本期话题:
00:30 产品精度达到万分之几,磁通门技术到底是什么?
04:23 从0到1:正向研发打造电流电压传感解决方案
08:44 覆盖500多种产品规格,单一的IC如何实现多样化的应用?
产品精度达到万分之几,
磁通门技术到底是什么?
幻实(主播):
欢迎大家关注芯片揭秘,我是主播幻实。今天我邀请到了一家专注于高端电流电压传感器研发、生产和应用的公司——珠海芯森电子科技有限公司(以下简称:芯森电子)。现在坐在我旁边的就是芯森电子的副总经理刘书博。
芯森电子 副总经理 刘书博 做客芯片揭秘
刘书博(嘉宾):
大家好,我是刘书博,目前在芯森电子负责集团运营工作。
幻实(主播):
在节目开始前,我与刘总进行了简短交流。我了解到刘总在这个行业历经了多次的职业转型与发展,而目前所在的芯森电子研发的产品非常有特色,刘总提到公司也成功解决了一些国产“卡脖子”的问题,具体情况还是稍后请刘总为我们揭晓。首先,请您介绍一下公司的产品以及取得的阶段性成果。
刘书博(嘉宾):
我们公司主要经营的是电量传感器,电量传感器包含电流传感器以及电压传感器。目前在这个领域里面发展的还是很不错的,就像您刚才问到的,我们公司在多项技术领域突破了国外技术的“卡脖子”,实现了传感器的国产化。目前我们的产品广泛应用于各个行业,其中在特种行业里面应用居多。
幻实(主播):
您刚刚说的电流和电压测量听起来还是比较生涩的,能不能举几个例子?比如说在什么场景下我们需要用到这种测电流、测电压的产品?感觉好像离大众生活有点遥远。
刘书博(嘉宾):
这类产品看似陌生,实则与生活紧密相连。以六个常见的场景为例,包括漏电流测量、特种领域应用、电机驱动、工业电源、新能源汽车充电桩以及光伏、储能领域。凡是涉及电的设备,都可能用到我们的产品,其主要功能是测量设备或产品内部的电流、电压数据,以保护内部电路的安全性问题。
幻实(主播):
这种产品是依靠什么技术实现的?您能解释一下吗?
刘书博(嘉宾):
目前我们的产品主要应用了霍尔技术和磁通门技术。
幻实(主播):
霍尔传感器我们倒是听过,在汽车行业用的比较多,您能解释一下霍尔技术是什么样的原理吗?
刘书博(嘉宾):
它的原理是当导体垂直穿过磁场且有电流通过时,导体与磁场之间会产生电压。通过电流电压转换,获取反馈数据或信号,并传输至电路,从而得出测量结果。
霍尔技术:是一种利用霍尔效应来测量磁场的技术。当电流通过一片半导体材料时,如果在垂直于电流的方向上施加一个磁场,材料的载流子(电子和空穴)将会受到磁场产生的洛伦兹力的作用,从而在不同方向上聚集。这种聚集会在材料两侧产生电压差,称为霍尔电压。这个电压与磁场的强度成正比,因此可以通过测量霍尔电压来检测磁场的存在和大小。
幻实(主播):
那么,磁通门技术又是什么原理?
刘书博(嘉宾):
磁通门技术是根据铁芯材料的非线性磁反应,用于反馈产品的角度、电流等数据,它其实与霍尔技术的目的相同,但技术路线不同,该技术依赖于材料特性。目前,大部分的导线可能都适用于这种监测方式。此外,磁通门技术相较于霍尔技术会更加的精密,产品精度可以达到千分之几甚至万分之几的效果。
磁通门技术:是一种利用磁性材料和电磁感应原理来检测微小磁场变化的技术。磁通门通常由一个磁性材料和一个线圈组成,通过控制线圈中的电流,可以改变磁性材料之间的磁通量。当磁通量发生变化时,会在导体中感应出电动势,这种感应电动势可以被测量并用于推断磁场的变化。磁通门技术在导航、定向精度控制等领域有广泛的应用,特别是在需要高精度磁场测量的场合。
从0到1:正向研发打造电流电压传感解决方案
幻实(主播):
刘总,我了解到你们公司成立的时间其实不长,但是已经承担了五个国家重点传感器的研发项目,你们为什么能承接如此多的国家课题?能否为我们分享一下其中的缘由?
芯片揭秘 主播幻实(左) 对话
珠海芯森电子科技有限公司 副总经理 刘书博 (右)
刘书博(嘉宾):
因为我们公司的创始人和波先生在变量传感器领域拥有20余年的研发经验和技术沉淀,同时我们技术团队的负责人是西工大博士、北航博士后,在电磁热相关领域具备一定的权威性,这些都是我们的人才优势。其次我们还有项目管理经验,我们从事的一些特殊行业(如特种行业)也锻炼了团队的项目管理能力。另外我们公司非常注重产学研合作,我们与华北电力大学联合成立了一个研究院。研究院里有一套很完整的实验室和一系列的研发设备,保证了我们从技术、基础设施上面能够满足申报国家重点项目的条件,同时我们在项目管理上的丰富经验也保障了国家重点项目的顺利攻关和结题。
幻实(主播)
听起来你们跟学校有非常多的合作渊源。回到咱们产品,您觉得你们的产品有什么样的优势或者竞争力呢?
刘书博(嘉宾):
我们的产品强调几个重要价值。其一,我们的产品全部都是正向研发,这跟国内的一些生产传感器厂家的研发思路可能不太一样。其次我们是有目的性的研发,聚焦于解决国家面临的 “卡脖子” 技术难题。所以一旦完成了产品的研发,投入市场等事情就变得顺风顺水了,不用担心市场上没有需求。我们的产品在工业领域有几个应用场景:一是新能源领域,可以延伸到新能源汽车电池包的检测;另一个应用是充电桩,用于检测汽车充电时充电桩的电流情况。
幻实(主播):
那是不是每辆车的电池包里理论上都会用到这个产品?这是国家法规的强制要求吗?
刘书博(嘉宾):
并非强制要求,而是实现产品功能的必要组成部分。这个产品叫做核心有源元器件,它跟电容、电阻不太一样,电容、电阻不需要额外供电就可以工作,而我们这个产品需要额外供电,一旦额外供电,在主机厂里面就会被定义为核心元器件。这类元器件价格可能不高,但价值重大。
幻实(主播):
锂电池的安全性一直备受关注,例如在电池包过热和起火时需要去做监测和监控,芯森电子的产品就解决了这样的痛点。最后,想请您谈谈工业传感器的应用领域以及您对该产业发展趋势和前景的看法。
刘书博(嘉宾):
随着居民生活水平的提高,我们身边无论是设备还是交通工具,都面临着大批量的更新换代。我们的产品在白色家电、新能源、光伏、储能等领域都有大量的应用。这意味着只要市场需求持续增长,对我们产品的需求也会成倍的增加。
幻实(主播):
这两年你们的业绩是不是也证明了这个趋势?
刘书博(嘉宾):
没错,具体数据暂不便透露,但可以肯定的是,我们的业绩和销售额都在成倍的增长。
覆盖500多种产品规格,
单一的IC如何实现多样化的应用?
幻实(主播):
目前你们公司有几款在售的产品呢?
刘书博(嘉宾):
我们公司目前货架上的产品一共有50余种型号、500多种规格,涵盖电流和电压测量的各类产品,产品线非常全。
部分产品图(图源:芯森电子)
幻实(主播):
我感觉传感器芯片和普通的IC很不一样,需要丰富的种类,就像是个“产品王国”。
刘书博(嘉宾):
没错,我们致力于把单一的IC实现多样化的应用。
幻实(主播):
满足不同的场景对整个产线的管理要求是非常高的。比如工厂的运营速度能不能降本增效,支持这么多产品系列,还涉及到不同货号的管理,相当于很多个SKU。这方面您有没有什么经验可以跟我们分享一下?
刘书博(嘉宾):
运营方面我们实际上一直做的是精益生产,我们从以下几点提高:一是我们的工艺以及生产辅助设备提高效率,二是我们有多套全自动化生产线可以打造“黑灯工厂”。
幻实(主播):
也就是说,传感器制造环节你们并没有委外代工,而是选择自己做,这个投入很大吧?
刘书博(嘉宾):
我们其实得到了珠海国资委的支持,目前生产基地位于珠海香洲区的正菱工业园里面。
幻实(主播):
你们这个产线对行业内是开放的吗?如果说有一些兄弟单位想来代工,你们接受吗?
芯森电子传感器生产线(图源:正菱控股公众号)
刘书博(嘉宾):
我们秉承开放的态度,既开放的对待技术,也开放的拥抱资本,所以随时欢迎各位领导、各位技术同事以及各种社会资本来我们公司考察。
幻实(主播):
最后再问一下,刘总,今天您做客我们芯片揭秘,有没有什么想要对外呼吁和号召的?
刘书博(嘉宾):
主要有三点。一是希望国家出台更多有倾向性的政策,政策的引导对行业发展至关重要。二是期待更多社会资本助力,推动企业在产量、产能和技术等方面实现更大突破。三是呼吁同行专注自身优势领域,在细分市场形成差异化竞争,减少同质化竞争和价格内卷。
幻实(主播):
此次展览想必有众多同行,产品也可能随时面临被抄袭的风险,这对企业的创新能力提出了更大的考验,也是企业在中国市场发展不可避免的问题。感谢刘总今天的分享,祝愿芯森电子未来发展得越来越好。
芯片揭秘说
随着工业4.0与新能源革命的加速推进,电流电压传感器作为电力系统的“感知神经”,正以高精度、高可靠性及智能化特性,突破霍尔与磁通门技术的国产化瓶颈,成为新能源车、光伏储能、特种工业等场景的核心“守护者”。随着车路协同、分布式能源、AIoT场景的爆发式增长,传感器行业正迈向千亿级蓝海市场,而正向研发驱动的国产技术突围,不仅打破了国外垄断,更催生了从材料创新到系统集成的全产业链升级。未来,当微型化、智能化、多模态融合成为标配,当工业传感器嵌入智慧城市的神经网络,这场始于电流感知的技术跃迁,终将成为中国高端制造向 "中国智造" 跨越的核心动能。
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