黃金時代：論中國傳感器產(chǎn)業(yè)發(fā)展之路

　　在信息化時代中，自然以及生產(chǎn)領(lǐng)域中信息的獲取成為一大難題，隨著不斷深入的研究與發(fā)展，傳感器登上了時代的舞臺。為了實現(xiàn)各行各業(yè)縱向發(fā)展，全球科技對傳感器提出的越來越高的要求是其技術(shù)發(fā)展的強大動力。可以預(yù)料的是，未來傳感器將逐漸朝微型化、智能化、高靈敏化、多功能化、網(wǎng)絡(luò)化以及系統(tǒng)化等方向發(fā)展。

　　傳感器發(fā)展回顧

　　作為一種物理裝置，傳感器通常由敏感元器件組成，主要將檢測到的信息按一定規(guī)律轉(zhuǎn)換為電信號輸出，以滿足信息的傳輸、存儲、顯示、記錄以及控制等要求。換句話說，傳感器使物體有了人體才具有的觸覺、嗅覺以及味覺等感官。

　　傳感器最早出現(xiàn)于工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域，主要被用于提高生產(chǎn)效率。但隨著集成電路以及科技信息的不斷發(fā)展，傳感器逐漸邁入多元化，走向了全球。在這種格局下，過去屬于人與人之間的互聯(lián)網(wǎng)，現(xiàn)在延伸和擴展至萬物互聯(lián)。據(jù)業(yè)內(nèi)人士預(yù)估，至2020年，全球物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)將高達萬億，這也將是通信產(chǎn)業(yè)的下一個風口。

　　在發(fā)展的過程中，日本、美國都曾將傳感器技術(shù)列為改變?nèi)藗兩畹氖蠹夹g(shù)之首。同時，在2005年國際電信聯(lián)盟公布的《ITU互聯(lián)網(wǎng)報告2005：物聯(lián)網(wǎng)》中指出，物聯(lián)網(wǎng)時代即將來臨，傳感器技術(shù)將迎來長足的發(fā)展。

　　從發(fā)展歷程來看，傳感器技術(shù)發(fā)展至今主要經(jīng)歷了結(jié)構(gòu)型傳感器、固體傳感器以及智能傳感器三個時代，且隨著傳感器與MEMS結(jié)合技術(shù)的推出，使得傳感器領(lǐng)域成為全球聚焦的焦點。

　　國內(nèi)外傳感器發(fā)展對比

　　在傳感器制造工藝以及技術(shù)方面，美國、日本以及德國等工業(yè)發(fā)達國家處于國際市場領(lǐng)先地位，三國幾乎壟斷了全球70%的市場，且隨著MEMS工藝技術(shù)的不斷成熟，此增長態(tài)勢將會越發(fā)明顯。

　　據(jù)了解，全球傳感器研發(fā)制造商共6500多家，傳感器種類約2萬多種，我國目前擁有1萬多種。同時，隨著人工智能以及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展，對于傳感器的需求也隨之增加。據(jù)業(yè)者估算，全球傳感器市場規(guī)模在2016-2021年復(fù)合增長率為11%，至2021年市場規(guī)模將高達2000億美元;而2017年中國傳感器市場規(guī)模預(yù)估為2070億元，至2021年將達至5937億元，且市場規(guī)模有望持續(xù)擴大。

　　2013-2016年全球傳感器市場規(guī)模及增長率和2013-2016年中國傳感器市場規(guī)模及增長率數(shù)據(jù)統(tǒng)計圖如下：

　　2013-2016年全球傳感器市場規(guī)模及增長率

　　2013-2016年中國傳感器市場規(guī)模及增長率

　　從圖中可以看出，中國傳感器行業(yè)在2014-2015年出現(xiàn)增長放緩的現(xiàn)象，但是在2015-2016年迅速回升，其主要原因為“中國制造2025”戰(zhàn)略的實施以及傳感器應(yīng)用領(lǐng)域的轉(zhuǎn)移，在2014-2016年中國工業(yè)和汽車電子領(lǐng)域傳感器使用占比約42%，其中發(fā)展最快的為汽車電子以及通信電子市場。

　　據(jù)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，國內(nèi)傳感器主要應(yīng)用于汽車電子、通信電子、消費電子(智能手機及可穿戴設(shè)備等)以及工業(yè)生產(chǎn)等市場。以目前市場使用情況來看，國內(nèi)的主流傳感器為溫度傳感器、壓敏傳感器、光敏傳感器、氣壓傳感器以及重力傳感器等。

　　新型傳感器的應(yīng)用

　　在信息化技術(shù)的不斷發(fā)展中，僅具備感知環(huán)境參數(shù)能力的傳統(tǒng)傳感器已不能滿足發(fā)展的需求?；诖吮尘爸?，智能傳感器、角速度傳感器、近距離感應(yīng)器以及光纖傳感器等新型傳感逐漸出現(xiàn)于市場中，那么它們又如何被用于信息領(lǐng)域呢?

　　智能傳感器：具有采集、處理以及交換信息的能力，是傳感器集成化與微處理機相結(jié)合的產(chǎn)物。主要被用于工業(yè)自動化以及新型電動汽車的電池系統(tǒng)中。

　　角速度傳感器：主要應(yīng)用Coriolis力原理，簡化了設(shè)備結(jié)構(gòu)和電路裝置。主要被用于汽車導航以及需要精確角度測量的場合。

　　近距離傳感器：通過紅外線測距技術(shù)，當手機用戶接聽電話或者裝進口袋時，傳感器可通過紅外線感知手機屏幕前方是否有臉部或者衣服等障礙物，從而實現(xiàn)關(guān)閉屏幕的觸控功能，這樣就可以防止誤操作。

　　光纖感應(yīng)器：具有耐腐蝕、對介質(zhì)的影響小以及較強的抗電磁干擾能力。主要被用于測檢復(fù)印機以及金融終端有關(guān)的設(shè)備。

　　國內(nèi)傳感器挑戰(zhàn)與機遇

　　隨著傳感器在工業(yè)、汽車電子以及智能設(shè)備中發(fā)揮作用越來越大，各國對于其發(fā)展越發(fā)重視。相比美國、日本以及德國等技術(shù)發(fā)達國家，國內(nèi)傳感其產(chǎn)業(yè)主要面臨以下三大挑戰(zhàn)：

　　其一，對于新產(chǎn)品以及自主知識產(chǎn)權(quán)產(chǎn)品開發(fā)意識差;傳感器對于精度以及敏感度要求過高，而國內(nèi)中高檔傳感器產(chǎn)品幾乎90%以上來自于國外，長期對國外的依賴導致國內(nèi)傳感器產(chǎn)業(yè)一直“被牽著鼻子走”。

　　其二，產(chǎn)品技術(shù)標準不明確，核心技術(shù)過少;在研發(fā)方面，無明確的技術(shù)標準，導致生產(chǎn)的傳感器良莠不齊。另一方面，由于人才培養(yǎng)意識過差，導致核心技術(shù)過少，進而出現(xiàn)長期被國外市場壓制的現(xiàn)象。

　　其三，企業(yè)過于分散，競爭力不強;國內(nèi)中小企業(yè)過多、大企業(yè)較少的現(xiàn)象，致使國內(nèi)傳感器市場整體實力太弱。

　　對于國內(nèi)傳感器技術(shù)薄弱的現(xiàn)象，我國政府也制定了一系列有利于傳感器產(chǎn)業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略與政策，如《中國制造2025》與《“十三五”國家科技創(chuàng)新規(guī)劃》等。從各企業(yè)發(fā)展的趨勢來看，國家的政策將是國內(nèi)傳感器產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一劑強心針。

　　小結(jié)：

　　在傳感器產(chǎn)業(yè)發(fā)展的黃金時代中，物聯(lián)網(wǎng)、人工智能以及消費電子等都將成為其發(fā)展的推動力。隨著國內(nèi)政策的實施、核心技術(shù)的不斷突破以及產(chǎn)業(yè)經(jīng)驗的不斷積累，國內(nèi)傳感器產(chǎn)業(yè)將會逐漸縮小與發(fā)達國家的差距，實現(xiàn)質(zhì)的飛躍。