日前,“2015物聯(lián)網(wǎng)感知層產(chǎn)業(yè)高峰論壇”召開,與會的國內(nèi)外專家與企業(yè)家普遍認(rèn)為,聯(lián)合創(chuàng)新將是加速推動我國傳感產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要策略。
兩萬種傳感器
國內(nèi)僅能生產(chǎn)三分之一
近幾年來,隨著信息產(chǎn)業(yè)在國內(nèi)的迅速發(fā)展,引起了國家對信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)越來越高的重視。特別是在國家新發(fā)布的《中國制造2025》中,新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)更被提高到了國家發(fā)展重點(diǎn)領(lǐng)域的首要位置。作為該產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ),中國傳感器行業(yè)的發(fā)展,將對新一代信息化、產(chǎn)業(yè)化發(fā)展起到重要推動作用。
對此,中國電子元件行業(yè)協(xié)會秘書長古群表示,由于物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的推動,中國傳感器行業(yè)的年增長率遠(yuǎn)高于國內(nèi)其他行業(yè)的平均水平,特別是在2015年上半年,這一特征表現(xiàn)得更加明顯,中國傳感器行業(yè)呈現(xiàn)較好的發(fā)展態(tài)勢。然而,與全世界生產(chǎn)的超過2萬種產(chǎn)品品種相比,國內(nèi)僅能生產(chǎn)其中的約1/3,整體技術(shù)含量也較低,是目前急需改變的一個狀態(tài)。
預(yù)測國內(nèi)傳感器行業(yè)的發(fā)展,可以從三個方面來進(jìn)行分析:一是市場需求,或者說市場是否有強(qiáng)大的驅(qū)動力;二是產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ),即是否擁有與產(chǎn)業(yè)相匹配的企業(yè)群;三是技術(shù)支撐,即是否有新技術(shù)的進(jìn)展或突破支撐行業(yè)的快速發(fā)展。
在市場需求方面,國內(nèi)在汽車制造、智能設(shè)備、醫(yī)療設(shè)備、儀器儀表等行業(yè)的產(chǎn)業(yè)規(guī)模很多都已接近或超過了歐美發(fā)達(dá)國家,但作為其中含金量最高的傳感器的應(yīng)用比例,卻遠(yuǎn)低于歐美發(fā)達(dá)國家水平,其中有極大的缺口需要補(bǔ)充。另外,隨著國內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的發(fā)展,一個龐大的新市場也正在逐漸展露出來。
在產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)方面,目前國內(nèi)與傳感器相關(guān)企業(yè)及科研院所已超過1000家,其中部分企業(yè)和研究單位均已形成一定規(guī)模,具有了較好的產(chǎn)業(yè)化基礎(chǔ)。但是,從整體上講,國內(nèi)目前的傳感器生產(chǎn)企業(yè)仍處于無序發(fā)展?fàn)顟B(tài),市場競爭激烈,沒有國際型傳感器生產(chǎn)企業(yè)出現(xiàn),缺乏引導(dǎo)型企業(yè),降低了國內(nèi)傳感器行業(yè)在國際市場上的競爭力。
德國傳感器技術(shù)協(xié)會副主席ChristophKleye認(rèn)為,在各種傳統(tǒng)類型傳感器發(fā)展的基礎(chǔ)上,目前傳感器技術(shù)新的發(fā)展方向主要包括微型化、復(fù)合化、數(shù)據(jù)化等幾個方面。其中微加工技術(shù)(MEMS)的發(fā)展已接近成熟,國際上已開始用于大批量傳感器產(chǎn)品的制造,國內(nèi)也有數(shù)十家企業(yè)和研究單位在從事微加工技術(shù)在傳感器制造方面的應(yīng)用與研究工作。復(fù)合化是一個傳感器可以包含多個功能,它可能是通過微加工技術(shù)在一個芯片上構(gòu)建多個傳感模塊來實(shí)現(xiàn)的,也可能是通過將多個或多種傳感器按一定的方式組合封裝而成的。
可以看出,微加工技術(shù)和精密封裝技術(shù)對傳感器的復(fù)合化有重大的影響。傳感器的數(shù)據(jù)化指數(shù)字信號傳感器以及在數(shù)字信號基礎(chǔ)上開發(fā)的智能傳感器的研究與利用。簡單的智能傳感器包括數(shù)字信號傳感器和部分控制單元模塊,可以實(shí)現(xiàn)探測、自檢、信號處理與轉(zhuǎn)換功能,是一個單獨(dú)的傳感器系統(tǒng);在此基礎(chǔ)上再添加自帶電源或無限通信系統(tǒng),就形成了智能傳感器的概念。總體上說,智能傳感器是一種具有獨(dú)立探測和信號處理與轉(zhuǎn)換能力的、能夠自檢的、有通信功能的、主動式傳感系統(tǒng)。它既可以單獨(dú)使用,也可以作為一個大的傳感器系統(tǒng)的感應(yīng)節(jié)點(diǎn)使用,能夠大量減少大系統(tǒng)的信息處理量,有效降低使用傳感器的技術(shù)門檻,方便用戶的使用和進(jìn)一步開發(fā),可以極大地?cái)U(kuò)張傳感器的應(yīng)用范圍及市場容量。
中國工程院院士、清華大學(xué)副校長尤政表示,國內(nèi)傳感器行業(yè)無論是現(xiàn)狀還是未來發(fā)展前景都處于向好狀態(tài),發(fā)展空間較大。但行業(yè)整體水平偏低,缺乏能夠引領(lǐng)行業(yè)發(fā)展的標(biāo)桿性企業(yè),行業(yè)發(fā)展布局不清晰,這些都是亟待完善的問題。
利用聯(lián)合優(yōu)勢
行內(nèi)企業(yè)共同開發(fā)
國內(nèi)傳感器行業(yè)的發(fā)展目前仍處于發(fā)展期,仍有較大的發(fā)展空間。有專家指出,有5個方面的問題需要特別關(guān)注:第一,國內(nèi)傳感器行業(yè)要解決的是有無問題。相比世界的兩萬余種傳感器類型,國內(nèi)傳感器種類還有大片空白需要填補(bǔ)。第二,數(shù)字傳感器和主動式傳感器的開發(fā),將有效降低下游產(chǎn)品開發(fā)的技術(shù)門檻,為國內(nèi)傳感器應(yīng)用市場的開發(fā)帶來較大的空間。第三,復(fù)合式傳感器在市場應(yīng)用方面具有更大的優(yōu)勢。第四,微型傳感器目前在國內(nèi)開發(fā)的技術(shù)門檻和成本較高,但其巨大的應(yīng)用前景不容忽視。第五,傳感器應(yīng)用方案的開發(fā)將為下游應(yīng)用市場帶來更大活力。
在具體應(yīng)用領(lǐng)域,汽車電子、智能手機(jī)、安防電子、醫(yī)療電子、智能交通、環(huán)境監(jiān)測、電子標(biāo)簽等都屬于傳感器的應(yīng)用大戶。特別是物聯(lián)網(wǎng)行業(yè),需要巨量的數(shù)據(jù)采集信息節(jié)點(diǎn),將對傳感器行業(yè)的發(fā)展起到積極促進(jìn)作用。
國內(nèi)傳感器生產(chǎn)企業(yè)較多,但許多企業(yè)規(guī)模較小,盈利能力不足,很難抵抗未來的風(fēng)險(xiǎn)。國內(nèi)傳感器生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)發(fā)揮自身優(yōu)勢和特點(diǎn),從而獲得較好的發(fā)展機(jī)會。對此,尤政指出,可以考慮以下幾個方面:首先,關(guān)注已有客戶,了解客戶需求,從而增強(qiáng)客戶粘性;其次,利用社會資源,通過產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合或服務(wù)外包的方式強(qiáng)化自身研發(fā)能力,提高新技術(shù)、新產(chǎn)品的市場轉(zhuǎn)化效率;再次,利用聯(lián)合優(yōu)勢,與行內(nèi)企業(yè)合作,共同開發(fā),從而獲得技術(shù)和市場優(yōu)勢;最后,關(guān)注市場變化,開拓市場需求,尋找新的盈利點(diǎn),從而在細(xì)分領(lǐng)域形成優(yōu)勢,也是企業(yè)強(qiáng)化自身能力的一個重要方面。
國家對傳感器行業(yè)發(fā)展的布局與引導(dǎo),對促進(jìn)我國傳感器行業(yè)健康發(fā)展具有重大意義。如通過制定行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),可以使國內(nèi)傳感器行業(yè)的發(fā)展更加規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化;通過引導(dǎo)國內(nèi)科研院所對傳感器發(fā)展關(guān)鍵新技術(shù)的研究,為我國傳感器行業(yè)的未來發(fā)展打好技術(shù)基礎(chǔ);通過制定發(fā)展規(guī)劃為我國傳感器行業(yè)的發(fā)展指出方向等等,都將對我國傳感器行業(yè)的健康發(fā)展起到重要的推動作用。
專家視點(diǎn)
中國工程院院士、清華大學(xué)副校長尤政
我國傳感器高端基礎(chǔ)件對外依存度較高
目前,我國傳感器產(chǎn)業(yè)布局基本形成,也取得了一定的成績。擁有了基本齊全的產(chǎn)品門類,中低檔產(chǎn)品基本滿足市場需求,設(shè)計(jì)、研發(fā)和應(yīng)用水平有了一定的提高。可以說,我國基礎(chǔ)零部件和元器件總量規(guī)模已居世界前列。但我國工業(yè)在國際競爭中仍然處于弱勢地位,與工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比仍存在著階段性差距,高端基礎(chǔ)件對外依存度較高。
具體表現(xiàn)在以下幾個方面:1.產(chǎn)業(yè)集中度較低,中低檔產(chǎn)品產(chǎn)能相對過剩,中高檔傳感器產(chǎn)品幾乎100%從國外進(jìn)口,缺乏龍頭企業(yè);2.研發(fā)及自主創(chuàng)新能力薄弱,核心技術(shù)受制于人,新原理、新開發(fā)鳳毛麟角;3.行業(yè)共性技術(shù)研究缺位,傳感器的設(shè)計(jì)技術(shù)、可靠性技術(shù)、封裝技術(shù)、工藝裝備技術(shù)未有突破;4.政策缺位,在發(fā)展上沒有取得一致共識,管理分散,政策支持分散。
為了促進(jìn)國內(nèi)傳感器行業(yè)的健康發(fā)展,國內(nèi)可以從如下幾個方面進(jìn)行借鑒;1.注重創(chuàng)新和研發(fā);2.注重人才培養(yǎng)體系結(jié)構(gòu)的完善;3.科學(xué)合理地進(jìn)行產(chǎn)業(yè)鏈分工;4.重視頂層設(shè)計(jì),引導(dǎo)產(chǎn)業(yè)發(fā)展;5.加強(qiáng)產(chǎn)業(yè)政策和法規(guī)的有力保障。
中國電子元件行業(yè)協(xié)會秘書長古群
智能家居等新興市場將拉動電子元件行業(yè)
2014年,我國電子元件行業(yè)運(yùn)行情況整體向好,重點(diǎn)骨干企業(yè)實(shí)現(xiàn)銷售收入同比增長10.5%,利潤總額同比增長6.77%。2014年運(yùn)行特點(diǎn)是行業(yè)內(nèi)并購重組活躍、海外擴(kuò)張成果顯著、行業(yè)兩極分化趨勢明顯。2015年,在世界經(jīng)濟(jì)形勢復(fù)蘇緩慢的大背景下,我國宏觀經(jīng)濟(jì)增速下滑,行業(yè)競爭日趨激烈;勞動力成本增長較快,企業(yè)負(fù)擔(dān)加重。但與此同時,我國對核心基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)的重視程度達(dá)到前所未有的新高度,相繼出臺強(qiáng)基工程等多個重大扶持專項(xiàng)。穿戴式設(shè)備、智能家居、高檔數(shù)控機(jī)床和機(jī)器人、新能源汽車、智能電網(wǎng)、醫(yī)療電子等新興市場將有望獲得高增長;3D打印、機(jī)器人、工業(yè)4.0等新的制造技術(shù)將助力電子元件行業(yè)向智能制造轉(zhuǎn)型。針對未來十年電子元件行業(yè)面臨的機(jī)遇與挑戰(zhàn),我國電子元件行業(yè)轉(zhuǎn)型升級的成敗將對“工業(yè)強(qiáng)國”的戰(zhàn)略目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)起到重大影響。
中國電子技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化研究院主任王寶友
需改變傳感器標(biāo)準(zhǔn)缺失嚴(yán)重現(xiàn)狀
傳感器、MEMS和物聯(lián)網(wǎng)感知層都有自己的標(biāo)準(zhǔn)體系,但三者有所不同,MEMS并不等同于傳感器,傳感器也不都應(yīng)用在物聯(lián)網(wǎng)感知層,所以三者是互相交叉的關(guān)系。
目前,國內(nèi)外傳感器相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)總體上缺失嚴(yán)重,主要由以下幾個原因造成:1.市場本身雖然體量大,但是應(yīng)用領(lǐng)域細(xì)分,產(chǎn)品種類多,批量小,標(biāo)準(zhǔn)化難度大;2.作為整機(jī)或系統(tǒng)的前端、配套,一般被整合進(jìn)儀器儀表等終端產(chǎn)品中,自身的標(biāo)準(zhǔn)化未被充分重視;3.每個細(xì)分市場均由幾家大公司控制,用研雙方對于標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一的需求不強(qiáng)烈。
國內(nèi)已經(jīng)在積極修訂SJ標(biāo)準(zhǔn)中標(biāo)齡較長的壓敏、熱敏元件標(biāo)準(zhǔn);同時在MEMS器件、汽車電子和物聯(lián)網(wǎng)總體架構(gòu)領(lǐng)域開展了相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的研究與制定工作;此外在國際標(biāo)準(zhǔn)方面,我們積極組織國內(nèi)相關(guān)單位及專家,逐步制定國際標(biāo)準(zhǔn)。
德國傳感器技術(shù)協(xié)會副主席ChristophKleye
用創(chuàng)新推動工業(yè)傳感器的發(fā)展
當(dāng)前已經(jīng)有數(shù)十億的人類通過互聯(lián)網(wǎng)連接在一起,而今后將有數(shù)百億的機(jī)器通過物聯(lián)網(wǎng)連接在一起。傳感器是連接自然世界和電子信息世界的橋梁,物與物之間的協(xié)作離不開數(shù)字式傳感器。可以預(yù)見在不久的將來,將有越來越多的傳感器被運(yùn)用到可穿戴式設(shè)備、智能家居、智能工廠、自動駕駛、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)和工業(yè)4.0中,工業(yè)產(chǎn)品的智能化發(fā)展將成為傳感器市場的強(qiáng)大驅(qū)動力。在過去十年中,中國的工業(yè)發(fā)展為數(shù)控機(jī)床和工業(yè)傳感器等產(chǎn)品帶來了很多機(jī)會;然而在下一個十年,我們的傳感器如果不和物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展趨勢相結(jié)合,則很難繼續(xù)保持強(qiáng)勁的發(fā)展勢頭。
為了適應(yīng)未來的發(fā)展,我們的傳感器需要在復(fù)雜性、功能性和安全性方面進(jìn)行創(chuàng)新和突破。數(shù)字化的界面、智能的實(shí)時信號處理能力、傳感器自帶的安全功能和較高的可靠性,以及定制化的產(chǎn)品,全都是未來傳感器發(fā)展的趨勢。傳感器廠商需要加強(qiáng)和客戶的合作,為客戶量身打造適合他們應(yīng)用的產(chǎn)品,帶給客戶獨(dú)一無二的價值。
漢威電子股份有限公司董事長任紅軍
探索“互聯(lián)網(wǎng)”時代傳感器產(chǎn)業(yè)
新技術(shù)浪潮正在襲向各行各業(yè)和社會的各個角落,這是一個巨變的時代,傳感器無處不在。從感知層,到傳輸層,再到應(yīng)用層,涉及方方面面,與之相關(guān)的各個企業(yè)和機(jī)構(gòu),共同組成一個個生態(tài)圈。
生態(tài)圈具有如下特征:1.組織形態(tài)的變化:互聯(lián)網(wǎng)的高度公開、便捷,導(dǎo)致企業(yè)組織邊界逐步模糊,趨于社群化。2.客戶需求的變化:不再是簡單的產(chǎn)品和服務(wù)購買,往往會有更全面系統(tǒng)的需求。這導(dǎo)致產(chǎn)品和服務(wù)高度復(fù)雜化,超出了獨(dú)立產(chǎn)品或者單個企業(yè)的滿足能力,需要更多的相關(guān)企業(yè)、產(chǎn)品、服務(wù)形成有機(jī)的組合才能滿足客戶需求。3.競爭優(yōu)勢的泛在化:生態(tài)圈在技術(shù)、市場方面的協(xié)同效應(yīng)會轉(zhuǎn)化成競爭優(yōu)勢,表現(xiàn)在業(yè)務(wù)技術(shù)的各個層面。
未來的競爭,是生態(tài)圈的競爭,企業(yè)或者自行組建產(chǎn)業(yè)生態(tài)圈子,或者尋找合適的圈子加入其中,否則在競爭中就會處于從屬、被動地位。因此,企業(yè)應(yīng)該量力而行,根據(jù)企業(yè)定位和發(fā)展階段積極應(yīng)對。
廣東奧迪威傳感科技股份有限公司董事長張曙光
《中國制造2025》對中國傳感器行業(yè)是一次機(jī)遇
《中國制造2025》強(qiáng)調(diào)了制造業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的主體,對于中國傳感器行業(yè)來說,這是一次機(jī)遇,也是一個挑戰(zhàn)。
目前,國外企業(yè)在全球傳感器市場中的占比超過70%,大型傳感器企業(yè)技術(shù)研發(fā)基礎(chǔ)雄厚,均形成了各自的技術(shù)優(yōu)勢,整體市場的競爭格局已初步確立。通過兼并重組,掌握技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和專利,在“高、精、尖”傳感器和新型傳感器市場上逐步形成壟斷地位。在大企業(yè)的競爭壓力下,中小企業(yè)可向“?。ㄖ校┒?、小而專”的方向發(fā)展,開發(fā)專有技術(shù),產(chǎn)品定位特定細(xì)分市場。
中國傳感器行業(yè)發(fā)展的著力點(diǎn)包括如下幾個方面:1.升級傳統(tǒng)模擬傳感器的制造工藝及技術(shù),提高競爭力。2.依托于中國市場,與國際大型芯片商配合設(shè)計(jì)傳感器應(yīng)用方案,加快市場導(dǎo)入速度,降低應(yīng)用成本。3.建議政策上推動MEMS傳感器技術(shù)從重點(diǎn)行業(yè)向民用市場擴(kuò)散,形成產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)。4.與大學(xué)、科研院所合作,跟蹤和研究新型傳感器的原理
隨著世界制造產(chǎn)業(yè)的更新與轉(zhuǎn)移,亞太地區(qū)成為最有潛力的未來市場,未來幾年亞太地區(qū)市場份額將持續(xù)增長,預(yù)計(jì)2016年將提高到38.1%。我們認(rèn)為,中國在傳感器市場還有很大的增長空間。
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