科创板日报 22小时前
二十年技术积累,三年市场验证:中科红外的国产傅里叶光谱仪产业化路径
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2022 年 9 月,合肥中科红外精密仪器有限公司在合肥 " 环境谷 " 注册成立。与多数创业公司不同,这家公司的起步并非源于一份详尽的商业计划书,而是建立在一支科研团队二十余年的红外光谱技术积累之上。

" 我们学术带头人刘文清院士一直跟我们说,你的技术不能只对着课题任务书的验收指标,更要面向行业应用,解决真实存在的需求。" 中科红外副总经理程丹说。

" 核心研发团队自早期科研阶段起,便持续开展傅里叶变换红外光谱技术研究,长期围绕干涉仪、光机控制和红外气体光谱分析算法进行积累,而且一直专注了二十多年。" 程丹说," 那个时候仅仅是因为兴趣而专注,并没有认识到后期会产业化。" 由于团队长期承担科研任务,此前没有足够精力开展产业推广,随着相关项目陆续完成,团队深刻认识到,国内高端傅里叶变换红外光谱仪市场长期由少数国外品牌主导,而科研过程中积累的干涉仪、光机控制和光谱分析技术,已经具备进一步工程化的基础。在研究所授权和支持下,团队于 2022 年成立中科红外,开始探索高端光谱仪器的产业化道路。现在回头再看,当时选择进入高端光谱仪市场并没有做太多商业上的考虑,依然是凭借着对技术和专业的热情和兴趣。

但从科研到产业化,是两套不同的逻辑。" 最开始的时候,和我们合作的一家上市公司戏称我们是‘草台班子’。" 程丹回忆," 生产、质量、供应链、销售和售后体系几乎都要从零搭建。" 团队不懂运营,也不懂市场。" 团队从客户口中的‘草台班子’开始,邀请曾作为国家重大科学仪器设备专项的企方负责人钱江先生指导和参与公司建设,历经各种困难和挑战,逐步将公司建设成岗位齐套、运行有序的团队。"

从科研样机到自主干涉仪

干涉仪是傅里叶变换红外光谱仪的核心部件,在做国产替代之前,团队花了很多时间去与用户交流,了解得越深,他们越清晰地认识到:单纯的模仿产生不了真正的价值,也注定不可持续,必须从核心部件到算法做出体系化创新和突破。

公司已形成覆盖核心干涉仪、光机控制、数据采集和光谱分析软件的自主技术体系,并逐步建立核心模块的工程化和批量化生产能力。" 这些国外几十年前就成熟了,而我们的科研项目更多的是做基础算法理论研究、系统的集成开发和原理样机的研发,虽然是必经之路,然而客观说在产品的设计和生产制造方面还是落后的," 程丹坦率地说," 但我们的团队系统研究了国际主流产品的技术路线,在此基础上结合国内应用场景,对干涉仪结构、光机控制和整机工程化方案进行重新设计和优化,再从底层设计上做出创新,目前公司已形成具有自主知识产权的干涉仪技术体系,并完成工程化能力建设。"

除了技术攻关,团队还深入了解了国外产品在国内应用的实际情况,例如有一款已经热销了十几年的光谱仪,用户一直希望厂商能考虑国内场景做一些改进,但一直没得到国外厂家的重视。

中科红外的做法恰恰相反——做国产化替代之前,先去充分了解用户的需求,然后在设计阶段做全面考虑。她进一步举例," 比如有的用户要求针对不同应用场景要购入多套设备,但其实主机都一样,只是应用场景不同。我们就会想,是不是可以给一个主机配不同的探头来实现功能,降低用户的采购成本?"

截至目前,公司已申请各类知识产权 19 项,其中已获得授权发明专利 6 项、外观专利 4 项、软件著作权 7 项。

2024 年,中科红外的首款核心产品 ZK-FTIR-GS1000 型泄漏气体傅里叶红外扫描成像仪荣获第三届中国光电仪器品牌榜 " 金燧奖 " 金奖。该产品对危险气体的响应时间不大于 2 秒,在规定测试条件下,可检测 ppm · m 量级的柱浓度。以此为代表,公司陆续推出覆盖污染源监测、环境应急监测、温室气体监测等场景的多款产品。

" 我有信心的说,中科红外是在用自己的技术对标全球最先进的红外光谱仪产品,并努力补齐它们在国内应用过程中暴露的问题," 程丹说," 我们的目标不仅是在主要技术指标上对标国际产品,同时针对国内化工园区、消防应急和环境监测场景,在系统集成、场景适配和运维服务方面做出差异化。"

从 600 到 4200

在市场端,中科红外目前选择的主要场景是化工园区的安全风险智能化管控。一台泄漏气体傅里叶红外扫描成像仪,在视线无遮挡、气象和背景辐射条件适宜时,设备对典型气体的遥测距离可达数公里,并可通过扫描获取监测区域内的气体分布信息。通过这种非接触的方式快速扫描有没有气体泄漏,一旦探测到泄漏就自动报警,工作人员再拿着手持设备到现场精确定位和处置,从而大大提升了安全风险防控效率。

" 我们之前在西南某个化工园区,发生了一起甲烷泄漏,设备发出报警后,园区迅速组织现场排查并完成处置,为控制泄漏风险争取了时间。" 程丹说。类似的案例还有很多。目前中科红外参与了全国 10 多个省份的化工园区安全风险智能化管控平台建设,在化工园区及相关客户交付各类红外光谱监测设备近 200 台套。

除了化工园区,产品还应用于消防应急领域。当产品搭载在消防侦检车上,可以在安全距离上快速判断泄漏气体的成分,为下一步处置提供参考。除此之外,光谱仪在温室气体监测、生态环境观测等方面都发挥了重要的作用。

公司建立了约 500 种气体特征的高分辨率红外光谱数据库,在目标气体特征谱带、浓度、背景辐射和信噪比满足条件时,系统可对多种气体开展远程识别和定量反演。

2026 年,团队在多视角遥测和气体羽流三维重建方面取得突破,通过多源观测与空间反演算法,实现了泄漏气体分布的立体重建。

技术的沉淀最终要靠真实的业绩来证明。程丹分享了一组市场数据:公司 2022 年 9 月成立,2023 年营收约 600 万元,2024 年约 3800 万元,2025 年突破 4200 万元,累计新签合同金额达 1.5 亿元。配套建设有 4200 平米的研发生产办公面积,年产能超 100 台套分析仪器,具备批量订单交付与规模化供货能力。" 根据当前项目推进情况,2026 年营收预计超 5000 万,下阶段我们将在标准化产品收入占比和批量交付能力再上新台阶。" 程丹说。

这种增长建立在较为审慎的经营战略上——公司谨慎扩充队伍规模,也未吸收过外部融资,一直是自我造血。" 我们想得更多的是先把事情做好,把产品做精,这才是可持续发展的基础。" 程丹说。

公司能够保持稳定增长,既源于团队的定力,也得益于经营环境的有力支撑。在 " 中国环境谷 ",中科红外感受到的是一种 " 不用操心杂事 " 的氛围。" 区里面和科大硅谷等平台都会很主动地关心我们,看看我们有什么需求和诉求," 程丹说," 不需要我们花精力在这些琐碎事情上面。" 这些看似细微的支持,为这家年轻的公司腾出了最宝贵的东西——时间与精力。

当下,中科红外的超高分辨率傅里叶变换光谱仪已完成总体方案和主要部件研制,正在开展系统集成与性能验证。研制的便携式傅里叶红外气体分析仪、机载式气体分析仪,正在开展性能测试和应用验证。还有更多新产品、新应用正在布局中。

从科研项目到产业化,中科红外用三年时间走出了一条并不轻松的国产化之路。三年的成绩证明了科研成果能够转化为客户愿意购买的产品。对中科红外而言,市场验证只是产业化的第一步。下一阶段,公司需要进一步把核心技术转化为标准化产品,把项目交付能力转化为可复制的生产、质量和服务体系,并逐步形成覆盖遥测式、开放光路式、便携式和超高分辨率产品的国产傅里叶光谱仪平台。接下来中科红外面对的挑战,是能否把一家科研团队创办的企业,建设成具有持续技术创新能力和规模化交付能力的高端科学仪器公司。

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