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北京航空航天大学:开发出基于具有分层裂纹的AGCF应变传感器


传感新品

【北京航空航天大学:开发出基于具有分层裂纹的AGCF应变传感器

基于纳米材料薄膜的可拉伸应变传感器引起了人们对智能皮肤应变感知的广泛兴趣。然而,使它们在宽线性工作范围内实现高灵敏度仍然具有挑战性。北京航空航天大学De Gong等研究人员在《ACS Appl. Mater. Interfaces》期刊发表名为“High-Performance Strain Sensors Based on Au/Graphene Composite Films with Hierarchical Cracks for Wide Linear-Range Motion Monitoring”的论文,研究提出了一种简便的策略来制造基于具有分层裂纹的金/石墨烯复合薄膜 (AGCF) 的可拉伸应变传感器,并展示其卓越的传感性能。


AGCF 应变传感器具有高灵敏度(测量因子 (GF) ≈ 153)和良好的线性度(R 2≈ 0.9975) 在宽工作范围 (0–20%) 中具有超低超调量(在 20% 时约为 1.7%)、快速响应(<42.5 ms)以及出色的循环稳定性(1500 次循环)。此外,这些可图案化传感器可以通过图案设计进一步实现更高的 GF(~320)。研究了中间褶皱SAGFs在形成分层裂缝中的主导作用,并详细揭示了所形成的分层微观结构的线性传感机制。此外,AGCF应变传感器还用于人体和电子鸟的运动监测。由于卓越的多功能性、可扩展的制造和集成能力,这些传感器显示出构建智能皮肤的巨大潜力。

开发的基于具有分层裂纹的 AGCF 的具有高灵敏度和出色线性的可拉伸压阻式应变传感器。无创运动检测应变传感器在可穿戴健康监测平台或仿生机器人中具有巨大的潜力,可以以准确可靠的方式进行大范围检测。由于卓越的传感性能,加上可扩展且成本效益高的制造,AGCF传感器可与电子产品的标准制造集成,并有望推动未来多功能智能皮肤的发展。

传感动态

【传感器大会产销对接收获满满七轮签约金额逾七亿】

8月23日,2022世界传感器大会圆满落幕。作为大会“压轴”活动之一,由河南省工业和信息化厅、郑州高新区管委会、河南省智能传感器行业协会主办的2022世界传感器大会产销对接会于22日下午在中国(郑州)智能传感谷启动区举行,推动传感器产业链上下游企业精准对接、合作共赢。


活动中,炜盛电子、郑州欧柯奇仪器、新天科技、河南电安研究院等智能传感器企业单位重点围绕车载传感器、智慧用电、专用芯片等传感器应用进行了新产品推介;郑州、鹤壁、新乡等地企业围绕立体仓库、热力、农牧业等6个方面进行需求介绍,涉及金额3.5亿元;中国(郑州)智能传感谷项目负责人重点推介了传感谷建设运营情况。

据了解,在河南省工业和信息化厅组织领导下,2022年产销对接会自3月起就持续进行,共开展12场线上+线下产销预对接活动。通过先期开展的产销对接,省工信厅与各地共征集到了产销签约项目140笔,总金额18.27亿元,当天现场进行了7轮签约,总金额7.06亿元。

产销对接会举行的同时,产销对接创新成果展在中国(郑州)智能传感谷传感创新街火热进行。据了解,创新街是专门为需方企业提供集中的选品区域,企业可以在此进行线下场景展示及产品体验,最大化促进产销有效衔接,缩短供需双方对接链路,提升交易效率。未来,这里将作为产销对接会线下永久展示承接区,与优质传感企业不间断展示热门应用场景、前沿成果等内容,延续世界传感器大会产业IP效果,将世界传感器大会打造成永不落幕的行业展会。


【ADAS加速渗透驱动传感器产业发展 欧菲光加速布局智能汽车谋变局】

随着大众智能化体验需求的不断提升、政策的持续推进,汽车智能网联技术发展迅速,智能汽车市场规模及渗透率显著提升。据RolandBerger预计,到2025年,全球L1+L2智能驾驶功能的渗透率将达到76%,其中L2功能渗透率将达到36%。L1+L2智能驾驶功能渗透率的快速提升带动ADAS(高级驾驶辅助系统)搭载量极大提升。


高工智能汽车研究院数据显示,2022年1-6月中国市场(不含进出口)乘用车新车整体ADAS(L0-L2)搭载率达到46.80%;其中L2级ADAS前装搭载率已达26.64%,同比上年同期增加约11%。据统计,预计到2025年,中国乘用车前视系统装配率将达到65%。中汽协数据显示,伴随智能驾驶渗透率的持续提升,预计到2025年中国ADAS行业市场规模将达到2250亿元。

值得注意的是,中国本土供应商正在快速崛起。高工智能汽车研究院数据显示,在行车ADAS供应商份额方面,2022年1-6月中国本土Tier 1供应商份额合计占比达到8.89%,同比增加近3个百分点,随着今年下半年更多本土方案实现前装上车,这个数字还将快速上升。

软件定义汽车已成共识,硬件是技术基石,ADAS技术提升离不开先进的传感器。为实现汽车智能化的提升,软硬件缺一不可,优质的传感器等硬件是软件定义汽车的基础,需要更多更优质的传感器如摄像头、毫米波雷达、激光雷达等获取更加充分和准确的感知信息,以达到对性能和安全的快速提升。随着ADAS搭载量的快速提升,汽车传感器市场有望迎来爆发期。

作为光学光电行业的头部企业,欧菲光自2015年起进军智能汽车领域,通过收购华东汽电和南京天擎,顺利成为国内整车厂商的Tier 1供应商,如今已取得20余家国内汽车厂商的供货商资质,并积极进行国外汽车厂商的供应商资质认证。目前,欧菲光深度布局智能驾驶、车身电子和智能中控,以光学镜头、摄像头为基础,延伸至毫米波雷达、激光雷达、抬头显示(HUD)等产品,丰富产品矩阵布局,为客户提供全方位的产品和服务。

在车载摄像头领域,欧菲光众多产品已经实现了量产,成为国内不少汽车厂商的主要供应商。目前,欧菲光2M前视三目、8M前视双目即将量产;3M和8M周视后视摄像头已量产;1M和2.5M环视摄像头均已量产;带加热功能的2M电子外后视镜摄像头已量产;舱内DMS和OMS摄像头,1M和2M均已量产,5M正在研发;车载ToF产品,具有VGA分辨率的车载ToF模组已实现首发规模量产。

在毫米波雷达方面,欧菲光已经发布了新一代短距毫米波雷达(77GHz),技术业内领先,并且基于该毫米波雷达重点推出倒车辅助系统(PAS)、舱内活体检测系统、自动泊车(APA)/代客泊车(AVP)等各类场景的解决方案;中距、长距和4D等毫米波雷达产品也将推出,以满足更高级别自动驾驶系统和传感器需求。

同时,欧菲光将推出纯固态的激光雷达方案,内部不包含任何旋转结构,在提供较高的探测距离和角分辨率的同时,还能提供车规级产品的可靠性和稳定性。欧菲光激光雷达采用半导体技术,以每秒1000次的速度逐个激活VCSEL发射激光进行扫描,每个VCSEL会照射到特定的SPAD阵列像素上。此激光雷达可以灵活配置,根据不同的造型需求组合激光组件,轻松匹配各种安装位置要求。

随着智能驾驶技术提升,汽车传感器正从单一传感器感知向多传感器融合迈进。多传感器融合方案一般会搭载数个激光雷达、毫米波雷达、摄像头和超声波雷达,通过多个传感器 获取车身周围信息,进行数据的整合,以多传感器的感知结果弥补单传感器难以探测到的信息。

目前,欧菲光已经推出感知系统解决方案,包括前视8M双目摄像头模组,5颗周视后视8M摄像头,4颗环视3M摄像头,1颗DMS ToF摄像头,1颗前向数字式4D毫米波雷达,5颗多模式角环绕雷达,1组纯固态激光雷达组合,为实现智能汽车更高阶段的自动驾驶提供助力。

同时,欧菲光还提供控制器和算法领域的解决方案。在智能驾驶域控制器方面,欧菲光将推出算力超过140T的域控制器解决方案,可以支持16路CAN,拥有12路高速以太网接口,同时能够接入13路摄像头。

现阶段,欧菲光算法团队已经开发完成了满足L3+级自动驾驶的感知融合算法,并且致力于新技术的研发,将弱监督学习算法融入到自动驾驶产品当中,解决了传统强监督深度学习算法必需依赖大量人工标注工作的难题。

欧菲光表示,公司车载业务的核心竞争力是提供系统级解决方案的能力。公司立足于先进传感器,同时积极拓展硬件、软件和算法能力,公司可定制开发自动泊车系统,周视系统,行泊一体驾驶域控制器,集成以太网关的车身域控制器,仪表中控,HUD等系统级产品。具有未来走向跨域融合的实现能力。

智能驾驶时代已经到来,为相关产业链带来广阔的发展空间。欧菲光将依托领先的光学制造能力与经验,以及智能汽车产品的供应商资质,推动智能汽车业务全面发展。将智能汽车业务作为重点开拓的业务领域,从研发、销售和生产等全方位加大资源配置,力争实现到2025年智能汽车业务收入规模行业领先。


【欧阳劲松:多层面协同发力推进我国传感器产业高质量发展】

新华财经北京8月23日电  随着新一轮科技革命和产业变革的深入发展,传感器作为感知信息和采集数据的重要手段,已成为实现数字化转型的关键核心。在当前复杂的国际竞争态势下,我国需高度重视传感器自主创新和产业生态建设。推动传感器产业高质量发展,需要研发创新、政策支持、产业培育、人才培养等多层面协同发力,才能补齐创新短板,摆脱高端进口依赖,健全产业技术和产品体系,支撑我国制造强国、科技强国等目标的实现。


当前我国传感器产业发展现状如何?存在哪些问题?今后应该如何发展?在2022世界传感器大会召开之际,机械工业仪器仪表综合技术经济研究所所长欧阳劲松对上述问题发表了看法。欧阳劲松现任科技部“十四五”国家重点研发计划“智能传感器”重点专项编制组副组长、工信部传感器与智能化仪器仪表产业发展专家委员会秘书长。

我国传感器产业发展现状如何?还存在哪些亟待解决的关键问题?

欧阳劲松:传感器是一种将收集到的信息转换成设备、系统、生物体能处理的信号的元件或装置,是一切数据采集的入口以及智能感知外界的前端,是信息化时代各种智能体、数据资源形成的关键核心部件,在科研创新、国防建设、经济建设、社会发展、人民健康等各领域中的应用“无处不在”。传感器产品种类多、技术密集度高、产业影响范围广,美、德、日等国均将传感器作为未来重大科技领域予以支持,这足以说明它的重要性。近年来,我国传感器产业发展迅速、应用模式日渐成熟,但对标国外先进水平来看,仍存在多方面的问题。

一是关键核心技术能力自主性不强。随着微电子技术的发展,传感器制造工艺与IC芯片制造工艺兼容发展,有些微机电系统(MEMS)传感器的工艺甚至比IC芯片工艺更复杂,同时智能传感器的片上系统发展趋势明显。国内工业级MEMS传感器和变送器配套核心处理芯片绝大部分从国外进口,我国只是零部件的集成装配,不掌握核心知识产权。

二是掌握国际先进技术不及时。传感器技术、通信技术、计算机技术是构成信息科学技术的三大支柱,美、日、德、法、英等传感器技术发达国家均十分重视该领域的顶层规划设计,且从上世纪80年代至今一直把传感器技术列入长远发展规划和重点计划之中,并采取严格的保密规定实施技术封锁和控制,尤其是禁止关键技术对中国出口。不能深度知悉国际先进水平较严重地影响了我国传感器技术发展。

三是产业创新发展基础不牢靠。在国家自然科学基金委员会和科技部的大力支持下,我国智能传感器技术研发初步展开,北京大学、东南大学、中科院等高校和科研院所已开展技术研发。以中科院上海微系统所、苏州微纳产业园等为代表的科研机构已建立起智能传感器中试服务平台,传感器配套软件、设计、制造、封测等重点环节均有骨干企业布局,但本土企业竞争力还较弱,跨国公司占据了85%以上的市场份额。

四是系统性布局发展刻不容缓。多年来,国家自然科学基金、核高基、重大科学仪器设备开发专项、制造基础技术与关键部件专项、工信部产业基础再造工程等均有项目支持,但一般以突破产品或某个关键技术为主,缺乏系统性布局。国家科技重大专项以重大战略产品和重大工程突破为主,传感器一般被当作元器件种类之一,作为底层配套产品,难以获得较大支持,从而出现总体型号赶超世界先进水平,而作为核心器件的传感器与世界水平差距巨大的局面。

可喜的是,科技部在“十四五”时期将“智能传感器”作为完整的专项列入国家重点研发计划。国家的高度重视,必将显著提升我国传感器产业在未来全球竞争格局中的地位,有力支撑国家科技创新、产业升级和社会发展。

我国传感器产业发展面临哪些挑战?

欧阳劲松:总体来看,我国传感器产业发展还面临国外技术和市场垄断、本土企业缺乏创新生态、技术本身的高门槛等方面的挑战。

首先,国外传感器技术发达国家以“技术垄断中高端市场,低价冲击中低端市场”的策略长期控制我国的传感器行业,国内传感器开发企业单纯从市场竞争角度难以摆脱国外垄断,导致大企业有资金但不愿做,小企业有技术却发展缓慢,“技术引进-落后-再引进-再落后”的行业现状长期存在,严重制约我国传感器企业的创新能力,进而影响重大装备和工程的自我配套能力。

其次,国内传感器企业大部分以小微型企业为主,以单一传感器产品开发或传感器单一开发环节居多,企业创新缺乏足够的人力、物力和工艺条件等资源配置,产业化基础十分薄弱,企业创新生态难以形成,导致国内传感器企业对于高精度、高可靠性以及智能化的高端传感器芯片基本依赖进口,企业产品利润低,行业的人才吸引力下降,传感器企业自主创新举步维艰。

再次,传感器产品尤其是高端的智能传感器产品,所需智力密集度高,研发周期长,生产装备前期投入高,对敏感机理、敏感材料、工艺设备和计测技术等基础性技术依附性强,产业投资受限于技术门槛高、投资回报周期长,国内科研院所积累的传感器基础研究成果难以有效转化,行业缺乏能够掌握高端传感器设计、加工、封装、标定以及测试等全链条技术能力的高技术企业。

众所周知,我国芯片尤其是高端芯片的自主生产能力严重不足。芯片是传感器的核心,传感器产业发展与芯片息息相关。美国极力阻碍中国芯片产业发展,短期来看将在供给上导致芯片尤其是高端芯片供应困难、传感器自主发展受限;中期来看将在技术研发创新上受到限制,导致我国传感器跟踪世界先进水平受阻;但长期来看会加速我国芯片、传感器产业的自主创新发展进程,进一步倒逼我国传感器产业高质量发展。

未来我国传感器产业发展应从哪几方面发力?

欧阳劲松:面对国内外严峻形势,我们清醒地认识到,推动传感器产业高质量发展刻不容缓。如何推动传感器产业发展,需要从研发创新、政策支持、产业培育、人才培养等方面统筹推进。

第一,研发创新方面,要集中优势力量,持续支持联合攻关。我们有必要发挥新型举国体制优势,集中国内优势团队,依托各类国家实验室、重点实验室、创新中心等,开展传感器技术协同攻关,通过持续的研发支持,科学有序地突破各环节的技术瓶颈,避免科研生产两张皮,避免重复投入造成的资源浪费。国外传感器几十年来主要被几个发达国家的少数公司垄断,我国相关产品要实现自主可控,在形成竞争力之前还需要大量资金投入,开展关键工艺装备、关键工艺技术、关键原材料的研制。目前各单位各自为战,很大一部分都是在低水平重复,浪费大量的人力、物力、财力和时间。以我国电能表产业发展为例:当年86型电能表的研究开发由政府(原机械工业部)组织设计技术和制造技术攻关,哈尔滨电工仪表研究所牵头,行业骨干企业参加,全部研究成果由攻关团队共享,短短3年国产电能表技术就上了一个台阶,淘汰了落后的28型电能表,实现了制造企业、电力用户、国家利益的多赢。与此相反,在一段时期电子式电能表的开发和产业化则是各自为战,全国近百家企业各自投入巨大的财力和人力,都是从头开始,重复低水平开发工作,不仅全行业的研究开发投入较86型电能表高出一个量级,产品质量、抗干扰、抗攻击能力等问题多年得不到用户认可,许多企业效益滑坡甚至亏损。

第二,政策支持方面,要完善政策体系,政府要有系统性战略。我国传感器产业整体落后世界先进水平,发展离不开国家的政策支持和资金投入,国家及各级政府的高度重视、投入是传感器产业补短向长发展的根本保证。长期以来,传感器一直被作为系统配套产品,政策上重视程度不够。在当前国际政策环境影响下,对于传感器产品尤其是高性能两用产品,国外将实行更严格的技术封锁和禁运措施。国家应从学科体系、人才培养、研发投入、产业扶持等方面出台有机衔接的各类政策,给予传感器领域系统性支持。

第三,产业培育方面,要集中行业力量,构建完整产业生态。传感器需要出量值,与其他机电产品不同,产业链更加复杂,但是当前产业链安全至关重要。从保障国家产业链安全角度,需要整体考虑材料、元器件、零部件、产品设计、生产过程中的工艺、封装、检测、标定、计量到质量检验设备开发、系统集成、服务,集中力量突破卡点堵点。围绕行业发展的共性技术需求,建立传感器行业创新体系,建设行业公共服务平台及实验设施,开展技术研发、检验检测、技术评价、技术交易、质量认证、人才培训等专业化服务。针对传感器企业小散乱的特点,要发挥平台与标准化的作用,通过标准化把用户对产品的要求固化,通过工艺方案、测试方法、试验方法的研究,建立第三方服务平台,通过政府+市场的方法把核心技术扩散到企业中去。从市场主体来看,要培育专精特新传感器企业。要发挥企业作为创新主体的优势,引导用户企业参与智能传感器研发,推动产业链上下游协同创新,打造“大型龙头企业+小而专的骨干企业”的产业布局,提升产业竞争力和主机配套能力,并在具有引领和带动作用显著的领域中重点推广应用,形成传感器和主机协同发展的新格局。

第四,人才培养方面,要完善学科建设,建立梯度人才培养体系。在科技和产业规划中,要真金白银地支持人才保障建设。美国专门设立有“芯片劳动力和教育基金”,拨款2亿美元用于相关人才培养。着力培养一批高水平传感器领军人才,注重培养一批传感器创新创业型科技人才;引导高等院校、中等专业学校和职业技术学校重视学科建设,倡导企业与学校及科研机构联合开展职业教育和在职培训,形成多层次适用人才培养体系。营造有利于鼓励创新的研究环境,推动优秀创新人才群体和创新团队的形成与发展,吸引国外及留学高级人才创业就业。

总之,传感器产业在我国实施创新驱动战略、推动经济高质量发展的进程中具有基础性支撑作用。新时期推进我国传感器产业发展,需要顶层规划、系统布局、久久为功,要聚焦发展中存在的短板问题“对症下药”,要加强国际形势研判和产业政策梳理,以行业应用为驱动,统筹传感器设计、制造、封装、测试等技术及装备发展需求和产业布局战略,加强关键核心技术研发、产业发展生态培育和人才梯度保障建设,真正实现传感器产业的高质量发展。


【雄安新区将组建太赫兹技术工程中心 三个太赫兹项目签约】

集微网消息,日前,“2022太赫兹科技年会暨雄安产业发展高峰论坛”在雄安新区举办。会上发布了雄安太赫兹技术工程中心组建方案,并落成了三个太赫兹项目的合作签约。


雄安太赫兹技术工程中心是在雄安新区政策支持下,由毫米波太赫兹产业发展联盟和联盟成员单位共同发起成立,多家联盟成员单位参与建设运营的科研和工程平台。该中心将下设毫米波太赫兹高科技展示中心、标准化测试认证中心、科研中心、科技服务中心、产业发展基金等五个部门,依托雄安优质的高新技术孵化资源与政策的大力扶持,引领和推动国内太赫兹技术的产业化和规模化发展。

此外,在雄安太赫兹技术工程中心组建方案发布同时,毫米波太赫兹产业发展联盟发挥平台牵头作用,积极推动太赫兹产业入驻雄安,于会上同雄安新区投资促进服务中心签署战略合作协议,并引入三家联盟企业“亨通太赫兹技术有限公司”“欧必翼太赫兹科技公司”“河北雄安太芯电子科技有限公司”同雄安新区成功签署项目合作协议。

传感财经

【8月24日传感财经分析:流量传感器概念报跌,万讯自控-5.5%领跌;触觉传感器概念盘中报跌,润欣科技-3.51%领跌;8月24日光学传感器概念早盘报跌,歌尔股份(35.27,-3.95%)领跌】

8月24日盘后,流量传感器概念报跌,万讯自控-5.5%领跌,科陆电子、华工科技、威尔泰、汇纳科技等跟跌。

8月24日盘后,触觉传感器概念盘中报跌,润欣科技-3.51%领跌,汉威科技、华工科技、柯力传感、通富微电等个股纷纷跟跌。

8月24日盘后,8月24日光学传感器概念早盘报跌,歌尔股份(35.27,-3.95%)领跌,欧菲光(-2.98%)、美迪凯(-1.35%)、韵达股份(-0.22%)等跟跌

相关光学传感器概念股:

英唐智控:

8月24日,英唐智控开盘报价6.98元,收盘于6.73元,跌1.32%。当日最高价为7.29元,最低达6.66元,成交量74.77万手,总市值为76.53亿元。

公司2021年实现总营收63.38亿,毛利率9.93%;每股经营现金流0.32元。

公司控股子公司英唐微技术专注于光电转换和图像处理的模拟IC和数字IC产品的研发生产,主要产品包括车载IC产品、光电集成电路产品、显示设备的相关产品和光学传感器产品。其在日本与丰日、本日、尼桑、大发等日本汽车公司保持看长期稳定的合作关系。

韵达股份:

8月24日收盘消息,韵达股份开盘报价18.21元,收盘干17.8元。5日内股价下跌6.52%,总市值为516.69亿元。

韵达股份公司2021年实现总营收417.29亿,手利率9.05%;每股经营现金流1.03元。

欧菲光:

8月24日收盘消息,欧菲光开盘报价6.33元,收盘于6.09元。7日内股价下跌2.63%,总市值为198.4亿元。

欧菲光公司2021年实现总营收228.44亿,毛利率8.55%;每股经营现金流0.61元。

公司长期从事于摄像头模组、光学传感器、光学镜头等光学光电产品的生产和销售,产品大部分应用于智能手机、平板、智能穿戴等移动终端以及车载摄像、安防监控等新型终端应用领域。

天银机电:

8月24日收盘消息,天银机电300342收盘跌5.37%,报9.34。市值39.7亿元。

公司2021年实现总营收10.39亿,毛利率30.22%;每股经营现金流0.09元。

子公司华清瑞达相关产品已经具备了针对激光雷达等光学传感器仿直测试能力以及多种体制传感器融合仿直测试能力,一述技术可以用干智能网联汽车以及无人驾驶技术的仿真测试验证。

美迪凯:

8月24日消息,美迪凯最新报11.99元,跌5.07%。成交量4.9万手,总市值为48.12亿元。

美迪凯公司2021年实现总营收4.39亿,毛利率50.24%;每股经营现金流0.48元。

公司主要从事各类光学光电子元器件的研发、制造和销售及提供光学光电子产品精密加工制造服务,主要有四大类产品和服务,包括半导体零部件及精密加工服务、生物识别零部件及精密加工服务,影像光学零部件、AR/IR光学零部件精密加工服务等。公司产品主要应用干各类光学传感器及摄像头模组上,应用干如智能手机、数码相机、安防摄像机、投影仪、智能汽车、AR/HR设备等终端产品。公司与京咨集团、AMS、汇顶科技、爱宇光学、海康威视、富十康、佳能、尼康、松下、理光、索尼、AGC、基恩十、三星等企业建立了合作关系,并进入了苹果、华为等国际著名品牌的供应链。公司是京咨集团传感器陶瓷基板精密加工服务业务在日本境外的唯一供应商,也是加工良率最高、业务份额最大的供应商,其占有率50%以

上。


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