在制造业中，传感器往往是被集成在大系统里的小小零部件，看起来是小配角，但懂的人都知道，传感器是制造业中的核心部件，智能生产的“感官神经”，可以为工业互联网和AI决策提供数据基石，助力降本增效与柔性制造，是中国制造业高质量发展和数字化转型的关键一环。

科学仪器，同样看起来很不起眼，行业规模小，对GDP的直接贡献小，但对学术科研，工业生产，环境和健康等的多方位撬动却影响深远，关乎国家科技创新，竞争力与战略安全。

除了战略地位相似外，传感器和科学仪器的相似之处还在于，都高度依赖进口。随着国产替代浪潮汹涌而至，我们也清醒地看到，由于供应链，技术创新和品牌效应的多方影响，如何在替代的同时，保持较高的毛利率，实现可持续发展，已成为众多国产厂商面临的一大挑战。

在武汉，有这样一家企业，20多年来，聚焦气体传感器技术平台和气体分析仪器的研发和制造，在解决了一个又一个产业问题的过程中，从一家仅有4人的初创企业，成长为产值8.73亿，利润过亿元的科创板上市公司、国家专精特新小巨人，并因为持续创新及成果转化获评“国家企业技术中心”，在仪器仪表领域为数不多。

作为四方光电股份有限公司(简称四方光电)的创始和掌舵人，在熊友辉本人看来，公司的发展是稳健的，22年来，稳扎稳打，没有激进，没走弯路，也没有大起大落，始终践行“高技术，低成本，量产化”的理念，坚持做低成本、高质量的产品，并确保利润。这一点，20多年从未改变，创业时写下的商业计划书，现在回头看，基本没有偏差。

在笔者看来，除了稳定的内核和战略定力，熊友辉骨子里更多的是敢想敢做：

★ 敢于在做国产替代的研发时，设定将成本降低10倍的目标，并屡屡成功;

★ 敢于采用技术创新，改变产品的成本结构，将成本一降再降;

★ 敢于从工业市场闯进看似是两个圈子的民用市场，从10万，100万，1000万的数量级来思考问题;

★ 敢于要求研发团队“吃着碗里的，看着锅里的，种着地里的”，看似贪心，却因为默默做着技术储备，成为公司可持续发展的底气。

★ 敢想敢做之外，熊友辉也是自信的，对于供应链，产业链，有着近乎痴迷的爱好：“拿到一款产品，我都能很快地估计出成本，八九不离十。”因着熊友辉的这份痴迷和自信，四方光电的产品真正做到了低成本，并兼顾可观的利润。

带着探秘的想法，近日，仪器信息网有幸采访了四方光电创始人，董事长熊友辉博士，解锁四方光电的成功密码。

成功的密码：高技术+低成本+量产化

1999年，熊友辉从华中科技大学热能工程博士毕业，选择留校，从事煤燃烧与污染的研究开发工作，期间发现，研究用的烟气分析仪用到的气体传感器都是进口的，非常贵，熊友辉便萌生了自行研发一款低成本气体传感器的想法。

说干就干，2003年，熊友辉创立了四方光电，开始了气体传感器的研发之路。22年来，始终秉承以技术创新，改变传统制造业的经营理念，并摸索出一套成熟的方法：高技术，低成本，量产化。

通过持续的技术创新，产业化，扩大行业应用，将传感器的成本一降再降，有的产品价格只有当时国外同类产品的十分之一。

谈起这样的案例，熊友辉如数家珍。

案例：沼气分析-成功实施第一个10万套的项目

2006年，国家农业部启动沼气服务体系工程项目，需要大约10万套沼气分析仪，但当时只有进口仪器可用，价格昂贵，或者寿命短的低端仪器，熊友辉敏锐地看到了这个机会，迅速开发了一种新方法，将NDIR红外传感器用到沼气分析上，实现了批量化应用，将传感器的价格从几万元，降到几千元。

抓住这次机遇，四方光电也快速完成了资金积累，销售额突破5000万，成为公司发展的里程碑，也坚定了熊友辉做传感器和科学仪器低成本国产替代的信心和决心。

案例：技术创新，大量配套烟气排放连续监测系统(CEMS)

2007年，国内烟气排放连续监测系统(CEMS)市场快速发展，但常规的热电堆红外气体传感器存在易受烟气水分干扰、分辨率较低等问题，熊友辉采用当时先进的MEMS和微纳制造技术，开发出高灵敏度、高集成度的新型微流红外探测器，同时对传统烟气分析仪的气室、光源等进行创新，研发了一款高集成度、高灵敏度、响应速度快、稳定性强的微流红外烟气分析仪，大量配套于国内外的CEMS。

案例：闯入民用市场，进入百万量级市场

通过传感器技术解决了一些工业市场问题后，敢想敢干的熊友辉，又将目光瞄向了更大的民用市场。2011年，四方光电成功开发民用红外CO₂传感器，刚开始进入国内新风系统，从材料、工艺到供应链全面优化，替代昂贵的进口产品，将原本售价1000美元的工业产品，改造为仅有10美元的民用产品，目前年销量已达数百万台。

在不少人的认知中，工业和民用是不同的两个市场，两套玩法。在熊友辉看来，工业和实验室仪器进入民用市场，并非很多人想象的那么难，核心还是要降低成本，并提高产品的耐久性。在这样的理念支持下，四方光电在民用市场上也取得越来越多的进展。

案例：成为大的医疗氧气传感器供应商，年销量近100万台

持续深耕红外技术之余，熊友辉带领研发团队，不断推出新的气体传感器。2009年，成功开发了用于家用制氧机氧气浓度和流量监测的超声波氧气传感器，替代以往依赖进口的氧化锆传感器，为我国制氧机行业客户大幅节约生产成本，对制氧机行业标准全面推行起到了重要的作用。新冠疫情期间，公司生产的超声波氧气传感器作为国内外制氧机、呼吸机、麻醉机等医疗器械企业所需的关键核心部件，在极短的时间内完成交付。

时至今日，四方光电已经成为国际上的医疗用氧气传感器供应商，年销售接近100万台。

深度创新：低成本+高质量背后的逻辑

俗话说“便宜没好货”，高技术与低成本，在很多人的认知中是互相矛盾的，熊友辉却认为，企业家存在的价值，就是做出满足国家战略需求，低成本的高质量产品。

在四方光电的发展过程中，“高技术，低成本，量产化”的理念贯穿始终，这一点，20多年从未改变，熊友辉笑言，创业时写下的商业计划书，现在回头看，基本没有偏差。

谈到低成本、高质量背后的逻辑，熊友辉感叹，中国拥有国际范围极大的市场，对企业家来说是非常幸运的，有机会从1万、10万、100万，甚至1000万的年产量规模去思考产品设计开发，大批量制造的逻辑不同，100万台的模具，分摊到单件成本可能只有几毛钱。

除了量产化，技术创新也是降低成本的关键因素，四方光电在研发一款产品前，首先就是基于自身在传感器平台的技术储备，瞄准可能解决的社会问题，精准预估市场空间，及仪器设备的台套数，分析现行方法的不足，找到解决问题的创新方案，系统计算上下游产业链的成本，结合工艺和材料，哪些核心零部件要自研，哪些可以外购，在既定毛利率和成本的基础上，制定出有竞争力的价格体系。

因为对成本的严格控制，对于供应链和产业链，熊友辉有着近乎痴迷的爱好：“拿到一款产品，我一般都能很快地估计出成本，八九不离十。”

制造业产品的定价，不能凭感觉，也不是靠价值，而是要基于第一性原理。曾有一个项目，客户预期40元，但四方光电通过精准核算研发、模具和供应链成本，最终以30元拿下订单，并还需要保持30%以上的毛利率。

抓住一次机遇，可能靠运气，抓住多次，一定靠洞察

一家民营企业的发展，第一桶金往往都得益于创始人的敏锐，抓住了一次重要的市场机遇，正如四方光电早期的沼气项目，结合红外气体传感技术与pH电极，创造的产品，成为公司早期腾飞的关键。

抓住一次机遇，可能靠运气，抓住多次机遇，靠的一定是深刻的洞察，这一点在熊友辉身上表现地尤其明显。

对熊友辉来说，这种洞察能力，一部分是与生俱来的，更主要的是来自日积月累。白天忙于各种会议，处理各种疑难杂症，只有晚上是属于个人的时间。为了保持对前沿技术和市场需求的敏感度，他每天晚上会花几个小时，研读国际/国内的学术资料，包括学术界和产业界。

“技术创新，99%是继承，1%是突破”，只有立足全球，了解到前线的信息，全球面临的难题，才能找到差异化的创新空间，发现当下及未来的市场机遇。

除了阅读大量国内外最新资料外，经常查看上市企业的招股说明书，参加国内外重要的行业展会，也是熊友辉保持行业洞察的重要方式。

战略转型：从产业链的“配角”，到“主角”

大客户引领着行业发展，掌握着行业主要资源，对于传感器以及科学仪器设备供应商来说，人人都想跟大客户合作，不仅可以获得可持续发展的利润，还能获得大客户对未来技术创新的真实需求，为公司的技术创新提供快速转化应用的平台。

但大客户对于供应商的筛选也非常严苛，除了品质，项目运营能力外，往往都需要行业整体解决方案。

而这恰恰是四方光电的优势，成立22年来，四方光电始终聚焦气体传感器技术，在解决社会问题的过程中，完成一项又一项的技术研发，形成了以红外NDIR、光散射LSD、MEMS工艺MOX、超声波、紫外UV、固体电解质SE、激光拉曼LRD、可调谐半导体吸收光谱TDLAS，电化学ECD等原理的气体传感器和仪器平台。并通过不同技术的组合策略，产品覆盖单一气体传感器、多种气体传感器集成化模块，具备了多种检测能力的气体分析仪及系统。

迄今，四方光电实现了红外光源、红外探测器、分析气室、激光器芯片、超声波探头、固体电解质O2及NOx传感器元件，MOX材料和工艺等的自主研发生产及封装测试，构建了从“核心材料-关键零部件-传感器-整机仪表”的产业链，逐步发展成为我国仪器仪表产业链的链主企业。

凭借不断提升的整体解决方案的能力，四方光电也获得了越来越多大客户的信任，如今，四方光电的业务结构中，大客户成为主要的贡献者，其中不少客户年采购额超过5000万。

公司与捷豹路虎、沃尔沃、BOSCH、开利、大金、LG、格力、美的、海尔等世界500强优质客户深度合作，每年超过1600万支智能气体传感器作为核心关键部件配套供应在国内外的暖通空调，汽车、医疗仪器等设备上。

这样的例子有很多，熊友辉表示。

案例：一台仪器同时测量煤气主要成分，降本提效

煤气分析中，传统方法为燃烧法热值仪，色谱和质谱法，但普遍存在成本高，速度慢的特点，四方光电创新性地采用多种传感器和分析技术，开发出专用的红外煤气分析仪，可同时测量CO2/CO/CH4/CnHm，H2，O2等成分。

仪器的制造成本仅为传统燃烧法热值仪的1/3，质谱分析仪的1/10;可以实时地读出测量结果，分析速度达到传统色谱仪的30倍以上。

案例：解锁卡脖子技术-发动机排放测试系统国产化

长期以来，国内发动机排放认证设备都依赖进口，价格高昂，运营维护费用高，四方光电基于自主传感器平台，开发出全流稀释排放测试系统(CVS)，可同时测量THC、NOx、CO、CO2、O2、NH3、N2O等气体体积浓度及颗粒物数量浓度，打破国外垄断并实现出口。“没有完善的技术平台，这项国产化几乎不可能。”熊友辉说。

案例：壁挂炉市场-从产业链的“配角”到“主角”

四方光电服务的很多行业，都是在做国产替代，降低成本，除此之外，公司也在探索一些全球关注的新兴市场机会，在同一起跑线上起步，有望弯道超车。

其中熊友辉特别提到了壁挂炉市场，天然气成分的在线监测是一个全球性难题。公司敏锐地看到了这一机遇，基于扎实的传感器技术，并收购了燃气比例阀、燃烧器+换热器等核心部件企业，构建了“传感器+执行器+控制器”的完整供应链。

“在壁挂炉行业，我们正在探索，从10美元的传感器供应商，升级为500美元的行业解决方案提供商，实现从传感器产业“配角”到产业链“主角”的战略转身。

创新密码：“吃着碗里的，看着锅里的，种着地里的”

四方光电园区，有一幢独栋的五层大楼，内部称为研究院，公司取得的200多项国际国内专利技术，都是从这里诞生的。

2025年，四方光电喜获“国家企业技术中心”称号，代表了国家层面对公司技术创新体系完整性、研发能力持续性、成果转化有效性的最高认可。

身为研究院院长的熊友辉，把自己的办公室也安置在这栋大楼里，笑称，他办公室隔壁的专用会议室就是“专家门诊”，专治各种疑难杂症。

2024年是制造业企业很具挑战的一年，很多企业通过优化研发团队，缩减研发项目来降本增效，而四方光电的研发团队在过去的几年却逐年壮大，目前已超过了350人，汇聚了物理、光学、材料学、电子工程、工业自动化、机械设计、软件工程等专业的技术人才。

另外，研究院还建成了12个专业的实验室，包括 MEMS 金属氧化物半导体实验室、电磁兼容(EMC)实验室，三综合(振动、温度、湿度)实验室等。这些实验室配备了先进仪器设备，覆盖了材料科学、气体流量计量、声学检测、气候环境与机械可靠性、电学及电磁兼容性等多个前沿领域，为公司的技术创新提供了坚实的硬件支持。

用熊友辉的话说，研发就是要“吃着碗里的，看着锅里的，种着地里的”。研究院下设30多个课题组，每年推进近百个研发项目和课题。研发项目大致为“6+3+1”的分类：60%项目为应用场景的开发，30%投入新技术的开发，10%布局前沿探索，包括基础材料的研究等。

正是因为长期的技术储备，四方光电几乎每年都能推出新技术，新产品，并快速产业化。在发现市场机遇的时候，能够迅速响应，开发出相应的产品和解决方案，这也使得无论外部经济环境如何，公司的业务都能够保持稳步增长，所谓“东方不亮西方亮”，从根本上提高了公司的风险抵御能力。

在中国做科学仪器：有红利，有底气

中国的科学仪器，正在进入黄金发展期，国家不断出台采购国产仪器的政策，各类国有/民间资本持续注入，工业企业，检测机构等用户迫切需要降本增效等等，对国产科学仪器企业来说，机遇就摆在眼前，什么样的企业能接住这泼天的富贵?

熊友辉对此充满信心：中国拥有世界范围内极大的市场，最大的制造业中心，最完善的供应链，最好、最勤奋的工程师群体，这是中国制造业多年发展积累的红利，也是企业家最大的底气。

科学仪器本就多品种，小批量，对国产仪器来说，这种现象尤为突出，如何通过质量管理体系提升产品的稳定性，一直是一个难题，熊友辉认为，借鉴其他行业的经验是个可能的思路，比如汽车业，拥有几乎最严苛的质量管理体系，对供应商的要求也很高。

四方光电自2016年进入汽车电子市场，提供车载AQS传感器，经受住了严苛的质量考验，并于2021年荣获捷豹路虎全球卓越质量奖，以及“0ppm”质量奖，迄今已成为众多国内外著名车企的合作伙伴。与汽车电子行业的深度合作，进一步提升了公司在传感器以及科学仪器领域的质量管理体系。

另外，科学仪器行业依靠大量零部件的高度集成，熊友辉建议，有些时候，做科学仪器遇到瓶颈了，可以多到汽车电子等大批量场景去转一转，会发现很多又便宜，又耐用的器件，都有机会用到科学仪器上，无论是避免卡脖子，还是控制成本，都有好处。

对于国产替代，熊友辉也有自己的观点，国产替代通常从模仿和跟随开始，但一定要瞄准要解决的产业问题，通过技术创新完成新产品的研发和产业化，这样才能掌握定价权，构建核心竞争力，并形成品牌溢价，实现企业的可持续发展。

在这方面，四方光电做了很多开拓性工作。2012年，四方光电承担科技部国家重大科学仪器设备开发专项《激光拉曼光谱气体分析仪的研发与应用》，目的是打破国内气体分析仪器被进口的在线气相色谱GC和质谱MS垄断的局面。目前已实现在天然气、石油石化、煤化工、新能源电池充放电、实验室分析等领域的广泛应用。配合红外、热导、顺磁等分析仪器，形成了我国自主知识产权的高、中、低端气体分析仪器的全面解决方案。

全球本土化运营，方可穿越经济周期

当前中国所处的经济周期，以及不确定的国际形势，对于国际品牌占据主流市场的科学仪器行业来说，国产厂商面临的既是机遇，也是挑战，从2024年国内科学仪器上市企业的表现上来看，也是参差不齐。

四方光电可谓其中的优秀代表，过去3年连续实现营收的正增长，2024年更是实现了26.23%的高增长。

熊友辉表示，公司之所以能够保持稳步增长，一方面，得益于一直所坚持的研发投入，足够的技术储备;另外，国内市场稳步发展，在暖通空调、工业及安全、汽车电子、医疗健康、智慧计量、科学仪器、低碳热工等行业大力布局;此外，四方光电的海外业务也做了不小的贡献，海外营收占比超30%，新建的匈牙利工厂已经投产，为欧洲用户提供本土服务。

22年前诞生于武汉，但今天的四方光电，早已参与到国际竞争中。目前四方光电的PM传感器，在民用空气净化器、汽车净化系统、网格化颗粒物监测物联网等领域实现大规模配套，根据 Yole Intelligence发布的《Gas and Particle sensors 2024》，公司的激光PM传感器产品在全球市场占有率前列。

在熊友辉的版图中，四方光电一定是一家立足中国，服务全球的企业，未来将围绕中国，欧洲，美国三大主要市场建立实体，用本土的资源，研发，供应链，来服务本土市场。

最后，应笔者的要求，熊友辉对科学仪器行业的企业家朋友们给出了一些建议，科技创新可给企业发展的信心和底气，无论外部环境如何变化，都要保持定力和信心，坚持长期主义，熬过一个又一个经济周期，品牌才会真正沉淀下来。

在当今的环境下，国产传感器以及科学仪器的发展，迎来了巨大的机遇，很高兴从熊友辉身上，看到了非常振奋人心的信心和企业家精神，在此，也祝愿熊友辉能带领四方光电，继续稳步前行，迎接新的机遇和挑战。