在制造業(yè)中，傳感器往往是被集成在大系統(tǒng)里的小小零部件，看起來是小配角，但懂的人都知道，傳感器是制造業(yè)中的核心部件，智能生產(chǎn)的“感官神經(jīng)”，可以為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和AI決策提供數(shù)據(jù)基石，助力降本增效與柔性制造，是中國制造業(yè)高質量發(fā)展和數(shù)字化轉型的關鍵一環(huán)。

科學儀器，同樣看起來很不起眼，行業(yè)規(guī)模小，對GDP的直接貢獻小，但對學術科研，工業(yè)生產(chǎn)，環(huán)境和健康等的多方位撬動卻影響深遠，關乎國家科技創(chuàng)新，競爭力與戰(zhàn)略安全。

除了戰(zhàn)略地位相似外，傳感器和科學儀器的相似之處還在于，都高度依賴進口。隨著國產(chǎn)替代浪潮洶涌而至，我們也清醒地看到，由于供應鏈，技術創(chuàng)新和品牌效應的多方影響，如何在替代的同時，保持較高的毛利率，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，已成為眾多國產(chǎn)廠商面臨的一大挑戰(zhàn)。

在武漢，有這樣一家企業(yè)，20多年來，聚焦氣體傳感器技術平臺和氣體分析儀器的研發(fā)和制造，在解決了一個又一個產(chǎn)業(yè)問題的過程中，從一家僅有4人的初創(chuàng)企業(yè)，成長為產(chǎn)值8.73億，利潤過億元的科創(chuàng)板上市公司、國家專精特新小巨人，并因為持續(xù)創(chuàng)新及成果轉化獲評“國家企業(yè)技術中心”，在儀器儀表領域為數(shù)不多。

作為四方光電股份有限公司(簡稱四方光電)的創(chuàng)始和掌舵人，在熊友輝本人看來，公司的發(fā)展是穩(wěn)健的，22年來，穩(wěn)扎穩(wěn)打，沒有激進，沒走彎路，也沒有大起大落，始終踐行“高技術，低成本，量產(chǎn)化”的理念，堅持做低成本、高質量的產(chǎn)品，并確保利潤。這一點，20多年從未改變，創(chuàng)業(yè)時寫下的商業(yè)計劃書，現(xiàn)在回頭看，基本沒有偏差。

在筆者看來，除了穩(wěn)定的內(nèi)核和戰(zhàn)略定力，熊友輝骨子里更多的是敢想敢做：

★ 敢于在做國產(chǎn)替代的研發(fā)時，設定將成本降低10倍的目標，并屢屢成功;

★ 敢于采用技術創(chuàng)新，改變產(chǎn)品的成本結構，將成本一降再降;

★ 敢于從工業(yè)市場闖進看似是兩個圈子的民用市場，從10萬，100萬，1000萬的數(shù)量級來思考問題;

★ 敢于要求研發(fā)團隊“吃著碗里的，看著鍋里的，種著地里的”，看似貪心，卻因為默默做著技術儲備，成為公司可持續(xù)發(fā)展的底氣。

★ 敢想敢做之外，熊友輝也是自信的，對于供應鏈，產(chǎn)業(yè)鏈，有著近乎癡迷的愛好：“拿到一款產(chǎn)品，我都能很快地估計出成本，八九不離十。”因著熊友輝的這份癡迷和自信，四方光電的產(chǎn)品真正做到了低成本，并兼顧可觀的利潤。

帶著探秘的想法，近日，儀器信息網(wǎng)有幸采訪了四方光電創(chuàng)始人，董事長熊友輝博士，解鎖四方光電的成功密碼。

成功的密碼：高技術+低成本+量產(chǎn)化

1999年，熊友輝從華中科技大學熱能工程博士畢業(yè)，選擇留校，從事煤燃燒與污染的研究開發(fā)工作，期間發(fā)現(xiàn)，研究用的煙氣分析儀用到的氣體傳感器都是進口的，非常貴，熊友輝便萌生了自行研發(fā)一款低成本氣體傳感器的想法。

說干就干，2003年，熊友輝創(chuàng)立了四方光電，開始了氣體傳感器的研發(fā)之路。22年來，始終秉承以技術創(chuàng)新，改變傳統(tǒng)制造業(yè)的經(jīng)營理念，并摸索出一套成熟的方法：高技術，低成本，量產(chǎn)化。

通過持續(xù)的技術創(chuàng)新，產(chǎn)業(yè)化，擴大行業(yè)應用，將傳感器的成本一降再降，有的產(chǎn)品價格只有當時國外同類產(chǎn)品的十分之一。

談起這樣的案例，熊友輝如數(shù)家珍。

案例：沼氣分析-成功實施第一個10萬套的項目

2006年，國家農(nóng)業(yè)部啟動沼氣服務體系工程項目，需要大約10萬套沼氣分析儀，但當時只有進口儀器可用，價格昂貴，或者壽命短的低端儀器，熊友輝敏銳地看到了這個機會，迅速開發(fā)了一種新方法，將NDIR紅外傳感器用到沼氣分析上，實現(xiàn)了批量化應用，將傳感器的價格從幾萬元，降到幾千元。

抓住這次機遇，四方光電也快速完成了資金積累，銷售額突破5000萬，成為公司發(fā)展的里程碑，也堅定了熊友輝做傳感器和科學儀器低成本國產(chǎn)替代的信心和決心。

案例：技術創(chuàng)新，大量配套煙氣排放連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)(CEMS)

  2007年，國內(nèi)煙氣排放連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)(CEMS)市場快速發(fā)展，但常規(guī)的熱電堆紅外氣體傳感器存在易受煙氣水分干擾、分辨率較低等問題，熊友輝采用當時先進的MEMS和微納制造技術，開發(fā)出高靈敏度、高集成度的新型微流紅外探測器，同時對傳統(tǒng)煙氣分析儀的氣室、光源等進行創(chuàng)新，研發(fā)了一款高集成度、高靈敏度、響應速度快、穩(wěn)定性強的微流紅外煙氣分析儀，大量配套于國內(nèi)外的CEMS。

案例：闖入民用市場，進入百萬量級市場

通過傳感器技術解決了一些工業(yè)市場問題后，敢想敢干的熊友輝，又將目光瞄向了更大的民用市場。2011年，四方光電成功開發(fā)民用紅外CO?傳感器，剛開始進入國內(nèi)新風系統(tǒng)，從材料、工藝到供應鏈全面優(yōu)化，替代昂貴的進口產(chǎn)品，將原本售價1000美元的工業(yè)產(chǎn)品，改造為僅有10美元的民用產(chǎn)品，目前年銷量已達數(shù)百萬臺。

在不少人的認知中，工業(yè)和民用是不同的兩個市場，兩套玩法。在熊友輝看來，工業(yè)和實驗室儀器進入民用市場，并非很多人想象的那么難，核心還是要降低成本，并提高產(chǎn)品的耐久性。在這樣的理念支持下，四方光電在民用市場上也取得越來越多的進展。

案例：成為大的醫(yī)療氧氣傳感器供應商，年銷量近100萬臺

持續(xù)深耕紅外技術之余，熊友輝帶領研發(fā)團隊，不斷推出新的氣體傳感器。2009年，成功開發(fā)了用于家用制氧機氧氣濃度和流量監(jiān)測的超聲波氧氣傳感器，替代以往依賴進口的氧化鋯傳感器，為我國制氧機行業(yè)客戶大幅節(jié)約生產(chǎn)成本，對制氧機行業(yè)標準全面推行起到了重要的作用。新冠疫情期間，公司生產(chǎn)的超聲波氧氣傳感器作為國內(nèi)外制氧機、呼吸機、麻醉機等醫(yī)療器械企業(yè)所需的關鍵核心部件，在極短的時間內(nèi)完成交付。

時至今日，四方光電已經(jīng)成為國際上頂流的醫(yī)療用氧氣傳感器供應商，年銷售接近100萬臺。

深度創(chuàng)新：低成本+高質量背后的邏輯

俗話說“便宜沒好貨”，高技術與低成本，在很多人的認知中是互相矛盾的，熊友輝卻認為，企業(yè)家存在的價值，就是做出滿足國家戰(zhàn)略需求，低成本的高質量產(chǎn)品。

在四方光電的發(fā)展過程中，“高技術，低成本，量產(chǎn)化”的理念貫穿始終，這一點，20多年從未改變，熊友輝笑言，創(chuàng)業(yè)時寫下的商業(yè)計劃書，現(xiàn)在回頭看，基本沒有偏差。

談到低成本、高質量背后的邏輯，熊友輝感嘆，中國擁有國際范圍極大的市場，對企業(yè)家來說是非常幸運的，有機會從1萬、10萬、100萬，甚至1000萬的年產(chǎn)量規(guī)模去思考產(chǎn)品設計開發(fā)，大批量制造的邏輯不同，100萬臺的模具，分攤到單件成本可能只有幾毛錢。

除了量產(chǎn)化，技術創(chuàng)新也是降低成本的關鍵因素，四方光電在研發(fā)一款產(chǎn)品前，首先就是基于自身在傳感器平臺的技術儲備，瞄準可能解決的社會問題，精準預估市場空間，及儀器設備的臺套數(shù)，分析現(xiàn)行方法的不足，找到解決問題的創(chuàng)新方案，系統(tǒng)計算上下游產(chǎn)業(yè)鏈的成本，結合工藝和材料，哪些核心零部件要自研，哪些可以外購，在既定毛利率和成本的基礎上，制定出有競爭力的價格體系。

因為對成本的嚴格控制，對于供應鏈和產(chǎn)業(yè)鏈，熊友輝有著近乎癡迷的愛好：“拿到一款產(chǎn)品，我一般都能很快地估計出成本，八九不離十。”

制造業(yè)產(chǎn)品的定價，不能憑感覺，也不是靠價值，而是要基于第一性原理。曾有一個項目，客戶預期40元，但四方光電通過精準核算研發(fā)、模具和供應鏈成本，最終以30元拿下訂單，并還需要保持30%以上的毛利率。

抓住一次機遇，可能靠運氣，抓住多次，一定靠洞察

一家民營企業(yè)的發(fā)展，第一桶金往往都得益于創(chuàng)始人的敏銳，抓住了一次重要的市場機遇，正如四方光電早期的沼氣項目，結合紅外氣體傳感技術與pH電極，創(chuàng)造的產(chǎn)品，成為公司早期騰飛的關鍵。

抓住一次機遇，可能靠運氣，抓住多次機遇，靠的一定是深刻的洞察，這一點在熊友輝身上表現(xiàn)地尤其明顯。

對熊友輝來說，這種洞察能力，一部分是與生俱來的，更主要的是來自日積月累。白天忙于各種會議，處理各種疑難雜癥，只有晚上是屬于個人的時間。為了保持對前沿技術和市場需求的敏感度，他每天晚上會花幾個小時，研讀國際/國內(nèi)的學術資料，包括學術界和產(chǎn)業(yè)界。

“技術創(chuàng)新，99%是繼承，1%是突破”，只有立足全球，了解到前線的信息，全球面臨的難題，才能找到差異化的創(chuàng)新空間，發(fā)現(xiàn)當下及未來的市場機遇。

除了閱讀大量國內(nèi)外最新資料外，經(jīng)常查看上市企業(yè)的招股說明書，參加國內(nèi)外重要的行業(yè)展會，也是熊友輝保持行業(yè)洞察的重要方式。

戰(zhàn)略轉型：從產(chǎn)業(yè)鏈的“配角”，到“主角”

大客戶引領著行業(yè)發(fā)展，掌握著行業(yè)主要資源，對于傳感器以及科學儀器設備供應商來說，人人都想跟大客戶合作，不僅可以獲得可持續(xù)發(fā)展的利潤，還能獲得大客戶對未來技術創(chuàng)新的真實需求，為公司的技術創(chuàng)新提供快速轉化應用的平臺。

但大客戶對于供應商的篩選也非常嚴苛，除了品質，項目運營能力外，往往都需要行業(yè)整體解決方案。

而這恰恰是四方光電的優(yōu)勢，成立22年來，四方光電始終聚焦氣體傳感器技術，在解決社會問題的過程中，完成一項又一項的技術研發(fā)，形成了以紅外NDIR、光散射LSD、MEMS工藝MOX、超聲波、紫外UV、固體電解質SE、激光拉曼LRD、可調(diào)諧半導體吸收光譜TDLAS，電化學ECD等原理的氣體傳感器和儀器平臺。并通過不同技術的組合策略，產(chǎn)品覆蓋單一氣體傳感器、多種氣體傳感器集成化模塊，具備了多種檢測能力的氣體分析儀及系統(tǒng)。

迄今，四方光電實現(xiàn)了紅外光源、紅外探測器、分析氣室、激光器芯片、超聲波探頭、固體電解質O2及NOx傳感器元件，MOX材料和工藝等的自主研發(fā)生產(chǎn)及封裝測試，構建了從“核心材料-關鍵零部件-傳感器-整機儀表”的產(chǎn)業(yè)鏈，逐步發(fā)展成為我國儀器儀表產(chǎn)業(yè)鏈的鏈主企業(yè)。

憑借不斷提升的整體解決方案的能力，四方光電也獲得了越來越多大客戶的信任，如今，四方光電的業(yè)務結構中，大客戶成為主要的貢獻者，其中不少客戶年采購額超過5000萬。

公司與捷豹路虎、沃爾沃、BOSCH、開利、大金、LG、格力、美的、海爾等世界500強優(yōu)質客戶深度合作，每年超過1600萬支智能氣體傳感器作為核心關鍵部件配套供應在國內(nèi)外的暖通空調(diào)，汽車、醫(yī)療儀器等設備上。

這樣的例子有很多，熊友輝表示。

案例：一臺儀器同時測量煤氣主要成分，降本提效

煤氣分析中，傳統(tǒng)方法為燃燒法熱值儀，色譜和質譜法，但普遍存在成本高，速度慢的特點，四方光電創(chuàng)新性地采用多種傳感器和分析技術，開發(fā)出專用的紅外煤氣分析儀，可同時測量CO2/CO/CH4/CnHm，H2，O2等成分。

儀器的制造成本僅為傳統(tǒng)燃燒法熱值儀的1/3，質譜分析儀的1/10;可以實時地讀出測量結果，分析速度達到傳統(tǒng)色譜儀的30倍以上。

案例：解鎖卡脖子技術-發(fā)動機排放測試系統(tǒng)國產(chǎn)化

長期以來，國內(nèi)發(fā)動機排放認證設備都依賴進口，價格高昂，運營維護費用高，四方光電基于自主傳感器平臺，開發(fā)出全流稀釋排放測試系統(tǒng)(CVS)，可同時測量THC、NOx、CO、CO2、O2、NH3、N2O等氣體體積濃度及顆粒物數(shù)量濃度，打破國外壟斷并實現(xiàn)出口。“沒有完善的技術平臺，這項國產(chǎn)化幾乎不可能。”熊友輝說。

案例：壁掛爐市場-從產(chǎn)業(yè)鏈的“配角”到“主角”

四方光電服務的很多行業(yè)，都是在做國產(chǎn)替代，降低成本，除此之外，公司也在探索一些全球關注的新興市場機會，在同一起跑線上起步，有望彎道超車。

其中熊友輝特別提到了壁掛爐市場，天然氣成分的在線監(jiān)測是一個全球性難題。公司敏銳地看到了這一機遇，基于扎實的傳感器技術，并收購了燃氣比例閥、燃燒器+換熱器等核心部件企業(yè)，構建了“傳感器+執(zhí)行器+控制器”的完整供應鏈。

“在壁掛爐行業(yè)，我們正在探索，從10美元的傳感器供應商，升級為500美元的行業(yè)解決方案提供商，實現(xiàn)從傳感器產(chǎn)業(yè)“配角”到產(chǎn)業(yè)鏈“主角”的戰(zhàn)略轉身。

創(chuàng)新密碼：“吃著碗里的，看著鍋里的，種著地里的”

四方光電園區(qū)，有一幢獨棟的五層大樓，內(nèi)部稱為研究院，公司取得的200多項國際國內(nèi)專利技術，都是從這里誕生的。

2025年，四方光電喜獲“國家企業(yè)技術中心”稱號，代表了國家層面對公司技術創(chuàng)新體系完整性、研發(fā)能力持續(xù)性、成果轉化有效性的最高認可。

身為研究院院長的熊友輝，把自己的辦公室也安置在這棟大樓里，笑稱，他辦公室隔壁的專用會議室就是“專家門診”，專治各種疑難雜癥。

2024年是制造業(yè)企業(yè)很具挑戰(zhàn)的一年，很多企業(yè)通過優(yōu)化研發(fā)團隊，縮減研發(fā)項目來降本增效，而四方光電的研發(fā)團隊在過去的幾年卻逐年壯大，目前已超過了350人，匯聚了物理、光學、材料學、電子工程、工業(yè)自動化、機械設計、軟件工程等專業(yè)的技術人才。

另外，研究院還建成了12個專業(yè)的實驗室，包括 MEMS 金屬氧化物半導體實驗室、電磁兼容(EMC)實驗室，三綜合(振動、溫度、濕度)實驗室等。這些實驗室配備了先進儀器設備，覆蓋了材料科學、氣體流量計量、聲學檢測、氣候環(huán)境與機械可靠性、電學及電磁兼容性等多個前沿領域，為公司的技術創(chuàng)新提供了堅實的硬件支持。

用熊友輝的話說，研發(fā)就是要“吃著碗里的，看著鍋里的，種著地里的”。研究院下設30多個課題組，每年推進近百個研發(fā)項目和課題。研發(fā)項目大致為“6+3+1”的分類：60%項目為應用場景的開發(fā)，30%投入新技術的開發(fā)，10%布局前沿探索，包括基礎材料的研究等。

正是因為長期的技術儲備，四方光電幾乎每年都能推出新技術，新產(chǎn)品，并快速產(chǎn)業(yè)化。在發(fā)現(xiàn)市場機遇的時候，能夠迅速響應，開發(fā)出相應的產(chǎn)品和解決方案，這也使得無論外部經(jīng)濟環(huán)境如何，公司的業(yè)務都能夠保持穩(wěn)步增長，所謂“東方不亮西方亮”，從根本上提高了公司的風險抵御能力。

在中國做科學儀器：有紅利，有底氣

中國的科學儀器，正在進入黃金發(fā)展期，國家不斷出臺采購國產(chǎn)儀器的政策，各類國有/民間資本持續(xù)注入，工業(yè)企業(yè)，檢測機構等用戶迫切需要降本增效等等，對國產(chǎn)科學儀器企業(yè)來說，機遇就擺在眼前，什么樣的企業(yè)能接住這潑天的富貴?

熊友輝對此充滿信心：中國擁有世界范圍內(nèi)極大的市場，最大的制造業(yè)中心，最完善的供應鏈，最好、最勤奮的工程師群體，這是中國制造業(yè)多年發(fā)展積累的紅利，也是企業(yè)家最大的底氣。

科學儀器本就多品種，小批量，對國產(chǎn)儀器來說，這種現(xiàn)象尤為突出，如何通過質量管理體系提升產(chǎn)品的穩(wěn)定性，一直是一個難題，熊友輝認為，借鑒其他行業(yè)的經(jīng)驗是個可能的思路，比如汽車業(yè)，擁有幾乎最嚴苛的質量管理體系，對供應商的要求也很高。

四方光電自2016年進入汽車電子市場，提供車載AQS傳感器，經(jīng)受住了嚴苛的質量考驗，并于2021年榮獲捷豹路虎全球卓越質量獎，以及“0ppm”質量獎，迄今已成為眾多國內(nèi)外著名車企的合作伙伴。與汽車電子行業(yè)的深度合作，進一步提升了公司在傳感器以及科學儀器領域的質量管理體系。

另外，科學儀器行業(yè)依靠大量零部件的高度集成，熊友輝建議，有些時候，做科學儀器遇到瓶頸了，可以多到汽車電子等大批量場景去轉一轉，會發(fā)現(xiàn)很多又便宜，又耐用的器件，都有機會用到科學儀器上，無論是避免卡脖子，還是控制成本，都有好處。

對于國產(chǎn)替代，熊友輝也有自己的觀點，國產(chǎn)替代通常從模仿和跟隨開始，但一定要瞄準要解決的產(chǎn)業(yè)問題，通過技術創(chuàng)新完成新產(chǎn)品的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化，這樣才能掌握定價權，構建核心競爭力，并形成品牌溢價，實現(xiàn)企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

在這方面，四方光電做了很多開拓性工作。2012年，四方光電承擔科技部國家重大科學儀器設備開發(fā)專項《激光拉曼光譜氣體分析儀的研發(fā)與應用》，目的是打破國內(nèi)氣體分析儀器被進口的在線氣相色譜GC和質譜MS壟斷的局面。目前已實現(xiàn)在天然氣、石油石化、煤化工、新能源電池充放電、實驗室分析等領域的廣泛應用。配合紅外、熱導、順磁等分析儀器，形成了我國自主知識產(chǎn)權的高、中、低端氣體分析儀器的全面解決方案。

全球本土化運營，方可穿越經(jīng)濟周期

當前中國所處的經(jīng)濟周期，以及不確定的國際形勢，對于國際品牌占據(jù)主流市場的科學儀器行業(yè)來說，國產(chǎn)廠商面臨的既是機遇，也是挑戰(zhàn)，從2024年國內(nèi)科學儀器上市企業(yè)的表現(xiàn)上來看，也是參差不齊。

四方光電可謂其中的優(yōu)秀代表，過去3年連續(xù)實現(xiàn)營收的正增長，2024年更是實現(xiàn)了26.23%的高增長。

熊友輝表示，公司之所以能夠保持穩(wěn)步增長，一方面，得益于一直所堅持的研發(fā)投入，足夠的技術儲備;另外，國內(nèi)市場穩(wěn)步發(fā)展，在暖通空調(diào)、工業(yè)及安全、汽車電子、醫(yī)療健康、智慧計量、科學儀器、低碳熱工等行業(yè)大力布局;此外，四方光電的海外業(yè)務也做了不小的貢獻，海外營收占比超30%，新建的匈牙利工廠已經(jīng)投產(chǎn)，為歐洲用戶提供本土服務。

22年前誕生于武漢，但今天的四方光電，早已參與到國際競爭中。目前四方光電的PM傳感器，在民用空氣凈化器、汽車凈化系統(tǒng)、網(wǎng)格化顆粒物監(jiān)測物聯(lián)網(wǎng)等領域實現(xiàn)大規(guī)模配套，根據(jù) Yole Intelligence發(fā)布的《Gas and Particle sensors 2024》，公司的激光PM傳感器產(chǎn)品在全球市場位居前列。

在熊友輝的版圖中，四方光電一定是一家立足中國，服務全球的企業(yè)，未來將圍繞中國，歐洲，美國三大主要市場建立實體，用本土的資源，研發(fā)，供應鏈，來服務本土市場。

最后，應筆者的要求，熊友輝對科學儀器行業(yè)的企業(yè)家朋友們給出了一些建議，科技創(chuàng)新可給企業(yè)發(fā)展的信心和底氣，無論外部環(huán)境如何變化，都要保持定力和信心，堅持長期主義，熬過一個又一個經(jīng)濟周期，品牌才會真正沉淀下來。

在當今的環(huán)境下，國產(chǎn)傳感器以及科學儀器的發(fā)展，迎來了巨大的機遇，很高興從熊友輝身上，看到了非常振奮人心的信心和企業(yè)家精神，在此，也祝愿熊友輝能帶領四方光電，繼續(xù)穩(wěn)步前行，迎接新的機遇和挑戰(zhàn)。