不久前，在國家智能傳感器創新中心等單位主辦的第二屆中國智能傳感大會上，湖南啟泰傳感科技有限公司（簡稱：“啟泰公司”或“啟泰”）被評為“2021感知領航年度杰出創新企業（成長型企業組，全國總共三家）”，公司董事長兼總經理王國秋被評為“2021感知領航八大標桿人物之一”。作為唯一代表，為湖南捧回行業盛會的最高榮譽。

（在傳感器行業盛會上，啟泰為湖南捧回的獎杯。）

【行業背景】 當萬億產業的盛宴開啟

傳感器是物聯網、大數據、人工智能、智能制造等新一代信息技術的感知基礎和數據來源，已經成為推動數字經濟轉型升級與高質量發展的關鍵基礎與重要引擎。

從人類社會發展趨勢表明，傳感器的需求量將隨著經濟和科技進步而水漲船高。《第三次工業革命》和《零邊際成本社會》作者杰里米·里夫金甚至曾大膽猜想，“2030 年，全球應用的傳感器數量將從 2013 年的 35 億個突飛猛進到超過 100 萬億個，人與自然環境通過傳感器緊密相連。”

（公司大樓外觀。啟泰供圖）

近些年來，隨著國際產業競爭格局的變化，全球萬億級傳感器產業格局重新洗牌。這為智能傳感器國產化帶來新的挑戰與機遇。

制造業正朝著數字化、智能化的方向轉型，傳感器的大量使用將是傳統制造業實現高質量發展的必然選擇，這為傳感器企業的發展提供了前所未有的機會。

王國秋介紹，在工業控制、石油石化、采油煉油、航空航天、城市管網監測、工程機械、汽車等領域，壓力傳感器使用非常廣泛。如一輛傳統燃油汽車上面，壓力傳感器超過20顆。在未來發展中，壓力傳感器會趨向微型化、內置化、數字化、網絡化方向發展。

產業競爭為傳感器打開巨大的市場機會，正是檢驗企業技術真功夫的關鍵時刻。

“我不能說啟泰的產品超過了歐美國家，但至少不會遜色。”啟泰公司所在的長沙是工程機械之都，全球50強中，有4家在此地。

長沙工程機械產業規模全國第一，但液壓傳感器作為關鍵零部件還長期依賴進口。兩年前，啟泰量產線通線，長沙乃至全國工程機械產業的液壓傳感器配套需求均可實現自主可控。

經過對產品的嚴格篩查，啟泰公司今年已是本土三一集團、中聯重科、山河智能等工程機械巨頭的合格供應商。

沈陽國儀檢測技術有限公司等業內權威機構的抽查檢測結果表明，由工程機械類客戶單位送檢的啟泰傳感器，各項指標均達到優良水平。大部分指標甚至高于國外一流企業的產品。

王國秋提到一件趣事，一家企業在對啟泰公司產品的反復測試中，發現其各項性能指標好得超乎預期。懷疑啟泰特意挑好的送檢。有一次搞了個突然襲擊，派人直接上門，找到庫房挑了一些剛出產的產品去測試。結果發現，性能指標和之前的測試完全一致。

【自主可控】 傳感器雖小作用大

（黃光車間。）

在我國民用市場完全空白的金屬基MEMS壓敏芯片領域翩翩起舞，開啟自主可控的全新技術時代，啟泰公司憑什么這么牛？其技術產業化的價值到底有多大？

早些年，我國對傳感器的發展有很大的爭議。很多人認為傳感器非常重要，需要國家加大力度來支持。但也有一種聲音說，傳感器單體價值不高，發展起來非常難，中國沒有必要去做，用國際上現成的產品就好。美其名曰，產業分工。

王國秋介紹，我國自己能夠生產的傳感器敏感芯片占據份額不到10%。比如壓敏金屬基芯片，國產率不到0.5%。國內民品市場國產芯片，在啟泰量產之前，顆粒無收。

“沒有傳感器，什么設備的能力都發揮不出來。所以傳感器單個價值不大，但作用巨大。” 王國秋說，我國去年起加大對傳感器研發的支持力度。但這種支持多從研究型出發，忽略了產業型。而產業化主要靠各種設備、工藝來保障。如果在特種工藝和設備上沒有投入的話，產業化不可能有結果。

（生產線。）

王國秋說，傳感器敏感芯片生產線不像一般的集成電路產線那樣具有通用性，一條傳感器敏感芯片線，往往只能做很少種類的產品。比如說做溫度傳感器的產線不能做壓力傳感器，反之亦然。

“盡管單條線3到5億元的投資看起來不大，但是由于傳感器的種類太多，要把這兩三萬種傳感器敏感芯片都做全，這個投資也是一個巨大的數額。”王國秋表示，傳感器敏感芯片短期內完全自主可控有困難，有些傳感器芯片不花10-20年時間是做不好的。

創新不是空喊口號，沒有速成法，不經過長期積累是無法創新的。

基于科學預見和科學家情懷，啟泰在壓力傳感器產業化這條道路進行了長期的艱辛探索。

啟泰作為一個民營企業，在國家早期沒有一分錢的投入下，在這個“高技術門檻、高資金門檻、高人才門檻”的微機電領域，以不管企業是否實現盈利，也一定要研發出“傳感中國芯”，在產品價格與質量上與國外競爭的目標。憑借著滿腔熱誠和湖南人“吃得苦、霸得蠻、耐得煩”的秉性，王國秋最終堅持了下來。

在“十四五”開局之年，國家已將微機電系統作為集成電路的特色工藝納入到了“十四五”前沿攻關技術領域，“傳感中國芯”真正迎來了發展的春天。

【研發歷程】 這把劍磨了十五年

（芯片。啟泰供圖）

壓力傳感器的核心技術是敏感芯片，從相關技術的研發到量產，王國秋這把劍磨了15年。

王國秋是從事“中國芯”較早的一批科研人員。早年在國防科技大學工作，后任湖南師范大學數學與統計學院教授、博士生導師。曾獲得全軍科技進步一等獎和二等獎，主持過4項國家級集成電路項目，湖南省政府曾給其記一等功。

（紐扣般大小的啟泰產傳感器“中國芯”。）

2006年，王國秋研究重心轉向應用廣泛的壓敏芯片和傳感器，并決定走產業化道路。但是，壓敏芯片的研制難度遠超王國秋的預料。實驗數不勝數，紐扣般大小的基底材料一籮筐、一籮筐的被燒壞。僅從2019年通線開始，調試工藝和設備用的芯片就消耗了1.9萬顆。

但他的投入幾近癡迷，這些年心無旁騖，沒有做過其他投資。別說不賺快錢做房地產，連自己的住房都一直沒有買，股票從沒開過戶。

研發是有風險的，因為一旦卡在一個環節上過不去，意味著前面的所有投入都白費。

面對各種困境，王國秋也有過幾近崩潰、差點放棄的時刻，“要買材料、買設備、做實驗，200萬元很快就沒了，還欠下了一屁股債，過年都有人上門討債。還好，最終挺過來了。”

2013年，符合國際主流技術的壓敏芯片關鍵技術終于破冰。這不是簡單地重復國外的技術，而是一場顛覆性原創，研發了全新的功能材料和電路布局。

（生產場景。）

2016年開始建量產中試線，2019年，啟泰的一條規范的高標準金屬基壓敏芯片生產線建成，從材料、核心技術、關鍵工藝和設備，到廠房的設計、芯片檢測、封裝均由啟泰團隊自主完成。

這是國內第一條量產線，也是目前唯一的一條。

自此，啟泰攻克了“傳感中國芯”生產全流程的難題，填補了我國規模化生產線的空白。

（流水線上的啟泰傳感器。）

長沙市工程機械協會常務副會長兼秘書長吳京生說，啟泰生產的芯片，是中國目前很少幾類能與國際先進同類芯片相PK的芯片產品，是真正填補市場空白的具有核心競爭力的技術產品。

通線的喜悅實在是太短暫。還沒有來得及好好休息一下，意料之中的“攔路虎”很快又出現了。芯片產線最麻煩的是良率、產能雙爬坡，啟泰生產線的第一批下線產品合格率不到20%。于是，啟泰人開始了艱苦的良率爬坡。

所謂的良率爬坡，就是攻克產線里幾十套生產工藝，任何一套工藝沒有攻克，生產就會在這個環節停擺。例如，在光刻環節，由于進口的光刻膠不適合金屬基底，啟泰人硬是“跨界”配置出了自己的光刻膠，定制出了自己的光刻機。沒有專用光刻機，生產效率是不可能提升的，產品的品質更無法保證。在產線建設中，由于芯片的基底不是硅材，由此導致傳統的設備失效，這樣的學費交了許多。如研磨機也是由國內知名廠商定制的，但它達不到對粗糙度的要求，第一臺研磨機就交了學費。

又是一年半時間的努力，在產線上喂了1.9萬顆基底，啟泰產品現在的良率終于穩定在95%上下。

（車間一角。）

“在這個行業里面，95%良率是目前的天花板了。”王國秋自豪地說。

產能爬坡也在同步進行。啟泰第一條線的設計產能是每年600萬顆。目前正在根據市場的需求，逐步釋放產能。

不久的將來，啟泰首條線每年可生產600萬顆金屬基壓敏芯片和數百萬支傳感器，年產值可達10億元。

【湖南力量】 “三個高地”生力軍

11月28日上午，中國共產黨湖南省第十二次代表大會在省人民會堂勝利閉幕。

在全面落實“三高四新”戰略定位和使命任務，為全面建設富強民主文明和諧美麗的社會主義現代化新湖南而努力奮斗的歷史號角聲中，啟泰正加快啟動第二條生產線的建設。產品專門針對新能源汽車，年產值將達到50億元，可填補我國汽車傳感器這類芯片領域產線的空白。

今年的省政府工作報告明確提出，要重點抓好十大技術攻關項目。其中列出的“湘潭大學碳基生物等先進傳感器件項目”提到，湘潭大學、啟泰傳感等正在研制的傳感器，突破碳基場效應晶體管傳感器和我國工程機械、汽車產業液壓裝備發展的高性能壓力傳感器關鍵瓶頸技術，實現液壓裝備金屬基薄膜壓力傳感器芯片產業化，建設液壓裝備壓力傳感器封裝生產線，實現進口替代，提升我省工程機械關鍵核心零部件配套能力。

不久前，建設銀行給予啟泰傳感授信1.39億元，第一筆款項8000萬元已到賬。這些資金主要用于芯片產能的建設上。

建行瀏陽支行行長章卓說，建行以服務全省全面落實“三高四新”戰略定位和使命任務、增強服務國家建設能力為己任，今年以來，通過“五大行動”已對重點高科技型企業實現了走訪的全覆蓋。“對湖南十大攻關項目啟泰的支持，得益于省行濃厚的創新氛圍和創新實力。在省行直接指導下，我們通過產品創新，克服了公司處于初創期在融資上的系列限制，成功實現授信，這在金融支持科技企業發展上有較強的示范意義。基于啟泰在傳感器領域的核心地位，我們會長期合作而不僅僅是微風拂面式的短期支持。”

11月中旬，中國安全應急產業大會創投交易會發布項目評審結果，啟泰公司“智慧消防物聯網監測系統”入選為50大優秀項目之一，項目的核心支撐點就是啟泰芯片在低壓領域的重大突破。在國際上，這類芯片的最低測壓只能到1MPa。而啟泰芯片的最低測壓可以到0.2MPa，將測量能力下探了兩個數量級。

此前，長沙銀行對啟泰的預授信高達20億元，積極支持啟泰傳感進軍智慧消防領域。

今年5月29日，湖南省傳感器產業促進會第一次會員大會在長沙召開，王國秋當選第一屆會長。

湖南省傳感器產業促進會的成立，是傳感器產業發展的一座里程碑。

在啟泰等行業龍頭企業帶動下，促進會將加快傳感器關鍵核心技術攻關，攻克關鍵技術，發揮傳感器產業促進會引領、規范、協調、服務的重大作用，未來將引導全省人工智能與傳感器產業快速健康發展，助力湖南省打造成為傳感器產業強省，為建設現代化新湖南貢獻力量。

“傳感器核心是敏感芯片，在相當長的時間內敏感芯片還是我國的短板。”展望未來，王國秋表示將繼續攻堅克難，為我國制造業屹立于世界民族之林，為湖南全面落實“三高四新”戰略定位和使命任務，作出新的應有貢獻！

（文：李 治  本版圖片除署名外均由范遠志提供）