小巨人 | 唐山国芯晶源徐建民:为万物互联的智慧世界“带盐”

胡群2021-12-24 21:25

经济观察报 记者 胡群 2021年12月6日,中国信通院发布的《中国5G发展和经济社会影响白皮书——开拓蓝海成果初显》(以下简称《白皮书》)预计,2021年5G将直接带动经济总产出1.3万亿元,直接带动经济增加值约3000亿元,间接带动总产出约3.38万亿元,间接带动经济增加值约1.23万亿元,分别比2020年增长33%、39%、31%和31%。

中国在5G领域已取得全球领先优势。作为数字化发展的关键底座,5G技术融合边缘计算、云计算、物联网、人工智能、大数据等数字技术,为经济社会的数字化转型提供新路径,5G的商用发展将深刻影响中国数字化转型进程。

“5G基站作为5G网络的核心设备,包含了大量的半导体基础元件,这其中必不可少被称为电子设备心脏的石英晶振。紫光国微旗下唐山国芯晶源掌握超高基频、超高稳定、超小尺寸晶体加工技术,是国内头部通信设备厂商频率元器件国产化主要供应商。”唐山国芯晶源总经理徐建民向经济观察报表示,我国市场对晶振产品中高端领域的需求主要以进口为主。在5G、新基建、人工智能等共同需求的加持下,晶振市场需求日益高端化,将大力促进我国晶振行业向高端应用领域发展,逐步实现国产化应用。

自1990年创立至今,唐山国芯晶源致力于石英晶体元器件关键技术的研发,是国内少数掌握全系列石英压电晶体制造技术的企业之一,具备晶片加工、成品组装到产品测试全流程生产能力。在今年工信部公布的第二批第一年建议支持的国家级专精特新“小巨人”企业名单中,唐山国芯晶源凭借30多年来在压电晶体频率元器件领域的技术积累和创新能力成功入选。

国产化创新发展

压电晶振作为选频与稳频的基础元器件,在数字电路中提供时间基准与频率同步,是电子设备不可或缺的重要元件,被比喻为电子工业的“盐”;近年来,压电晶振广泛应用于5G网络通信、车用电子、工业控制、人工智能、医疗器械、物联网等领域,提供精准的基准时钟信号和接收信号,也被称为“信息产业之盐”。

长期以来,全球石英晶体元器件厂家主要集中在日本、美国、台湾地区及中国大陆。就行业市场特点而言,日本、美国、台湾地区以中高端市场为主,占据全球石英晶体市场的65%,国内产品以配套中低端应用为主。国内压电晶振企业起步较晚,厂商对产品研发投入不足,初期的国产晶振以低端产品为主。经过30多年的发展,国内的技术已经逐步成熟,与国外同类产品的差距已明显缩小,大部分中低端晶振产品都已经国产化,但高端晶振仍处于起步阶段,其核心制造技术仍掌握在国外公司手中。

电子元器件是支撑信息技术产业发展的基石,也是保障产业链供应链安全稳定的关键。当前我国电子元器件产业存在整体大而不强、龙头企业匮乏、创新能力不足等问题,制约信息技术产业发展。国家“十四五”规划提出,要发展战略性新兴产业,加快发展核心基础元器件,推动先进基础元器件发展;工信部《基础电子元器件产业发展行动计划(2021-2023年)》指出,加快电子元器件及配套材料和设备仪器等基础电子产业发展,对推进信息技术产业基础高级化、产业链现代化,乃至实现国民经济高质量发展具有重要意义。

在国内晶体元器件行业的发展中,唐山国芯晶源是90年代第一批进入这个领域的厂商,公司三十余年的发展可以大致分为三步走。第一个十年(1990~1999年)是创业与探索阶段。创业者们在一不懂技术、二缺乏资金、三没有搞外向型经济知识的情况下,借船出海,迈出创业的第一步,创办了玉田县第一家中外合资企业并实现出口创汇。

第二个十年(2000~2009年)是发展与壮大阶段。2005年6月6日公司在深圳交易所中小企业版挂牌上市,通过发挥融资平台优势,持续加大固定资产和研发投入,不断追赶国际行业先进水平。

第三个十年(2010~2019年)是联强与跨越阶段。2010年开始,公司实施了“靠大联强”发展战略,目前公司是紫光国微旗下频率元器件核心产业公司。至今,唐山国芯晶源具有全品类晶体振荡器、谐振器共26类6000多个品种。唐山国芯晶源的产品65%以上出口到美国、德国、韩国、港台等国家和地区,是众多国际知名企业直接配套供应商、国内头部通信设备厂商频率元器件国产化发展和“新基建”主力供应商,为信息化产业“带盐”。这也表明其晶振的品质已经得到了欧美等市场客户的肯定。“在我们这个行业中,原来所用到的设备、原材料、技术,大部分来源于国外,我们知道,只有静下心来去加大原创性的技术开发,把核心的制造技术掌握在自己手里,才能够在压电晶振行业立于不败之地,也只有这样,我们才能把握国产化这个非常好的市场机遇。”徐建民称,目前国内相关企业正在积极进行研发,部分技术已有所突破,如唐山国芯晶源在小型化、高频化、高精度等技术方面已突破相关技术垄断,跻身国际先进行列。“该企业在技术广度和国际化的布局上均处于同行领先地位,其未来业务和市场的可扩展性更具优势。”根据科创情报SaaS服务商智慧芽数据,唐山国芯晶源专利技术主要专注在石英晶体、石英晶片、、晶体振荡器、晶体谐振器等技术领域,技术质量等级为卓越,该企业在行业内的技术实力强,面临的技术竞争挑战小。

新科技新机遇

石英晶振为5G提供高端基准时钟信号以及接收传输信号,保障着5G网络的高速稳定运行,是5G技术中核心的电子零部件。2019年6月,中国颁发5G牌照,成为全球第一批进行5G商用的国家。2020年,中国新增5G连接数超过2亿,占全球5G连接数的87%;双模5G基站总数超过70万个;截至2021年9月底,我国累计开通5G基站超115万个,占全球5G基站数的70%以上。

从智能手机、可穿戴电子设备、笔记本电脑到智能汽车,石英晶振是电子电路中必不可少的元器件,应用广泛。每一部智能手机需要2-5颗,每一台可穿戴设备需要1-5颗,每一台笔记本电脑需要3-4颗,每一台手机基站需要1-1颗,甚至更多。中国电子元件行业协会压电晶体分会通过相关产业的调研,预测到2025年,压电晶振行业会有接近20%左右年复合增长率。

“举个汽车的例子,一个普通的燃油汽车,大概会用到40-60颗压电晶振,而现在的新能源汽车大概会用到50-100颗,如果是未来的智能驾驶汽车,到L5级别的,就得用到成千颗了。”徐建民称,之前汽车配套的产品只占公司营收的5%,现在由于新能源汽车的兴起,将上升到15%。

目前,唐山国芯晶源驶进第4个十年发展期,并迈入创新与超越发展阶段,公司先后承担和实施了多项省级战略性新兴产业发展专项、省级重大科技成果转化专项,目前是众多国际知名企业直接配套供应商、国内头部通信设备厂商频率元器件国产化创新和“新基建”主力供应商,公司小型化产品达到国际先进,高频化产品填补了国内空白,高精度产品做到行业引领。

“我们将紧紧把握数字经济发展机遇,布局TWS、IoT、穿戴设备、人工智能应用场景配套用超微型晶振,网络设备、基站通信用超高频晶振,汽车电子(智能驾驶)、网络通信、雷达测控及导航设备用超稳定晶振,满足国内外市场需求。”徐建民表示,唐山国芯晶源将遵循内生式+外延式发展战略,突破Q-MEMS超高频光刻技术、超小型SMD石英晶体谐振器、SMD型KHz石英晶体谐振器等关键核心技术,解决“卡脖子”难题,补短板、填空白、满足关键频率元器件国产化需求,规划建设时钟晶体振荡器、TSX热敏晶体等产业化项目,满足新增应用场景需求,预计未来5年内产值规模年复合增长率(CAGR)将达30%以上。

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