从传统智能家居到MEMS红外热电堆传感器产业化，他们竟如此布局！

在家电领域成功转型MEMS传感器，

需要具备哪些因素？

幻实（主播）：本期节目我们邀请到了北京芯创睿胜总经理赵柱赵总，首先请您给我们介绍您的公司，它主打什么产品或主攻什么方向呢？

赵柱（嘉宾）：好的。我们公司成立于2014年，最早的业务方向是智能家居领域，我们服务的客户群体是家电类企业（如从事中央空调、新风系统、净化器、取暖器、电热毛巾架等企业），主要为他们做智能硬件及其相关软件的开发，包括嵌入式软件，APP后台服务等。

2020年，我们与中科院毛博士的团队合作，基于毛博士团队在MEMS传感器领域15年以上的经验积累，我们开始转型做 MEMS传感器，实现了对MEMS红外传感器的量产，同年传感器销量超过1,000万颗，不断在传感器领域进行研发，并拓展一些新领域的应用。

幻实（主播）：现在智能家居的产业板块还有保留吗？

赵柱（嘉宾）：家电是我们现在这个产业的一个大方向，早期在智能家居领域所积累的家电企业也是我们目前的客户群体。

芯创睿胜的部分合作伙伴

（图源：芯创睿胜提供）

幻实（主播）：家电也是红外传感用量非常大的领域，也有很多需要红外测温的场景需求。

赵柱（嘉宾）：其实这个领域有很多创新性场景。众所周知，传统测温方法大多为接触式，但有些场景却无法使用接触式测温，例如检测油锅的温度，接触式测温的精度或者响应时间不足，这时候就需要用到红外测温。在此之前，很多厨电品牌包括老板、方太、美的等，都有在做红外传感器，但是一直没有实现量产化。

究其原因，一方面，其技术难度较高，需要深入理解红外传感器的一些特性，掌握相关技术手段，否则难以做出很好的效果。

另一方面，原先的红外传感器其实主要用于额温枪，在家电、智能穿戴等领域虽然也有投入使用，但该领域很多企业对红外传感器不太了解，很难给客户创造一种很好的体验感。

红外测温额温枪（图源：网络）

幻实（主播）：日常生活中，人们接触比较多的红外场景是安检设备、额温枪等，您刚刚提到的厨电也会用到，这些产品的技术难度会因为场景不同而有提升吗，还是说一套解决方案可以应用于所有场景？

赵柱（嘉宾）：答案是否定的，这也是我们跟其他传统红外传感器厂家很大的区别之一。

例如，集成灶检测油温。我们知道不同的油在烹饪过程中产生的致癌物温度点是不一样的，色拉油在280度左右，当油温达到250度左右时，如果菜、辅料还未下锅，集成灶就要联动把燃气道的火力调小，延长产生致癌物的时间，一旦辅料和菜下锅之后，油温降低，它会再联动把火力调大，这样就可以保证在烹饪过程中不会产生致癌物。

再比如抽油烟机的开关还涉及风速的调整，传统抽烟机风速大多需要人工控制，但我们可以通过这套解决方案实现自动化控制。在此之前，美的、方太、老板等品牌在抽油烟机的开关方面都有简单的传感器应用，但他们用的传感器多数是与额温枪的传感器类似的，实际上这种传感器没有办法做定量测量，无法测出精准的油温，只能测出升温的曲线，根据升温速度快慢来判断。

因为以前传感器的视场角很大，高距离测量会使它检测区域扩大，所以它实际检测的是油锅温度，甚至说是整个灶台混合场的温度。区别于额温枪较短的测量距离，且其测温区间较低，灶台上的油温最高能到300多度。这就彰显出了我们的优势：我们针对不同的行业，不同的产品，不同的应用场景，会有定制化的解决方案，从而来满足特殊的需求。

红外感温自开抽油烟机

（图源：网络）

幻实（主播）：不同的场景，不同的解决方案，是不是要做不同的红外传感器？

赵柱（嘉宾）：没错。传统的红外传感器厂家可能最多就三款，而我们在家电、智能穿戴、医疗、工业电力等不同的场景下，基于对传感器特性、使用场景，及其最终生产阶段的一些深刻理解可以为客户提供定制化产品。

幻实（主播）：远远不止我们早些年想到的红外探头的单一市场。

赵柱（嘉宾）：是的。我们再看国外，德国、比利时、日本等国家，他们在该行业上的应用是没有技术团队支持的，我们恰恰在这方面迈出了一大步——我们的服务链条更长，我们在硬件、软件、算法结构，甚至后期的生产的工艺上，都会提供一套完整的解决方案。

家电领域红外传感的盈利逻辑

幻实（主播）：产品一旦细分会不会量就小了，量小了还需要做芯片，是否还能实现可观的盈利，你们如何平衡这方面的选择呢？

赵柱（嘉宾）：过去20年房地产大量开发，有大量房屋成功交付，家电市场也随之十分火热，但是现在房地产的发展出现了瓶颈，家电的竞争显得尤为激烈，产品不具创新，没有特色，自然无人问津。目前，像抽油烟机、一体化灶具、电陶炉、电吹风等，每年在细分领域，大概有几千万台的销量。

2020年，我们开始转型专注于这个领域，我是技术出身，喜欢在一线进行调研，实事求是来说，这些产品成本还是挺高的，一个月可能只能做到回本，我认为家电面临的诉求是要创新。

前段时间，我在广东顺德拜访了一家做智能电吹风的主板上市公司，他们几年前做了一款电吹风，但是没有大批量量产。原因有两点：一是没有突破技术门槛，无法为消费者创造良好的体验感；二是红外传感器出厂前的标定与校准，但是这个标定校准需要投入大量的设备，包括黑体，还有恒温房的建设等。

区别于传统原厂，我们会基于它们的产品样机，在实验室里把热模型模拟出来，在传感器出厂之前就做好标定，对于我们的客户说，它的整机产品就不需要标定了。

幻实（主播）：所以其实你是把它的检验测量的前置工作都完成了。

赵柱（嘉宾）：对，这样我们与客户之间的粘性会更高。

幻实（主播）：你们是红外方面的专家，如果客户来做标定和校准工作，需要投入大量的人力物力，还未必能短时间内解决。

赵柱（嘉宾）：跟我们合作主要优势有两点：一是很大程度上缩短了他们的研发周期；二是通过我们在后端的投入，极大提高生产效率，降低生产端的成本。

幻实（主播）：您说的场景我是有感受的，基本上千元的吹风机都会有非常多的模式，例如氧化模式的温度就不会那么高，速干模式的温度就会高一些，这里面的温控可能全部要靠你们的传感器来实现。

赵柱（嘉宾）：是的，客户最初的诉求其实很简单，就是温度不能太高，太高的话，对头发、皮肤都有损伤，并且不同模式下，温度要有所区别，这样会给用户提供更好的体验感。

除了吹风机，电陶炉每年销量也是几千万台，传统电陶炉可能只能在办公场景烧水煮茶，但现在电陶炉可以煲汤、煲粥、熬中药，还可以做煲仔饭。我们还可以做得更智能，通过APP或者小程序选择不同的模式进行控制。

还有多头灶，一般是两头或四头的，四头的可能是两个电磁炉，两个电陶炉。我们接到的诉求是做锅底温度的精准检测，以此来实现智能食谱的功能，再结合我刚才讲的健康理念，实际上多头灶每年也会有几千万台的销量。

智能红酒柜，要求恒温恒湿，我们这次去的一家公司也是行业内的隐形冠军，它的红酒柜主要做出口，每年也是有大概几十万台的销量。

所以在细分领域，我们会发现有很多产品可以借助我们的技术做出创新性的应用，而且市场体量非常大。

芯创睿胜各类生活电器智能控制方案

（图源：芯创睿胜提供）

他们靠什么拉长服务链条？

幻实（主播）：这个领域我相信市场一定很大，您也是技术背景出身，所以我想问问你们公司如何和市场上其他的竞争对手做区别？在商业模式或产品定义角度有没有什么独特之处？

赵柱（嘉宾）：主要有两点：一是技术，之前的红外热电力传感器都是传统技术，我们现有的红外传感器，都会用到“纳米森林”工艺。

纳米森林技术是毛博士在北大读博的一次实验中偶然发现的，她发现一个工艺没有控制好，在芯片的表面生长出不同形状、不同稀疏度的林立柱体，她后续通过测试发现这种结构和工艺对一些特定光谱的吸收有很好的效果。于是她就想能否通过控制这种工艺，来控制它的大小、粗细、高度、形状、稀疏度及倾斜角度;通过多年摸索，她从机理上了解并掌握了这种工艺。

紧接着，她通过最早期的拉曼光谱，了解了不同的结构、形状、尺寸，对不同波段光谱的吸收特性，最后应用于不同的传感器的产品。“纳米森林”这个词是毛博士首先提出来的，当年作为一个专有名词被收录了，她在这方面有上百项的专利和论文，有一篇SCI论文的影响因子非常高，接近20，英国、加拿大、美国、韩国的很多从事MEMS传感器领域的学者和教授，对此也进行了研究，而且给出了很高的评价。“纳米森林”工艺相比于传统工艺在精度、灵敏度上得到了大幅提升，我们的产品使用这种工艺后在2020年实现了产业化。

韩国Yeon Sik Jung教授对纳米森林的评价

（图源网络）

二是运营，我们拥有超过15年经验积累的MEMS和嵌入式研发团队，我们的服务链条很长。传统企业其实是从国外购买晶圆封装完后就直接对外销售，部分客户三四年之前就已经拿到了一些器件的样品，但是他们自己在开发过程中发现怎么做都做不出想要的效果。很多传感器原厂封装完就售卖，他们不管其产品的运用及效果。我们给客户提供硬件设计、软件设计、算法的开发，甚至在客户产品端的生产工艺，标定测试等方面都提供了很大的帮助，所以我们跟客户之间的效率会更高，黏性更强。

幻实（主播）：客户的体验感肯定很好，看到即使用到，而不是说看到了用不到。

赵柱（嘉宾）：我们团队其实有我们的特殊性，因为在传感器领域，大多数都是只专注于一方面，在硬件、软件算法方面没有专业的团队，而我们是MEMS研发团队和嵌入式的研发团队相结合，毛博士在后端做好基础的研发，之后我来做产业化。

幻实（主播）：假如前面1.0的智能家居，2.0的MEMS传感器创业阶段已经结束，再往下走5~10年，您的蓝图和规划能不能分享一下。

赵柱（嘉宾）：其实国内的传感器领域起步比较晚，还有待深入研究。但未来10年对中国的MEMS传感器领域从业者来说，我觉得会是最好的十年，也会是竞争尤为激烈的十年。

美国和欧洲对我们技术的封锁，让我们看清了一个事实：对我们来讲最大的一个机会就是国产替代。我们知道中国在传感器领域的消费在全球占比超过50%，这为我们提供了巨大的市场空间。

我们公司是一家MEMS的创新型的企业，在未来我们的整个的产品方向是进行一个传感器矩阵的布局，未来5年我们会持续在MEMS红外测温传感器、温湿度传感器、气体传感器以及陀螺仪等方面进行精研和深耕。

幻实（主播）：最后，您有什么对外的呼吁？

赵柱（嘉宾）：中国的发展未必要重走美国的道路，我觉得中国在MEMS传感器领域很有可能是跳跃式的发展。国产替代给我们提供了这种天时，巨大的消费市场为我们提供了地利，我希望业内同行能够携手共进，共创一个人和。

幻实（主播）：非常好，在您描绘的蓝图里，中国自主科技产业的发展应该是到了一个非常成熟的阶段，大家都能各司其职，产业链能协同分工，我觉得这是一个很值得期待的时刻。我们预祝赵总和您带领的公司能够实现你所倡导的梦想。

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MEMS传感器具有多品种、小批量的特点，技术经验和专业人才的积累是领先国内公司核心竞争力。随着物联网的不断发展，使用 MEMS 技术生产相关器件已成为趋势，新的器件品类不断涌现，应用场景的丰富也使得 MEMS 传感器拥有较大的市场，越来越多的大型企业进入 MEMS 行业，市场竞争加剧。

从我国MEMS市场结构来看，过去MEMS主要应用在家电及消费电子领域，占比在50%以上，得益于工业、汽车、医疗等新兴领域不断加速发展，现在规模依然在持续扩大。从全球MEMS领先企业所属国家也可看出，美日等国家实力强劲，MEMS领先企业聚集，而中国虽然正享受产业转移带来的福利，但是行业暂处中低端，尚无MEMS技术领先的强企出现。我们希望国内的MEMS传感器企业能够看到MEMS传感器应用的广阔领域，抓住国产替代的机遇，以及该领域巨大的消费市场，携手共进，走出自己的道路。