据高瓴创投官方公众号披露,近期其又投资了一家传感器公司——太景科技——从事太赫兹传感器的研发和生产。
这是短短一个月内,高瓴投资的另一家传感器企业。在10月11日,高瓴刚投了一家机器人触觉传感器公司——千觉机器人。
无论是触觉传感器还是太赫兹传感器,都是具有广阔应用前景的前沿感知技术。
据介绍,太景科技(南京)有限公司(以下简称太景科技),近日宣布完成数千万元A轮融资,由高瓴创投(GL Ventures)领投,深圳中小担创投及深圳弘晖投资跟投,老股东磐霖资本持续加持,领甪资本担任本轮独家财务顾问。募集资金将主要用于自研太赫兹传感器、模组、仪器的量产推广。
据天眼查数据显示,目前太景科技已完成了包括种子轮在内的5轮融资,海康威视、磐霖资本、美瑞投资、启高资本、南京市创新投资集团、紫金科创等多家机构先后投资太景科技。
什么是太赫兹传感器?为什么太景科技能获得高瓴青睐?
太赫兹波本质上是一种电磁波,波长在10μm到1000μm之间,频率为0.3-30THz,频率介于毫米波和红外之间,是人类尚未充分利用的最后一段电磁波,也是“未来十大战略技术”之一。而太赫兹芯片作为射频芯片的细分领域,尽管一直没有被大众熟知,却也被认为是下一代IT产业的基础。
相较于X射线,太赫兹能够很好地弥补前者在面对低密度非极性材料成像对比度低的不足,且没有电离辐射危害;相较于超声波,太赫兹无需接触物品表面,可实现非接触感测。
从空间分辨率的角度来看,它比传统的微波毫米波的波长要短,所以空间分辨率高;从穿透能力来看,它比红外和可见光的波长要长,所以穿透能力强。太赫兹波因此比较合适用于成像,特别是用于穿透成像。
此外,太赫兹波段对非极性物质以及大分子材料有着特殊的频谱响应,因此在材料的识别分析等场景也有重要的应用。
此前,中国科学院院士褚君浩在《传感器与智能时代》的演讲中,就曾介绍过太赫兹检测技术的应用:“最近大家又关心太赫兹,做太赫兹波段的传感器,这个波段非常重要,很多物质的特征光谱都在太赫兹波段里面。”
下图这张树叶,新鲜的树叶是左边那张图,两天以后干了,就是右边那张图。太赫兹波就可以非常清晰地看到这张图。在医学二维成像、食品检测等等很多方面都有很多应用。
比如我们现在看这个人,左边那张图这个人是可见光拍的照片,拿了一张报纸。但是用太赫兹波看,这个人报纸里面有把刀,这个人就是恐怖分子。
这张照片也是这样,左边是可见光的图,看不出什么东西。但是我们用太赫兹对他成像,一看他身上带了武器。
中间这张图是可见光的图,看出来没有带什么东西。但是用太赫兹波对他成像,那就是左边那张图和右边那张图,可以看到他上面带了很多武器。现在很多地方检测,比如美国的飞机场,都用太赫兹波在很远的地方检测你身上有没有带危险的东西。
可以看到,太赫兹技术下游可应用的空间很多。
而太景科技当前重点拓展工业及材料检测领域,对比主流的视觉检测方法只能看到表面可见的缺陷,太赫兹能够穿透非导电或半导体物质,通过物质密度、电导率或介电性差异,形成被检测物的精细成像,从而透视“看懂并看清”物体的“本质”,可应用于材料性质检测、用量分布或均匀性检测、内部缺陷检测等众多场景。
目前太景科技的产品主要聚焦在三大应用方向:材料特性检测、位移检测及探伤成像检测,并布局了四大产品分类:太赫兹单点测量探头、2D透射式线扫描太赫兹成像仪、2.5D反射式线扫描太赫兹成像仪和3D面扫描透视太赫兹成像仪。
这些产品布局填补了现有工业检测技术未能解决的诸多客户痛点,利用太赫兹波对材料的穿透性弥补了视觉和激光技术无法实现的穿透式检测,利用太赫兹波的微波特性测量材料的电学性能、密度和位移参数而不带电离辐射或强光的危害,可广泛应用于半导体材料、绝缘材料、高分子材料、复合材料、涂层材料等各类原材料制造领域,以及新能源汽车、航空航天关键零部件的检测领域。
目前,太景科技标准化产品已经小批量向新能源发电领域出货,并开始在新能源用电及储电等领域进行应用推广,终端客户覆盖各细分领域的多家头部客户。
▲来源:太景科技
全球罕见的CMOS太赫兹芯片企业,研发出业内工作频率最高的硅基太赫兹芯片,加速技术市场化进程
据太景科技官网介绍,赫兹技术已经在宇航遥感领域使用多年,受限于高昂的实现成本,这项技术尚未在民用市场大范围推广。
硅基太赫兹芯片技术是近15年从国际学术界发展出来的一项新兴技术,其性价比极具优势。近两年,太景科技开创性采用硅基太赫兹技术大大加速了该项技术的市场进程。
太景科技不仅是国际上罕见采用CMOS工艺设计太赫兹芯片和相关应用系统的公司,更是在成立3年来已经先后实现从300GHz到800GHz的太赫兹芯片落地——这是国内、甚至业内工作频率最高的硅基太赫兹芯片。
高瓴创投(GL Ventures)项目负责人表示:
“近年来,太赫兹技术迅速发展,已突破到工业检测领域,并逐步实现大规模应用。太景科技基于全新的技术路线,在短时间内实现了业内工作频率最高的硅基太赫兹传感器技术的落地,实现了成本的快速下降,并完成了从模组到仪器的完整布局。我们看好赵衍博士带领下的太景科技,团队在保持技术领先性与独创性的同时,在商业化发展方面同样定位精准、势头迅猛,能够为多样化的工业检测需求提供系统性解决方案。我们相信,太景科技将为太赫兹技术在智能制造领域的广泛应用创造长期价值。"
太赫兹技术民用为什么这么困难?如何将太赫兹带向民用
太赫兹技术有着很广阔的市场应用机会,这主要得益于太赫兹本身的物理特性。
从电磁波谱上看,相比于传统的超声波,太赫兹可以进行非接触式成像,无需耦合剂,更加便捷;相比于毫米波技术,太赫兹的频谱资源更加丰富,可以实现更加高精度的检测;而相比于X射线,太赫兹没有电离辐射的危险,而且面对低密度材料成像也能够提供良好的缺陷反差。
总体而言,太赫兹有着更便捷、更安全、更精准的特点,能够帮助弥补现有检测手段的短板。
在过去,太赫兹一直广泛应用于各项高端行业当中——比如,美国的Picometrix就曾将太赫兹技术用于检查宇宙飞船上;美国的VDI公司还将太赫兹系统用在气象监测、遥感、卫星通信等领域......
不过,传统太赫兹技术却面临着处处掣肘,难以大规模落地的难题。
具体而言,光电太赫兹技术的问题在于成本过高、体积过大,III/V族化合物太赫兹芯片虽然解决了体积问题,但成本依旧高昂,因为用于生产的晶圆片价格不菲,而且本身很难有很高的集成度,芯片只能做成分立芯片而不是系统芯片,信号互联成本也高居不下。
经过测算,若以化合物半导体生产工艺完成一个单通道200GHz的接收和发射器芯片,成本至少数万元。而当芯片应用到市场,价格还会更高,若生产多通道太赫兹芯片的成本也会有更大的抬升。
硅基太赫兹芯片技术经历了十余年的学术研究,被视为另外一条可行之路,吸引了不少科学家和创业者的目光。比如,2006年,全球首家硅基太赫兹雷达芯片在德国成立;到2012年,全球首家硅基太赫兹相机传感器芯片同样在德国成立。
如何让太赫兹能够落地到更多的产业,需要从最本质的芯片设计上革新。为此,行业中近几年来也在探索用CMOS工艺来设计太赫兹芯片,比如“太景科技”在内的公司。
这一手机、电脑上最常见的硅基工艺,最大的优势是产能充足、集成度和良率都很高。而当芯片得以批量生产,太赫兹芯片的制造成本也随之快速降低。
有市场机构数据显示,2024 年全球太赫兹市场规模将达到9亿美金。太景科技创始人赵衍博士表示,而未来若用更低成本的CMOS芯片实现太赫兹信号的收发,必将推动太赫兹技术向更大的民用市场转化。据行业测算,当前阶段国内的潜在市场空间超过60亿人民币。
目前,“太景科技”所自研的硅基太赫兹芯片工作频率已经接近800GHz,创造了业内商用芯片工作频率的纪录。
赵衍介绍,“太景科技”目前已经完整掌握了太赫兹信号产生、探测、频率综合、宽带信号收发芯片等全链路尖端技术。
不过,实现太赫兹芯片只是万里、长征的第一步。作为一家公司,还需要迈出商业化落地的关键一步。
技术产品完备,商业化进展迅速
在充分打好技术的基座后,“太景科技”已经完成了从芯片、模组到仪器的完整布局。
具体而言,“太景科技”不仅仅自研了太赫兹超高频连续波芯片、太赫兹超宽带雷达芯片系列,还将芯片整合到了模组产品上,推出太赫兹单通道产线测量模组;更进一步,“太景科技”还将模组整合到了仪器上,推出高精度太赫兹二维扫描仪。
赵衍介绍,2023年上半年,“太景科技”在上海国际光伏展发布的FW-O传感器,实现了光伏材料高速产线上的快速检测与分析。此外,“太景科技”发布的FW-S仪器,已经用于头部客户的产线和研发快速验证,未来将投入使用在头部光伏电池片终端客户。
太赫兹芯片在光伏行业的落地,大大改善了工业检测领域的使用痛点。
赵衍表示,光伏、半导体、显示屏材料电特性检测在过去的几十年一般采用涡流探头进行测量。多年来,涡流探头由国外公司垄断,供货周期长、价格高。在全球关系充满不确定性的当下,国内公司还在艰难寻找国产化替代的可能性。自主可控,意味着绝对安全。
在这个契机下,“太景科技”并没有做国产替代的技术复制,而是开辟了一条全新的技术路线,在全球范围内独创了太赫兹电特性测量探头FalconWave®-O系列,在优于涡流探头测量精度的基础上,不仅解决了涡流探头中心测量盲区、产线振动影响准确度、高低阻兼容性差等局限性,还可提供其它电学及物理特性测量功能的拓展。
赵衍表示,这一产品对这些行业客户来说,意义已经不仅在于国产自主可控,而是让中国率先在全球实现颠覆性技术革新。
技术和产品路径的完备,使得“太景科技”在商业上的进展极其迅猛。目前,“太景科技”已经具备自主可控的太赫兹产品端到端交付能力,实测产线材料数量近亿张,已经在多家光伏头部客户小批量出货。
除了光伏领域的进展疾速,赵衍还为公司未来的商业路径做好了设计。其表示,公司下一步将利用太赫兹频谱特性实现材料特性检测、物体位移、透视成像检测,向动力及储能电池、半导体材料、医疗器械、航空复合材料等领域推进。
成立不过三年,“太景科技”已经得到大型财务和产业资本的支持,股东包括海康威视、启高资本、毅达资本、磐霖资本、南京创新投资集团等。
赵衍表示,在股东的支持下,“太景科技”得以快速对接头部工业客户,在成立不到三年的时间内,就实现了太赫兹产品在制造业产线的销售——这将在太赫兹技术发展史上具有里程碑意义。
在过去,传统太赫兹技术受限于高昂的成本和有限的想象力,应用场景除了测厚就是成像,主要客户只有大学、研究机构,在工业产线上的应用推广非常缓慢,产品售价往往达到百万元。
“太景科技”成功采用更高性价比的CMOS工艺来实现太赫兹芯片,这将促进太赫兹这一“改变未来世界的十大技术”在更多产业的落地,比如生物医疗诊断、环境检测等等。
由此可见,太赫兹正逐渐从实验室走向公众视野,而“太景科技”也将成为这场全球科技竞赛中,坚实的国产力量。
本文部分资料来自:
高瓴创投《GLV号外|太赫兹传感器公司「太景科技」完成数千万A轮融资,高瓴创投领投》
褚君浩《传感器与智能时代》
36氪《CMOS太赫兹芯片公司「太景科技」获数千万元Pre-A+轮融资,产品将量产出货|36氪首发》