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智能硬件

2019年中國傳感器市場:水平落后但發展迅速

前瞻產業研究院 2019-06-11

摘要 傳感器作為現代科技的前沿技術,被認為是現代信息技術的三大支柱之一,也是國內外公認的最具有發展前途的高技術產業。

????【CPS中安網 cps.com.cn】傳感器作為現代科技的前沿技術,被認為是現代信息技術的三大支柱之一,也是國內外公認的最具有發展前途的高技術產業。正因此,全球各國都極為重視傳感器制造行業的發展,投入了大量資源予以支持。

  

  經過多年的發展,傳感器技術大體可分為三代:

  第一代是結構型傳感器,利用結構參量變化來感受和轉化信號;

  第二代是20世紀70年代發展起來的固體型傳感器,這種傳感器由半導體、電介質、磁性材料等固體元件構成,是利用材料某些特性制成;

  第三代傳感器是智能傳感器,是微型計算機技術與檢測技術相結合的產物。

  未來我國傳感器市場規模將超2500億

  據前瞻產業研究院發布的《中國傳感器制造行業發展前景與投資預測分析報告》統計數據顯示,2015年中國傳感器市場規模為995億元,同比增長15%。到了2016年中國傳感器市場規模突破千億元,達到了1126億元,同比增長13.2%。截止到2017年末中國傳感器市場規模增長為約1300億元,同比增長15.5%。初步測算2018年我國傳感器市場規模達到1472億元左右。

  根據相關機構預測:預測2019年我國傳感器市場規模將達1660億元左右。2021年我國傳感器市場規模突破2000億元,并預測在2023年我國傳感器市場規模增長至2580億元左右,2019-2023年均復合增長率約為11.65%。

  我國傳感器行業發展痛點分析——關鍵技術有待突破

  首先,國內傳感器在高精度、高敏感度分析、成分分析和特殊應用等高端方面與國際水平差距巨大,中高檔傳感器產品幾乎完全從國外進口,絕大部分芯片依賴國外,國內缺乏對新原理、新器件和新材料傳感器的研發和產業化能力。

  其次,在設計技術、封裝技術、裝備技術等方面存在的差距也較大。國內尚無一套有自主知識產權的傳感器設計軟件,國產傳感器可靠性比國外同類產品低1-2個數量級,傳感器封裝尚未形成系列、標準和統一接口,部分傳感器工藝裝備研發與生產被國外壟斷。我國傳感器技術的核心及關鍵技術都有待突破,技術研發及創新能力亟待提升。

  1.企業競爭實力不足

  其一,我國的傳感器企業雖然數量眾多,但大部分都屬于中小型企業,且大都面向中低端領域,基礎薄弱,研究水平不高,整體規模及效益較差。其二,許多企業都是引用國外的芯片加工,自主創新能力薄弱,自主研發的產品較少,產品結構缺乏合理性,在高端領域幾乎沒有市場份額。

  其三,企業的技術實力較弱,很多是與國外合作或進行二次封裝,已經突破的科研成果轉化率低,產業發展后勁不足,綜合實力較低。從目前市場份額和市場競爭力指數來看,外資或國際企業仍占據著有利地位,國內傳感器企業的發展面臨巨大挑戰。

  2.國際差距明顯

  盡管中國傳感器制造行業取得長足進步,但與國際發達國家相比仍存在明顯差距。這種差距體現在:產品品種不全、規格少,系列不全,新品欠缺,技術指標不高;科技創新差,擁有自主知識產權的產品少;工藝裝備落后,產品質量差;人才資源匱乏,產業發展后勁不足;統籌規劃不足,科研投資強度偏低,科研設備落,科研和生產脫節;相關部門,對傳感器技術重要性的認識,滯后于計算機技術和通訊技術等等。

  我國傳感器行業發展趨勢分析——利好政策推動行業快速發展

  2014年以來,我國政府出臺了《國家集成電路產業發展推進綱要》、《中國制造2025》、《“十三五”國家科技創新規劃》、《國務院關于積極推進“物聯網+”行動的指導意見》等多項戰略性、指導性政策文件,推動我國傳感器及物聯網產業向著融合化、創新化、生態化、集群化方向加快發展。

  2017年5月,工信部發布了《智能傳感器產業三年行動指南(2017-2019年)》,聚焦智能終端、物聯網、智能制造、汽車電子等重點應用領域,有效提升了中高端產品供給能力,推動了我國智能傳感器產業加快發展。

  總體目標是:到2019年,我國智能傳感器產業取得明顯突破,產業生態較為完善,涌現出一批創新能力較強的國際先進企業,技術水平穩步提升,產品結構不斷優化,供給能力有效提高。主要涉及3個方面:一是產業規??焖賶汛?;二是創新能力顯著增強;三是生態體系基本完善。在國家政策的大力支持下,本土傳感器企業有望提升技術從而攝取更多的市場份額。

  2017年12月,工信部印發了《促進新一代人工智能產業發展三年行動計劃(2018-2020年)》,明確提出要重點發展智能傳感器等相關產業,智能傳感器技術產品實現突破,支持微型化及可靠性設計、精密制造、集成開發工具、嵌入式算法等關鍵技術研發,支持基于新需求、新材料、新工藝、新原理設計的智能傳感器研發及應用。

  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,信噪比達到70dB、聲學過載點達到135dB的聲學傳感器實現量產,絕對精度100Pa以內、噪音水平0.6Pa以內的壓力傳感器實現商用,弱磁場分辨率達到1pT的磁傳感器實現量產。在模擬仿真、設計、MEMS工藝、封裝及個性化測試技術方面達到國際先進水平,具備在移動式可穿戴、互聯網、汽車電子等重點領域的系統方案設計能力。

  1.物聯網產業發展

  一般來說,物聯網在結構上通常劃分為感知層、網絡層和應用層三個部分。其中,感知層作為數據采集的源頭,是物聯網實現的基礎。在感知層,最重要的組件就是各種各樣的傳感器。

  在物聯網產業的推動下,智能手機、可穿戴、虛擬現實、智能硬件、視頻交互與安防監控、機器人、3G/4G通信技術的普及,5G技術的探索應用,以及它們與家居生活的互聯互通,都為人們打開了全新的空間與嶄新的用戶體驗感,這些都是傳感器應用的熱點領域。

  在工業領域,智能化工廠、數字化工廠同樣需要海量的智能設備,大數據的應用、遠程監控等方式的普及應用也都對設備的數據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現智能化生產、智能化工廠的關鍵,更是推動企業實現智能制造,擁抱即將或已經到來的物聯網時代的先決條件。

  2.產業呈現集群化發展

  目前我國傳感器企業正努力追趕國外企業,并出現了區域性的傳感器企業集群。當前傳感器的生產企業主要集中在長三角地區,并逐漸形成以北京、上海、南京、深圳、沈陽和西安等中心城市為主的區域空間布局。其中,主要傳感器企業有接近一半的比例分布在長三角地區,其他依次為珠三角、京津地區、中部地區及東北地區等。

  長三角區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體系及產業配套;珠三角區域形成了以熱敏、磁敏、稱重、超聲波為主的傳感器產業體系;東北地區主要生產MEMS力敏傳感器、氣敏傳感器、濕度傳感器;京津區域及中部地區則以產學研緊密結合的模式發展,主要集中于新型傳感器的研發創新。

  3.車用傳感器市場發展迅速

  電動車市場起飛,人工智能深度學習運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車或電動混合車的開發,也投下龐大資源布建先進駕駛輔助系統(ADAS),目的就是要自駕車時代早點到來。近幾年電動車及自駕車蓬勃發展,雖然全球汽車銷售量在未來幾年成長仍然有限,但車用傳感器及微機電(MEMS)市場成長正在加速。

責任編輯:yxshi


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