国产传感器取得重大突破:全球首个单芯片嗅觉传感器实现量产并批量出货
近年来,随着人形
机器人
和具身智能技术的快速发展,相关硬件与软件的投资热度持续攀升,推动了包括六维力传感器、柔性触觉传感器等在内的关键感知器件的进步。在人类感官体系中,视觉与听觉的传感器技术已相对成熟,并广泛应用于各类机器人系统中,触觉传感器也正快速走向大规模商业化。然而,嗅觉与味觉这两类感官仍处于早期发展阶段,尚未实现机器替代,成为当前技术领域的空白点。
围绕嗅觉传感器的发展现状、技术瓶颈、市场潜力以及中国企业的突破,我们在Sensor Shenzhen 2026展会期间专访了艾感科技总经理薛峰博士。艾感科技作为全球首家实现单芯片嗅觉传感器量产的企业,代表了中国企业在新兴传感技术领域的前沿探索。
嗅觉传感技术发展缓慢的主因与行业挑战
薛峰博士指出,嗅觉传感器发展缓慢主要受限于两个方面:一是技术复杂度较高,嗅觉传感本质上属于化学传感,涉及分子间的相互作用,存在稳定性差、一致性不足等技术难题,相较物理类传感器,其实现难度更大;二是嗅觉信息获取的量级相对较少,对多数应用场景的影响有限,因此市场需求较为有限,制约了其产业化进程。
全球范围内,气体传感技术已有多年积累,主要集中在单一气体检测,广泛应用于工业环境监测。在PID、红外等气体传感技术方面,国外企业仍占据领先地位。相比之下,嗅觉传感要求对多种复杂气体进行识别,例如冰箱内部的气味识别,传统方式难以胜任,通常需要构建多个传感器阵列,并通过AI算法进行融合识别。
目前,多数“电子鼻”产品仍停留在将多个
气体传感器
集成在PCB电路板上的阶段,难以实现小型化与低功耗,限制了其在移动设备中的应用。因此,全球嗅觉传感技术仍处于早期阶段,国内外企业在技术水平上基本处于同一梯队。
艾感科技:突破行业瓶颈,打造全球领先嗅觉芯片
艾感科技由范智勇教授、薛峰博士等人于2018年共同创立,致力于攻克嗅觉传感领域的“体积大、成本高、识别不准”三大痛点。公司基于自研的纳米蜂巢(NHC)技术,开发出具备三维结构、低功耗、小型化和超大规模集成能力的第三代半导体气体传感器。
2021年,艾感科技率先实现了大规模气体传感器阵列的芯片化,并通过AI算法开发出“仿生嗅觉芯片”,实现混合气体和复杂气味的在线实时识别。2024年,公司进一步研发出集成度高达10000单元的气体传感芯片,成为全球少数具备商用能力的企业。
薛峰博士强调,艾感科技在嗅觉传感器领域已具备成熟量产能力,采用一体化单芯片架构,相较传统PCB板载方案具有明显优势。其多通道嗅觉传感器尺寸仅为5mm×5mm,易于集成至智能终端设备,如冰箱、无人机、智能手表和机器人等。
六年攻坚,良率从3%提升至95%:从实验室到产业化之路
从技术突破到规模化量产,艾感科技经历了长达六年的攻坚过程。薛峰博士表示,最大的挑战在于提升芯片良率与实现工艺可转移性。实验室阶段主要关注原理验证和性能极限,但量产则要求极高的稳定性与一致性。
为实现从实验室到产线的跨越,艾感科技投入大量资源优化工艺参数,累计花费数千万元用于设备购置和产线建设。经过五年的持续打磨,芯片良率从初期的3%提升至目前的95%以上。与此同时,公司还自建封装测试产线,解决了多通道嗅觉芯片对封装工艺的特殊要求。
2024年,艾感科技实现稳定量产,并拿下多个千万级订单,盈利能力稳步释放。2025年,公司获得深圳福田国资新一轮投资,计划于2026年在深圳建设研发与营销中心,未来将成为其全球总部。
嗅觉传感器产业化方向:多模态融合与场景落地
在嗅觉传感器的产业化路径上,薛峰博士强调多模态融合的重要性。将嗅觉传感与视觉、听觉等成熟技术结合,可拓展出更多应用场景,如扫地机器人、智能家居和医疗健康。
在扫地机器人领域,视觉识别在面对宠物排便等复杂场景时存在误判问题,而嗅觉传感器可识别空气中的硫化氢、氨气等异味分子,辅助机器人精准识别异物。在智能家居方面,摄像头无法识别气体泄漏或空气质量变化,集成嗅觉传感后,可与空调、新风系统联动,实现更智能的环境管理。
目前,艾感科技已与中国电信合作开发集成嗅觉传感器的智能摄像头产品,预计于2026年下半年实现批量上市。在冰箱场景中,通过嗅觉传感器识别食物腐败释放的胺类、乙醇、乙酸等气体,可提前预警食品安全问题。
全栈自研+外围协同,加速产业化进程
为提升研发效率,艾感科技采用“核心技术全栈自研+外围合作”的模式。核心材料、芯片结构、算法模型等均由团队自主开发,而标准电路、模组封装等则借助成熟产业链完成。这种模式使研发效率提升了至少30%。
以公司推出的10000单元嗅觉芯片为例,其阵列寻址电路、敏感膜沉积、流片工艺均为自主研发,而测试设备与后端电路则依赖外部供应商。这种策略既保证了核心技术的自主可控,又充分发挥了外部资源的协同价值。
2026:嗅觉芯片落地元年,产业规模化加速
薛峰博士表示,2026年将成为嗅觉传感器芯片规模化落地的关键年。艾感科技已实现4~16通道嗅觉芯片的量产,并在多个场景中完成应用验证。随着技术进步,通道数将不断增加,可识别气体种类也将扩展,应用场景将更加丰富。
在Sensor Shenzhen 2026展会上,艾感科技展示了多款产品原型,并强调其具备从传感器、模组到算法的完整解决方案能力,可帮助客户快速推进产品开发与市场落地。
科研与工程的融合:从论文到量产的实践之路
薛峰博士分享了其在科研与产业化过程中的体会。他强调,学术研究的价值在于创新突破,但真正的技术价值体现在大规模量产与实际应用之中。他鼓励青年学者走出实验室,深入产线和现场,参与工程实践。
“论文被引用一百次,不如产品被使用一百万次。”薛峰博士引用导师范智勇教授的教诲指出,工程化过程中的良率优化、封装适配、现场调试等工作,往往比发表顶刊论文更具挑战性,也更能推动技术落地。
结语
嗅觉传感作为人工感知系统中的新兴领域,正处于快速成长阶段。艾感科技通过持续技术创新与产业化探索,已在全球范围内走在前列。未来,随着技术成熟与应用场景的拓展,嗅觉传感器有望在环境、医疗、工业、智能终端等多个领域发挥重要作用。
艾感科技愿与行业伙伴携手,共同推动人工嗅觉技术走向规模化应用,为智能时代赋予机器真正的“嗅觉”。