傳感器作為現(xiàn)代科技的前沿技術(shù)，被認(rèn)為是現(xiàn)代信息技術(shù)的三大支柱之一，也是國(guó)內(nèi)外公認(rèn)的最具有發(fā)展前途的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)。正因此，全球各國(guó)都極為重視傳感器制造行業(yè)的發(fā)展，投入了大量資源予以支持。

圖片來自“東方IC”

傳感器作為現(xiàn)代科技的前沿技術(shù)，被認(rèn)為是現(xiàn)代信息技術(shù)的三大支柱之一，也是國(guó)內(nèi)外公認(rèn)的最具有發(fā)展前途的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)。正因此，全球各國(guó)都極為重視傳感器制造行業(yè)的發(fā)展，投入了大量資源予以支持。

經(jīng)過多年的發(fā)展，傳感器技術(shù)大體可分為三代：

第一代是結(jié)構(gòu)型傳感器，利用結(jié)構(gòu)參量變化來感受和轉(zhuǎn)化信號(hào);

第二代是20世紀(jì)70年代發(fā)展起來的固體型傳感器，這種傳感器由半導(dǎo)體、電介質(zhì)、磁性材料等固體元件構(gòu)成，是利用材料某些特性制成;

第三代傳感器是智能傳感器，是微型計(jì)算機(jī)技術(shù)與檢測(cè)技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。

未來我國(guó)傳感器市場(chǎng)規(guī)模將超2500億

據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《中國(guó)傳感器制造行業(yè)發(fā)展前景與投資預(yù)測(cè)分析報(bào)告》統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，2015年中國(guó)傳感器市場(chǎng)規(guī)模為995億元，同比增長(zhǎng)15%。到了2016年中國(guó)傳感器市場(chǎng)規(guī)模突破千億元，達(dá)到了1126億元，同比增長(zhǎng)13.2%。截止到2017年末中國(guó)傳感器市場(chǎng)規(guī)模增長(zhǎng)為約1300億元，同比增長(zhǎng)15.5%。初步測(cè)算2018年我國(guó)傳感器市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到1472億元左右。

根據(jù)相關(guān)機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)：預(yù)測(cè)2019年我國(guó)傳感器市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)1660億元左右。2021年我國(guó)傳感器市場(chǎng)規(guī)模突破2000億元，并預(yù)測(cè)在2023年我國(guó)傳感器市場(chǎng)規(guī)模增長(zhǎng)至2580億元左右，2019-2023年均復(fù)合增長(zhǎng)率約為11.65%。

我國(guó)傳感器行業(yè)發(fā)展痛點(diǎn)分析——關(guān)鍵技術(shù)有待突破

首先，國(guó)內(nèi)傳感器在高精度、高敏感度分析、成分分析和特殊應(yīng)用等高端方面與國(guó)際水平差距巨大，中高檔傳感器產(chǎn)品幾乎完全從國(guó)外進(jìn)口，絕大部分芯片依賴國(guó)外，國(guó)內(nèi)缺乏對(duì)新原理、新器件和新材料傳感器的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化能力。

其次，在設(shè)計(jì)技術(shù)、封裝技術(shù)、裝備技術(shù)等方面存在的差距也較大。國(guó)內(nèi)尚無一套有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的傳感器設(shè)計(jì)軟件，國(guó)產(chǎn)傳感器可靠性比國(guó)外同類產(chǎn)品低1-2個(gè)數(shù)量級(jí)，傳感器封裝尚未形成系列、標(biāo)準(zhǔn)和統(tǒng)一接口，部分傳感器工藝裝備研發(fā)與生產(chǎn)被國(guó)外壟斷。我國(guó)傳感器技術(shù)的核心及關(guān)鍵技術(shù)都有待突破，技術(shù)研發(fā)及創(chuàng)新能力亟待提升。

1.企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力不足

其一，我國(guó)的傳感器企業(yè)雖然數(shù)量眾多，但大部分都屬于中小型企業(yè)，且大都面向中低端領(lǐng)域，基礎(chǔ)薄弱，研究水平不高，整體規(guī)模及效益較差。其二，許多企業(yè)都是引用國(guó)外的芯片加工，自主創(chuàng)新能力薄弱，自主研發(fā)的產(chǎn)品較少，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)缺乏合理性，在高端領(lǐng)域幾乎沒有市場(chǎng)份額。

其三，企業(yè)的技術(shù)實(shí)力較弱，很多是與國(guó)外合作或進(jìn)行二次封裝，已經(jīng)突破的科研成果轉(zhuǎn)化率低，產(chǎn)業(yè)發(fā)展后勁不足，綜合實(shí)力較低。從目前市場(chǎng)份額和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力指數(shù)來看，外資或國(guó)際企業(yè)仍占據(jù)著有利地位，國(guó)內(nèi)傳感器企業(yè)的發(fā)展面臨巨大挑戰(zhàn)。

2.國(guó)際差距明顯

盡管中國(guó)傳感器制造行業(yè)取得長(zhǎng)足進(jìn)步，但與國(guó)際發(fā)達(dá)國(guó)家相比仍存在明顯差距。這種差距體現(xiàn)在：產(chǎn)品品種不全、規(guī)格少，系列不全，新品欠缺，技術(shù)指標(biāo)不高;科技創(chuàng)新差，擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品少;工藝裝備落后，產(chǎn)品質(zhì)量差;人才資源匱乏，產(chǎn)業(yè)發(fā)展后勁不足;統(tǒng)籌規(guī)劃不足，科研投資強(qiáng)度偏低，科研設(shè)備落，科研和生產(chǎn)脫節(jié);相關(guān)部門，對(duì)傳感器技術(shù)重要性的認(rèn)識(shí)，滯后于計(jì)算機(jī)技術(shù)和通訊技術(shù)等等。

我國(guó)傳感器行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)分析——利好政策推動(dòng)行業(yè)快速發(fā)展

2014年以來，我國(guó)政府出臺(tái)了《國(guó)家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進(jìn)綱要》、《中國(guó)制造2025》、《“十三五”國(guó)家科技創(chuàng)新規(guī)劃》、《國(guó)務(wù)院關(guān)于積極推進(jìn)“物聯(lián)網(wǎng)+”行動(dòng)的指導(dǎo)意見》等多項(xiàng)戰(zhàn)略性、指導(dǎo)性政策文件，推動(dòng)我國(guó)傳感器及物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)向著融合化、創(chuàng)新化、生態(tài)化、集群化方向加快發(fā)展。

2017年5月，工信部發(fā)布了《智能傳感器產(chǎn)業(yè)三年行動(dòng)指南(2017-2019年)》，聚焦智能終端、物聯(lián)網(wǎng)、智能制造、汽車電子等重點(diǎn)應(yīng)用領(lǐng)域，有效提升了中高端產(chǎn)品供給能力，推動(dòng)了我國(guó)智能傳感器產(chǎn)業(yè)加快發(fā)展。

總體目標(biāo)是：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)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。主要涉及3個(gè)方面：一是產(chǎn)業(yè)規(guī)?？焖賶汛?二是創(chuàng)新能力顯著增強(qiáng);三是生態(tài)體系基本完善。在國(guó)家政策的大力支持下，本土傳感器企業(yè)有望提升技術(shù)從而攝取更多的市場(chǎng)份額。

2017年12月，工信部印發(fā)了《促進(jìn)新一代人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展三年行動(dòng)計(jì)劃(2018-2020年)》，明確提出要重點(diǎn)發(fā)展智能傳感器等相關(guān)產(chǎn)業(yè)，智能傳感器技術(shù)產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)突破，支持微型化及可靠性設(shè)計(jì)、精密制造、集成開發(fā)工具、嵌入式算法等關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)，支持基于新需求、新材料、新工藝、新原理設(shè)計(jì)的智能傳感器研發(fā)及應(yīng)用。

到2020年，壓電傳感器、磁傳感器、紅外傳感器、氣體傳感器等的性能顯著提高，信噪比達(dá)到70dB、聲學(xué)過載點(diǎn)達(dá)到135dB的聲學(xué)傳感器實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，絕對(duì)精度100Pa以內(nèi)、噪音水平0.6Pa以內(nèi)的壓力傳感器實(shí)現(xiàn)商用，弱磁場(chǎng)分辨率達(dá)到1pT的磁傳感器實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。在模擬仿真、設(shè)計(jì)、MEMS工藝、封裝及個(gè)性化測(cè)試技術(shù)方面達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，具備在移動(dòng)式可穿戴、互聯(lián)網(wǎng)、汽車電子等重點(diǎn)領(lǐng)域的系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)能力。

1.物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展

一般來說，物聯(lián)網(wǎng)在結(jié)構(gòu)上通常劃分為感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層三個(gè)部分。其中，感知層作為數(shù)據(jù)采集的源頭，是物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)。在感知層，最重要的組件就是各種各樣的傳感器。

在物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的推動(dòng)下，智能手機(jī)、可穿戴、虛擬現(xiàn)實(shí)、智能硬件、視頻交互與安防監(jiān)控、機(jī)器人、3G/4G通信技術(shù)的普及，5G技術(shù)的探索應(yīng)用，以及它們與家居生活的互聯(lián)互通，都為人們打開了全新的空間與嶄新的用戶體驗(yàn)感，這些都是傳感器應(yīng)用的熱點(diǎn)領(lǐng)域。

在工業(yè)領(lǐng)域，智能化工廠、數(shù)字化工廠同樣需要海量的智能設(shè)備，大數(shù)據(jù)的應(yīng)用、遠(yuǎn)程監(jiān)控等方式的普及應(yīng)用也都對(duì)設(shè)備的數(shù)據(jù)采集和傳輸提出了新的要求。在這樣的背景下，傳感器的使用不僅是實(shí)現(xiàn)智能化生產(chǎn)、智能化工廠的關(guān)鍵，更是推動(dòng)企業(yè)實(shí)現(xiàn)智能制造，擁抱即將或已經(jīng)到來的物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的先決條件。

2.產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)集群化發(fā)展

目前我國(guó)傳感器企業(yè)正努力追趕國(guó)外企業(yè)，并出現(xiàn)了區(qū)域性的傳感器企業(yè)集群。當(dāng)前傳感器的生產(chǎn)企業(yè)主要集中在長(zhǎng)三角地區(qū)，并逐漸形成以北京、上海、南京、深圳、沈陽(yáng)和西安等中心城市為主的區(qū)域空間布局。其中，主要傳感器企業(yè)有接近一半的比例分布在長(zhǎng)三角地區(qū)，其他依次為珠三角、京津地區(qū)、中部地區(qū)及東北地區(qū)等。

長(zhǎng)三角區(qū)域逐漸形成了包括熱敏、磁敏、圖像、稱重、光電、溫度、氣敏等較為完備的傳感器生產(chǎn)體系及產(chǎn)業(yè)配套;珠三角區(qū)域形成了以熱敏、磁敏、稱重、超聲波為主的傳感器產(chǎn)業(yè)體系;東北地區(qū)主要生產(chǎn)MEMS力敏傳感器、氣敏傳感器、濕度傳感器;京津區(qū)域及中部地區(qū)則以產(chǎn)學(xué)研緊密結(jié)合的模式發(fā)展，主要集中于新型傳感器的研發(fā)創(chuàng)新。

3.車用傳感器市場(chǎng)發(fā)展迅速

電動(dòng)車市場(chǎng)起飛，人工智能深度學(xué)習(xí)運(yùn)算也讓自駕車可望成真，全球一線車廠近年來除了積極投入電動(dòng)車或電動(dòng)混合車的開發(fā)，也投下龐大資源布建先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)，目的就是要自駕車時(shí)代早點(diǎn)到來。近幾年電動(dòng)車及自駕車蓬勃發(fā)展，雖然全球汽車銷售量在未來幾年成長(zhǎng)仍然有限，但車用傳感器及微機(jī)電(MEMS)市場(chǎng)成長(zhǎng)正在加速。