齊魯晚報·齊魯壹點記者 張玉巖 張寶帆

作為山科控股集團旗下的高新技術(shù)企業(yè)，讓激光甲烷檢測器走進千家萬戶，是山東微感光電子有限公司（簡稱山東微感）未來的發(fā)展愿景。山東微感生產(chǎn)的激光甲烷模塊產(chǎn)品在礦山廣泛應(yīng)用并受到一致好評，80%的系統(tǒng)廠家采用山東微感的激光甲烷模塊，山東微感因此榮獲山東省評選的“行業(yè)隱形冠軍”培育企業(yè)。目前，山東微感正在向氣體激光檢測器上游發(fā)力，研發(fā)激光器中的芯片，解決激光器卡脖子問題，實現(xiàn)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戶。

甲烷激光檢測器

功耗只用0.1瓦

山東微感是山科控股集團旗下高端裝備制造板塊的公司，企業(yè)的特長就是專注于做激光和光纖傳感器，用于一些安全領(lǐng)域，比如煤礦、天然氣、石油化工行業(yè)、油氣、電力智慧城市等，企業(yè)深耕技術(shù)研發(fā)16年，最主要的成果就是把激光技術(shù)運用到甲烷氣體的檢測中。

傳統(tǒng)的甲烷氣體檢測是使用電子傳感器，是黑白元件或催化燃燒式的傳感器，這種傳感器兩個星期就得維護一次，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(diào)，不需要修正，也不需要長期的維護，按照國家規(guī)定6個月維護一次，大大的減少了人力成本。另外，激光傳感器更加可靠，不會出現(xiàn)誤報漏報的情況，提高了煤礦的安全水平。現(xiàn)在，激光甲烷檢測器已經(jīng)被國家煤監(jiān)局作為升級換代的產(chǎn)品在煤礦上推廣。

齊魯晚報·齊魯壹點記者了解到，目前國內(nèi)做激光甲烷傳感器的企業(yè)并不多。山東微感總經(jīng)理劉統(tǒng)玉介紹，目前在煤礦行業(yè)大概有幾百萬只的需求，一只需要幾千塊錢，加上物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用，市場規(guī)模近百億元。

而山東微感的傳感器，最重要的一個優(yōu)勢就是能做到功耗小。劉統(tǒng)玉介紹，激光氣體檢測的原理就是光譜分析，需要激光器的波長穩(wěn)定，這就需要恒溫，功耗就比較大。而山東微感研發(fā)的傳感器，可以讓激光器的溫度隨環(huán)境溫度變化，不需要恒溫就能保持波長穩(wěn)定，大幅度降低了功耗。“這是我們的獨特技術(shù)，市面上大多數(shù)的傳感器功耗大概是1瓦，而我們只需要不到0.1瓦，這在國際上也是比較好的水平。”劉統(tǒng)玉說。

功耗小，就意味著可以把傳感器做到移動終端上，可以做成無線傳感器，用電池供電，甚至于自供電，這就大大擴展了傳感器的應(yīng)用場景。

在細分市場里，山東微感的市場份額大概能占到60%—70%左右，今年山東微感的產(chǎn)品還將出口澳大利亞、烏克蘭等國家，運用到當(dāng)?shù)氐拿旱V企業(yè)中。

向上游芯片發(fā)力

解決激光器卡脖子問題

甲烷激光檢測器是山東微感的拳頭產(chǎn)品，下一步，山東微感計劃在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上，拓展其他種類氣體的激光檢測儀器，比如一氧化碳、硫化氫、氧氣、乙烯、乙炔、氨氣等等，將更多氣體的傳感器用激光傳感器來進行升級換代。

激光氣體傳感器，檢測不同的氣體，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(tǒng)玉介紹，激光器芯片的制作技術(shù)非常復(fù)雜，工序復(fù)雜，控制要求也需要很精準，就拿鍍膜這個工序來說，需要超過千分之一的控制精準度，多層鍍膜的精準控制難度就更大。“咱們的技術(shù)積淀還有差距，現(xiàn)在就重點做這方面的攻關(guān)。”

目前激光器芯片所占的成本幾乎要占到傳感器成本的一半，“這是我們必須要解決的問題，一方面解決成本問題，另一方面，萬一外方不供應(yīng)了，我們也就很難生產(chǎn)了。”劉統(tǒng)玉說。

基于這些考慮，山東微感也在向產(chǎn)業(yè)鏈的上游發(fā)展，解決激光芯片卡脖子的問題。劉統(tǒng)玉介紹，目前，山東微感已經(jīng)與中科院研究所合作，一起來研發(fā)高性能的激光器芯片，來解決卡脖子的問題。另一方面可以通過國際合作，甚至于通過國際并購來解決，從根本上對產(chǎn)業(yè)做提升。目前，山東微感已經(jīng)與山東省科學(xué)院、山東大學(xué)、中科院、澳大利亞新南威爾士大學(xué)、英國KENT大學(xué)、ASTON大學(xué)等單位有技術(shù)合作。

劉統(tǒng)玉介紹，山東微感的技術(shù)研發(fā)投入比接近17%，下一步的研發(fā)投入相對也會逐步擴大到20%以上。

讓激光甲烷檢測器走進千家萬戶

根據(jù)不完全的估算，甲烷激光檢測器的市場巨大，除了煤礦有上百億的市場，家用天然氣也是上千億的市場。全國有5億多個家庭，每家每戶都在使用天然氣，如果現(xiàn)有的報警器都升級換代為激光檢測傳感器，一個激光檢測器單價幾百元錢，就是上千億的產(chǎn)業(yè)市場。而山東微感未來的愿景就是實現(xiàn)甲烷激光檢測傳感器的產(chǎn)業(yè)化，讓激光檢測器走進千家萬戶。

“要實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，首先成本就要降下來，這就要實現(xiàn)芯片國產(chǎn)化，其次就要批量生產(chǎn)。另外，還需要國家出臺行業(yè)標準。”劉統(tǒng)玉說，“現(xiàn)在要實現(xiàn)激光傳感器走進千家萬戶還沒有完全成熟，但我們已經(jīng)走過了從實驗室到工業(yè)應(yīng)用，從工業(yè)應(yīng)用再到民用又是另外一個階段，預(yù)期未來幾年會逐步實現(xiàn)。”

事實上，山東的激光產(chǎn)業(yè)已經(jīng)逐步形成較大規(guī)模，全國來看，除了武漢、深圳以外，山東的激光產(chǎn)業(yè)也很有特色。比如濟南的激光制造業(yè)，從打標到切割到清洗，一些龍頭企業(yè)的規(guī)模能達到幾億甚至幾十億。近幾年，整個激光產(chǎn)業(yè)發(fā)展的總體勢頭很好，它的增長率都是每年超過百分之二十，遠超于一般的制造業(yè)。

光電高端裝備制造時山科控股集團重點發(fā)展的產(chǎn)業(yè)板塊之一，劉統(tǒng)玉介紹，未來山東微感可以充分運用集團資源優(yōu)勢，通過科技創(chuàng)新平臺的不斷創(chuàng)新實施，形成激光傳感產(chǎn)業(yè)集群，聯(lián)合高校和科學(xué)院所，推動山東礦山物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)和激光產(chǎn)業(yè)以及相關(guān)上下游產(chǎn)業(yè)集群的技術(shù)升級。

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