黄立(右)带领研发人员进行红外芯片技术攻关。(受访单位供图)
湖北日报全媒记者胡祎通讯员余小小
红外热成像,如同洞穿一切的眼睛,无论是伸手不见五指的黑夜,还是雨雪等恶劣天气下,都能精准识别目标。
“红外眼”看得越清楚,对红外探测器(即红外芯片)的像素要求越高。百万级,是中国企业曾经无法企及的高度。
如今,中国企业早已突围并不断突破。9月11日,武汉高德红外股份有限公司(以下简称“高德红外”)在全球首发500万像素高温中波制冷红外探测器,分辨率高达2560×2048(高清画质),再次领跑全球红外探测技术。
从受制于人到领跑国际,“湖北造”红外芯片为我国红外产业掰开了“卡脖子”的手。
“曾经欧美要价上万元,如今被我们‘打’到了几百元。”该公司副总经理刘斌心潮澎湃。
为造出中国“心脏”
不管有多难都要义无反顾
红外芯片对于红外热成像系统而言,是名副其实的“心脏”。
高德红外创立初期,和其他红外领域的企业一样,通过购买进口芯片来组装生产。
“西方国家一直封锁我们。即使有愿意卖给我们的,一颗低端民用红外芯片也要上万元。”今年41岁的刘斌外形消瘦,却透着一股不服输的劲儿。
芯片的技术水平,直接决定着红外仪器的灵敏度,其面阵越大、像元越小、波段越多,探测的灵敏度便越高,能够反映的温差便越细微。
面对国外的技术封锁,董事长黄立拍板:“不管有多难,我们都要义无反顾,让红外热成像设备用上‘中国芯’!”
突围,并非一帆风顺。
在武汉东湖高新区火热的创新氛围中,刘斌和研发团队一路向前,但生产出来的产品却令人失望。
“不是灵敏度不够,就是成像有缺陷。”刘斌回忆,从2009年到2012年,数亿元研发资金投入到耗材、设备上,可产品良品率一直达不到要求。
“良品率太低意味着无法量产。”刘斌说。
要不要放弃?黄立曾在多个公开场合表示,当时都想放弃了,觉得可能怎么也突破不了。后来,团队创立自己的理论和计算方法,按照新的理论和方法,迅速得到非常好的结果。仿佛在黑夜里突然看见曙光,大家非常兴奋。
关关难过关关过。彼时,作为红外芯片研发的核心成员,刘斌辗转国内多家厂商定制设备,最终在2013年建成自己独立的生产线,2016年实现批量生产。
红外芯片实现100%国产化
“光与热”的顶端有了中国一席之地
刘斌介绍,红外芯片分为制冷、非制冷两种,制冷芯片在零下200摄氏度左右才能发挥性能,非制冷芯片在正常环境下就可以工作。在这两大领域,高德红外已经自主研发出数十款不同型号的产品。
2017年,高德红外研发出高性能制冷单色百万像素红外探测器,成功打破西方在百万像素红外芯片上的封锁。
2021年,高德红外成功研发出1280×1024的百万像素级双色双波段红外探测器,先于法国,几乎与美国同步发布这一技术级别产品。
“长波不怕烟雾,中波不怕雨水。”刘斌介绍,以双色双波段为例,在实际运用中,可以通过两个波段相互印证,看清楚目标究竟是什么。但在生产制作中,要在两个大约3平方厘米的平面之间,实现上下100万个铟柱精准对接,才能生成完整的像素。
“这些如果突破不了,无论是军用还是民用,我们都会缺少一种灵敏的观测手段,就会长期落后于人。”刘斌说,高德红外芯片的进步凝聚着科研人员的努力,也代表着中国先进制造业的整体飞跃。
2021年,高德红外实现100%国产化。“光与热”的顶端,从此有了中国的一席之地!
越先进的芯片,噪声等效温差越低。“0.025℃的温差我们都能捕捉到,较以往的进口芯片,灵敏度提升3倍!”刘斌说,“中国芯”成功,直接迫使“欧美芯”大降价。制冷红外探测器一度高达60万元一只,现在国产10万元就可以买到;非制冷红外探测器则从上万元降至几百元。
刘斌说,随着价格降低,越来越多的行业开始用得起红外芯片。以智能驾驶为例,以往几万元钱,车上装不起;现在几百元钱,随便装。
如今,东风猛士917、广汽埃安2024款昊铂GT、极越07、吉利汽车旗下的翼真L380等新款车型,纷纷让红外设备“上车”。以翼真L380为例,它搭载堪比侦察无人机的“NVS超视距智能红外夜视系统”,基于红外感知技术的优势,能轻松应对雨雾雪沙尘等复杂天气及强眩光等光线干扰,为每一次安全驾驶保驾护航。