齊魯晚報·齊魯壹點記者 張玉巖 張寶帆

作為山科控股集團旗下的高新技術企業，讓激光甲烷檢測器走進千家萬戶，是山東微感光電子有限公司（簡稱山東微感）未來的發展愿景。山東微感生產的激光甲烷模塊產品在礦山廣泛應用并受到一致好評，80%的系統廠家采用山東微感的激光甲烷模塊，山東微感因此榮獲山東省評選的“行業隱形冠軍”培育企業。目前，山東微感正在向氣體激光檢測器上游發力，研發激光器中的芯片，解決激光器卡脖子問題，實現激光甲烷檢測器民用的目標，讓激光甲烷檢測器走進千家萬戶。

甲烷激光檢測器

功耗只用0.1瓦

山東微感是山科控股集團旗下高端裝備制造板塊的公司，企業的特長就是專注于做激光和光纖傳感器，用于一些安全領域，比如煤礦、天然氣、石油化工行業、油氣、電力智慧城市等，企業深耕技術研發16年，最主要的成果就是把激光技術運用到甲烷氣體的檢測中。

傳統的甲烷氣體檢測是使用電子傳感器，是黑白元件或催化燃燒式的傳感器，這種傳感器兩個星期就得維護一次，需要員工不斷的進行標校和維護，工作量很大，有時候還誤報，對安全管理不利。而激光檢測不需要標調，不需要修正，也不需要長期的維護，按照國家規定6個月維護一次，大大的減少了人力成本。另外，激光傳感器更加可靠，不會出現誤報漏報的情況，提高了煤礦的安全水平。現在，激光甲烷檢測器已經被國家煤監局作為升級換代的產品在煤礦上推廣。

齊魯晚報·齊魯壹點記者了解到，目前國內做激光甲烷傳感器的企業并不多。山東微感總經理劉統玉介紹，目前在煤礦行業大概有幾百萬只的需求，一只需要幾千塊錢，加上物聯網的應用，市場規模近百億元。

而山東微感的傳感器，最重要的一個優勢就是能做到功耗小。劉統玉介紹，激光氣體檢測的原理就是光譜分析，需要激光器的波長穩定，這就需要恒溫，功耗就比較大。而山東微感研發的傳感器，可以讓激光器的溫度隨環境溫度變化，不需要恒溫就能保持波長穩定，大幅度降低了功耗。“這是我們的獨特技術，市面上大多數的傳感器功耗大概是1瓦，而我們只需要不到0.1瓦，這在國際上也是比較好的水平。”劉統玉說。

功耗小，就意味著可以把傳感器做到移動終端上，可以做成無線傳感器，用電池供電，甚至于自供電，這就大大擴展了傳感器的應用場景。

在細分市場里，山東微感的市場份額大概能占到60%—70%左右，今年山東微感的產品還將出口澳大利亞、烏克蘭等國家，運用到當地的煤礦企業中。

向上游芯片發力

解決激光器卡脖子問題

甲烷激光檢測器是山東微感的拳頭產品，下一步，山東微感計劃在現有技術的基礎上，拓展其他種類氣體的激光檢測儀器，比如一氧化碳、硫化氫、氧氣、乙烯、乙炔、氨氣等等，將更多氣體的傳感器用激光傳感器來進行升級換代。

激光氣體傳感器，檢測不同的氣體，就需要不同波長的激光器。而目前激光器中的芯片，我國還是主要是依賴進口。

劉統玉介紹，激光器芯片的制作技術非常復雜，工序復雜，控制要求也需要很精準，就拿鍍膜這個工序來說，需要超過千分之一的控制精準度，多層鍍膜的精準控制難度就更大。“咱們的技術積淀還有差距，現在就重點做這方面的攻關。”

目前激光器芯片所占的成本幾乎要占到傳感器成本的一半，“這是我們必須要解決的問題，一方面解決成本問題，另一方面，萬一外方不供應了，我們也就很難生產了。”劉統玉說。

基于這些考慮，山東微感也在向產業鏈的上游發展，解決激光芯片卡脖子的問題。劉統玉介紹，目前，山東微感已經與中科院研究所合作，一起來研發高性能的激光器芯片，來解決卡脖子的問題。另一方面可以通過國際合作，甚至于通過國際并購來解決，從根本上對產業做提升。目前，山東微感已經與山東省科學院、山東大學、中科院、澳大利亞新南威爾士大學、英國KENT大學、ASTON大學等單位有技術合作。

劉統玉介紹，山東微感的技術研發投入比接近17%，下一步的研發投入相對也會逐步擴大到20%以上。

讓激光甲烷檢測器走進千家萬戶

根據不完全的估算，甲烷激光檢測器的市場巨大，除了煤礦有上百億的市場，家用天然氣也是上千億的市場。全國有5億多個家庭，每家每戶都在使用天然氣，如果現有的報警器都升級換代為激光檢測傳感器，一個激光檢測器單價幾百元錢，就是上千億的產業市場。而山東微感未來的愿景就是實現甲烷激光檢測傳感器的產業化，讓激光檢測器走進千家萬戶。

“要實現產業化，首先成本就要降下來，這就要實現芯片國產化，其次就要批量生產。另外，還需要國家出臺行業標準。”劉統玉說，“現在要實現激光傳感器走進千家萬戶還沒有完全成熟，但我們已經走過了從實驗室到工業應用，從工業應用再到民用又是另外一個階段，預期未來幾年會逐步實現。”

事實上，山東的激光產業已經逐步形成較大規模，全國來看，除了武漢、深圳以外，山東的激光產業也很有特色。比如濟南的激光制造業，從打標到切割到清洗，一些龍頭企業的規模能達到幾億甚至幾十億。近幾年，整個激光產業發展的總體勢頭很好，它的增長率都是每年超過百分之二十，遠超于一般的制造業。

光電高端裝備制造時山科控股集團重點發展的產業板塊之一，劉統玉介紹，未來山東微感可以充分運用集團資源優勢，通過科技創新平臺的不斷創新實施，形成激光傳感產業集群，聯合高校和科學院所，推動山東礦山物聯網建設和激光產業以及相關上下游產業集群的技術升級。

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