傳感器行業(yè)屬于技術(shù)和資金密集型行業(yè),早期,我國(guó)的傳感器業(yè)務(wù)未能受到高度重視,發(fā)展緩慢,難以形成規(guī)模經(jīng)濟(jì)效應(yīng)。但是近年來(lái),隨著國(guó)內(nèi)企業(yè)自主創(chuàng)新能力增強(qiáng)和國(guó)家政策的支持,我國(guó)傳感器進(jìn)口替代正在加速。
智能化進(jìn)程離不開傳感器
傳感器是電子信息裝備制造業(yè)中的基礎(chǔ)類產(chǎn)品,是重點(diǎn)發(fā)展的新型電子元器件中的特種元器件。作為極具發(fā)展前途的高技術(shù)產(chǎn)業(yè),傳感器技術(shù)含量高、經(jīng)濟(jì)效益好、滲透能力強(qiáng),在工業(yè)生產(chǎn)、智能家居、環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域都有巨大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>
智能制造技術(shù)的關(guān)鍵,是讓產(chǎn)品能夠被自動(dòng)化生產(chǎn)線有效識(shí)別、定位、追溯,從而讓生產(chǎn)線上的智能機(jī)器設(shè)備可以根據(jù)不同產(chǎn)品的定制要求進(jìn)行制造加工。具體而言就是,在各種待加工產(chǎn)品中加入智能傳感器、處理器、信息存儲(chǔ)器、無(wú)線通信器等微型智能設(shè)備。
隨著智能時(shí)代逐漸到來(lái),傳感器更加變得更加不可替代。傳感器在工業(yè)生產(chǎn)、智能家居、環(huán)境保護(hù)等方面都有巨大潛力,并且隨著智能時(shí)代逐漸到來(lái),傳感器將變得更加不可替代。隨著信息時(shí)代的發(fā)展,傳感器在各類產(chǎn)品上的應(yīng)用更加廣泛。微型化、數(shù)字化、智能化的傳感器迅速地被普及,進(jìn)而改變我們的生活方式。傳感器讓物體有了觸覺(jué)、味覺(jué)和嗅覺(jué)等感官,在工業(yè)生產(chǎn)、智能家居、環(huán)境保護(hù)等方面都有巨大潛力。
國(guó)內(nèi)傳感器機(jī)會(huì)如何?
目前,國(guó)內(nèi)傳感器行業(yè)處于更新?lián)Q代的關(guān)鍵時(shí)期,傳感器需要更微型、更智能、更網(wǎng)絡(luò)化、更系統(tǒng)、更多功能的產(chǎn)品,傳感器技術(shù)大體經(jīng)過(guò)了三個(gè)階段的發(fā)展,從結(jié)構(gòu)型傳感器到固體型傳感器,現(xiàn)在是智能型傳感器。但我國(guó)的技術(shù)相比國(guó)外還是有很大差距,當(dāng)務(wù)之急便是縮小這種差距。
產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷壯大。全球傳感器市場(chǎng)規(guī)模多年來(lái)保持穩(wěn)定高速增長(zhǎng),根據(jù)工信部的預(yù)測(cè),到2018年,中國(guó)傳感器市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到2610億元,年復(fù)合增長(zhǎng)率約29.56%。
智能傳感器產(chǎn)業(yè)三年行動(dòng)指南中提出,到2019年,我國(guó)智能傳感器產(chǎn)業(yè)取得明顯突破,產(chǎn)業(yè)生態(tài)較為完善,涌現(xiàn)出一批創(chuàng)新能力較強(qiáng)、競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)明顯的國(guó)際先進(jìn)企業(yè),技術(shù)水平穩(wěn)步提升,產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不斷優(yōu)化,供給能力有效提高。 目前主營(yíng)業(yè)務(wù)收入超10億元的企業(yè)有5家,超億元的企業(yè)20家。
創(chuàng)新能力顯著增強(qiáng)。建成智能傳感器創(chuàng)新中心;模擬仿真、設(shè)計(jì)、MEMS工藝、晶圓級(jí)封裝和個(gè)性化測(cè)試技術(shù)達(dá)到國(guó)際水平;涵蓋智能傳感器模擬與數(shù)字/數(shù)字與模擬轉(zhuǎn)換(AD/DA)、專用集成電路(ASIC)、軟件算法等的軟硬件集成能力大幅攀升;智能傳感器專利申請(qǐng)量穩(wěn)步提升,在新型敏感材料、低功耗設(shè)計(jì)、反饋控制和安全機(jī)制等重點(diǎn)領(lǐng)域形成初步布局;金屬、陶瓷、光纖等非半導(dǎo)體類傳感器智能化水平快速提升。
近期中國(guó)科學(xué)院聲學(xué)研究所超聲技術(shù)中心王文課題組成功研制出高靈敏、快速響應(yīng)和低遲滯誤差的新型電流傳感器。相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù),聲表面波電流傳感器表現(xiàn)出了微小型化、抗干擾能力強(qiáng)、線性度好、低功耗等優(yōu)勢(shì),在智能電網(wǎng)線路檢測(cè)、電力冶金與軌道交通中的供電安全預(yù)警與救援、工業(yè)自動(dòng)化中的電源繼電保護(hù)中具應(yīng)用前景。
生態(tài)體系基本完善。智能傳感器公共服務(wù)平臺(tái)的承載能力和技術(shù)水平穩(wěn)步攀升;氮化鋁(AlN)、鋯鈦酸鉛(PZT)等MEMS用薄膜敏感材料供給能力不斷增強(qiáng);鍍膜機(jī)、光刻機(jī)、深硅刻蝕機(jī)、晶圓鍵合機(jī)、大規(guī)模高精度測(cè)試機(jī)等重大裝備性能快速提升。產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同持續(xù)加強(qiáng),在重點(diǎn)應(yīng)用領(lǐng)域形成較強(qiáng)系統(tǒng)方案能力。
目前從業(yè)內(nèi)幾家主要傳感器企業(yè)的運(yùn)行情況看,作為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、智能制造技術(shù)乃至人工智能技術(shù)的核心和基礎(chǔ),各種類別的傳感器的應(yīng)用迅猛增長(zhǎng),營(yíng)收和利潤(rùn)增幅均高于行業(yè)整體水平,傳感器的發(fā)展前景勿容置疑。
傳感器屬于關(guān)鍵器件,技術(shù)含量很高,但需要依存于其他的系統(tǒng)和具體的應(yīng)用,本身很難形成很大的產(chǎn)值和規(guī)模;因此目前的工業(yè)傳感器企業(yè),大都在走以傳感器技術(shù)為核心,拓展整機(jī)產(chǎn)品、系統(tǒng)集成,形成行業(yè)解決方案平臺(tái)技術(shù)。
由于傳感器芯片(尤其是高精度壓力傳感器芯片)的關(guān)鍵工藝受制于人,行業(yè)大部分傳感器企業(yè)實(shí)際上更多的是在購(gòu)買傳感器芯片或模塊后針對(duì)應(yīng)用進(jìn)行補(bǔ)償和封裝,形成終端產(chǎn)品和系統(tǒng)集成,行業(yè)企業(yè)設(shè)計(jì)、應(yīng)用兩頭強(qiáng),核心部件關(guān)鍵工藝中間弱的情況非常明顯。
除了關(guān)注傳感器核心部件關(guān)鍵工藝之外,傳感器的芯片化、小型化、智能化、低成本化趨勢(shì),對(duì)應(yīng)用行業(yè)和場(chǎng)景的深刻理解和把握,數(shù)據(jù)采集和集成應(yīng)用的延伸也是要重點(diǎn)關(guān)注的共性問(wèn)題。
總結(jié)
新工業(yè)革命浪潮席卷全球,深刻影響著產(chǎn)業(yè)發(fā)展進(jìn)程,當(dāng)前國(guó)際產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的實(shí)質(zhì)是高端化、融合化產(chǎn)業(yè)發(fā)展進(jìn)程的競(jìng)爭(zhēng)。傳感器緊隨時(shí)代發(fā)展潮流,應(yīng)勢(shì)騰飛。政策、技術(shù)、市場(chǎng)驅(qū)動(dòng)傳感器產(chǎn)業(yè)快速增長(zhǎng),為行業(yè)未來(lái)孕育了更多可能。
國(guó)產(chǎn)傳感器的發(fā)展,從國(guó)家戰(zhàn)略到基礎(chǔ)研發(fā)到市場(chǎng)化應(yīng)用確實(shí)還有很長(zhǎng)的一段路要走。在此過(guò)程中,科研創(chuàng)新投入是首要,科技成果最終落地才是目標(biāo)。為此,打造完善的產(chǎn)業(yè)生態(tài)體系至關(guān)重要。