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物联网促进传感器技术发展趋势向两端不断延伸
来源:MEMS电子发烧友 | 作者:Consensic | 发布时间: 2016-11-21 | 706 次浏览 | 分享到:

工信部电子元器件行业发展研究中心总工程师郭源生指出,现阶段我国市场主要应用的传感器绝大部分仍要依赖于进口,主流市场依赖国外配套的情况尤为突出。国内传感器产业化存在着巨大机遇和挑战。郭源生建议,要做好行业发展的顶层规划设计,发挥政策引导和统筹协调作用,从全产业链上推进我国传感器产业加快发展。

 

我国传感器产业总体处于中低端水平,使物联网、传感器产业由中低端向中高端转型:

一是要大力提升产业价值链的协同,争取掌握相应产品的定“价”权。

二是要大力提升产品质量、功能和实用性,争取掌握产品的定“质”权,占领市场制高点。

三是大力提升中国物联网、传感器的标准化水平,掌握定“标”权,提升国际市场竞争力。

四是要大力提升持续创新能力,掌握相应的定“新”权。

五是大力提升中国企业、中国产品品牌的传播力,力争掌握中国物联网、传感器的定“名”权。


行业爆发式增长传感器产业迎来春天

据不完全统计,2015年我国物联网整体市场规模超过7000亿元,市场前景巨大。我国已有1700余家企事业单位从事传感器的研制、生产和应用,产业门类基本齐全,敏感元件和传感器年总产量已经超过20亿只,传感器产品达10大类、42小类、6000多个品种。国内传感器市场规模持续增长,据不完全统计,2015年全国传感器销售额接近1400亿元。

传感器与通信、计算机被称作为现代信息系统的三大支柱,传感器技术也成为衡量一个国家信息化程度的重要标志。同样也是衡量一个国家科技发展水平的重要标志之一。郭源生表示,第三次信息浪潮冲开了传感器春天的大门。当前,我国在经济转型与产业升级的大环境和背景下,随着物联网、智慧城市推进与实施,为传感器技术开辟了巨大的空间,也为产业化注入了“兴奋剂”,增添了新的活力,这充分预示着春天来了,夏天已不远。

郭源生表示,2015年全球市场约1770亿美元(不含系统,只是各类敏感元件与传感器)。由于信息化进程加快和全球经济复苏等因素的影响,市场需求可能出现更大幅度增长。随着新技术新产品的不断出现,产品规模扩大、产业化能力提高会影响到传感器产品价格降低,从而导致产业从发达国家向亚洲转移趋势更加明显,从而为国内带来发展机会。

如,在汽车、家电类产品的应用,伴随这些产品的迅速增长,传感器的用量大大增加。在农业、环保、医疗卫生以及食品检测类市场领域里的应用,特别是物联网技术的应用是突如其来、无法估量的。

从本世纪开始,行业增长较快。据不完全统计,我国从2004年的154.3亿元增长到2006年的243.36亿元,年复合增长率达25.6%。2007年增长27.2%,达到307.8亿元。2012年各种传感器销售量达到为1142.7亿。部分行业的应用出现了爆发式增长,远远大于国外平均增长率。据行业统计,我国2015年各种敏感元件与传感器需求量可达约186亿~200亿只,销售额突破1300亿,足以形成产业,其辐射和带动作用无法估量。

郭源生表示,工业电子设备和汽车电子是增长最快的行业,也是传感器应用最多的领域,如测量各种工艺变量、电子特性和物理量,以及传统的运动/定位等。从市场规模可以看出,敏感元件与传感器产品足以形成为产业和元器件产品新的经济增长点。

现阶段我国市场主要应用的传感器绝大部分仍要依赖于进口,主流市场依赖国外配套的情况尤为突出。

仅以汽车工业为例,2011年国内汽车产销量超过2000万辆。若按照最低配套20只/每辆计算(仅发动机系统),将需要4亿只以上各种类型的汽车传感器。加上产品生产储备及市场周转余量,以及配件市场20%的维修更换率,至少将需要5亿只以上汽车传感器,产值高达400亿元;若是200只/每辆计算,产量扩大10倍以上,足以形成产业。随着电子化程度不断提高,特别是新能源汽车的推出,在传感器种类上和参数指标上有了进一步拓展。但由于目前国内尚无汽车传感器产业化规模,致使95%以上被国外产品占领。

在其他行业领域,如家电、医疗、大型工程配套等行业,市场应用与汽车传感器都具有类似的状况,由此可见,国内传感器产业化面临着巨大机遇和挑战。

创新应用升级产业发展有待规模化提升

传感器是一个多学科的高技术聚合物,具有技术繁杂密集,制造工艺多样性,以及边缘性宽大、综合性和技艺性强等特征,被称为“工业工艺品”。因此,多品种、小批量、规模小是行业摆脱不了的魔圈。新原理(敏感机理)、新材料(敏感材料)、新工艺(设备装置)、新结构(生产工艺)、新应用(计量测试方法)等研究成果不断出现,仍然还需要不断创新和更新。郭源生表示,由于技术含量高、市场应用广阔,倍受资本市场和“有识之士”的长期、持续关注,但总是不介入。成为资本市场投资的“鸡肋”(国内外差异较大、反差明显)。

郭源生指出,当前,传感器技术的发展趋势是向两端不断延伸:

一是新材料、新原理、新结构传感器不断呈现;围绕MEMS(微型机电系统的简称)工艺技术和新材料展开的技术创新不断加快。

一是新的应用在不断突破。随着应用环境拓展和变化等需求,向数字化、集成化、复合型、网络化、智能化等模块化方向发展,以及低功耗、微型化、长寿命、低成本、标准化等产业化特征趋势明显。

“制造全面提升需要机器人,更离不开传感器。”郭源生表示,从行业发展制约因素看,首先,长期以来,行业整体缺乏统筹规划、顶层设计,缺乏合理的资源配置和强大的政策扶持,基础设施、公共服务配套、标准体系不完备是制约传感器产业化发展的成因。

二是行业整体上缺乏自主研发的、具有核心技术与核心竞争力的产品。三是规模小,在国内1600多家企业中,产值过亿元的不足15%。四是投资少、装备差,工艺设备落后、制造装备水平差,产业化能力不够。五是人才结构问题,缺乏企业家和高级工艺技术人员群体。六是没有形成产业文化。七是市场沟通机制、企业体制制约和影响深远,生产企业与应用单位技术阻隔没有打通。

基于此,郭源生建议:要紧紧抓住机遇,借助“智慧地球”的强劲东风,用全新的思路和理念、全新技术和方法,加快培育我国传感器产业基础和集群。形成敏感材料、元器件、仪器仪表、系统集成技术完整的产业链。

面向国内外两大市场,发挥国家、地方、区域、企业、院校和人力资源优势,打造和形成技术自主研发、产品不断创新、机制灵活多样、联合兼并重组、市场竞争优势突出的行业良好氛围与环境,树立一批具有国际品牌形象的企业。