細分市占50%以上！這家國產傳感器廠商打進國電、小米生態鏈
傳感器是數據采集的入口，也是實現大數據分析的基礎與核心。近年來，隨著AIOT在各個領域的深化應用，全球數據量呈現爆發式增長，極大地推動了對智能傳感器的需求。
最近，芯八哥“走進產業鏈”欄目記者采訪了國內領先的環境傳感器廠商—中科銀河芯的CEO郭桂良，探討在AIOT時代國內傳感器高速發展的背景下，當前中科銀河芯企業的發展情況以及對行業未來發展的展望。
溫度傳感器年出貨量已經超過千萬顆，可以實現對德州儀器同類產品的PIN TO PIN替換 據了解，中科銀河芯成立于2018年，是一家中高端環境傳感器芯片提供商，專注于溫度、濕度、水分、壓力、單總線、信號調理等芯片的研發與銷售，產品廣泛應用于汽車電子、工業控制、白色家電、消費電子、智慧農業、物聯網等領域，目前銷售額已經接近1億元。 我們公司孵化于中科院，初創團隊其實在2010年就已經開始成型。早在2014年，我們團隊就研發出了國內第一款分布溫度傳感器，在此基礎上2015年我們又開始著手研發高精度溫度產品，并且在2017年實現了第一款高精度溫度傳感器產品的研發成功。 郭桂良向記者介紹道，為了讓該產品實現商業化落地，我們在2018年成立了中科銀河芯公司，發展至今我們已經形成了溫度傳感器、溫濕度傳感器、單總線三大系列50多款產品，年出貨量已經高達幾千萬顆。 中科銀河芯主要產品線 資料來源：中科銀河芯 溫度傳感器方面，中科銀河芯目前已具有相對完整的產品線，覆蓋單線、兩線和三線接口的系列產品已經實現了大規模量產出貨，并且在測溫范圍、精度、速度、功耗等技術指標上已經位于行業領先水平。 具體來看，公司的單線溫度傳感器測溫精度范圍為±0.6℃-0.1℃，分辨率最高達到14bit，測溫速度最快可以達到2ms，并且功耗小于1uA，具有業內最高標準的靜電保護能力。由于具備大面積多點式分布測溫的特點，可廣泛應用于智能糧儲、工業測溫、烤煙行業、藥品儲存、電網、醫藥設備等對溫度要求較高的行業；而2/3線接口溫度傳感芯片系列產品封裝尺寸最小可至1.8*1.3毫米，轉換速度最快達2ms，測溫范圍在-55℃~+150℃之間，溫度精度從±0.1℃到±1℃，平均功耗僅1uA，可以滿足不同通信方式、通信速度的要求，目前也已經被廣泛應用在工業、消費類等各種有測溫需求的場景。 以高精度快速測溫數字式溫度傳感器芯片GX112為例，該產品通過I2C/SMBus接口能提供12位高精度數字溫度輸出，最快溫度轉換速度為26ms。此外，該產品還支持全校準的數字化輸出，典型精度為±0.5℃，寬測溫范圍為-55℃~150℃，轉換電流為7uA，靜態電流小于1uA。在產品各項性能上，完全可以PIN TO PIN替換德州儀器的TMP112產品。 中科銀河芯與德州儀器同類產品技術參數比較 資料來源：中科銀河芯 郭桂良表示：溫度傳感器是我們公司自2018年成立之初就重點研發的一條產品線，目前發展比較迅速，針對不同領域的需求，我們已經開發了數字模擬各種接口的溫度傳感器超過30多款。其中在智能儲糧領域，我們的主打產品為GX1820，現在在這個領域我們已經做到國內第一；在工業領域，我們已經量產了低成本、高速度的GX1832系列產品，并且已經實現了在工業探頭等細分領域批量出貨；此外，我們還有應用于服務器領域的GX75C系列、遠程加本地測溫的GS51系列等產品，目前也已經在大規模出貨。從銷量來看，2021年我們在中儲糧的7家A級供應商（比如華脈、科信、碩人等）、國家電網以及小米生態鏈等公司的銷售量就已突破千萬顆。 溫濕度傳感器已在智能家居等領域批量應用，單總線系列芯片供不應求，形成了較好的業內口碑 隨著生活水平的不斷提升，人們越來越意識到外部濕度環境對個體身心健康的影響，并將對溫度的關注進一步拓展到了溫濕度領域。 濕度和溫度指標一樣，由于與人們的生活息息相關，經常被放在一起考慮，因此溫濕度一體傳感器應運而生，并且已經被引入到各行各業的監測應用中。比如空調、冰箱、加濕器、空氣凈化器等家電家居領域、測試及檢測設備、各類倉庫、汽車、冷鏈車、孵化家禽及其他相關濕度檢測控制領域。未來，隨著技術的進步與發展，溫濕度傳感器有望朝著高精度、多功能、高穩定的方向提升，也將在工業、電子通訊及物聯網等領域擁有更加廣闊的前景。郭桂良說道。 中科銀河芯溫濕度傳感器產品主要應用場景 資料來源：中科銀河芯 從2018年開始研發，經過定型、量產、系列化等發展過程，目前中科銀河芯在溫濕度傳感器產品線上已經形成了支持I2C和單總線接口標準、溫度精度從± 0.1℃到± 0.5℃、濕度精度誤差從± 5%RH到± 1.8%RH的 GXHT30、GXHT31、GXHT3L、GXHTC3、GXHT3W、GXHT30A、GXHT01等多個產品，能夠滿足不同領域用戶的各種溫濕度測量需求。 以GXHT30為例，該產品是一款具有高精度全集成溫濕一體的傳感器，通過I2C接口最快通訊速度可達1MHz，能夠支持的溫度測量范圍為-45℃~+130℃，典型溫度精度±0.3℃；可以提供的濕度測量范圍為0-100%RH，典型濕度精度為±3%RH；此外，在16位分辨率下該產品最快溫度轉換速度為2.5ms， 并且功耗極低，靜態電流下功耗僅150nA，封裝尺寸僅2.5mm*2.5mm*0.9mm /2mm*2mm*0.75mm ，而且還具有硬件報警、地址可選、轉換速度可選等功能。 中科銀河芯溫濕度傳感器系列GXHT30產品 資料來源：中科銀河芯 溫濕度傳感器是我們近兩年重點發展的品線，因為溫度和濕度之間要互相補償，我們把它集成在單顆芯片上能夠做到體積小、精度高、速度快、功耗低、一致性強等優勢。 郭桂良指出，發展至今，該系列產品已經較為完善，其中GXHT30主要用在對可靠性要求較高的工業和家電等領域，GXHTC3則用主要用于對性價比要求比較高的消費電子等領域，而GXHT3W則是專門為智能糧儲這個領域打造的一款產品，它采用的是單線技術，可以在一個總線上掛幾十顆甚至上百顆溫濕度傳感器，非常適合于糧倉這種大型的、多點測量的應用場合，目前我們的產品各種測試已經通過，未來將在中儲糧這個領域會得到大規模的應用。 值得一提的是，近兩年單總線存儲芯片同類產品國際品牌庫存告急，國內可替代產品屈指可數。在此背景下，中科銀河芯以硬核技術為背書，自主研發了電子標簽芯片、單總線存儲、加密認證芯片、開關芯片、接口芯片等產品，逐步走向進口替代。 郭桂良表示：公司的單總線芯片采用的是高可靠的工藝，從設計、流片、封裝到測試基本上都實現了國產化，可以替換海外大廠美信的同類產品。憑借較好的性能和口碑，目前我們的產品已經出口到意大利、德國、美國等國家，而且產品供不應求，很多客戶提前一年給了我們訂單計劃，目前該系列已經在智能光纖ODN設備、打印機墨盒、手術刀、加密認證等領域中實現了批量出貨。 以技術作為立足之本，背靠中科院逐步發展成為國內頂級的溫度/溫濕度傳感器供應商 傳感器是指能感受規定的被測量并按照一定規律轉換成可用輸出信號的器件，是連接物理世界和數字世界的橋梁。 近年來，受汽車、工業自動化、醫療、環保、消費等領域的智能化、數字化市場需求的持續帶動，傳感器逐漸由傳統型向智能型方向發展，市場規模也不斷擴大。根據賽迪顧問數據，2020年，全球傳感器市場規模為1606.3億美元，其中智能傳感器市場規模達到358.1億美元，占總體規模的22.3%；據其預測，到2023年全球傳感器和全球智能傳感器市場規模將分別達到2,032.2 億美元、487.2 億美元。 全球傳感器2018-2023年主要市場規模情況（單位：億美元） 資料來源：賽迪顧問 在溫度傳感器市場，受智能穿戴和醫療保健等行業需求的持續增長，推動溫度傳感器市場不斷擴大。根據Markets and Markets的數據，全球溫度傳感器市場規模預計將從2021年的59億美元增長到2028年的80億美元，未來7年CAGR為4.5%。 從工作原理來看，由于傳感器主要是將感受到的聲音、光、溫度、濕度等被測量的信息，按一定規律變換成為電信號或其他所需的形式進行信息輸出，本質屬于模擬芯片的范圍。因此，目前該行業主要玩家仍然以TI、ADI（MAXIM）、ST、 Microchip等頭部模擬廠商為主，競爭格局較為穩定。其中，在溫度傳感器領域TI、ST、ADI（MAXIM）有較大的優勢，而在濕度傳感器盛思銳、泰科TE、TI等位于行業領先水平。 中國雖然是傳感器最大的一個消費市場，但是目前國內中高端傳感市場主要被TI、ADI、盛思銳、泰科TE等廠商壟斷，國內自給率依舊較低，尚未出現絕對的龍頭。因此，這給了我們國內廠商巨大的國產化替代空間。 對于當前傳感器行業的發展現狀，郭桂良分析道，相比其他廠商，我們公司更專注于技術，從自己最擅長的溫度傳感器這個點進行突破，做到了國際一線的水準后再進一步擴展到溫濕度，最后到壓力和其他傳感器芯片領域。目前我們在智能儲糧這個領域溫度傳感器已經打破了MAXIM等國際廠商的壟斷，并且在這一細分領域我們的市占比已經在50%以上。此外，在溫濕度傳感器領域，我們也已經在大規模出貨，在性能上完全可以替代瑞士盛思銳的同類型產品，在該領域目前我們的市占率也已經位列行業前列。 作為一家孵化、成長于中科院體系的公司，中科銀河芯自成立以來，在種子輪、天使輪、Pre-A輪、A輪不斷獲得中科院體系下的中科院微電子、中科創星、中科院創投等資本的支持，并且在近期完成了由小米集團和昌發展等產業資本的B輪融資。據郭桂良透露，未來公司在資本市場主要是結合公司現在的市場應用情況，引進更多的類似汽車、家電、物聯網等與公司發展協同度較高的相關戰略投資者為主。 郭桂良表示：我們團隊主要來自于中科院，屬于技術出身，是一家以技術為立足之本的公司。目前公司近兩年的研發投入占比接近公司收入的60%，研發的重點主要在更高精度、更高可靠性、更高的溫濕度傳感器芯片以及其他模擬芯片等方面。此外，我們現在也在對汽車電子的智能座艙、電池、空調、攝像頭等領域的溫度、溫濕度傳感器進行重點布局和投入，相信這塊未來將成為是我們非常重要的一個市場。 進入IoT時代以后，對信息采集需求的爆發促使整個傳感器市場快速發展。對中國傳感器產業來說，盡管已經初步形成了從研發、生產到應用的完整體系，但與國際先進水平差距依然存在，高端傳感器嚴重依賴進口。 中科銀河芯以溫度傳感器作為切入點，并不斷拓展自己的能力邊界，現已形成溫度傳感器、溫濕度傳感器、單總線產品為核心的三大核心業務品線。未來，公司有望在實現對國外大廠產品替代的同時，逐步發展成為國內頂級的中高端傳感器產品提供商。
