這是一個致敬創新創業者的時代，被雙創浪潮裹挾的個體，又引領著潮水前進的方向。

在人才競爭驅動新一輪科技和產業變革的關鍵當下，時隔四年，光電工研院官方公眾號再度推出“舉燭銜光”人物專欄，講述平臺上明星創企的創新創業故事，以在追光之路上樹一個品牌，立一面旗幟，亮一盞明燈，能夠驅動和指引更多光電子領域創新團隊“破繭成蝶”。

舉燭銜光，持炬前行。燭火雖微，我們卻堅信，它終有一天將匯聚成星辰大海。

本期“舉燭銜光”的主角，聚焦湖北賽格瑞新能源科技有限公司（下簡稱“湖北賽格瑞”）董事長兼總經理樊希安。

“總有一天，我們會把空調‘干掉’?！?/span>

2022年5月12日，鄂州市雙湖大道東湖高新科技創意城內，湖北賽格瑞新能源科技有限公司（下簡稱“湖北賽格瑞”）董事長兼總經理樊希安信心滿滿地說。

在他眼中，遲早將空調“干掉”的，是一項半導體熱電技術。

這一技術，是利用了半導體材料的珀爾帖效應。1834年，法國科學家珀爾帖（Peltier）發現，在半導體材料碲化鉍的一端通電，它會把熱從一端帶到另一端，根據電流控制也可以把冷從一端帶到另一端，從而產生熱端和冷端，達到加熱與制冷的效果。

樊希安教授指導學生

讓手機保持恒溫 26℃

空調制冷，實際是空調壓縮機把熱空氣抽排到室外，通過物質移動來實現能量轉移。 

“而半導體熱電技術，是通過材料內電子的移動實現能量轉移?！狈０步榻B，相比于現在使用的空調需要加氟，利用半導體熱電技術做成的半導體制冷器（Thermo Electric Cooler，縮寫為TEC），不需要加其他物質；空調壓縮機會有噪音，TEC全靜音、零排放；如今空調體積很大，TEC只要出風口即可，體積估計只有如今空調的1/10。 

“只不過，TEC現在只有空調近一半的能效?！彼硎荆暗饶苄嵘?，就完全可以取代空調。這是我們最終想去做的事情，當然它可能有很長的路要去走，這取決于材料技術的發展。但是最終，它將顛覆整個空調、冰箱產業?！?/span>

令人驚喜的是，TEC已經在很多領域發揮出了神奇效能。

2020年3月，小米科技創始人雷軍在其新品發布會上，發布了一款冰封散熱背夾，夾在手機上，能主動制冷，可讓手機一分鐘降10℃。

“這個產品正是用的TEC，解決了手機打游戲、直播等場景易發燙的痛點?！狈０舱f，他們也研發生產出這一TEC小芯片產品，不超過30毫米，快速導熱，讓手機保持恒溫26℃，正向國內知名手機廠商小批量供貨。 

在核酸檢測領域，對TEC產品需求量也非常大。

樊希安解釋說，核酸檢測取樣后，即使是陽性，所攜帶的新冠病毒量也非常小，檢測儀器不大容易發現。

如何讓病毒快速增多易檢測？有一種退火技術，迅速加熱再迅速制冷，10 秒鐘從10℃升到90℃，又10秒鐘從90℃降到10℃，如此來回多次，病毒就能快速繁殖，提升濃度。“快速升溫、降溫，用的也是TEC?！?/span>

還能做成防護服空調。炎熱的夏天，工作人員穿著厚重的防護服進行核酸檢測，極易引發中暑。通過電池給TEC芯片充電，就能讓防護服內保持26—28℃，極大改善舒適度。

在醫療激光美容領域，激光瞬間溫度非常高，在激光頭上裝上TEC產品，就能瞬間降溫。

光模塊溫控芯片成品

為 5G 光模塊 0.1℃精準控溫

微型半導體制冷芯片 -Micro-TEC

一塊2毫米×2毫米的Micro-TEC（微型半導體制冷）芯片，用特殊黏合劑與散熱器固定，一臺簡易的半導體空調開始制冷。室溫28℃，不一會兒，溫度表顯示已降至6℃。

“這款自主研發的芯片，是給5G光通信器件精準控溫用的?！狈０舱f，5G光通信器件對溫度非常敏感，超過0.1℃的溫度波動，就足以導致激光波長漂移，影響光輸出功率，從而影響網絡通信信號的穩定，“它一般要求0.1℃的精準控溫，如今我們實驗室水平可以達到0.01℃精準控溫。”

為實現狹小空間內的光器件制冷和精確控溫，搭載Micro-TEC芯片是目前全球唯一解決方案。

然而，Micro-TEC芯片一直為國外所壟斷，我國長期從美國、日本、俄羅斯等國進口。

“2019年，我們還在羨慕日本一家公司生產的芯片可以做到4毫米×4毫米，當時我們只能做到6毫米×6毫米。通過技術攻關，如今我們最小已經可以做到2毫米×1.8毫米了，基本上摸到了這個行業的頂端?！狈０舱f。

一塊2毫米×1.8毫米的Micro-TEC芯片，主工序39道，輔助工序100多道，任何一個環節出現偏差，都可能前功盡棄。

為尋找一種固定晶體材料的黏合劑，樊希安團隊買來市場上的50多種膠水，經過近一個月的反復比較試驗，才找到一種最合適的。

這種微型芯片精度要求5微米，為精準制造，團隊自制了幾十套模具，反復試驗才獲成功。

2022年1月18日，第六屆中國光谷3551國際創業大賽全球總決賽上，樊希安團隊的“5G光模塊用Micro-TEC芯片的產業化”項目獲特等獎，一舉摘得冠軍，拿下百萬元大獎，同時獲得最高1000萬元“3551光谷人才計劃”創業人才無償資金配套支持。

“為了這一天，我已經奮斗了整整18年！”獲獎那天，樊希安難掩激動。

“逆向”出口國外

2004年，樊希安進入華中科技大學攻讀博士，從此投身半導體熱電技術研究。

攻讀博士期間，他在美國核心期刊《合金化合物》發表論文，在英國皇家學會發表封面文章，他的博士論文獲得全國百篇優秀博士論文提名獎，也是華中科技大學材料學院第一次獲此殊榮。

2009年，樊希安到武漢科技大學任教。平淡的教研生活中，他一直潛心研究半導體熱電技術?！安牧弦獜淖罨A的原理，從分子、原子研究起，所以它的周期是很長的，冷板凳的時間很長，一般人是耐不住這個寂寞的?！?/span>

2012年、2017年，樊希安帶領團隊相繼在蘇州、鄂州進行成果轉化，分別成立蘇州賽格瑞、湖北賽格瑞，一步步把產品“催熟”。

“經過18年努力，我們終于把實驗室的樣品變成了一個個產品，形成了最底層的基于半導體材料的三大核心技術。”樊希安說，這三大核心技術分別是放電等離子體燒結技術、塑性變形技術和晶圓級封裝技術，讓材料的熱電轉換效率提升約30%，強度提高了四五倍，封裝效率提高了約5倍，“如今，我們的產品基本能跟國外的媲美，某些指標我們甚至還更好?！?/span>

因為品質過硬，2020年，湖北賽格瑞開始向日本、美國等國出口TEC材料，公司終于開始進賬，當年收益約200萬元。

以往，我國從國外進口的TEC材料，價格為每噸180萬元至200萬元。如今，湖北賽格瑞出貨價約為90萬元/噸，降價近一半，打破了國外的暴利壟斷。

TEC芯片越來越小，對TEC材料的性能要求卻是越來越高?！癟EC材料尺寸越大，強度越高、意味著晶圓切割越靈活，材料利用率越高，芯片的成本越低?！?/span>

湖北賽格瑞公司展廳內，擺放著一長150毫米、寬30毫米、高30毫米的 TEC材料，看起來如灰鐵一般，“這是SPS技術生產的全球最大的TEC材料?！狈０舱f。

銅基板制冷芯片 -TEC

體溫給手表發電

塞貝克效應基本原理

這種半導體材料的神奇之處，除了通電能產生溫度差外，逆向也成立。也就是說，給這種材料提供溫度差，它還能發出電來。

1821年，法國科學家塞貝克（Seebeck）發現了這一現象，所以被稱作塞貝克效應。

“應用上就更讓我們腦洞大開了?！狈０舱f，可以利用人體體溫來發電。像如今流行的可穿戴設備，包括手表、手環等，里面都需要裝上電池。如今，裝上TEC芯片，利用人體和穿戴設備的溫度差，就能發電給穿戴設備供電了，“這些設備就再也不用安裝電池了，去野外探險等場景也不用擔心續航了?！?/span>

在物聯網領域，萬物互聯，需要眾多傳感器，探測到數據后，通過5G或者4G信號無線傳輸到平臺。傳感器需要充電，但是在發電廠、鋼鐵廠等高溫行業，環境溫度高，如果傳感器裝上鋰電池很可能會爆炸，風險極高?！叭缃裱b上TEC芯片，傳感器就不用加裝電池，環境溫度就可以轉化為電能供電?！狈０舱f，目前他們已經做出了樣機。

在節能領域，TEC芯片可將余熱回收，直接發電。眼下，湖北賽格瑞在湘潭鋼鐵廠和酒泉鋼鐵廠，進行兩項示范工程，余熱回收發電直接供企業使用，大大節約了能源?！斑@將是一個無限大的市場?！?/span>

“現在，我們特別想給牧民做一個熱電聯產系統?！狈０步榻B，甘肅、新疆、內蒙古等地的牧民，冬季時間長，在游牧過程中用電、取暖比較困難。用一個類似鍋的裝置聚光，聚光點下放置TEC芯片，就能發電，用來照明、取暖、供熱水，將極大地改善牧民的生活條件，“現在成本有點高，待技術進一步優化、成本大幅下降以后，就能大面積推廣了?！?/span>

TEC 芯片將手指余溫轉化為電能，讓小燈泡發光

“感覺要爆發了”

2022年5月，湖北賽格瑞啟動新一輪融資，計劃融資3000萬元，機構報名踴躍。

此前，湖北賽格瑞已獲得華工創投領投的2500萬元投資。整個TEC研發生產項目，湖北賽格瑞計劃融資1.5億元。

“現在我們天天在趕貨，產品供不應求，訂單已經排到兩個月之后了，感覺要爆發了?！狈０差A計，2022年湖北賽格瑞銷售收入將達3000萬元，計劃5年左右銷售突破5億元。

2022年，湖北賽格瑞已形成50噸TEC材料、200萬只Micro-TEC芯片、200萬只常規CTEC芯片的產能，產值近8000萬元。

“發展過程中，公司和我都在轉型?！狈０蔡寡裕耙郧?，我只想做別人不能做的技術，覺得很牛?，F在，我也在變，哪個有需求我就做哪個，從一個科研工作者向企業家在轉變。對公司而言，以往是以技術驅動為主，如今的戰略是以市場驅動與管理驅動為主?！?/span>

他以C- TEC常規芯片為例，“很多人都可以做，我們通過技術優勢、自動化智能生產，把成本降下來，形成更優的性價比，更強的市場競爭力?！?/span>

微型制冷芯片 -TES

同時，湖北賽格瑞正往價值鏈高端布局，盡量少賣TEC原材料，而是做成芯片銷售。

目前，Micro-TEC高端芯片全球消費量約7000萬只，市場份額40億元人民幣。

“武漢光電工業技術研究院可以說是雪中送炭?！狈０步榻B，光電工研院不僅給他們提供辦公場所，還孵化扶持，提供一條光通信配套的中試線，“我們研發時80%都跟得上，如果自己投資可能需要上千萬元，將大大加速我們的研發進程。”

研發在光谷、生產運營在鄂州，18年磨一劍，湖北賽格瑞又邁上新征程。

“一致性、可靠性、成才率、成本控制，我們還有好多事情要做。如何創新制造一個全球成本最低、性能最好的產品，這是我們的夢想?！狈０舱f，“把空調取代，這個也許需要30年至50年，也許我這一輩子也實現不了，但我們將一直努力?！?/span>