普森美:“卡脖子”清单里的第十二项,被一颗电阻撕开一道口子

普森美:“卡脖子”清单里的第十二项,被一颗电阻撕开一道口子

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电容和电阻,是电子工业的“黄金配角”。2018年5月14日,《科技日报》公布35项“卡脖子”技术清单,“高端电容电阻”位列第十二。中国是最大的基础电子元器件消费市场,年消耗量数以万亿计。然而,精密电流感测电阻因涉及合金材料、微纳加工、高端装备等多重壁垒,长期被先发工业国家垄断,国产化率极低。

一枚毫欧级电阻,看似微小,却关乎新能源汽车的电池安全、AI服务器的稳定供电、工业机器人的精准控制。随着机器人、AI、新能源和消费电子的发展,CSR将在超高精度化、微型化、大功率化等方面提出更多要求,并不断涌现高阶性能需求替代及新兴应用。需求侧的结构性升级与供给侧的技术性缺口之间,正在形成一个巨大的替代势能。缺口越大,突围价值就越高。

本期《隐形冠军》节目走进国家级专精特新“小巨人”企业——普森美微电子技术(苏州)有限公司,共同探索这家本土企业如何用十余年时间,在高端型号系列打破德国、美国、日本垄断局面,成为全球少数实现CSR全品类覆盖与商业化的企业,国内CSR细分领域内首家同时掌握电子束焊接、精密冲压塑封、黄光微影蚀刻三大技术平台。

一、中国企业凭什么撬开被巨头锁死的高端电阻市场?

电流感测元件(CSR,Current Sensing Resistor),是一种精密微阻值的被动元件,是电池管理系统、电机驱动、逆变器、变频器等核心模块的“感知神经”。利用合金材料的特性和欧姆定律原理在电路中采集电流信号以及电路保护,进而用于检测被测电流的信息,并将其换算成符合标准的电压或电流信号,实现信息传递、处理、存储、显示、记录和控制。按照产品类别,CSR主要分为封装体合金产品(Metal strip resistor)、薄膜合金产品(Foil resistor)、大功率分流器(Shunt)三大品类。

十余年前,由于技术门槛较高,国内高端电流感测精密电阻市场仍以进口为主。CSR行业CR5(行业前五名企业)占据市场份额约90%,行业格局高度集中,且均为欧美日台企业,高端产品如大功率合金CSR以及车规级高端量测电流传感器市场仍然被美国、德国和日本掌控,中高端领域产品国产化率极低。

据 GMI(Global Market Insights)报告,2025 年全球电流传感器市场规模约 36 亿美元,预计 2035 年将增长至 95 亿美元,年复合增长率约 10.4%。在电流感测的各类技术方案中,CSR(电流感测电阻)是目前应用最广泛的方案之一。在下游多领域高景气需求扩张与国产替代进程提速的双重驱动下,据头豹研究院数据,2025 年大中华区 CSR 出货量达 367 亿只,近年增速保持 20%,市场规模超百亿元。据普森美创始人涂振坤回忆,2016 年前后国内这一市场规模不过 10 亿元左右,约十年间已增长十余倍。

数字背后,是人的故事。精密电流感测元件的国产化叙事,最早是从“渠道”而非“技术”开始的。

2004年,涂振坤大学毕业,加入一家台资企业。那正是全球制造业向中国台湾、深圳、东莞等地转移的浪潮期,大量电子元器件企业随之在沿海落地。数年间,他积累了大量电子元件材料的应用与市场资源。2012年,他创办了普森美的前身力堃科技,为客户提供电路保护方案及元器件供应链资源。

某种意义上,这代表了中国电子产业相当一部分创业者的起点:先掌握的是“市场”与对客户需求的敏锐嗅觉,缺的是“技术”与“制造”的纵深。但恰恰是这种贴近客户的位置,让一个关键信号被捕捉到了。

“其实一开始的时候,是客户问我们有没有CSR的产品,它们都在同一个电路上,客户希望能一站式采购。”涂振坤表示。带着这个朴素的需求,团队做了一次全球市场调研,“我们发现,这个产品,肉都是欧美日给吃了,汤是中国台湾企业在喝,国产化率可能不到3%。”

随着新能源汽车、智能家电、智能化装备、储能产业的飞速发展,让这个细分市场的巨大增长潜力浮上水面。“我觉得挺有意思,它有难度,但一旦你有所技术突破,其实也是一个非常好的国产替代的方向。”

这是一条“国产化率极低”却“需求增速极快”的领域,为普森美构建了一条高确定性的进击路径。2017年,涂振坤在苏州建立实验室,正式开启精密电流感测元件的国产化探索。

几乎同一时期,在电阻行业全球排名前五的企业工作了20年的邱远兴,于2016年创办了苏州利昇达电子科技有限公司,开启了精密电流感测元件的研发生产。利昇达是国内较早布局封装体合金CSR的工厂之一。邱远兴曾坦言:“研发方面我对自己有把握,因为我是从工厂里面原来是做生产研发的,但销售是我的一个弱点。”

一边是深耕市场的渠道型创业者的转型,一边是深耕制造的技术型老兵的破圈,涂振坤与邱远兴在市场上一碰面,顿感惺惺相惜。精密电流感测元件国产化道路上的两位志同道合的先行者,决定优势互补,强强联合。

2020年,两家企业整合为普森美微电子技术(苏州)有限公司。整合后的邱远兴可以更加全神贯注地研究技术和产品,而涂振坤则可以放手在市场上攻城拔寨。

普森美在市场上打开局面的第一场关键战役,来自国内车身控制领域的领军企业。这家客户以往所用到的封装体合金电阻,都采购自行业内世界排名前5的企业,但仍然会间断性地出现电阻烧毁的情况。更耐人寻味的是,当客户把问题反馈给供应商,得到的答复是“产品符合标准”。

当进口产品以“符合标准”为由拒绝进化时,普森美却牢牢地抓住了这次机会。普森美联合创始人邱远兴介绍:“我们通过实验室的条件,能够再现这个不良。在不改变客户的电路板设计、产品尺寸的情况下,重新修改材料跟模具的设计,满足了客户的需求。”随后,这家车身控制领域的领军企业几乎所有新产品都采用了普森美的产品,普森美也在智能车身控制行业站稳了脚跟。涂振坤说:“我们用了5年的时间,把销售额翻了30倍。”

二、如何啃下业界最难的黄光微影蚀刻工艺?

封装体合金电阻的成功,极大地激发了普森美深耕精密电流感测元件的信心。2021年,普森美组建新的团队,聘请了在行业内全球一线品牌工作超过15年的资深专家,向技术壁垒更高的超薄合金电阻与大功率分流器发起冲击。

超薄合金电阻最难的,在于黄光微影蚀刻工艺。这项工艺的本质,是用光在金属上“雕刻”电路:先在合金箔材表面涂覆感光材料,通过光罩和紫外光曝光,让特定区域发生化学变化,再以显影液溶解掉不需要的部分,形成保护层,最后用蚀刻药液将未被保护的金属腐蚀去除。整个流程需在黄光环境下作业,以避免感光材料提前曝光。

它的难度,藏在三个维度里。一是薄。超薄合金电阻的箔材厚度通常在微米级,材料越薄,蚀刻药液作用的均匀性越难控制,稍有不慎,整张板上的电阻值就会分布不均。二是密。一块300×250毫米的标准复合板上,根据型号不同,可产出1万到6万颗产品,每一颗都要求阻值高度一致,对工艺窗口的要求近乎苛刻。三是卡。高端光阻材料和蚀刻药液的配方长期被日本、美国企业垄断,国内企业既难以获取,也缺乏工艺积累。这就意味着,攻克这道工艺,光有设备和决心远远不够,还必须同时在材料端实现自主突破。

三年间,资金、人才、资源持续投入,黄光微影蚀刻工艺却始终未能攻克。这是一个时间以年计、资金以亿元计的巨量工程。即便在最艰难的时刻,涂振坤也从未动摇。他说:“我是一个定了目标也不会轻易放弃的人,所以我跟我的高管团队,跟公司所有人说,Just do it.”

没有捷径,也没有外援,团队能做的,是把每一轮失败的数据拆开、比对、重来,在无数次优化完善中逼近那个唯一的正确答案。最终,普森美攻克了黄光微影蚀刻工艺,实现了超薄合金电阻的批量化稳定生产,90%产品的阻值精度都能达到±0.5%。

从产线到市场,却是另一重叙事。

彼时,国内超薄合金电阻市场几乎被德美日巨头完全垄断,在下游整机厂商的BOM清单里,这一品类很难看到国产供应商的名字。不是国产厂商不想做,而是高端元器件的验证周期长达一到两年,一旦出现质量问题,整机厂商要承担产品召回、品牌损失风险。

涂振坤带着样品找到小米采购团队时,诚恳地表示:“中国大陆厂商中,我们是第一家实现超薄合金电阻量产的企业。您可以把我们做一个备胎,没关系。”

“备胎”二字,道尽了国产精密元器件突围初期最真实的处境:不奢求立刻进入主力供应链,只求一个被测试、被验证的机会。

而小米给出了这个机会。作为全球头部消费电子品牌,小米对供应链效率和成本控制有着极致要求,同时在供应链策略上长期保持开放,愿意为具备技术实力的国产供应商提供验证窗口。经过两年的严苛验证,普森美蚀刻超薄合金电阻的各项指标完全满足小米的量产要求,正式进入其供应链体系。

此后,普森美又陆续通过了华为、三星、OPPO等国内外头部品牌的审核,完成了从“备胎”到主力供应商的身份转变。国产消费电子品牌与上游元器件企业之间的正向循环,就在这一次次的开放验证中悄然建立起来。

三、如何打破德美垄断的大功率分流器市场格局?

如果说超薄合金电阻考验的是工艺纵深,那么大功率分流器的国产化,考验的则是产业链整合能力。

2021年,当普森美决心攻克长期被德美垄断的大功率分流器时,涂振坤意识到,想成为行业引领者,仅靠单点突破远远不够,必须打通整个产业链。他由此确立了“一横一纵”的战略规划:一横,是打通电流感测电阻的产品链;一纵,是打通电流感测电阻的产业链。

对于大功率分流器而言,上游材料以及电子束焊接的工艺与装备最为关键。明惠作为国内首个打破国外电子束焊装备垄断的企业,其生产的大功率分流器电子束焊机和电子束焊带材,在国内的市场占有率均超过80%。但对于明惠负责人郭亚辉来说,虽然在技术方面很自信,但下游的大功率分流器市场却始终被德美牢牢掌控,自己又苦于没有资本和资源,明惠在他手上始终无法做大。而明惠的梦想与普森美的蓝图若合符契。2023年,明惠正式加入普森美,在嘉兴建厂。

“大家公认在全世界有两家做得比较好的,一家德国公司,一家美国公司。2025年3月份的时候,这个德国公司到我们东莞工厂去考察过,他们认为我们的焊接技术远远超越他们了。材料上来说,我们能焊0.1毫米,直接焊,而他们只能焊到0.3毫米以上,在这个方面我们是有绝对优势的。”明惠负责人郭亚辉直言,“另外这家美国公司,他们现在是在德国买的材料,在印度做电子束焊接,然后在中国台湾省去做冲压。他们发现德国的材料是好的,但是在印度的焊接远远没有我们焊得好,所以他们要求中国台湾省的这个公司,在我们这里拿材料,去做冲压。”

整合后的普森美,由此成为全球少有的同时覆盖封装体合金CSR、薄膜合金CSR、大功率分流器以及模组化产品的制造企业,形成“上游新材料-高端装备-元器件”的产业链能力闭环,形成独特、综合的产品和行业竞争力。

在精密制造领域,产业链的完整度从来不只是一道效率题,更是一道信任题。当上游材料、高端装备与元器件制造被攥在同一只手里,产品的品质一致性、交付确定性与迭代速度,才具备了被高端市场考核的资格。

2025 年,普森美正式成为继德国、美国两大行业巨头之后,一家全球汽车电子龙头企业在车规级精密电流感测元件领域的第三个供应商,并即将开始批量供货。

全球“第三家”的分量,不在于排名本身,而在于它打破了一种长期稳固的格局。意味着在一个由德国巨头与美国巨头双寡头垄断的供应链中,首次出现了中国企业的名字。车规级产品,是民用品领域对品质与可靠性要求最高的品类,一家全球汽车电子龙头选择供应商,通常抱着 20 年的眼光去考量。用涂振坤的话来说,这家客户的挑剔程度,“像在找老婆”;而对方对普森美的评价也颇为微妙,“他们认为我是一个有意思的人,是一个怀揣梦想的不年轻的年轻人。”

涂振坤坦言,“当你真正把市场份额做到一定程度,你的对手才会尊敬你。很多国外竞争对手现在对我们的态度,和当年已经完全不同了。”

目前,普森美在苏州、嘉兴、东莞等地拥有超4万平生产制造基地,精密电流感测元件全球产能领先,封装体合金电阻月产能约7亿颗,拥有精密冲压塑封、黄光微影蚀刻、电子束焊接三大核心技术平台。累计获得授权专利200余项,精密电流感测元件国内市场占有率超过15%,大功率分流器电子束焊机国内市场占有率超过80%。

在高端装备层面,普森美具备定制化产线建造能力,自主研发电子束连续焊接生产线设备,并已实现全部件国产化,是目前国内唯一可提供超薄(0.3mm以下,最小0.1mm)及超窄(1.5mm以下)电子束连续焊接生产线设备和金属带材加工的厂商,相关带材已批量供货。

新望 中制智库理事长兼研究院院长

新望 中制智库理事长兼研究院院长

中制智库理事长兼研究院院长新望在调研普森美后表示,“普森美地处苏州、嘉兴,位于长三角,这是中国精密制造的核心地带。尤其是吴文化和精密制造有天然的亲和力。这家企业给我们最大的启发有两点:

其一,精密电流感测是未来产业的一个风口,需求很大。新能源汽车、机器人等领域都离不开精密电流感测。而这一领域恰恰是我们的一个缺口,在《科技日报》梳理的35项‘卡脖子’技术中,这个细分领域就位列其中。普森美解决了进口替代问题,不仅大幅提升了国产化率,还实现了出口,为全球头部汽车电子企业做配套。

其二,这家企业有个很明显的特点,它从设备、材料到工艺,把国内的技术大拿都聚合到一起,这是优质要素的创新配置。这一点,对所有细分领域的专精特新企业,都是很好的启发。”

在精密制造领域,单点技术突破容易被模仿,而基于产业链整合形成的系统能力却难以复制。普森美三次关键整合都指向同一个逻辑,让专业的人做专业的事,用市场能力串联技术能力,用产业平台放大单点优势。

短短十余年时间,普森美依靠全产业链与全产品链的优势,在全球竞争中获得了全球汽车电子、工业控制,数据中心,智能家电,通信等各领域龙头企业的认可,也成长为了精密电流感测元件国产化的中流砥柱。