器不太了解，很難給客戶創(chuàng)造一種很好的體驗感。

紅外測溫額溫槍（圖源：網(wǎng)絡(luò)）

幻實（主播）：日常生活中，人們接觸比較多的紅外場景是安檢設(shè)備、額溫槍等，您剛剛提到的廚電也會用到，這些產(chǎn)品的技術(shù)難度會因為場景不同而有提升嗎，還是說一套解決方案可以應(yīng)用于所有場景？

趙柱（嘉賓）：答案是否定的，這也是我們跟其他傳統(tǒng)紅外傳感器廠家很大的區(qū)別之一。

例如，集成灶檢測油溫。我們知道不同的油在烹飪過程中產(chǎn)生的致癌物溫度點是不一樣的，色拉油在280度左右，當(dāng)油溫達到250度左右時，如果菜、輔料還未下鍋，集成灶就要聯(lián)動把燃氣道的火力調(diào)小，延長產(chǎn)生致癌物的時間，一旦輔料和菜下鍋之后，油溫降低，它會再聯(lián)動把火力調(diào)大，這樣就可以保證在烹飪過程中不會產(chǎn)生致癌物。

再比如抽油煙機的開關(guān)還涉及風(fēng)速的調(diào)整，傳統(tǒng)抽煙機風(fēng)速大多需要人工控制，但我們可以通過這套解決方案實現(xiàn)自動化控制。在此之前，美的、方太、老板等品牌在抽油煙機的開關(guān)方面都有簡單的傳感器應(yīng)用，但他們用的傳感器多數(shù)是與額溫槍的傳感器類似的，實際上這種傳感器沒有辦法做定量測量，無法測出精準的油溫，只能測出升溫的曲線，根據(jù)升溫速度快慢來判斷。

因為以前傳感器的視場角很大，高距離測量會使它檢測區(qū)域擴大，所以它實際檢測的是油鍋溫度，甚至說是整個灶臺混合場的溫度。區(qū)別于額溫槍較短的測量距離，且其測溫區(qū)間較低，灶臺上的油溫最高能到300多度。這就彰顯出了我們的優(yōu)勢：我們針對不同的行業(yè)，不同的產(chǎn)品，不同的應(yīng)用場景，會有定制化的解決方案，從而來滿足特殊的需求。

紅外感溫自開抽油煙機

（圖源：網(wǎng)絡(luò)）

幻實（主播）：不同的場景，不同的解決方案，是不是要做不同的紅外傳感器？

趙柱（嘉賓）：沒錯。傳統(tǒng)的紅外傳感器廠家可能最多就三款，而我們在家電、智能穿戴、醫(yī)療、工業(yè)電力等不同的場景下，基于對傳感器特性、使用場景，及其最終生產(chǎn)階段的一些深刻理解可以為客戶提供定制化產(chǎn)品。

幻實（主播）：遠遠不止我們早些年想到的紅外探頭的單一市場。

趙柱（嘉賓）：是的。我們再看國外，德國、比利時、日本等國家，他們在該行業(yè)上的應(yīng)用是沒有技術(shù)團隊支持的，我們恰恰在這方面邁出了一大步——我們的服務(wù)鏈條更長，我們在硬件、軟件、算法結(jié)構(gòu)，甚至后期的生產(chǎn)的工藝上，都會提供一套完整的解決方案。

家電領(lǐng)域紅外傳感的盈利邏輯

幻實（主播）：產(chǎn)品一旦細分會不會量就小了，量小了還需要做芯片，是否還能實現(xiàn)可觀的盈利，你們?nèi)绾纹胶膺@方面的選擇呢？

趙柱（嘉賓）：過去20年房地產(chǎn)大量開發(fā)，有大量房屋成功交付，家電市場也隨之十分火熱，但是現(xiàn)在房地產(chǎn)的發(fā)展出現(xiàn)了瓶頸，家電的競爭顯得尤為激烈，產(chǎn)品不具創(chuàng)新，沒有特色，自然無人問津。目前，像抽油煙機、一體化灶具、電陶爐、電吹風(fēng)等，每年在細分領(lǐng)域，大概有幾千萬臺的銷量。

2020年，我們開始轉(zhuǎn)型專注于這個領(lǐng)域，我是技術(shù)出身，喜歡在一線進行調(diào)研，實事求是來說，這些產(chǎn)品成本還是挺高的，一個月可能只能做到回本，我認為家電面臨的訴求是要創(chuàng)新。

前段時間，我在廣東順德拜訪了一家做智能電吹風(fēng)的主板上市公司，他們幾年前做了一款電吹風(fēng)，但是沒有大批量量產(chǎn)。原因有兩點：一是沒有突破技術(shù)門檻，無法為消費者創(chuàng)造良好的體驗感；二是紅外傳感器出廠前的標(biāo)定與校準，但是這個標(biāo)定校準需要投入大量的設(shè)備，包括黑體，還有恒溫房的建設(shè)等。

區(qū)別于傳統(tǒng)原廠，我們會基于它們的產(chǎn)品樣機，在實驗室里把熱模型模擬出來，在傳感器出廠之前就做好標(biāo)定，對于我們的客戶說，它的整機產(chǎn)品就不需要標(biāo)定了。

幻實（主播）：所以其實你是把它的檢驗測量的前置工作都完成了。

趙柱（嘉賓）：對，這樣我們與客戶之間的粘性會更高。

幻實（主播）：你們是紅外方面的專家，如果客戶來做標(biāo)定和校準工作，需要投入大量的人力物力，還未必能短時間內(nèi)解決。

趙柱（嘉賓）：跟我們合作主要優(yōu)勢有兩點：一是很大程度上縮短了他們的研發(fā)周期；二是通過我們在后端的投入，極大提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)端的成本。

幻實（主播）：您說的場景我是有感受的，基本上千元的吹風(fēng)機都會有非常多的模式，例如氧化模式的溫度就不會那么高，速干模式的溫度就會高一些，這里面的溫控可能全部要靠你們的傳感器來實現(xiàn)。

趙柱（嘉賓）：是的，客戶最初的訴求其實很簡單，就是溫度不能太高，太高的話，對頭發(fā)、皮膚都有損傷，并且不同模式下，溫度要有所區(qū)別，這樣會給用戶提供更好的體驗感。

除了吹風(fēng)機，電陶爐每年銷量也是幾千萬臺，傳統(tǒng)電陶爐可能只能在辦公場景燒水煮茶，但現(xiàn)在電陶爐可以煲湯、煲粥、熬中藥，還可以做煲仔飯。我們還可以做得更智能，通過APP或者小程序選擇不同的模式進行控制。

還有多頭灶，一般是兩頭或四頭的，四頭的可能是兩個電磁爐，兩個電陶爐。我們接到的訴求是做鍋底溫度的精準檢測，以此來實現(xiàn)智能食譜的功能，再結(jié)合我剛才講的健康理念，實際上多頭灶每年也會有幾千萬臺的銷量。

智能紅酒柜，要求恒溫恒濕，我們這次去的一家公司也是行業(yè)內(nèi)的隱形冠軍，它的紅酒柜主要做出口，每年也是有大概幾十萬臺的銷量。

所以在細分領(lǐng)域，我們會發(fā)現(xiàn)有很多產(chǎn)品可以借助我們的技術(shù)做出創(chuàng)新性的應(yīng)用，而且市場體量非常大。

芯創(chuàng)睿勝各類生活電器智能控制方案

（圖源：芯創(chuàng)睿勝提供）

他們靠什么拉長服務(wù)鏈條？

幻實（主播）：這個領(lǐng)域我相信市場一定很大，您也是技術(shù)背景出身，所以我想問問你們公司如何和市場上其他的競爭對手做區(qū)別？在商業(yè)模式或產(chǎn)品定義角度有沒有什么獨特之處？

趙柱（嘉賓）：主要有兩點：一是技術(shù)，之前的紅外熱電力傳感器都是傳統(tǒng)技術(shù)，我們現(xiàn)有的紅外傳感器，都會用到“納米森林”工藝。

納米森林技術(shù)是毛博士在北大讀博的一次實驗中偶然發(fā)現(xiàn)的，她發(fā)現(xiàn)一個工藝沒有控制好，在芯片的表面生長出不同形狀、不同稀疏度的林立柱體，她后續(xù)通過測試發(fā)現(xiàn)這種結(jié)構(gòu)和工藝對一些特定光譜的吸收有很好的效果。于是她就想能否通過控制這種工藝，來控制它的大小、粗細、高度、形狀、稀疏度及傾斜角度;通過多年摸索，她從機理上了解并掌握了這種工藝。

緊接著，她通過最早期的拉曼光譜，了解了不同的結(jié)構(gòu)、形狀、尺寸，對不同波段光譜的吸收特性，最后應(yīng)用于不同的傳感器的產(chǎn)品?！凹{米森林”這個詞是毛博士首先提出來的，當(dāng)年作為一個專有名詞被收錄了，她在這方面有上百項的專利和論文，有一篇SCI論文的影響因子非常高，接近20，英國、加拿大、美國、韓國的很多從事MEMS傳感器領(lǐng)域的學(xué)者和教授，對此也進行了研究，而且給出了很高的評價?！凹{米森林”工藝相比于傳統(tǒng)工藝在精度、靈敏度上得到了大幅提升，我們的產(chǎn)品使用這種工藝后在2020年實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化。

韓國Yeon Sik Jung教授對納米森林的評價

（圖源網(wǎng)絡(luò)）

二是運營，我們擁有超過15年經(jīng)驗積累的MEMS和嵌入式研發(fā)團隊，我們的服務(wù)鏈條很長。傳統(tǒng)企業(yè)其實是從國外購買晶圓封裝完后就直接對外銷售，部分客戶三四年之前就已經(jīng)拿到了一些器件的樣品，但是他們自己在開發(fā)過程中發(fā)現(xiàn)怎么做都做不出想要的效果。很多傳感器原廠封裝完就售賣，他們不管其產(chǎn)品的運用及效果。我們給客戶提供硬件設(shè)計、軟件設(shè)計、算法的開發(fā)，甚至在客戶產(chǎn)品端的生產(chǎn)工藝，標(biāo)定測試等方面都提供了很大的幫助，所以我們跟客戶之間的效率會更高，黏性更強。

幻實（主播）：客戶的體驗感肯定很好，看到即使用到，而不是說看到了用不到。

趙柱（嘉賓）：我們團隊其實有我們的特殊性，因為在傳感器領(lǐng)域，大多數(shù)都是只專注于一方面，在硬件、軟件算法方面沒有專業(yè)的團隊，而我們是MEMS研發(fā)團隊和嵌入式的研發(fā)團隊相結(jié)合，毛博士在后端做好基礎(chǔ)的研發(fā)，之后我來做產(chǎn)業(yè)化。

幻實（主播）：假如前面1.0的智能家居，2.0的MEMS傳感器創(chuàng)業(yè)階段已經(jīng)結(jié)束，再往下走5~10年，您的藍圖和規(guī)劃能不能分享一下。

趙柱（嘉賓）：其實國內(nèi)的傳感器領(lǐng)域起步比較晚，還有待深入研究。但未來10年對中國的MEMS傳感器領(lǐng)域從業(yè)者來說，我覺得會是最好的十年，也會是競爭尤為激烈的十年。

美國和歐洲對我們技術(shù)的封鎖，讓我們看清了一個事實：對我們來講最大的一個機會就是國產(chǎn)替代。我們知道中國在傳感器領(lǐng)域的消費在全球占比超過50%，這為我們提供了巨大的市場空間。

我們公司是一家MEMS的創(chuàng)新型的企業(yè)，在未來我們的整個的產(chǎn)品方向是進行一個傳感器矩陣的布局，未來5年我們會持續(xù)在MEMS紅外測溫傳感器、溫濕度傳感器、氣體傳感器以及陀螺儀等方面進行精研和深耕。

幻實（主播）：最后，您有什么對外的呼吁？

趙柱（嘉賓）：中國的發(fā)展未必要重走美國的道路，我覺得中國在MEMS傳感器領(lǐng)域很有可能是跳躍式的發(fā)展。國產(chǎn)替代給我們提供了這種天時，巨大的消費市場為我們提供了地利，我希望業(yè)內(nèi)同行能夠攜手共進，共創(chuàng)一個人和。

幻實（主播）：非常好，在您描繪的藍圖里，中國自主科技產(chǎn)業(yè)的發(fā)展應(yīng)該是到了一個非常成熟的階段，大家都能各司其職，產(chǎn)業(yè)鏈能協(xié)同分工，我覺得這是一個很值得期待的時刻。我們預(yù)祝趙總和您帶領(lǐng)的公司能夠?qū)崿F(xiàn)你所倡導(dǎo)的夢想。

MEMS傳感器具有多品種、小批量的特點，技術(shù)經(jīng)驗和專業(yè)人才的積累是領(lǐng)先國內(nèi)公司核心競爭力。隨著物聯(lián)網(wǎng)的不斷發(fā)展，使用 MEMS 技術(shù)生產(chǎn)相關(guān)器件已成為趨勢，新的器件品類不斷涌現(xiàn)，應(yīng)用場景的豐富也使得 MEMS 傳感器擁有較大的市場，越來越多的大型企業(yè)進入 MEMS 行業(yè)，市場競爭加劇。

從我國MEMS市場結(jié)構(gòu)來看，過去MEMS主要應(yīng)用在家電及消費電子領(lǐng)域，占比在50%以上，得益于工業(yè)、汽車、醫(yī)療等新興領(lǐng)域不斷加速發(fā)展，現(xiàn)在規(guī)模依然在持續(xù)擴大。從全球MEMS領(lǐng)先企業(yè)所屬國家也可看出，美日等國家實力強勁，MEMS領(lǐng)先企業(yè)聚集，而中國雖然正享受產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移帶來的福利，但是行業(yè)暫處中低端，尚無MEMS技術(shù)領(lǐng)先的強企出現(xiàn)。我們希望國內(nèi)的MEMS傳感器企業(yè)能夠看到MEMS傳感器應(yīng)用的廣闊領(lǐng)域，抓住國產(chǎn)替代的機遇，以及該領(lǐng)域巨大的消費市場，攜手共進，走出自己的道路。

審核編輯 ：李倩