英特尔在德国建厂计划面临重重挑战，三星SDI将向合资的美国第二工厂投资2.66万亿韩元

传感新品

【齐鲁工业大学：研发细菌纤维素离子热电水凝胶用于自供电传感器！】

柔性可穿戴电子设备在智能机器人、电子皮肤和生物医学领域具有巨大的潜力，因其便携性、可拉伸性和生物相容性而备受关注。由刚性材料制成的传统传感器具有在循环应变期间和存在环境危害时电输出信号不稳定的缺点。尽管由外部电池供电的应变传感器受到了相当大的研究关注，但频繁的充放电循环严重限制了其实际应用。因此，高灵敏度、环境稳定性、优异的机械性能和自供电能力已成为可穿戴设备的基本要求。然而，制备具有这些特性的多功能电子器件具有挑战性。

目前对自供电柔性传感器的研究主要集中在压电纳米发电机（PENG）、摩擦纳米发电机（TENG）和热电发电机（TEG）。其中，基于塞贝克效应的TEG可以将人体产生的热量持续转化为可再生电能，从而解决多功能传感器的自供电问题。然而，由无机热电材料制成的TEG具有较差的拉伸性能，这限制了监测人类活动的信号收集。近年来，通过结合有机聚合物和离子液体、聚电解质和无机盐制备的离子水凝胶获得了显著的关注，它们的塞贝克系数约为mV K−1。温度梯度导致电解质中阳离子和阴离子的迁移率不同，从而产生能够获得低温热能的电压差。离子凝胶内的聚合物分子链相互连接或纠缠，形成致密的空间网状结构，该结构具有优异的机械性能并提供离子迁移通道。结构间隙中的阴离子和阳离子通过与聚合物的官能团形成配体键而充当电解质，并分散在整个离子凝胶中以实现电信号响应。因此，由于离子导电水凝胶基热电发生器具有良好的机械性能和优异的热电电压，因此适合于制造柔性自供电传感器。

细菌纤维素（BC）是一种由木糖醋杆菌生物合成的生物聚合物，具有大规模生产、优异的机械性能和丰富的多孔微观结构的优点，可作为制备离子凝胶的坚固支撑材料。BC通过机械交联、化学交联和特征修正已广泛应用于电池、超级水凝胶以及其他储能和转换应用。在纳米级水平上，强大的表面效应和分子相互作用可以适应不同的流动场景，并为低级别的热收集提供丰富的机会。因此，离子-纤维素和协同的离子-离子相互作用可以促进离子束的离解，并导致离子在热梯度下的选择性迁移，从而产生优异的热电响应性能。

本文亮点

1. 本工作报道了一种2，2，6，6-四甲基哌啶-1-氧基（TEMPO）-氧化羧化细菌纤维素（TOBC）配位双网络离子热电水凝胶，该水凝胶以双（三氟甲烷）磺酰亚胺锂（LiTFSI）作为热扩散的离子提供方，因为LiTFSI表现出优异的热电性能，在20K的温差下具有高达538 nW的最大功率输出。

2. 离子和水凝胶基质之间的相互作用促进了导电离子的选择性传输，产生11.53 mV K−1的高塞贝克系数。

3. 聚丙烯酰胺（PAAm）网络内的氢键和TOBC内硼酸酯键内的相互作用赋予水凝胶优异的机械性能，使得拉伸变形3100%时的应力值达到0.85 MPa。

图文解析

图1. 离子热电水凝胶的制备工艺和化学结构示意图。

图2. （a） 和（b）离子热电水凝胶的Cryo-SEM图像。（c） 冷冻干燥后离子热电水凝胶的SEM微观形貌。（d） ，（e），（f）水凝胶中元素N、B和f的相应EDX图谱。水凝胶的纳米CT图像。（g） 水凝胶的微观3D结构。（h） 水凝胶的表面和（i）横截面（青色部分代表导电离子，蓝色部分代表PAM/TOBC纤维）。

图3. 离子热电水凝胶的力学性能。具有不同（a）TOBC比率、（b）BDA比率和（c）LiTFSI比率的水凝胶的应力-应变曲线。（d） BC和TOBC在相同比例下的应力-应变曲线。（e） 水凝胶在不同应变下10个循环的加载-卸载曲线。（f） 水凝胶在不同应变下的模量测试图。（g） 用人手拉伸水凝胶的示意图。（h） 各种水凝胶的示意图。（i） 水凝胶举重示意图。

图4. 离子热电水凝胶的热电性质。（a） 水凝胶的热电性能与不同比例的LiTFSI之间的关系。（b） 不同LiTFSI比例下水凝胶的PF和电导率。（c） 在10 K的温差下，不同LiTFSI比率下的输出电压-电流-功率曲线。（d） 不同温差下的输出电压。不同ΔT下的电压-密度-电流曲线（e）和相应的功率密度（f）（冷侧温度固定在25°C）。（g） 不同应变下水凝胶的塞贝克系数与电导率之间的关系。ΔT为10 K时不同应变下的输出电压-密度-电流曲线（h）和相应的功率密度（i）。

图5. 离子热电水凝胶的热电稳定性。（a） 水凝胶在60°下反复弯曲的电压-时间和电流-时间曲线。（b） 离子热电水凝胶弯曲变形状态的照片。（c） 100次弯曲循环后塞贝克系数和电导率的变化和保持率。（d） 水凝胶在100%下重复拉伸的电压-时间和电流-时间曲线。（e） 离子热电水凝胶的应变变形状态照片。（f） 塞贝克系数和电导率在100次应变循环后的变化和保持率。（g） 通过升压转换器连接到Arduino的无线信号传输系统的示意图。（h） 手掌弯曲和伸展的变化通过无线技术实时显示在手机上。

图6. 离子热电水凝胶在1–5%菌株（a）和25–300%菌株（b）下的相对电阻变化。（c） 100%应变下不同拉伸速率（50–200 mm min−1）下的相对电阻。（d） 瞬态变形下的响应和恢复时间。（e） ΔR/R0。（f） 不同拉伸应变下的电流-电压曲线。（g） 拉伸和释放过程中的瞬时相对电阻变化。（h） 500加载-卸载时的相对阻力变化。

图7. 基于离子热电水凝胶的可穿戴应变传感器实时监测人体运动。（a）手指弯曲、（b）手腕弯曲和（c）肘部弯曲期间的相对阻力信号。（d） 传感点示意图。志愿者吞咽（e）和面部弯曲（f）时的小动作。（g） 在跑步、跳跃、行走和坐着期间（室温为25°C，相对湿度为62.3%），膝盖上传感器的相对电阻信号。

传感动态

【一枚小传感器撬动千亿级产业集群，宁波江北区如何实现“弯道超车”？】

一部智能手机中要用到十几种传感器，一辆新能源汽车里可能要用到数百个传感器，一个“未来工厂”中用到的传感器数量动辄以万计……如今，传感器已经渗透到人们生产生活的方方面面。

聚焦到宁波，这里是中国传感器产业发展重点区域之一。从龙头引领、产业扩面，再到产学研深度融合，宁波传感器产业已走出了自己的道路。而在宁波传感器产业发展的主阵地江北，目前已初步形成了以高性能传感器件、智慧水务、智能电表、智能安防设备等为主的智能传感器产业集群，拥有相关企业近400家，去年实现产值160亿元，同比增长13.5%。

站在数字经济高速发展的新风口上，如何利用这个小支点撬动智能传感千亿级产业集群，实现“弯道超车”，江北正在下一盘大棋。 

先行先试小传感闯荡大市场

每当驱车途经北环高架时，两幢科技感十足、蓝白相间的“K”字型和“L”字型大楼总是十分醒目，这正是江北智能传感产业的集聚地和发源地——柯力物联网大厦和柯力人工智能大厦。从落后的传统机械式测量器具到电气化测量系统再到称重测量数字化、智能化——中国称重的发展史在中国70多年工业发展的长篇画卷中徐徐铺开，而宁波柯力传感科技股份有限公司正是这画卷上浓墨重彩的一笔。

一台除湿机、一台空调、一台绝缘测试仪、一只万用表、一台贴片固化烘箱……20多年前，开始创业的柯力集团总裁柯建东怎么也没想到，自己竟然在一个只有8人的小作坊里捣鼓出了当时中国衡器最前沿的产品——称重传感器。

彼时，国内传感器市场正处于高速发展的黄金期。小到电子秤，大到航天飞机，都能见到称重传感器的身影。在这股东风的吹拂下，柯力传感也迎来了爆发式的增长。至2003年，公司销售额突破1亿元大关。如今，公司已发展成下辖27家子公司的钢制传感器行业龙头生产企业。

和柯力传感一样，江北还有不少传感器生产企业迈出了先行先试的步伐。从90年代初的蹒跚起步，到2000年传感产品走出国门进入美国通用电气市场，再到实现了在地铁的大批量应用，摆脱进口依赖……如今，宁波中车时代传感技术有限公司的产品已涵盖电流、电压、压力、速度、温度等7大类1200余种传感器，应用范围已覆盖轨道交通牵引、变流、制动等核心系统，发展成为全球轨道交通传感器种类较齐全的供应商。

但企业开拓创新的步伐不止于此。“我们正着手对新能源电量传感器产能进行扩建，计划新增光伏传感器生产线17条、汽车传感器生产线10条，扩能后新能源电量传感器将实现产能倍增。”宁波中车时代总经理孟庆明向记者介绍道。

近年来，新能源汽车产销两旺，发展势头迅猛。除了优异的性能和新颖的外观外，其内置的功能各异的传感器也渐渐进入了人们的视野，可这类车规级传感器内芯片的核心技术却一直掌握在少数国外企业手中。对此，企业早在两年前就启动了电量ASIC车规级芯片的研发工作，今年将正式推向市场。

不仅在新能源汽车领域频频“亮剑”，宁波中车时代在风电、光伏等工业级产业领域应用的传感器，也已经实现了自主研发，保证了该产业供应链端的安全可靠。仅布局新能源产业板块短短数年，这类传感器的综合市场占有率就已居全国前列。

多点开花传感器插上智慧翅膀

这几年，随着物联网、工业4.0和智能城市等新兴应用领域的发展，传感器成了各种工业产品中内置的“香饽饽”，特别是在工业自动化、轨道交通、能源管理、智能家居等领域，传感器的应用变得十分广泛。

老宁波都知道，宁波除了文具、服装外，“三块表”——“电表、水表、气表”也是宁波走向世界的一块响当当的金字招牌，这些表具也是宁波接触传感器的第一批应用终端。而在这些仪器仪表的生产和应用中，江北就独占其二，汇聚了全国最大的智能水表供应商宁波水表（集团）股份有限公司和全国最大的智能电表供应商宁波三星智能电气有限公司。

以宁水集团为例，自上世纪60年代正式开始生产水表以来，经过半个多世纪的发展，如今的宁水集团已成为水计量行业龙头企业，并通过将智慧水表与大数据处理平台相结合，由传统制造业向智慧水务解决方案提供商转型，目前已服务近1500家供水单位，接入的水表终端数超600万台。

作为以现代电子传感技术和信息网络技术为支撑，以信息化管理需求为依托而发展起来的高新技术产品，智能水表取代了机械水表，成了水表市场上的主力军。而这背后都离不开传感器的应用。“智能水表中就有多种传感器，其中包括定位漏损的水压传感器、噪声传感器、水质传感器等，用于感知水流、水压等参数。”宁水集团技术副总监娄嘉骏告诉记者。

在智能安防领域，以火灾探测报警器等为代表的智能安防设备中也随处可见传感器的身影。赛特威尔电子股份有限公司就是我国报警器安防领域最具影响力的企业之一。“我们从2016年开始从海外市场转向国内市场，并从基础硬件提供商逐渐转型为场景化应用解决方案商，2018年被国家工信部评为制造业单项冠军培育企业。”赛特威尔副总经理叶丽琴告诉记者，公司一直坚持于传感器的基础研究，在烟感，气感的研究均取得重大突破，不断实现国产替代。

如今，江北这些智能传感行业的“集大成者”们已在数字经济这片广阔蓝海中激起了朵朵浪花。未来，在智能仪器仪表领域，依托三星智能、宁水集团等重点企业，江北将通过突破大数据挖掘、模块集成、低功耗通讯、边缘计算等核心技术，发展基于新一代信息技术的智能物联电表、多参数智能水表等智能产品，推动智能仪器仪表在技术装备产品中的集成应用，提升在高端制造、智慧城市、数字港航等领域的应用水平。

抱团取暖产业大脑迎风起舞

江北智能传感产业链企业发展的速度和质量，从如今人流涌动，业态丰富的柯力物联网大厦中就可见一斑。作为全市唯一的市级工业物联网特色产业园，这里目前已引进培育规上企业26家，2022年实现产值18亿元，已成为全市智能传感产业的重要平台。放眼全区，在江北近400家规上工业企业中，智能传感相关企业就占到近十分之一，在众多的工业门类中占有一席之地。

但是，传感器产业链很长，从设计、制备、产业化到工程应用，有上百个产业链条需打通，其中有一个链条出问题，就将功亏一篑。而要实现传感器产业化，必须解决一系列传感器产业化难题：如产业化中关键技术的突破、产业化条件的提供、产业化人才的培养、产品的市场应用规模，产业政策的制定和实施等。

十多年的发展之路并非坦途，与其单兵作战、各自为营，不如集腋成裘、抱团取暖，江北这些智能传感产业链企业深谙其道。

今年1月6日，由江北区政府主导，柯力传感作为“链主”企业，联合其他生态企业共同建设的智能传感器产业大脑正式上线。这个具有自我造血能力的智能传感器产业大脑，目前已关联生态链企业上千家，连接设备超2万台。

建设智能传感产业大脑，不仅是企业产品研发创新和企业引进专业人才的需要，更是企业数字化转型和企业产业链协同的需要。“它将我们这个行业里面的一些算法、模型、能力，通过跨区域、跨要素的组织协调，形成一些可复制、可对外输出的产业能力，而这些能力逐步能使这个行业的企业能够进一步转型升级，能够提供最基础的构件，同时也为政府整个的产业地图、产业政策、产业导向提供更准确的服务。”柯建东告诉记者。

从传感器走向工业物联网、从企业走向产业园区平台、从集团内循环走向产业大脑……如今，“新图景”已构建，只有抢占产业聚集发展“新赛道”，才能铸造数字经济“强引擎”。

虽然，通过多方努力，江北已完成了智能传感器行业产业大脑1.0版建设。但显然，从无到有只是第一步，江北智能传感产业集聚发展的路还很长，如何以“实战实效”为前提，以“管用好用”为目标，不断迭代升级产业大脑的功能组件，提升产业大脑的服务能力，打造形成具有宁波标识度的优秀行业产业大脑，实现更高版本的迭代升级，这些问题都值得细细推敲，更需要广大智能传感产业链企业去探索去实践。

【毫米波天线生产商“成都天锐星通”获德诺资本新一轮投资】

2023年9月，德诺资本完成对毫米波天线生产商—成都天锐星通科技有限公司新一轮投资，助力其巩固相控阵技术领域的领军地位。这是德诺资本在高端科技领域的又一个重要布点。

天锐星通成立于2013年，是一家专注于微波、毫米波相控阵芯片和天线设计、研发和生产的公司。经过多年的努力和经验累积，天锐星通已具备芯片-模块-天线-整机方案-测试全链条自主设计、研发、生产、服务的能力，成为行业内产业链条最为完整的企业之一。

天锐星通从降低成本和可量产化角度出发，布局相控阵技术领域。截至目前已布局芯片设计、芯片封装、相控阵天线组件和毫米波测试系统开发。目前已量产的产品覆盖应用于卫星通信（Ka和Ku频段）和5G毫米波场景的CMOS相控阵芯片、相控阵天线阵面、相控阵快速测试系统。天锐星通CNAS民用相控阵测试专用实验室还可提供专业的相控阵测试服务。

其中，天锐星通的“国内首台套”— Ka频段卫通平板相控阵天线子阵产品，是面向高通量卫星、低轨宽带卫星通信的迫切需求研制，可在动中通的车载、船载、机载、便携等平台上应用，为用户提供优质高效的卫星通信网络。

在国家两个重大科研项目的支持下，天锐星通与合作单位通力协作，经过2年多的研制，于2023年6月正式推出Q/V、W频段硅基CMOS相控阵芯片及平板相控阵天线产品。其新产品的发布不仅突破了Q/V频段相控阵芯片及天线的关键技术和实用化验证，也填补了国内W频段相控阵芯片及天线产品的空白。同时，也标志着天锐星通的相控阵芯片及天线产品系列（包括通信体制和雷达体制）正式实现从X到D波段的每一个典型频段的全覆盖。

天锐星通致力于成为普及相控阵技术的引领者和推动力，通过七年来的不断攻关和实践，目前已在毫米波CMOS相控阵芯片、天线子阵和测试装备等领域形成系列化量产产品。天锐星通将继续深耕相控阵技术，持续推出具有国际竞争力的相控阵产品，助力卫星互联网建设。

【三星 SDI：将向与 Stellantis 合资的美国第二工厂投资 2.66 万亿韩元】

9 月 27 日消息，今年 7 月，意大利车企 Stellantis 和韩国电池制造商三星 SDI 宣布在美国开设第二家合资工厂，生产电动汽车电池，目标是在 2027 年开始生产，初始产能为 34GWh。

tellantis 首席执行官 Carlos Tavares 在一份声明中表示：“这个新工厂将有助于实现我们目标 —— 到 2030 年前为北美市场提供至少 25 辆新型纯电动汽车。”

Stellantis 宣布计划到 2030 年在欧洲实现 100% 销售电动乘用车，在美国销售电动轿车和轻卡的占比达 50%。为了实现这一目标，Stellantis 希望确保约 400 GWh 的电池产能。

据了解，Stellantis 旗下品牌包括标致、吉普、道奇 Ram、阿尔法罗密欧、雪铁龙和欧宝。

2022 年 5 月，Stellantis 和三星 SDI 表示将投资超过 25 亿美元建设第一家联合电池工厂，预计 2025 年第一季度在印第安纳州科科莫开业，初始产能为 23 GWh，最终将增至 33 GWh。

双方表示，届时印第安纳工厂将雇用 1400 名员工，投资可能逐渐增加至 31 亿美元。

【英特尔在德国建厂计划面临重重挑战 2027年能投产吗？】

今年6月份，德国政府与英特尔签署了一项协议，敲定在德国东部马格德堡市建设两座芯片厂的计划。但毫不意外，后续推进遭遇了重重挑战与障碍。

德国政府大肆宣扬英特尔的建厂计划将改变游戏规则，认为该厂将有助于德国经济向新产业的转型。这一项目建设成本将在300亿欧元左右，将总共获得德国联邦政府100亿欧元(合105.9亿美元)的补贴。

这笔支出是欧盟今年夏天宣布的一项计划的一部分，该计划的目的是把欧盟在全球芯片生产中的份额提高一倍，以便与亚洲的老牌生产商竞争。

不过，在实际操作过程中，英特尔的这一计划和类似的项目均面临熟练工人短缺、能源问题和官僚主义等障碍。能源价格高企令德国经济自去年年底以来停滞不前，甚至出现了去工业化浪潮。

英特尔表示，到本世纪20年代末，需要为其计划在德国兴建的半导体工厂配备3000名员工。然而今年，旨在培养技术人员的当地学徒计划在培训人数仅有两人。

英特尔原本希望，第一家工厂最早能在2027年投产。但目前看来，即使有德国政府的支持，100亿欧元的补贴，想要按计划推进也并不容易。

为了给马格德堡的工厂配备员工，英特尔打算把在当地培训的人员送到该公司在爱尔兰的一家工厂，完成为期三年的培训计划里的最后一年。英特尔和马格德堡官员都表示，当地没有合适的培训地点。马格德堡是一座拥有24万人口的小城市，在上世纪90年代两德统一后失去了很大一部分工业基础。

英特尔对廉价电力的需求在德国引发了一场关于工业电力补贴的全国性讨论，这甚至导致德国总理朔尔茨的执政联盟出现了分裂。为了容纳新员工及其家庭，需要对马格德堡的学校、住房和交通基础设施进行升级改造，这可能需要额外花费10亿欧元。

重重挑战

几年前，由于全球半导体供应突然遭遇短缺，德国的汽车制造商不得不暂停部分生产，凸显了该国汽车行业对美国和亚洲供应商的依赖。自那以来，德国政界人士和行业高管誓言要通过减少对外国供应商的依赖来提高本国制造商的抗风险能力。

因此，除了英特尔之外，德国政府还承诺给予台积电、英飞凌、Wolfspeed等半导体企业超过百亿欧元的补贴。台积电在德国的工厂计划在2024年开始建造，并于2027年投产。

目前，英特尔已经在马格德堡开设了办事处，积极推进相关计划。负责监督马格德堡职业培训的商会官员Stefanie Klemmt表示，首批20名学徒将于明年8月开始接受培训，希望最终能将人数增加9倍，英特尔计划于2027年开始生产。

但当地居民对这个新工厂并不感到兴奋。人们担心，工厂将取代附近的农场，带来更大的交通量，并破坏供水。当地对外国人的潜在敌意可能会给英特尔带来一些麻烦。

用电成本一直是英特尔高管关心的一个问题，与拟建工厂类似的设施每季度用电量约3亿千瓦时。而根据欧盟的数据，2022年下半年，德国用电大户的平均电价为每千瓦时19美分，比法国和波兰高出40%以上。

【北醒CTO疏达：算法和算力的进阶将促进激光雷达、高阶智能驾驶的发展】

近日，在“2023世界智能网联汽车大会”上，北醒（北京）光子科技有限公司的CTO疏达博士表示，在“重感知、轻地图”的形势下，融合感知的算法、算力以及感知数据组成了驱动智驾能力升级的铁三角，算法和算力的进阶也将促进感知数据的质量进阶，而激光雷达作为主动传感器，具备将真实世界直接进行数据化和信息化的转换能力，激光雷达的感知能力越强，意味着对真实世界的还原度更高，越能满足高阶智能驾驶对于高质量运算数据的需要。

北醒应龙平台采用了“感知力可持续增强”、“模块化设计”、“成本可控”三大设计理念，在硬件架构部分，以高精2D扫描技术为核心，再搭配905nm阵列收发技术，不仅为激光雷达带来了极致的感知力，还打造了更强的感知性能升级空间。根据行业专家表示，面对智能驾驶对传感器感知性能增强的趋势，对比传统的1D扫描架构，2D扫描架构将极大节省成本和空间，但2D扫描技术的难点在于如何将扫描的控制力做到极致。“北醒自研的双电机三环同步控制技术，将扫描的角度和精度控制在万分之一以内，即电机每秒旋转100圈，每圈的偏差小于秒针转动的120分之一以内。”疏达博士表示到。

根据资料，基于“北醒应龙”激光雷达技术已衍生出了车规量产激光雷达AD2-s，它在10%反射率的条件下仍能实现200m的探测距离效果，具备256线的感知力和120°x25.6°的视场角，可广泛应用于L2+及以上的智能驾驶场景，有助于智能汽车在更远距离下，更早发现更小目标物，为智能驾驶系统的预测和规控留出更多响应时间。

资料显示，作为我国最早一批自主研发激光雷达的高科技企业之一，北醒凭借在激光雷达相关领域的领先技术和创新实力，已经在全球范围内实现了研发、生产、销售和工程服务的全方位布局，并且累计实现交付超过一百万台激光雷达。在汽车领域，北醒AD系列激光雷达已获超20万台车规级主雷达定点。2023年，北醒与滴滴自动驾驶达成生态战略合作，共同推动图像级高精度激光雷达的研发和生产。

据工信部公开资料，2022年我国搭载辅助自动驾驶系统的智能网联乘用车新车销售约700万辆，市场渗透率为34.9%。今年上半年，市场渗透率达42.4%。包括激光雷达、大算力计算芯片、新一代电子电气架构等关键技术都实现了装车应用。搭载L2级自动驾驶系统的车型已广泛应用，多家车企已做好量产L3级车辆的准备，在高阶智能驾驶拐点即将来临的阶段，激光雷达作为实现智能驾驶功能的核心传感器，在进一步突破成本、可靠性等难题后，有望迎来规模化装车。

审核编辑 黄宇