通過相關(guān)統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,我國水產(chǎn)養(yǎng)殖的面積在1.2億畝,按70%需要使用溶氧監(jiān)測探頭,那就是8000萬畝,其中每10畝需要使用一只溶氧監(jiān)測探頭,那就是需要有800萬只傳感器也就是800萬套溶氧測控儀,按照每套3500元計算,那就是280億的市場規(guī)模。然而,這個領(lǐng)域的企業(yè)卻一直不敢“盲目做大”。
據(jù)了解,這是因為在感知方面如果采用電解法的傳感器做溶氧監(jiān)測,規(guī)模越大,風(fēng)險越大,這個風(fēng)險一方面是后期的維護(hù)成本非常大,另一方面就是如果監(jiān)測的不準(zhǔn)確,很難讓使用者準(zhǔn)確的判斷當(dāng)前的數(shù)值是否準(zhǔn)確,一旦出現(xiàn)差錯會造成養(yǎng)殖戶巨大的損失。但如果采用熒光法做傳感器,則成本高昂,養(yǎng)殖戶根本無法接受。
康宇的核心技術(shù)熒光膜
2017年8月26日,在廣州國際漁博會上,廣東新會康宇測控儀器儀表工程有限公司(以下簡稱康宇)推出的熒光法溶解氧測控儀,核心技術(shù)采用自主研發(fā)的熒光膜,一舉解決行業(yè)存在的痛點問題,成為此次展會的焦點。為此我們專程前往位于廣東省江門市的康宇公司,采訪了康宇公司的董事長李炳蔚先生,詳細(xì)了解康宇公司核心技術(shù)熒光膜的研發(fā)與生產(chǎn)情況。
康宇公司董事長李炳蔚先生
從電解法到熒光法,用了10年探索
據(jù)李炳蔚董事長介紹,康宇是一家以傳感器生產(chǎn)為主的企業(yè),現(xiàn)在的主體業(yè)務(wù)分為四個版塊。其中溶氧傳感器事業(yè)部:以自主開發(fā)熒光法溶氧傳感器為基礎(chǔ),為水產(chǎn)養(yǎng)殖配套溶氧傳感器、溶氧儀為主要業(yè)務(wù)。主要的發(fā)展目標(biāo)是要實現(xiàn)可持續(xù)的規(guī)?;瘋鞲衅魃a(chǎn)企業(yè)。
為水產(chǎn)養(yǎng)殖做溶氧的測量是康宇在10年前就關(guān)注的一個應(yīng)用領(lǐng)域。在這個領(lǐng)域它的需求的剛性比較強,需求的規(guī)模也非常大。
10年前康宇做的也是電解法溶氧測量傳感器。通過對溶解氧的測量實現(xiàn)對增氧機進(jìn)行開關(guān)控制。在這個過程中,康宇發(fā)現(xiàn)電解法在使用的過程中會消耗能量,每3-6個月的時間就需要更換電解液,以及傳感器端部的透析膜,導(dǎo)致它在使用的過程中存在以下兩方面的問題,一是使用壽命短,穩(wěn)定性逐步下降,測量不準(zhǔn)確,另一方面是后期維護(hù)成本非常高,因為養(yǎng)殖戶不能自行更換電解液和透析膜,操作復(fù)雜。這兩大原因促使康宇在10年的時候開始研究熒光法傳感器。
但是熒光法的研究應(yīng)用非常困難,當(dāng)時只有美國的哈希公司溶解氧分析儀等少數(shù)幾個企業(yè)有成熟的產(chǎn)品,而且他們的產(chǎn)品在中國市場的應(yīng)用領(lǐng)域主要是污水處理、生化制藥等,產(chǎn)品的價格非常昂貴,哈希的產(chǎn)品市場銷售價在3萬元左右。
康宇采用熒光法生產(chǎn)的成套溶解氧測控儀
從2016年開始康宇解決了熒光法溶解氧測量傳感器的穩(wěn)定性問題。經(jīng)過到現(xiàn)在一年時間的測試,不斷模擬各種環(huán)境考驗產(chǎn)品的穩(wěn)定性,到2017年上半年,康宇將產(chǎn)品提供給一些養(yǎng)殖戶試用,從試用的結(jié)果來看,是非常不錯的。所以康宇現(xiàn)在開始逐步的將具有自主知識產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù)熒光法溶氧解測控儀推向市場,但是康宇主要還是跟水產(chǎn)領(lǐng)域做系統(tǒng)集成的客戶合作,不做直接的終端客戶。
現(xiàn)在康宇的熒光法溶解氧測量傳感器已經(jīng)能夠很好的在線檢測水體中的溶解氧含量、水溫、氣壓等常規(guī)參數(shù),接下來會繼續(xù)研發(fā)氨氮的在線檢測,這個難度比溶解氧的檢測高出很多。目前水體中的氨氮值只能采取定期取樣、分析、監(jiān)測的間接方法來做。
康宇在熒光法溶解氧測量方面已經(jīng)把核心的技術(shù)掌握在了自己的手里。這其中包括熒光粉的配方、熒光膜的配方、光路的設(shè)計、信號的提取、信號的放大處理等,已經(jīng)形成了比較完整的技術(shù)鏈。對產(chǎn)品的可靠性,康宇進(jìn)行了長時間的測試,以及各種模式的分析,針對不同的水產(chǎn)養(yǎng)殖模式做了相對的產(chǎn)品設(shè)計,接下來如果康宇的經(jīng)營規(guī)模進(jìn)一步擴大,會上一些智能化、自動化的生產(chǎn)線,進(jìn)一步提高生產(chǎn)效率和品質(zhì)。
對康宇而言,這方面的產(chǎn)品的開發(fā)是基于自主知識產(chǎn)權(quán)的平臺的建立。未來康宇基于光化學(xué)傳感器的應(yīng)用將不再局限于溶解氧的測量,有很多可以開發(fā)的領(lǐng)域。雖然康宇在熒光法溶解氧測控儀研發(fā)的過程用了很長的時間,投入了大量的人力、物力、財力,但是對于康宇而已,只是通過長時間堅持不懈、百折不撓的朝著既定方向前進(jìn),既定目標(biāo)基本上都實現(xiàn)了。
從車輛船舶到水產(chǎn)養(yǎng)殖,處處實業(yè)報國
而對于康宇為什么要用10年的時間堅持做水產(chǎn)養(yǎng)殖領(lǐng)域的溶解氧測量儀,李炳蔚董事長說道,一直以來新會是水產(chǎn)養(yǎng)殖的大縣,康宇知道很多養(yǎng)殖戶、各級政府部門、水產(chǎn)局水產(chǎn)站都非常的關(guān)心溶解氧的測量問題。
康宇接觸過很多在水產(chǎn)養(yǎng)殖領(lǐng)域做水質(zhì)監(jiān)控的企業(yè),按照這些企業(yè)的說法,不敢盲目做大,因為在感知方面如果采用電解法的溶解氧傳感器做溶氧監(jiān)測,市場做的規(guī)模越大,風(fēng)險越大,這個風(fēng)險一方面是后期的維護(hù)成本非常大,另一方面就是監(jiān)測的不準(zhǔn)確,因為電解法溶氧監(jiān)測探頭三個月的時間后就會衰減,數(shù)值就會不準(zhǔn)確,很難讓使用者準(zhǔn)確的判斷當(dāng)前的數(shù)值是否正確的,一旦出現(xiàn)差錯會造成養(yǎng)殖戶巨大的損失,企業(yè)有可能面臨巨大的賠償責(zé)任。
現(xiàn)在通過物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備將溶氧方面的數(shù)據(jù)實時傳送到手機,方便養(yǎng)殖戶實時查看是一件非常好的事情,但是妨礙相關(guān)企業(yè)做系統(tǒng)產(chǎn)品的推廣的最主要原因,就是在最核心的溶解氧測量方面沒有一個很好的解決方案。國外進(jìn)口的、比如哈希的產(chǎn)品太貴,國內(nèi)的又沒有出來,康宇有可能就是國內(nèi)先進(jìn)家能夠產(chǎn)業(yè)化的、成規(guī)模的為相關(guān)企業(yè)、領(lǐng)域提供系統(tǒng)解決方案的企業(yè)。
采用熒光法來監(jiān)測溶氧存不存在衰減的情況呢?李炳蔚這樣回答,熒光法溶解氧測控儀也會存在衰減??涤瞵F(xiàn)在把產(chǎn)品的壽命標(biāo)定在2-3年的時間,建議用戶使用超過2年以上就更換一次熒光膜。
相比較于哈希等企業(yè)同類型產(chǎn)品價格得到大幅度的降低,西方企業(yè)的核心技術(shù)對中國來講還是封鎖的,掌握溶解氧測控儀核心技術(shù)的西方企業(yè)產(chǎn)品售價當(dāng)然會賣的比較高一些。比如位移傳感器,在康宇自主研發(fā)的產(chǎn)品推出來之前,他們在中國市場的售價高達(dá)3萬多元,一個15米的磁尺售價高達(dá)18萬,現(xiàn)在康宇的3米的位移傳感器市場售價才做到1000多元,康宇掌握了核心技術(shù)實現(xiàn)了國產(chǎn)化,打破了國外企業(yè)的產(chǎn)品壟斷格局。
對于中國溶解氧測控儀相關(guān)的生產(chǎn)企業(yè)來說,如果采購國外的熒光膜回來加工、組裝,事實上跟國外企業(yè)仍然存在成品市場的競爭關(guān)系,如果未來整個應(yīng)用領(lǐng)域的市場規(guī)模發(fā)展到一定規(guī)模的時候,哈希停止相關(guān)核心部件的供應(yīng),那么中國企業(yè)手里接了多少訂單,就會造成多大的損失,等于是將自己的咽喉暴露在別人的鐵爪之下。
由于發(fā)展戰(zhàn)略的需要,康宇作為傳感器領(lǐng)域的專業(yè)平臺,認(rèn)為必須形成自己的全產(chǎn)業(yè)鏈的核心技術(shù)。從康宇決定做水產(chǎn)養(yǎng)殖領(lǐng)域的溶氧監(jiān)測設(shè)備開發(fā),就決定了必須走掌握核心技術(shù)的路線,這條路走的也確實非常艱難、痛苦,10年的時間里,其實也是一個不斷失敗不斷調(diào)整的過程,比如一個小小的溫度的參數(shù)調(diào)整,就需要至少用2個月的時間來驗證??涤钊芙庋醣O(jiān)控儀,強度法到相位法,再到傅里葉變換,最后到熒光法,經(jīng)歷了非常痛苦的過程。
現(xiàn)在經(jīng)過一年的實際應(yīng)用檢測,感覺到產(chǎn)品使用的時間越長越穩(wěn)定,這是熒光膜的一種特性,康宇希望用戶在使用2-3年的時間內(nèi)進(jìn)行一次更換,因為這樣會讓設(shè)備的性能一直處于最穩(wěn)定的狀態(tài)。
而平時的維護(hù)和保養(yǎng)方面,康宇也做了充分的考慮。如果水體比較混濁,可以在前面接一個清洗泵,成本也就20元左右,它會不斷的沖洗熒光膜的表面以保持清潔,另一方面雖然康宇的產(chǎn)品性能非常的穩(wěn)定,但是仍然建議用戶在使用的過程中每隔一段時間進(jìn)行一次標(biāo)定,標(biāo)定的方法很簡單,使用空氣中的飽和氧就可以進(jìn)行標(biāo)定,因為空氣中的含氧量基本上可以認(rèn)定為是一個常數(shù),康宇熒光法溶解氧測控儀通過測量當(dāng)時的溫度、氣溫,避免陽光直射,只要按一下主機上面的一個按鍵,等待10余分鐘后就可以完成標(biāo)定的過程,然后就可以再次投入使用了。目前康宇的產(chǎn)品可以檢測的數(shù)據(jù)主要是溶氧、溫度和氣壓。
從理論到實踐,經(jīng)受市場檢驗
說到目前康宇熒光法溶解氧測控儀存在的不足,李炳蔚坦言,目前康宇的熒光法溶解氧監(jiān)控儀的反應(yīng)速度與哈希比還存在一定的距離,這需要從熒光法測量的原理說起。當(dāng)特定的光源照射到熒光粉上面之后,所反射的光跟進(jìn)入熒光膜的氧分子產(chǎn)生反應(yīng)后得出的結(jié)論,這是熒光法溶解氧監(jiān)控儀的基本工作原理。對于一個傳感器而言,它要測準(zhǔn)水體里面的溶解氧含量,首先水體里面的氧分子需要進(jìn)入到熒光膜里面去,然后還要能釋放出來,不斷流動達(dá)成兩邊氧分子的最平衡狀態(tài),才能準(zhǔn)確測量出當(dāng)前水體的溶解氧含量。目前康宇與哈希之間存在的反應(yīng)速度就是在這個方面,在一開始氧分子進(jìn)入熒光膜內(nèi)到完全平衡的過程中的90%的時候大概需要3分鐘,這個速度我們與哈?;旧鲜且恢恋模亲詈蟮?0%康宇沒有哈???,康宇的產(chǎn)品需要近10分鐘,舉個例子來說,比如說空氣中含氧量中8,水中的含氧量是4,康宇和哈希的溶氧監(jiān)控儀同時放入水中,兩者監(jiān)測到4.3的時間是一致的,但是從4.3到4的時候差距就會體現(xiàn)出來,這個0.3哈希的比康宇的快。雖然這個10%在水產(chǎn)養(yǎng)殖領(lǐng)域是可以忽略不計的,因為水產(chǎn)養(yǎng)殖過程與生物制藥不同,不可能在短短的幾分鐘內(nèi)產(chǎn)生巨大的變化,但是這仍是康宇未來進(jìn)一步優(yōu)化產(chǎn)品的方向,只有這樣才能讓康宇的產(chǎn)品進(jìn)入更多的應(yīng)用領(lǐng)域。
康宇溶解氧測控儀與哈希的產(chǎn)品對比
李炳蔚一再表示,雖然直到廣州國際漁業(yè)博覽會上,康宇才攜帶核心技術(shù)熒光膜參展,但事實上康宇已經(jīng)與眾多的系統(tǒng)集成商在合作,這些合作伙伴給康宇提出了許多寶貴的意見和建議,他們反饋的數(shù)據(jù)為康宇進(jìn)一步完善產(chǎn)品設(shè)計奠定了堅實的基礎(chǔ),非常感謝眾多系統(tǒng)集成商一直以來的支持,康宇仍將一如既往的為所有系統(tǒng)集成商提供最優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品和服務(wù)。
同時李炳蔚也在感嘆,目前中國水產(chǎn)養(yǎng)殖領(lǐng)域的系統(tǒng)集成商相對也是比較成熟的,但是制約他們發(fā)展的就是在核心零部件熒光膜。
養(yǎng)殖戶最為關(guān)注的是溶氧監(jiān)測的數(shù)據(jù)究竟準(zhǔn)不準(zhǔn)確,如果數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確的話,就根本談不上科學(xué)養(yǎng)殖了,反而會為養(yǎng)殖戶帶來更多的困擾。在康宇生產(chǎn)的所有品類的傳感器當(dāng)中,應(yīng)用在水產(chǎn)養(yǎng)殖領(lǐng)域的傳感器是最復(fù)雜的,難度最大的。難度在于當(dāng)前水體中的溶氧的真實含量究竟是多少沒有辦法衡量,它受到的干擾因素非常多,是動態(tài)的,在這一秒鐘測量的數(shù)據(jù)只能是這一秒鐘的,這一秒的含量準(zhǔn)不準(zhǔn)確沒有辦法確認(rèn),沒有參照的依據(jù),如果要真實的了解到其中的含量只有采用碘當(dāng)量法,但碘當(dāng)量法也存在取樣的難度,從取樣到測量出準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)至少要半個小時的時間,而且還要確保所取的樣不能被空氣污染,也就是不能跟空氣接觸。我們現(xiàn)在所采取的辦法是假定哈希的測量數(shù)據(jù)是真實準(zhǔn)確的,把它作為康宇測量的參照依據(jù),在相鄰的地方放上一個哈希的傳感器一個康宇的傳感器,雖然康宇也清楚哈希的傳感器所測量出的數(shù)據(jù)也存在一個偏差,但是目前只能是采用這個辦法,這就是溶氧測控傳感器跟其它傳感器等完全不一樣的地方,比如壓力傳感器可以采用萬分之一的壓力感來作為參照,可以用比產(chǎn)品精度更高的測量儀器來評定,但是溶氧傳感器沒有。所以康宇只能做到依據(jù)所測量的數(shù)據(jù)與哈希的數(shù)據(jù)是重疊或無限接近的作為參照標(biāo)準(zhǔn)。
而對于未來擔(dān)不擔(dān)心康宇在熒光膜上面的核心技術(shù)會不會被其它的企業(yè)突破、超越,李炳蔚說道,這一點從來不擔(dān)心,因為康宇深知只有在不斷的競爭當(dāng)中企業(yè)才能獲得持續(xù)發(fā)展的活力,康宇希望做技術(shù)的依靠者,但不追求做技術(shù)的壟斷者。同時,康宇對自己在溶氧監(jiān)測儀方面的定位仍然是核心部件的供應(yīng)商,并不愿意直接去做終端的客戶,希望能夠與更多的系統(tǒng)集成商合作,為養(yǎng)殖戶提供最優(yōu)質(zhì)的設(shè)備和服務(wù),而不是與系統(tǒng)集成商成為競爭關(guān)系,康宇做的其實是最基層的產(chǎn)品。所以除了在熒光膜方面溶氧了核心技術(shù)外,康宇針對水產(chǎn)養(yǎng)殖領(lǐng)域的應(yīng)用做了相關(guān)的配套設(shè)計,根據(jù)不同的應(yīng)用商可以做出不同的選配來。
從現(xiàn)在到未來,創(chuàng)新永不止步
而為什么這么多年以來其它的廠家沒有做出熒光膜,而是康宇做出來了?李炳蔚說道,當(dāng)然也有其他的廠家在做,但是熒光膜的開發(fā)具有一定的難度,需要有多種因素綜合在一起,首先康宇具有幾十年的傳感器研發(fā)與生產(chǎn)經(jīng)驗,另外最重要的是不能怕失敗,能不能在不斷的失敗中堅持下去??涤钣昧?0年的時間、用了這種最“笨”的辦法來做積累,堅持不斷的試錯,在不斷試錯的過程中去掌握規(guī)律,最終在這個領(lǐng)域游刃有余,沒有這種精神是很難走向成功的。要想實現(xiàn)成功有很多的捷徑,可是這些所謂的捷徑最終仍然是不能讓企業(yè)掌握產(chǎn)品最核心的技術(shù),不能形成完整的技術(shù)鏈條,所以,也就不能稱之為捷徑了。
正如李炳蔚所說,康宇最終是要建立一個光化學(xué)成分傳感器的平臺,而不僅僅是為了做一款產(chǎn)品,有了平臺以后,會不斷在具體產(chǎn)品的應(yīng)用方面根據(jù)不同的領(lǐng)域需求做針對性的開發(fā)??涤罡酉M袊懈嗟钠髽I(yè)去專注在最基礎(chǔ)的領(lǐng)域去競爭,去超越。雖然在國內(nèi),在現(xiàn)有的領(lǐng)域,康宇算是屬于先發(fā)的,但是在更多的領(lǐng)域,比如壓力傳感器方面,在全球市場來講,仍然是后來者,是挑戰(zhàn)者,挑戰(zhàn)的是國外的各大跨國集團(tuán)。
位于廣東新會的康宇公司廠房一角
【臺風(fēng)“帕卡”剛剛從這里經(jīng)過,康宇廠區(qū)的不少樹木被刮倒,但我們到來時已經(jīng)看不到臺風(fēng)的痕跡,整潔而井井有條,林木蔥郁,景色怡人,與正在創(chuàng)建國家森林城市的江門完整的融為一體,感受不到一絲的商業(yè)氣息。從1993年創(chuàng)立至今,康宇就確立“三個堅持”——即堅持可持續(xù)發(fā)展的發(fā)展目標(biāo),堅持在裝備制造業(yè)建立核心業(yè)務(wù)的發(fā)展戰(zhàn)略,堅持走創(chuàng)新驅(qū)動的發(fā)展道路。現(xiàn)在在技術(shù)研發(fā)能力方面,專業(yè)從事技術(shù)相關(guān)崗位人員89人,其中博士2人、碩士3人,本科56人,大專學(xué)歷20人;其中,獲得高級職稱7人,中級職稱22人,初級職稱32人,組建了一支學(xué)歷水平高創(chuàng)新研發(fā)能力強的技術(shù)團(tuán)隊。擁有眾多自主知識產(chǎn)權(quán)的底蘊,讓康宇人顯得那么從容不迫。用10年的積累,奠定在水產(chǎn)養(yǎng)殖領(lǐng)域熒光法溶解氧監(jiān)控儀的領(lǐng)先地位,不禁讓我們感嘆,在一切講求效率、減少成本而盡力獲得利益最大化的時代,我們需要這樣的始終如一,這種對于匠心的堅守,是古老的傳承,也是我們原本就溫柔敦厚的底子?!?br>
  
【作者:中國水產(chǎn)養(yǎng)殖網(wǎng) 陳偉榮】