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提要:这个“芯”是固体继电器,一种电子自动开关,是各类电气系统中不可或缺的执行机构,小到家电设备、大到高端装备,不能离开它的支撑。
目前,该产品已形成系列化布局,进入货架式选型阶段,成功导入国家重点型号供应链体系,可大范围的应用于无人机、水下机器人、高端装备等对空间和可靠性要求严苛的领域,彻底实现了高端元器件的100%国产化。
一个指甲盖大小的元器件,却能控制数十安培电流的通断,功率密度却达到全球领先水平。
这是贵州省电子元器件实验室首批启动的重大科研项目——陶瓷封装光MOS固体继电器的最新成果。
“产品微型化、小型化的前提是可集成化。”项目负责人、贵州振华群英电器有限公司闫军政拿起新旧两款产品对比,新型产品负载电流更高,安装空间却减少了96%。
“固体继电器本质上是一种电子自动开关,是各类电气系统中不可或缺的执行机构,小到家电设备、大到高端装备,不能离开它的支撑。”闫军政介绍,与传统机械继电器不同,光继电器通过光介质和光信号实现信号传输,是无需机械结构的固态器件,也是高端装备小型化、智能化发展的核心基础元器件。
此前,国内在该领域起步较晚,长期面临基础材料、关键芯片、设计理念等方面的“卡脖子”难题。
“就像从台式电脑到智能手机,不能沿用原有的设计理念。”闫军政说,团队把技术突破当作“问答题”来做——逐项追问每一项技术规则背后的核心原因,用数据给出解答。
从原材料国产化入手,重新设计生产体系,目标不仅是实现功能性替代,新产品售价还要低于同类现有产品。
“体积更小、性能更优、价格更低。”目前,该产品已形成系列化布局,进入货架式选型阶段,成功导入国家重点型号供应链体系,可大范围的应用于无人机、水下机器人、高端装备等对空间和可靠性要求严苛的领域,彻底实现了高端元器件的100%国产化。
该项目于2023年年底真正开始启动,是贵州省电子元器件实验室首批支持的10个重点项目之一,也是支持金额最大的一个。
项目覆盖从前端材料研制到芯片研制,再到后端继电器应用的全产业链条,预计持续到2028年6月,省级支持资金近千万元。
“以往企业研发投入多在百十万级别,不敢轻易触碰从基础材料开始的系统性创新。”闫军政感慨,省实验室千万级的投入让企业敢于从产业链角度进行布局,降低了研发风险。
2024年5月16日,贵州省电子元器件实验室正式获批筹建,建设期5年。实验室以中国振华电子集团有限公司为依托单位,由贵州航天电器股份有限公司、贵州大学、贵州师范大学共建,建设运行主体为振华研究院(贵阳)有限公司。
作为贵州省电子元器件领域最高能级的科学技术创新平台,实验室聚焦“高端电子材料与器件”“核心芯片自主设计”“高端装备测试技术”及“产业安全自主可控”四大战略方向,采取“自上而下战略引导”与“自下而上需求对接”相结合的机制系统布局科研项目。
“我们坚持‘战略引领’与‘需求牵引’双轮驱动。”贵州省电子元器件实验室学术委员会委员李国介绍,一方面,“自上而下”紧扣国家和贵州省重大战略,确保科研方向不偏航;另一方面,“自下而上”通过常态化“企业出题、实验室解题”机制,深入产业链梳理共性技术难题,精准立项。
经过一年的协同攻关,实验室在高端电子材料与器件、核心芯片自主设计等方面取得重要突破,多项成果已具备产业化生产能力。研发成果直接转化为产业增长动能,初步带动实现新增产值8000余万元。
这一价值不仅体现在直接的产品订单上,更体现在对产业链关键环节的赋能:实现国产化的陶瓷封装光MOS固体继电器等产品,已成功导入相关国家重点型号供应链,实现高端元器件100%国产化;面向广阔新能源市场的“数据中心智能锂电储能系统”也已获得关键订单,直接创造经济效益……
“科研成果躺在实验室是最大的浪费。”李国说,实验室从建立之初就确立了“项目共担、人才共育、成果共享”的产学研融通机制,推动高校团队与产业工程师“同题共答”,实现从技术突破到产业增值的有效衔接。
从长远来看,至2027年,实验室计划引进高端人才20人以上,突破一批关键核心技术,支撑全省电子元器件年产值达1200亿元;中长期力争成体系突破产业前沿与共性技术,支撑年产值达3400亿元。
“地方实验室不仅是科学技术创新的策源地,更应成为区域高水平发展的强引擎。”李国表示,实验室将在高端电子材料、核心芯片设计、先进封装与测试技术等领域持续攻关。
特别是在高端电子陶瓷材料、商业航天电源管理芯片、高速互连技术等方面,力争实现更多产业化的突破,推动“贵州造”高端元器件进入国家重大工程和国际市场。
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