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上海和璞:车规级气体传感器从国产替代到真正的中国智造

  同济大学控制工程专业博士、上海和璞电子技术有限公司CEO。2017 年获批政府间国际科学技术创新合作重点专项“基于3D实时位置信息的智能工厂物流优化与碰撞规避技术探讨研究”2018年获批工业强基工程建设项目“车用智能型氮氧传感器”,以及2019年国家重点研发计划中德政府间国际科学技术创新合作重点专项

  玉石都要经历从璞玉开始蜕变的过程。依靠经验和时间积累获得的一次次成长,对我们的研发是非常宝贵的。

  跟随着全球碳减排行动的脚步,新能源产业以前所未有的速度发展壮大。在我国积极实行机动车国六排放标准的大背景下,气体传感器作为实现汽车节能减排的关键零部件,在拥有广阔的未来市场发展的潜力的同时,在性能提升、成本控制等方面也面临更高要求的挑战。

  面对时代给予的机遇与挑战,上海和璞电子技术有限公司(下称“上海和璞”)作为一家依托于同济大学电子信息工程学院的高科技研发型企业,自2012年成立以来,致力于车规级气体传感器的研发与应用,深耕氢气传感器、氮氧传感器两大领域,为客户提供相关应用场景下的集成一体化解决方案。

  如今,上海和璞已成功切入氢安全、锂电池安全、国六排放等新兴领域,拥有万级净化车间和54项知识产权,产品已覆盖车辆前装、工业生产、能源储存、运输、环境安全检测等市场,并积累多项世界领先技术,打破了以往外企垄断的局面,实现了国产替代。作为当前国内气体传感器技术研发的领航者,上海和璞将“为未来绿色能源的发展保驾护航”视作自身的使命。

  车规级可靠性,要求传感器在高低温度、湿度、腐蚀性等极端环境下能可靠运行。实现气体传感器的高精度、高灵敏、长寿命、低成本,打破外企垄断,是一直以来国内传感器企业努力的方向。

  2020年,上海和璞完成了催化燃烧式氢气传感器的研发,并通过ISO9001质量管理体系认证,可进行1000-40000PPM氢气检测,实现了对日本FIS的国产替代。但是,这一里程碑式的技术成果,还不是上海和璞的终点。为了更好地实现用户需求,真正地进入主机厂,上海和璞于2021年成功研制热导式氢气传感器,并通过认证。

  王远西介绍,上海和璞当时曾面临主机厂提出的3个要求:第一,氢气传感器作为易损件,当时产品的常规使用的寿命普遍在1.5-2年,主机厂需要更长的常规使用的寿命;第二,氢动力系统中的氢气泄漏不可避免,而催化燃烧式的传感器在高浓度泄漏时会失效,主机厂需要一款能在高浓度冲击下持续工作的产品;第三,现有产品的耐温最高在90度,还需更进一步提升耐高温性能。

  “听到这些要求,我们是比较开心的。因为主机厂对现有产品提出了一些别人做不到的要求,这实际上的意思就是我们的机会。”

  王远西说,主机厂的这些要求,当时在全世界内都没有企业能实现。同济大学模糊测控方向教授、中国最年轻的一批国批教授、中德学院电子工程系主任王磊带领上海和璞的核心团队确定出研发路径,经历8个月的开发与调试,热导式氢气传感器诞生,问鼎全球。

  此后,上海和璞依旧持续迭代研发。2022年,上海和璞成功研制半导体原理氢气传感器,成功突破1PPM的检测下限,实现10PPM的检测精度,突破低成本,为储能氢安全检测提供技术支撑;同年也与潍柴、玉柴等大型车企合作研发,成功将氢浓度传感器的耐温提高到200摄氏度;2023年,上海和璞通过高新技术企业认证,成功研制锂电池热失控传感器、手持氢泄漏检测仪。不仅如此,上海和璞还是目前国内唯一一家氮氧传感器通过主机厂前装验证的企业。

  前方是广阔无垠的未来市场发展的潜力,身后是国家政策的有力推动,在王远西看来,“政策的影响对行业发展当然是很重要的,但政策的发展实际上对于行业来说是一个帮助它‘从1到10’的过程。那么,首先我们要帮助国家完成‘从0到1’的建设,在这之后,我们才需要国家对我们做‘从1到10’的支持。”

  “‘从0到1’的步骤,我们实际上已经做完了。而‘从1到10’的步骤,是对于上海和璞而言的一大挑战。”

  王远西介绍说,对于许多完成了起步、正处于成长阶段的公司而言,竞争对手多数也处在相同阶段,或者最多在“从10到100”的阶段。但是,作为一家以技术为核心的小企业,现阶段与上海和璞交锋的对手,已然是德国大陆、博世等跨国大企业。

  车规级传感器作为跨专业研究领域,要求核心研究团队具备自动控制、材料科学、电子信息等多个领域的知识储备,而王磊所在的同济大学中德学院本身就是跨专业学院,因而上海和璞有着天然的人才优势。

  “单纯从技术储备的角度来说,我们是没有一点问题的。其实再有一年时间,上海和璞就逐渐地要去占领国际大公司的一些市场,只是我们还目前需要一定的验证周期。”

  作为一家凭借仅40名员工、13名核心研发人员的努力,就做到领先全球的公司,上海和璞前进的步履从未停下。

  “2024年,我们计划与目前已有的客户达成更紧密的合作,实现批量生产,包括提升产能,我们目前的年产能是30万套,明年可能要翻倍。”王远西介绍,“再下一步,可能就将面临公司迅速扩大的挑战。”

  面向更长远的未来,上海和璞将如何更进一步地为整个行业提供高性价比的可靠产品,助力国内新能源行业生态的健全?王远西给出的答案是:进一步搭建全链路产品研制体系,完善瓶口阀、伺服阀、流量计、CVM等技术储备,不断进行性能优化,同时基于核心产品拓展应用场景,优化生产策略,生产流程软硬件迭代开发,持续降低成本。

  第十二届中国创新创业大赛中,上海和璞斩获全国百强称号,更近距离地看到了行业的发展和未来的突破方向。对于继续保持领先,在“新能源、新有源汽车、节能环保”赛道上发光发热,上海和璞满怀信心。“公司虽然现在人不多,但是每一个人其实都很优秀,我们是一个小而精的公司。未来我们的目标是把公司做好、做长久,我们大家都希望做一个百年企业。”王远西介绍说,“创业是我一直以来坚持的事,也是我实现自我价值、为国家发展贡献力量的最优路径。”

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