我為中國摘「芯」|他們讓千行百業平價用上國產紅外芯

湖北日報全媒記者 胡禕 通訊員 餘小小

紅外熱成像,如同洞穿一切的眼睛,無論是伸手不見五指的黑夜,還是雨雪等惡劣天氣下,都能精準識別目標。

「紅外眼」看得越清楚,對紅外探測器(即紅外芯片)的像素要求越高。百萬級,是中國企業曾經無法企及的高度。

如今,中國企業早已突圍並不斷突破。9月11日,武漢高德紅外股份有限公司(以下簡稱「高德紅外」)在全球正選500萬像素高溫中波製冷紅外探測器,解像度高達2560×2048(高清畫質),再次領跑全球紅外探測技術。

從受製於人到領跑國際,「湖北造」紅外芯片為我國紅外產業掰開了「卡脖子」的手。

「曾經歐美要價上萬元,如今被我們‘打’到了幾百元。」該公司副總經理劉斌心潮澎湃。

為造出中國「心臟」

不管有多難都要義無反顧

紅外芯片對於紅外熱成像系統而言,是名副其實的「心臟」。

高德紅外創立初期,和其他紅外領域的企業一樣,通過購買進口芯片來組裝生產。

「西方國家一直封鎖我們。即使有願意賣給我們的,一顆低端民用紅外芯片也要上萬元。」今年41歲的劉斌外形消瘦,卻透著一股不服輸的勁兒。

芯片的技術水平,直接決定著紅外儀器的靈敏度,其面陣越大、像元越小、波段越多,探測的靈敏度便越高,能夠反映的溫差便越細微。

面對國外的技術封鎖,董事長黃立拍板:「不管有多難,我們都要義無反顧,讓紅外熱成像設備用上‘中國芯’!」

突圍,並非一帆風順。

在武漢東湖高新區火熱的創新氛圍中,劉斌和研發團隊一路向前,但生產出來的產品卻令人失望。

武漢高德紅外股份有限公司高芯科技副總經理劉斌。 (湖北日報全媒記者 胡禕 攝)武漢高德紅外股份有限公司高芯科技副總經理劉斌。 (湖北日報全媒記者 胡禕 攝)

「不是靈敏度不夠,就是成像有缺陷。」劉斌回憶,從2009年到2012年,數億元研發資金投入到耗材、設備上,可產品良品率一直達不到要求。

「良品率太低意味著無法量產。」劉斌說。

要不要放棄?黃立曾在多個公開場合表示,當時都想放棄了,覺得可能怎麼也突破不了。後來,團隊創立自己的理論和計算方法,按照新的理論和方法,迅速得到非常好的結果。彷彿在黑夜裡突然看見曙光,大家非常興奮。

關關難過關關過。彼時,作為紅外芯片研發的核心成員,劉斌輾轉國內多家廠商定製設備,最終在2013年建成自己獨立的生產線,2016年實現批量生產。

紅外芯片實現100%國產化

「光與熱」的頂端有了中國一席之地

劉斌介紹,紅外芯片分為製冷、非製冷兩種,製冷芯片在零下200攝氏度左右才能發揮性能,非製冷芯片在正常環境下就可以工作。在這兩大領域,高德紅外已經自主研發出數十款不同型號的產品。

2017年,高德紅外研發出高性能製冷單色百萬像素紅外探測器,成功打破西方在百萬像素紅外芯片上的封鎖。

2021年,高德紅外成功研發出1280×1024的百萬像素級雙色雙波段紅外探測器,先於法國,幾乎與美國同步發佈這一技術級別產品。

紅外熱成像技術關聯產業示意圖。(受訪單位供圖)紅外熱成像技術關聯產業示意圖。(受訪單位供圖

「長波不怕煙霧,中波不怕雨水。」劉斌介紹,以雙色雙波段為例,在實際運用中,可以通過兩個波段相互印證,看清楚目標究竟是什麼。但在生產製作中,要在兩個大約3平方釐米的平面之間,實現上下100萬個銦柱精準對接,才能生成完整的像素。

「這些如果突破不了,無論是軍用還是民用,我們都會缺少一種靈敏的觀測手段,就會長期落後於人。」劉斌說,高德紅外芯片的進步凝聚著科研人員的努力,也代表著中國先進製造業的整體飛躍。

2021年,高德紅外實現100%國產化。「光與熱」的頂端,從此有了中國的一席之地!

越先進的芯片,噪聲等效溫差越低。「0.025℃的溫差我們都能捕捉到,較以往的進口芯片,靈敏度提升3倍!」劉斌說,「中國芯」成功,直接迫使「歐美芯」大降價。製冷紅外探測器一度高達60萬元一隻,現在國產10萬元就可以買到;非製冷紅外探測器則從上萬元降至幾百元。

劉斌說,隨著價格降低,越來越多的行業開始用得起紅外芯片。以智能駕駛為例,以往幾萬元錢,車上裝不起;現在幾百元錢,隨便裝。

如今,東風猛士917、廣汽埃安2024款昊鉑GT、極越07、吉利汽車旗下的翼真L380等新款車型,紛紛讓紅外設備「上車」。以翼真L380為例,它搭載堪比偵察無人機的「NVS超視距智能紅外夜視系統」,基於紅外感知技術的優勢,能輕鬆應對雨霧雪沙塵等複雜天氣及強眩光等光線干擾,為每一次安全駕駛保駕護航。

詳見9月18日湖北日報一版>>