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傳感新品

【北京化工大學：研究自供電、自修復、抗凍摩擦電傳感器用于體育賽事違規檢測】

隨著物聯網和大數據的快速發展，基于智能傳感技術的體育賽事訓練統計和比賽分析在競爭公平性方面顯得尤為重要。自從冰壺運動被認定為冬奧會比賽項目以來，受到人們越來越多的關注，并逐漸發展為陸地冰壺運動。然而，比賽過程中，對冰壺石的實時監控主要依靠高速攝像機和裁判的主觀判斷，通常會造成一定程度地不公平判罰。目前，應用于冰壺比賽中的傳感監測系統主要依賴于安裝于冰壺石內部的熱傳感器。該熱傳感器不僅需要繁瑣的充電過程，并且目前的供電形式可能帶來環境污染問題。更為重要的是，一旦冰壺中的熱傳感器損壞，冰壺石不得不被丟棄，增加了比賽運動中的采購和維護成本。

北京化工大學楊丹教授團隊通過原位聚合，將鍍銀碳納米管（CNT@TA@Ag）均勻分散在明膠和聚丙烯酰胺（PAM）雙網絡體系中，制備出一種自愈合、抗凍、抗菌納米復合水凝膠（PAGCA），并將其構建成基于壓阻效應的冰壺運動員姿勢檢測和基于摩擦電效應的冰壺石違規檢測系統，從而可以有效提高運動員的訓練效率和裁判判罰的公平性（圖1）。PAM、明膠和CNT@TA@Ag雜化填料中豐富的氫鍵相互作用賦予PAGCA優異的自愈合性能，其自愈合效率高達92%以上。采用甘油置換水凝膠中的部分水，可以有效防止冰晶形成，從而賦予PAGCA抗凍特性，其在零下30度仍保持良好穩定性能。CNT@TA@Ag雜化填料表面上的銀納米粒子可以釋放出銀離子(Ag +)，從而抑制DNA復制，影響細菌細胞的活力，使得PAGCA殺菌效率達到100%（圖2）。基于PAGCA的應變傳感器具有較高的靈敏度和快速響應時間，可以精確監測冰壺運動員的各種關節彎曲運動，從而有效提高運動員日常訓練效率（圖3）。此外，將PAGCA包埋入PDMS中，組裝成的單電極TENG在零下30度可以正常工作，并保持良好穩定性能（圖4）。集成多個TENG傳感器，可以有效實時檢測冰壺石的有效性、發球違例及刷冰狀態分析（圖5）。此外，TENG傳感器還可以判斷冰壺石的具體位置并進行碰撞分析（圖6）。總之，基于PAGCA的自供電和自修復違規檢測系統，不僅為冰壺比賽中的違規檢測提供了一種智能方法，而且還展示了其在其它體育賽事中快速、公平的判罰以及運動員智能和數字化訓練中的應用前景。

圖1.PAGCA水凝膠的制備路線以及基于PAGCA的智能違規運動檢測系統。

圖2.PAGCA水凝膠的基本性能表征。

圖3.PAGCA基應變傳感器的性能表征。

圖4.PAGCA基摩擦發電機的制備及性能表征。

圖5. PAGCA基摩擦電傳感器用于判斷冰壺石是否有效、檢測發球違規以及刷冰狀態分析。

圖6. PAGCA摩擦電傳感器檢測冰壺石的具體位置及其碰撞狀態分析。

傳感動態

【重慶：以重點關鍵產業園為核心 一體化推進傳感器及儀器儀表產業集群化發展】

“傳感器是連接物理世界和數字世界的橋梁，是未來實現萬物互聯、數據共享的基石。”1月23日，市政協委員、西南大學科技處處長胡昌華建議，以重點關鍵產業園為核心，一體化推進傳感器及儀器儀表產業集群化發展。

胡昌華介紹，作為全市傳感器產業發展的主要承載區，北碚區傳感器關聯產業產值占全市比重近60%，引育了川儀、銀河試驗、華立儀表、繼聯、重材院等一大批優質傳感器企業，傳感器及儀器儀表產業被納入2023年重慶市先進制造業發展產業地圖。

但在調研中，胡昌華發現該產業發展還存在一些問題，如產業發展協同度低，區域競爭處于劣勢。一方面，成渝地區傳感器優勢資源有效鏈接不足。成都市、德陽市在研發設計、軟件等方面具有優勢資源，我市在基礎材料、生產制造、封裝測試等方面具有較好產業基礎，但目前成渝兩地尚未形成資源互補、優勢耦合效益。另一方面，我市傳感器產業鏈條零散分布在多個區縣，區縣之間形成同質化競爭，特別是各區招商引資過程中“比拼”政策、相互“內耗”問題突出。

此外，共性技術服務平臺建設滯后，產業發展支撐力不足。平臺數量較少且這些平臺主要供本單位或承擔國家科研專項使用，公共性、產業化的作用較弱；政策舉措“含金量”偏低，“硬核”舉措較少，園區、企業獲得感不強；應用場景開放不足，企業難以進入本地市場。

胡昌華建議，首先要推動產業協同發展。組建成渝地區雙城經濟圈傳感器產業發展聯盟，推動兩地傳感器產業互融合作、協同發展，提升成渝地區傳感器產業整體競爭力。加強市級層面政策統籌，明確重慶市傳感器重點關鍵產業園為主陣地，形成全市產業規劃、招商和發展“一盤棋”，解決產業鏈割裂、招商“內耗”問題。

要支持服務平臺建設。支持四聯集團牽頭，整合全市儀器儀表企業，協同高校、科研院所等，打造儀器儀表國家級制造業創新中心，加速集聚創新資源，推動傳感器關鍵核心技術攻關，搶占產業發展制高點。

加大產業扶持力度。研究制定傳感器產業專項扶持政策，在前沿基礎研究、關鍵共性技術攻關、創新成果轉化應用、創新人才集聚、對外合作交流等方面予以支持。

引導開放應用場景。引導長安、賽力斯汽車等龍頭車企，適當開放溫度傳感器及更多智能網聯新能源汽車零部件應用場景，允許本土優秀中小科技型企業參與競爭，進入市內車企供應鏈體系。支持優秀中小傳感器企業參與溫度傳感器等汽車零部件標準制定。

【江蘇省重點項目，新聲半導體射頻濾波器芯片項目開工】

集微網消息，1月20日，新聲半導體射頻濾波器芯片項目開工儀式在蘇州高新區舉行，導入高端半導體芯片項目先進產線，將建設新聲半導體總部。

新聲半導體是一家專業從事通信領域半導體濾波器芯片和射頻模組產品研發生產制造的高科技公司，產品主要應用于無線通訊終端市場。

蘇州高新區發布消息顯示，新聲半導體已有30余款基于全自主技術知識產權的產品研發落地并實現市場銷售。新聲半導體總部項目用地面積38畝，是江蘇省重點項目，一期總投資6.7億元，將建立垂直一體化的高端濾波器晶圓廠和濾波器及射頻前端模組封測產線，晶圓廠將全部生產基于新聲半導體自有先進技術的濾波器產品，項目建成后將實現年產射頻濾波器芯片36億顆。

【行業首款256線高性能車規級激光雷達產自廣州，3分鐘下線一臺激光雷達】

為智能汽車擦亮“雙眼”

機械手靈活翻轉，裝配、點膠、組裝……智能生產線精密銜接著每道生產工序，一旁的工人負責上下料與監測，生產車間內幾近無聲，有序的人機協作畫面呈現“智”造的蓬勃力量。全媒體記者日前探訪位于廣州黃埔區的廣州捷普電子，見證了一顆行業首款256線高性能車規級激光雷達——AD2-s的誕生過程。這里有北醒與捷普電子聯合打造、由北醒自主研發的全新自動化生產線。這條“小而精”的生產線，是廣州培育發展新質生產力，聚焦科技創新資源，在重點領域取得一批突破性成果的縮影。

一顆激光雷達，由數百顆元器件組成，集合了光機電系統的精巧智造，被譽為高階自動駕駛的“敲門磚”。據了解，在此生產線上量產的AD2-s激光雷達，僅有一只成人手掌大小，由北醒自主研發，融合了數百個獨家專利技術，將在2024年3月實現量產交付，目前已獲國內多款智能汽車的定點，定點總數達20萬臺以上。根據目前智能汽車發展及客戶情況預估，北醒預計，2024年激光雷達的產品規模化交付有望再上一層臺階。

“智”造速度

3分鐘下線一臺激光雷達，6個月建成高度自動化生產線

要進入位于捷普的北醒車規激光雷達生產車間，比一般整車或零部件生產車間更嚴格，需要“過三關”：除塵、防靜電，還要穿上幾乎覆蓋全身的防護服、戴上手套腳套，臉也被要求只露出眼睛。“任何一個微小的塵粒，都會影響激光雷達的光學元件的探測精度和效果。”北醒的工藝工程師何工告訴記者，為了能實現厘米級精度，萬級無塵車間是制造激光雷達的基本要求。

在位于二樓不到一千平方米的主要制造車間內，十多個兩米高的白色箱體井然有序放置其中，箱體內是合計價值上千萬元的制造激光雷達的高端精密自動化設備。根據車規激光雷達的上殼模組、下殼模組、收發模組，以及控制模塊的構成結構，這些生產線設備被分成了四組。

自動化生產工序從一套核心光學收發模組開始，當核心器件準備就緒，產品進入最后整體組裝階段，每一滴膠水、每一顆螺絲都被自動化精確管控……“在這里，3分鐘就能下線一臺激光雷達。”何工表示，這一成績不僅彰顯北醒在激光雷達領域的領先地位，也成為整個行業的新標桿。“我們在產品設計階段就采用模塊化理念進行設計，結合采用成熟的量產工藝，不僅保證產品可以在生產過程中降低組裝復雜程度，減少組裝工序，提升效率，也可以保障批量生產的穩定性、一致性及可靠性。”說話間，何工打開了其中一個設備箱體的封閉門，一個如人手臂大小、正輕巧翻轉的機械手出現在我們面前，僅幾秒，它就精準完成了裝配鎖付作業。

記者看見，在這個“小而精”的生產車間內，一切有序且安靜，為數不多的工人大多數時間只需通過屏幕進行數據監控。“北醒在捷普投入的自主開發的工程設備，是全新的激光雷達專用產線，自動化率達到95%以上。”何工告訴記者，這條256線級別車規激光雷達產線是一條由數字化管控的高度自動化的產線，可實現最多100多道激光雷達核心環節工序的自動化生產，如實現自動AA耦合、自動點膠、自動裝配鎖付等工序的自動化生產等，而且產能可靈活擴充，滿足多型號高精度激光雷達量產需求。他說，“我們僅用6個月就建成一條總年產能達到30萬臺的激光雷達自動生產線，這創下了業內紀錄。”

創新不止

實現核心技術、供應鏈全部自主可控

記者在捷普現場看見，北醒生產車間的工作人員正緊鑼密鼓地進行生產線的最新調試工作。“我們在去年12月已經完成了新設備調試，目前正根據最新的定點需求進行兼容生產調整。”何工透露，屆時首批交付合作伙伴的256線車規激光雷達AD2-s將在此下線實現交付。“在全新自動化生產線助力下，下一代我們的激光雷達目標是做到集成度更高，體積更小。”

激光雷達——AD2-s

有人將激光雷達形容為機器人或自動駕駛車輛的“智能眼睛”。“作為感知、預測、規控三大單元的第一個單元，激光雷達在感知環節可以讓我們以小見大，看到許多東西。”北醒（北京）光子科技有限公司的創始人、CEO李遠告訴記者，隨著智能駕駛輔助功能在乘用車上的迅速普及，車規激光雷達正向著高性能、低成本、算法更成熟的方向發展，這也正是北醒激光雷達產品的研發方向與優勢。他指出，國產激光雷達的成本已經降低到萬元以內。

記者還留意到，當業內多數企業仍在“128線”徘徊不前時，北醒率先在2022年12月拿出了512線車規產品，并在去年4月份發布了全球首個車載512激光雷達平臺——“北醒應龍”平臺。李遠表示，北醒堅持打造具備國產化優勢的激光雷達，未來還將繼續在激光雷達國產化芯片上發力。據透露，北醒在捷普的所有制造設備全部專門自研定制，捷普方面提供大量支持并承擔后續運營，產線一期投入已達到3000萬元以上，預計未來總投資將過億。

記者在黃埔的北醒生產車間還看見，其全新自動化生產線還有一個“秘密武器”。在車間的一樓，設置了一處占地787平方米的整機標定/EOL測試線設備間，是AD2-s激光雷達完成交付前的最后一道工序，為北醒研發的高度集成、全自動的激光雷達智能測試線體，能大幅提高激光雷達產品測試的完備性和整體效率，這在業內又是獨創。

信息鏈接

激光雷達，正迎來超千億元的市場前景

傳感器已經成為我國“強基工程”的核心關鍵部件之一，隨著智能駕駛的快速滲透，激光雷達成為車路協同中最重要的傳感器。記者留意到，這條細分賽道已跑出如北醒等多個行業黑馬，且實現了全球范圍內的領跑。據incopat全球數據庫顯示，截至去年年底，全球激光雷達相關專利申請中，近一半在中國。

當前激光雷達的裝車滲透率已經從2023年前的不及1%到超過1%，搭載激光雷達的智能車價格也從30萬元以上下探到20萬元。李遠指出，“這是一個積極的信號。通過高質量感知，加速數字化與智能化，激光雷達正幫助智能車實現在安全、運力和效率的躍遷。”據機構預測，國內乘用車前裝標配激光雷達交付2025年前將有望達到200萬顆/年的規模。灼識咨詢數據也顯示，2022年至2030年，中國的激光雷達解決方案市場預計以79.5%的復合年增長率增長。這意味著，應用于傳感硬件終端的激光雷達，正迎來超千億元的市場前景。

【中國電科四十九所研發雪雕的“實時在線聽診”傳感系統】

近日，中國電科四十九所，為哈爾濱大劇院門前巨型“企鵝”雪雕安裝“實時在線聽診”傳感系統，通過對視頻、壓力、溫度、濕度等傳感器參量系統集成，實時監測雪雕體表和環境溫濕壓參數預判雪雕安全。

基于航空航天監測傳感系統、姿態檢測傳感系統、壓力容器微形變檢測傳感系統的技術積累，通過增加傾角傳感器、振動傳感器、形變傳感器，實現雪雕傾倒和局部脫落的參數監測和預判報警。

“實時在線聽診”傳感系統是對大型構造物安全實時預判的首次嘗試，填補了國內該行業的空白，未來可復制應用于橋梁、房屋、倉儲物流、冰雪建筑、智慧農業等安全實時檢測領域，未來市場前景巨大。

【光刻機巨頭 ASML 2023 年總營收 275.59 億歐元，同比增長 30%】

1 月 24 日消息，光刻機巨頭 ASML 今日公布了 2023 年第四季度和全年業績：

2023 年第四季度凈銷售收入 72.37 億歐元（IT之家備注：當前約 563.76 億元人民幣），預期 69.3 億歐元，毛利率 51.4%，凈利潤 20.48 億歐元（當前約 159.54 億元人民幣）；

第四季度凈預訂額為 92 億歐元（當前約 716.68 億元人民幣），其中 EUV 光刻機預訂額為 56 億歐元（當前約 436.24 億元人民幣）。

2023 年凈銷售收入 275.59 億歐元（當前約 2146.85 億元人民幣），毛利率為 51.3%，凈利潤 78.39 億歐元（當前約 610.66 億元人民幣）。

ASML 預計 2024 年凈銷售收入與 2023 年相近，2024 年第一季度凈銷售收入在 50 億至 55 億歐元（當前約 389.5 億至 428.45 億元人民幣）之間，毛利率在 48% 至 49% 之間。

ASML 總裁兼 CEO Peter Wennink 表示：“ASML 在實現了又一個強勁的年份，增長了 30%，全年總凈銷售額為 276 億歐元，毛利率為 51.3%，積壓訂單為 390 億歐元（當前約 3038.1 億元人民幣）。”

審核編輯 黃宇