2025德国创新奖揭晓:“小技术”如何撬动“大制造”?

B站影视 日本电影 2025-06-12 09:34 1

摘要:每年春季揭晓的“德国创新奖”,常被视为德国制造企业技术走向的“窗口信号”——不以融资额或用户量为衡量标准,而更看重技术是否能在工业体系中真正应用、复制、放大。

引言

每年春季揭晓的“德国创新奖”,常被视为德国制造企业技术走向的“窗口信号”——不以融资额或用户量为衡量标准,而更看重技术是否能在工业体系中真正应用、复制、放大

今年的获奖与入围名单,覆盖了功率半导体、3D打印电机部件、低能耗半导体工艺、绿色替代材料、智能电网控制与线控系统安全等方向。它们大多来自中小企业,也多处在特定子系统的关键环节。

看似分散,实则共通:它们切入的,是制造系统中那些经常被忽视但又不可替代的技术节点。不是宏大叙事中的战略新物种,而是工程流程里真正“能接得上、跑得动、撑得久”的技术片段。

| Infineon Technologies AG:推动“能效红利”的半导体公司

Infineon 是全球领先的功率半导体与微控制器供应商,其产品广泛应用于电动车、工业自动化、数据中心和可再生能源等关键场景。它的目标不是单一芯片性能的跃升,而是通过材料、工艺与系统设计的协同,持续提升整套能量与信息系统的运行效率。

材料层面,Infineon 推出了新一代更薄的硅晶圆——厚度仅为前代的一半,能显著降低晶圆的电阻损耗,使电源系统的能耗下降超过15%。这一进展已被写入其“Powering AI”技术路线图,用于提升 AI 数据中心的能效比,减少碳排放负担。

架构方面,它同时布局氮化镓等第三代半导体材料,并通过并购 Cypress 与 Ethernet 通信资产,补齐功率系统中的存储与信号链短板。相关技术已被用于800V高压电驱、工业直流架构与分布式能源调度系统等场景。

Infineon 所代表的,不是单点突破的“科技感”,而是将“高效、稳定、低损耗”嵌入复杂系统的能力。在系统能效成为新一代基础设施竞争力的今天,它正以工程能力,为“智能+绿色”的制造场景提供关键支撑。

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| ENTEC-STRACON:让宝马下订单的“0.05秒极限铸造术”

ENTEC STRACON是一家来自德国 Aalen 的铸造技术公司,仅凭十余人团队,开发出一项具备产业化意义的高速铸造工艺——TURBU-PRESSURE-CASTING(涡压铸造技术)。该工艺可在 0.05 秒内完成高真空、高压状态下的铝轮毂铸造,相较传统工艺,不仅无需后期精整处理,还可实现 25% 结构减重、50% 能耗降低,并完全兼容回收铝材料。

与依赖设备投入的传统路径不同,这项技术的突破点在于对流体行为、模具结构与铸造窗口时间的高度控制。得益于小晶粒成型机制,产品在短时间内即可获得更高材料强度,后处理工序大幅简化。整个过程由传感器与 AI 系统监控,确保一致性和良品率。

宝马已将其引入量产线,用于下一代轻量化车型的前装生产。这项技术不仅提高了生产效率,也在资源、能耗与循环利用等维度上,为汽车工业提供了一个可实际落地的轻量化解决方案。

ENTEC STRACON的意义不在于颠覆整车厂,而在于将“成形精度+可持续性+速度”整合进主流工艺流程中,为德国制造在新材料使用与绿色制造方面提供了一个具有说服力的工程样本。

| Additive Drives:用3D打印电机结构,打开驱动系统的“性能自由度”

Additive Drives 是一家来自德累斯顿的制造技术公司,专注于通过金属3D打印技术优化电机部件的结构设计。它不改变材料种类,而是通过几何重构,解决电机系统在功率密度、热管理与冷却效率等方面的瓶颈问题。

其核心技术在于将铜线圈、导热层、冷却通道一体成型,使得整机效率突破98%、功率密度提升45%。这种结构级优化的优势在于:既能满足不同应用场景的定制化需求,又缩短了开发周期,实现4周交付、无需模具的小批量生产。

目前,Additive Drives的产品已被宝马、丰田、保时捷等企业采用,并扩展至航空航天、机器人和极端环境应用。其与 Daikin 合作开发的新型绝缘材料,也标志着其在电机绝缘系统层面的技术深入。

该公司的价值,不在于重新定义“电机”本身,而是通过可快速迭代、结构灵活的制造方式,让驱动系统更加适配分布式能源、轻量平台与复杂工况下的性能需求。

在电机作为全球耗能主力部件的背景下,Additive Drives 提供的是一种更接近应用现场、更贴合工程逻辑的系统级优化路径。

| Schleswig-Holstein Netz:让备用容量“活起来”的毫秒级电网调节机制

Schleswig-Holstein Netz GmbH 是德国北部最大的能源基础设施运营商,负责超过5万公里的电力与燃气网络运行与维护。在绿电占比持续上升、电网承压明显的背景下,该公司正通过一项名为ALM的调控系统,为区域电网引入更高的动态响应能力

ALM的核心做法是:将本用于应急故障的备用容量,按需动态纳入日常运行调度。一旦系统检测到局部过载趋势,可在毫秒级内响应,将这部分“沉睡资源”临时激活,用于平衡负荷、稳定电压,从而避免对绿电并网的硬性切断。目前该系统已在德国北部风电高密度区域投入测试,并进入数据积累与阈值优化阶段。

与传统扩容投资路径不同,ALM提供了一种“结构内提效”的思路——在不增加线路、变电等基础设施投入的前提下,提升现有网络的可用容量。虽然仍处于工程验证阶段,但这一机制已显示出其在提升系统响应速度、加快绿电接入方面的现实潜力。

这不是一次颠覆,而是一种系统韧性的增强尝试——让绿电并网从“等扩容”转向“先协同”

| Siemens Energy:为分布式能源系统打造“可嵌入的操作中枢”

面对能源来源多样化与分布格局日益碎片的现实,Siemens Energy 正在探索一种新的协调机制:通过微电网平台,在同一局部系统中实现风能、光伏、氢能、电池、柴油发电机与工业负载的高效协同。

这套平台更像是一套“能源操作系统”——具备预测控制、自主调度与本地自治能力,可替代人工干预完成动态优化。当前已在亚非拉边远社区、欧洲数据中心与北美工业园区等多种场景中部署验证,用以提升供能韧性、降低绿电波动带来的不稳定风险。

相较传统电力系统强调中心调度与规模化,这项微电网方案强调的是模块化、嵌入式与环境适应能力。在多数场景中,它不是替代主网,而是作为“轻量稳定器”接入局部系统,增强末端运行的弹性与效率。

与此同时,Siemens Energy也在氢能方向推进制造侧能力建设。在其Gigawatt Factory中,PEM电解槽的生产正由传统手工逐步转向高度自动化,支持低成本、大批量制造。其目标不是追求速度,而是为氢能产业链建立一套可靠、质量可控的工业级制造基础

在大规模能源转型仍受制于基础设施改造节奏的当下,Siemens Energy 所推动的,不是概念性重构,而是一种基于既有结构、可渐进部署的协调路径

| ELEMENT 3-5:探索低温等离子外延路径的半导体设备开发者

ELEMENT 3-5 是一家总部位于德国亚琛的材料设备公司,致力于开发新一代低能耗、低排放的半导体外延工艺。其“Next Level Epitaxy”系统通过将物理与化学气相沉积流程耦合为单步工艺,将传统需千度高温的晶体生长过程温度降至 300°C 以下,并支持多腔室串联的 inline 连续制造。

该系统可显著降低功率器件、LED 和滤波器等宽禁带半导体的制造能耗与污染风险,并提升晶体质量的一致性与工艺开放性。目前仍处于样品验证和小批量客户测试阶段,但已获得核心专利在多国授权。

除了温度控制和工艺创新外,ELEMENT 3-5的设备也提升了晶圆处理效率——可同步加工更多 Wafer,缩短周期时间,显著降低单位成本。这一技术路径若获得量产验证,有望推动如 GaN(氮化镓)晶体管等高性能但成本敏感型器件的更大规模落地。

虽然尚未进入主流半导体设备市场,但 ELEMENT 3-5 提供了一种“系统边缘上的可行替代路径”:不是推翻现有工艺体系,而是在未被充分优化的流程节点上,为产业链打开节能、安全与柔性制造的新窗口

| EOMAP:让卫星遥感成为水体管理的“日常感知层”

EOMAP 是一家来自德国慕尼黑的新创企业,致力于将遥感与地理信息系统深度嵌入水体监测与生态管理流程。其核心产品 eoapp AQUA 与 SDB-ONLINE 平台基于多源卫星高光谱数据,提供包括水温、藻类浓度、悬浮物含量与浅水地形在内的十余项参数监测服务。

与传统依赖人工巡检与定点采样的方式相比,EOMAP 的平台可在更大范围内实现更高频的监测,且监测成本仅为传统手段的约十分之一。系统支持对 Sentinel、Landsat、Planet 等主流卫星数据的处理,具备传感器无关性,并辅以 AI 模型自动填补数据缺口、识别测量误差。

当前,该系统已在德国国家水监控项目中应用,服务对象包括多家州级环保机构与上市水务企业。除了实时监测,平台还支持历史趋势分析与变化预测,帮助管理者更早识别潜在风险与干预时机

| Arnold NextG:在严苛场景中验证“全线控+多冗余”出行逻辑

Arnold NextG 是一家聚焦线控架构研发的德国初创企业,其核心产品 NX NextMotion 以“全数字控制+力反馈”系统,试图在 L5 级别无人驾驶场景中为车辆提供高安全等级的运动控制中枢

与传统车辆依赖机械连接(如拉线、油压)的控制方式不同,NX NextMotion 将转向、刹车、加速乃至车灯、喇叭、空调等次级功能统一集成至一套多冗余的中央 ECU 中,并配备行业内首创的 Force Feedback(力反馈)机制,在失去物理方向盘的情况下,仍可提供操作感知与交互反馈。

该系统已通过 TÜV 机构的 ASIL-D 安全等级认证,当前正面向赛车、特种车辆、自主物流车等封闭或半封闭场景进行验证应用,同时也进入农业、矿山与远程遥控作业等对安全容错与操控精度要求极高的领域

| BIOWEG:以绿色化学路径推动微塑料替代的生物材料开发者

BIOWEG是一家位于德国 Quakenbrück的生物科技公司,专注于将食品与农业副产物通过发酵与绿色化学改性,转化为可降解微粒、胶体与功能性添加剂,用于化妆品、农业与食品行业中对微塑料替代需求最集中的场景。

其产品基于纤维素原料制造,不含石化成分,配方100% 生物基,且可在使用后自然降解。为获得稳定的物理性能,BIOWEG 应用了符合绿色化学原则的改性工艺,以满足不同终端场景对耐热性、附着性或乳化稳定性的需求。

目前,该公司产品已在 LVMH 的可持续供应链中进入试用,并与拜耳合作开展种子涂层方向的验证项目。BIOWEG 并不试图用“新材料标签”打动市场,而是在产业链已知应用中,通过“能被直接替换”的方式进入传统产品体系。这是一种“嵌入式替代路径”——不改变工艺,不挑战用户,只以性能与安全性完成渐进式取代

无论是 Infineon 在功率系统中的结构优化,还是 BIOWEG 对微塑料材料替代路径的推进,它们的共同点都在于:不是重塑产业架构,而是通过改进已有流程中的关键节点,推动系统本身向更稳定、可持续的方向演进。

这些项目提示我们:真正可持续的工业创新,往往并不以“突破边界”开始,而是从系统内部结构的连接方式被重新定义开始。技术的价值,不总在于替代或重构,而在于如何提升原有体系的协调性、响应性与运行效率。

从这一点看,值得关注的不只是“它们解决了什么技术问题”,更是“它们如何以较小的介入方式,提升了一个系统的整体性能边界”。

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来源:德国工业智库一点号

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