在智能时代，芯片广泛用于电脑、手机、汽车、高铁、电力等各种电子产品和设备系统中，重要性可见一斑。然而现实却是，我国大部分芯片无法实现自研、自产，需要从国外进口，就连掌握国家电网命脉的电力主控芯片，也同样如此。
为了打破电力芯片高进口比率，随时面临受制于人的僵局，国家电网有限公司挺身而出，聚焦国家重大战略需求，致力于电力芯片自主可控，2010年，北京智芯微电子科技有限公司（以下简称“智芯公司”）成立。
作为国网系统内唯一一家工业芯片设计企业，智芯公司十二载披荆斩棘 ，向卓越迈进：连续八年获评“中国十大集成电路设计企业”，同时也是国家高新技术企业、国家技术创新示范企业、国家规划布局内重点集成电路设计企业。
时移世易，紧接着，伴随能源互联网趋势和新型电力系统的不断推进，智芯公司步履不停，积极投入到支撑能源互联网的“能源互联、信息共享、业务互动”和新型电力系统构建中，以创新产品贡献智芯力量。
近日，围绕智芯公司的成长和发展，传感技术在能源互联网、新型电力系统的应用等话题，专注于传感及智能技术垂直领域产业观察的媒体平台感知芯视界对智芯公司进行了专访。
编辑｜感知芯视界
独家专访丨工业传感及芯片自主可控的使命担当者
工业对于每一个国家来说，都是最重要的支柱性产业。而芯片又被称为“工业粮食”，是各种工业设备的核心部分，其重要程度可想而知。
与民用消费级芯片相比，工业产品长期处于极高/低温、高湿、强盐雾和电磁辐射的恶劣环境，使用环境苛刻，因此工业领域对芯片的要求是必须具备稳定性、高可靠性和高安全性，且具备长服役寿命。
其中，电力芯片属于要求极为严苛的工业级芯片，且还需要根据电网的特定技术标准，开展针对性设计方案。
确实，在电力芯片上想要实现自主可控并非易事。因为海外巨头厂商早已凭借早发优势，建立起了较高的技术壁垒。在市场格局明朗的局势下，国内厂商很难进行“从0到1，再到100”的跨越式发展。
但自主可控重要且必要。原因在于一方面，电力主控芯片是电网二次装备的核心器件，若是缺少电力芯片，整个中国电网都会陷入停滞；另一方面，引进国外芯片对电力安全易造成重大威胁，甚至存在严重的网络安全隐患。
为了啃下电力芯片自主可控这块“硬骨头”，智芯公司打造了以两院院士、国家“百千万人才工程”专家为首的科技研发人才队伍，搭建了一流的覆盖芯片研发设计、芯片测试、芯片生产实验等各个环节的软硬件环境。
在攻坚路径上，智芯公司在电力芯片领域的切入口是智能电表中的安全芯片，并以极快的速度达到行业领先水平。以安全芯片为起点打开局面，智芯公司开启了电力芯片版图的征程。
据智芯公司介绍，10多年来，基于研发人员艰苦付出、关键技术不断突破以及各类资源持续投入，已开发“安全、主控、通信、传感、射频识别、计量、人工智能、模拟”八大类近 200款芯片，不仅在电力领域大规模应用，还在轨道交通、石油石化等工业领域大展拳脚，竞争实力逐渐增强。
一组数据足以智芯公司十年磨剑迸发出的实力。截至目前，智芯公司累计销售各类芯片超 20亿颗。其业务范围覆盖中国 32个省/市/自治区，以及在海外亚、欧、非、南美洲近 80个国家。
同样，这一组数据也映射出了以智芯公司为代表的的“中国智造”的硬核科技力量，在打破僵局中，助力我国逐步摆脱工业核心芯片受制于人的尴尬局面。
独家专访丨能源互联网第一关，传感器是“基石”
“能源互联网”一词最初来源自国外学者杰里米·里夫金（Jeremy Rifkin）的一本著作《第三次工业革命》。他于2011年在其著作中预言，以新能源技术和信息技术的深入结合为特征，一种新的能源利用体系即将出现，他将他所设想的这一新的能源体系命名为能源互联网。
可能杰里米·里夫金没有料想到，在他提出这个畅想后的几年时间，中国在能源互联网以及新型电力系统发展方面的关键举措，可能会让这个预言成为现实。
2014年，中国提出了能源生产与消费革命的长期战略，并以电力系统为核心试图主导全球能源互联网的布局。然而，正式拉开我国能源互联网发展的大幕是2016年2月，国家发改委、国家能源局、工信部联合发布了推进国家能源互联网发展的纲领性文件，为未来我国能源互联网技术的发展制定行动计划。
自此，我国能源互联网推进迅速，2017 年，国家能源局启动了首批55 项国家级能源互联网示范工程项目。2018 年，国家电网公司提出了建设世界一流能源互联网企业的目标。2020年，国家电网公司提出了建成“具有中国特色国际领先的能源互联网企业”的战略目标。2021年，国家电网公司提出了“一体四翼”发展布局，推动国家电网更好发挥“大国重器”和“顶梁柱”作用，履行好“三大责任”，全面落实党和国家决策部署。
那么，如何看待能源互联网发展特性？如何理解传感器在能源互联网充当的角色？
智芯公司认为，未来，构建能源互联网将是全球能源体系建设的重要发展方向，其发展模式有着极强的“数字化”属性。而实现能源互联网物理网络与空间环境的数字化转变的第一步即是“感知”。
该企业进一步称，“无论是环境监测、智能制造，还是智慧城市等，再庞大的智能系统，都要从传感器的‘针尖’上开始。因此，传感器可以对系统内各个环节的电气量、状态量、环境量、空间量、行为量进行全面监控，是能源互联网建设与实践的‘底座’和‘基石’。”
由此可见，传感器和由此构成的全面感知体系是能源互联网重要基础设施之一，有效支撑能源互联网的建设。反过来说，能源互联网的建设和发展需求，也将对传感器产生全方位、深层次的影响，传感产业市场机遇不言而喻。
独家专访丨深耕传感芯片，布局新型电力系统
当前，我们已经迈入能源互联网发展的行列。在该时代发展趋势下，能源结构调整、以新能源为主体的新型电力系统建设正在加速。
其实，新型电力系统是国家实施“双碳”战略背景下提出的一个全新概念。最近的一次是在2021年3月15日，中央财经委员会第九次会议首次提出新型电力系统的概念，“要构建清洁低碳安全高效的能源体系，控制化石能源总量，着力提高利用效能，实施可再生能源替代行动，深化电力体制改革，构建以新能源为主体的新型电力系统。”
在此背景下，如何有效获取大量数据，并对其进行关联和综合分析，实现对新型电力系统中各个环节各类场景的准确、统一和全面感知成为了关键问题之一。
智芯公司称，“新型电力系统的核心特征是以新能源为主体，而新能源具有波动性、间歇性等特点，会导致电力系统在电源侧、电网侧、负荷侧的关键特性发生深刻变化。因此，利用传感器感知技术对电力设备进行监测，保证其稳定运行，对电力系统运行的可靠性、安全性具有重要意义。”
那么，新型电力系统需要什么样的传感器呢？智芯公司从新型电力系统的电源侧、电网侧和负荷侧三个方面阐释了对传感器的不同需求。
智芯公司谈到，在电源侧，风电、光伏等大量新能源发电设备接入电网，需要利用高精度电流传感器检测并网电流，同时需要感知角度、光学及风速等多种信息，保障设备正常运行，提高发电效率；
在电网侧，需要利用电流、电压、温度、倾角、覆冰、舞动、局部放电、图像、振动及拉力等感知手段，采集输电、变电、配电等环节中电力设备的运行状态与环境信息，支撑电网稳定运行；
在负荷侧，需要利用电流、电压、温度、磁场等量测装置及环境监测装置，精细化收集及管理智能家居、电动汽车等用电信息，促进电力供需平衡，提升能源利用率及客户服务水平。
深耕电力系统感知应用多年，智芯公司在传感芯片研发和应用上开展了一系列探索与实践，技术积累深厚。
据介绍，围绕电力领域发电、输电、变电、配电、用电、基建、调度等环节，以及冶金、通信、石油石化等多个领域，智芯公司以低功耗、小型化、高精度为技术特点，推进新材料、新机理、新工艺在传感器中的应用。
据统计，目前已形成了包括拉力传感器、数字温度传感芯片、磁传感芯片在内的30余款系列化产品，涵盖电流、磁场、温度、加速度、力学等多种感知方向，成功打造具有电力特色的一流传感品牌。
然而，智芯公司对传感技术创新并没有止步于此。据介绍，该企业始终致力于构建丰富的核心技术储备及知识产权体系，以便及时把握新的市场机会。数据显示，截至目前，智芯公司在传感领域已累计承担省部级、国家级等科技项目10余项，在机械量、热学量、电磁量等多个产品线实现一批关键技术突破，累计获得专利授权30余项，发表核心及以上论文45篇。
独家专访丨共建生态 助力能源互联网产业转型升级
近年来，我国政府对智能传感器产业的发展加大扶持力度，国家和地方都出台了针对传感器的相关政策。
在此背景下，由工信部指导的中国传感器与物联网产业联盟成立于2016年，致力于以传感器和物联网产业为基础，带动中国高端制造与机器人、消费电子、汽车电子、生物医疗等产业的转型升级，推动智能制造、互联网＋、碳中和下能源转型等国家战略实施。
6年来，联盟会员已发展至超1000家，同时，联盟还设置了智联交通、智慧环境、工业传感器等10余个热门细分领域技术专委会，积极组织行业专家制定团体标准、推动产业生态完善发展，影响力与日俱增。
在当下能源需求结构发生变化，能源互联网和新型电力系统的大背景下，中国传感器与物联网产业联盟成立能源产业传感器与应用技术专委会（简称“专委会”），智芯公司担任第一届理事长单位。
谈到如何牵头带领专委会发挥优势所长，将智能传感器技术在能源电力产业落地深耕？智芯公司表示，“在这个前所未有的契机下，将借助联盟平台属性，致力于聚合智能传感器材料、设备、设计、制造、封装、测试全产业链协同发展，推动新产品策划、应用领域拓展、标准制定等产业生态完善，加快传感器、信息技术、人工智能等核心技术研发，助力我国能源互联网产业转型升级。”
来源｜感知芯视界
