目前,全球工業(yè)傳感器市場(chǎng)規(guī)模較大,但主要被國(guó)外巨頭壟斷,代表公司為日本的基恩士、松下集團(tuán)、歐姆龍集團(tuán),德國(guó)的西克、倍加福、易福門(mén)及美國(guó)的邦納等。
第四次工業(yè)革命和工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的日益普及是推動(dòng)工業(yè)傳感器市場(chǎng)增長(zhǎng)的關(guān)鍵因素。就市場(chǎng)價(jià)值而言,亞太地區(qū)在 2020 年主導(dǎo)了工業(yè)傳感器市場(chǎng),按區(qū)域劃分占全球工業(yè)傳感器市場(chǎng)的最大份額。由于中國(guó)是世界主要工業(yè)區(qū)之一,預(yù)計(jì)到 2026 年,亞太地區(qū)的市場(chǎng)份額將通過(guò)中國(guó)市場(chǎng)的推動(dòng)創(chuàng)歷史新高。
1、工業(yè)傳感器的概述
(1)工業(yè)傳感器的定義
自工業(yè)革命以來(lái),人們?yōu)榱颂岣邫C(jī)械自動(dòng)化程度,需要機(jī)器能夠?qū)崟r(shí)反應(yīng)其工作狀態(tài)。為了便于實(shí)時(shí)測(cè)量和控制,早期傳感器便應(yīng)運(yùn)而生。
工業(yè)傳感器是在工業(yè)控制領(lǐng)域應(yīng)用的傳感器,其功能是測(cè)量或感知特定物體的狀態(tài)和變化,并轉(zhuǎn)化為可傳輸、可處理、可存儲(chǔ)的電子信號(hào)或其他形式信息,以指導(dǎo)后續(xù)工作環(huán)節(jié),是工業(yè)控制中實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測(cè)和自動(dòng)控制的首要環(huán)節(jié)。
在工業(yè)自動(dòng)控制系統(tǒng)中,傳感器處于系統(tǒng)前端,其作用相當(dāng)于“感受器官”,能夠在嚴(yán)苛、復(fù)雜環(huán)境中快速、精確地獲取信息,是自動(dòng)控制系統(tǒng)達(dá)到高檢測(cè)水平的基本保證。如缺少工業(yè)傳感器對(duì)信息精確可靠的自動(dòng)檢測(cè),工業(yè)設(shè)備系統(tǒng)的整體信息處理、控制決策等功能就無(wú)法實(shí)現(xiàn)。
(2)工業(yè)傳感器的分類(lèi)
工業(yè)傳感器種類(lèi)繁多、原理各異,目前沒(méi)有統(tǒng)一的分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)。
一般來(lái)說(shuō),工業(yè)傳感器可按以下原則進(jìn)行分類(lèi):按使用場(chǎng)景,可分為光電傳感器、接近傳感器及安全傳感器等;按常見(jiàn)可檢測(cè)的自然現(xiàn)象,可分為光、電、電磁、熱量/溫度、磁性、機(jī)械運(yùn)動(dòng)、放射等工業(yè)傳感器;按輸出信號(hào)的形式,可分為數(shù)字工業(yè)傳感器和模擬工業(yè)傳感器。按使用場(chǎng)景來(lái)區(qū)分工業(yè)傳感器是目前市場(chǎng)上較為通用的分類(lèi)方式。
(3)工業(yè)傳感器的應(yīng)用領(lǐng)域
工業(yè)傳感器用途廣泛,下游應(yīng)用領(lǐng)域眾多,即便是同一客戶(hù),也經(jīng)常會(huì)同時(shí)購(gòu)買(mǎi)不同類(lèi)型的工業(yè)傳感器以滿(mǎn)足其在不同領(lǐng)域的制造需求。隨著智能化工業(yè)傳感器的逐漸普及,其一方面將幫助下游領(lǐng)域企業(yè)實(shí)時(shí)檢測(cè)工業(yè)設(shè)備的運(yùn)作狀況,并預(yù)測(cè)設(shè)備發(fā)生故障的可能性,從而幫助企業(yè)降低維護(hù)成本,并減少設(shè)備停機(jī)時(shí)間來(lái)實(shí)現(xiàn)成本節(jié)約。
另一方面,智能化工業(yè)傳感器的普及也使得工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)成為可能,并進(jìn)一步加速現(xiàn)代工廠在生產(chǎn)效率、質(zhì)量、安全、供應(yīng)鏈、人員、資源調(diào)度等各方面的數(shù)字化管理及優(yōu)化。因此,下游行業(yè)對(duì)智能化工業(yè)傳感器的需求將持續(xù)增加。
2、為什么國(guó)產(chǎn)工業(yè)傳感器一直做不起來(lái)?
原因有如下三點(diǎn):
第一點(diǎn),全球工業(yè)傳感器市場(chǎng)長(zhǎng)期被OMRONicon、Panasonicicon、SICK、KEYENCEicon等國(guó)外品牌占據(jù)。
這些巨頭在半導(dǎo)體新材料與核心技術(shù)專(zhuān)利的布局積累,導(dǎo)致我國(guó)工業(yè)傳感器缺乏核心技術(shù)、低端產(chǎn)品過(guò)剩、產(chǎn)品同質(zhì)化嚴(yán)重。
第二點(diǎn),大部分國(guó)產(chǎn)傳感器廠家缺少底層研發(fā)團(tuán)隊(duì),在光電底層器件和芯片、光學(xué)研發(fā)方面能力不足。
第三點(diǎn)是業(yè)務(wù)方面。由于盈利能力有限,難以建立強(qiáng)大的服務(wù)網(wǎng)絡(luò),客戶(hù)體驗(yàn)差,服務(wù)速度慢,制約了國(guó)產(chǎn)工業(yè)傳感器的發(fā)展。
3、千億級(jí)市場(chǎng)規(guī)模,替代空間大
工業(yè)傳感器是自動(dòng)化領(lǐng)域的底層器件,是智能制造的感知基礎(chǔ)。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的蓬勃發(fā)展,為工業(yè)智能傳感器的發(fā)展提供了更多應(yīng)用場(chǎng)景。
從全球工業(yè)智能傳感器市場(chǎng)產(chǎn)品應(yīng)用方向來(lái)看,生命科學(xué)與健康、機(jī)械加工制造、汽車(chē)、半導(dǎo)體及電子、工業(yè)自動(dòng)化等是其主要的應(yīng)用領(lǐng)域。
根據(jù)MarketsandMarkets的報(bào)告數(shù)據(jù),全球工業(yè)傳感器市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)將從2021年的 206億美元增長(zhǎng)到2026年的319億美元,年復(fù)合增長(zhǎng)率9.1%。
超千億元的市場(chǎng)規(guī)模下,全球工業(yè)傳感器市場(chǎng)更多被歐姆龍、松下、西克等國(guó)外品牌壟斷,替代空間大。目前國(guó)內(nèi)存在低端產(chǎn)品過(guò)剩、產(chǎn)品同質(zhì)化等痛點(diǎn),如何能研發(fā)并掌握核心技術(shù),瞄準(zhǔn)中高端市場(chǎng),是企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵之一。
4、工業(yè)傳感器行業(yè)面臨的機(jī)遇
(1)國(guó)家政策大力支持產(chǎn)業(yè)發(fā)展
為推動(dòng)行業(yè)健康快速發(fā)展,鼓勵(lì)行業(yè)創(chuàng)新,我國(guó)相繼出臺(tái)了一系列政策以支持傳感器行業(yè)發(fā)展。2021 年 1 月,工信部出臺(tái)《基礎(chǔ)電子元器件產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃(2021-2023 年)》提出“重點(diǎn)發(fā)展小型化、低功耗、集成化、高靈敏度的敏感元件,溫度、氣體、位移、速度、光電、生化等類(lèi)別的高端傳感器”。
國(guó)家政策的支持與鼓勵(lì)為傳感器產(chǎn)業(yè)發(fā)展塑造了良好的宏觀環(huán)境,有效推動(dòng)了傳感器行業(yè)的有序、健康、快速發(fā)展。
(2)新技術(shù)賦能工業(yè)制造智能化
一方面,隨著我國(guó)逐漸加快由“中國(guó)制造”向“中國(guó)創(chuàng)造”的轉(zhuǎn)變,中國(guó)的制造業(yè)正在迎來(lái)一場(chǎng)全方面的革命。目前,國(guó)內(nèi)制造業(yè)已涌現(xiàn)出諸多先進(jìn)的生產(chǎn)方式、制造方式及管理理念,如通過(guò)精益生產(chǎn)方式提高設(shè)備的利用率、小批量多品種的生產(chǎn)方式、通過(guò)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)促進(jìn)管理的革新等。
這些先進(jìn)的生產(chǎn)方式及管理理念在代表著我國(guó)制造業(yè)水平不斷提升的同時(shí),也帶來(lái)了企業(yè)對(duì)打造會(huì)“思考”的工廠、會(huì)“思考”的設(shè)備等工業(yè)制造智能化需求全面上升的新挑戰(zhàn)。工業(yè)傳感器將在此進(jìn)程中扮演極為重要的角色。
另一方面,隨著工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能以及 5G 技術(shù)的不斷成熟,新技術(shù)使得工業(yè)生產(chǎn)制造在智能化、自動(dòng)化、降低成本及人工誤差以及提高效率等方面成為可能。全球工業(yè)制造業(yè)將在新技術(shù)的驅(qū)動(dòng)下不斷轉(zhuǎn)型,并持續(xù)帶動(dòng)工業(yè)自動(dòng)化產(chǎn)品的市場(chǎng)需求。
(3)用工成本提高促使自動(dòng)化設(shè)備需求提升
近年來(lái),國(guó)內(nèi)制造業(yè)勞動(dòng)力成本持續(xù)升高,人口老齡化問(wèn)題進(jìn)一步突出;同時(shí),疫情導(dǎo)致的用工荒、用工難問(wèn)題使得我國(guó)制造業(yè)企業(yè)在產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)過(guò)程中面臨著巨大的壓力和挑戰(zhàn)。越來(lái)越多的企業(yè)開(kāi)始采購(gòu)自動(dòng)化、智能化生產(chǎn)設(shè)備以降低用工成本、提高生產(chǎn)效率,促使制造業(yè)對(duì)工業(yè)自動(dòng)化產(chǎn)品需求的進(jìn)一步提升。
5、我國(guó)工業(yè)傳感器行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)
(1)智能化
隨著人工智能、5G、大數(shù)據(jù)、AR/VR、云計(jì)算等信息技術(shù)的快速發(fā)展,智能化成為各行各業(yè)發(fā)展的重要趨勢(shì),工業(yè)傳感器也迎來(lái)新的智能化時(shí)代,以更好地支撐各產(chǎn)業(yè)的智能化發(fā)展。工業(yè)傳感器的智能化通常是通過(guò)在傳感器中內(nèi)置微處理器,使其具有自動(dòng)檢測(cè)、自動(dòng)補(bǔ)償、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、邏輯判斷、功能計(jì)算等功能。
經(jīng)過(guò)近年來(lái)的發(fā)展,智能傳感器在自主感知、自主決策等方面的能力不斷提升,智能化水平持續(xù)提高。盡管目前我國(guó)的大多工業(yè)傳感器企業(yè)仍需通過(guò)低價(jià)機(jī)制搶占中低端市場(chǎng),但在國(guó)家政策的鼓勵(lì)下,近年來(lái)我國(guó)已涌現(xiàn)出如索迪龍、宜科電子及蘭寶傳感等一批以研發(fā)智能化、小型化工業(yè)傳感器為發(fā)展方向的高新技術(shù)企業(yè)。
隨著我國(guó)工業(yè)自動(dòng)化制造產(chǎn)業(yè)鏈的不斷完善、工業(yè)智能化需求的持續(xù)提升、工業(yè)傳感器領(lǐng)域人才技術(shù)儲(chǔ)備的穩(wěn)步增長(zhǎng),我國(guó)工業(yè)傳感器行業(yè)的智能化及高端化趨勢(shì)將進(jìn)一步加快。
(2)國(guó)產(chǎn)化
工業(yè)傳感器作為工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、第四次工業(yè)革命等產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)核心部件之一,對(duì)工業(yè)自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)乃至國(guó)家工業(yè)建設(shè)的發(fā)展具有重要影響,但長(zhǎng)期以來(lái)我國(guó)工業(yè)傳感器進(jìn)口依賴(lài)程度較高,不利于我國(guó)工業(yè)自動(dòng)化和信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展創(chuàng)新,因此工業(yè)傳感器的國(guó)產(chǎn)化需求十分迫切。
近年來(lái),在國(guó)家政策的大力支持下,我國(guó)工業(yè)傳感器產(chǎn)業(yè)受到重點(diǎn)關(guān)注,行業(yè)內(nèi)涌現(xiàn)了一批優(yōu)秀的國(guó)產(chǎn)廠商,逐步形成涵蓋研發(fā)、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、應(yīng)用的完整產(chǎn)業(yè)體系。未來(lái),在國(guó)家的倡導(dǎo)引領(lǐng)下,國(guó)內(nèi)工業(yè)傳感器技術(shù)將不斷進(jìn)步突破,工業(yè)傳感器的國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程將進(jìn)一步加快,進(jìn)口替代趨勢(shì)顯著。
(3)小型化
小型化或微型化是精密設(shè)備發(fā)展的大趨勢(shì),工業(yè)傳感器也不例外。隨著設(shè)備的小型化、精密化,市場(chǎng)上對(duì)能夠在微小空間內(nèi)高精度運(yùn)作的微型工業(yè)傳感器的需求將日益增長(zhǎng)。小型化的工業(yè)傳感器設(shè)計(jì)也能在有效降低產(chǎn)品成本的同時(shí)減少能耗,幫助下游終端客戶(hù)進(jìn)一步降低生產(chǎn)成本。
6、工業(yè)傳感器行業(yè)主要壁壘構(gòu)成
(1)技術(shù)與人才壁壘
工業(yè)傳感器行業(yè)具有技術(shù)密集型特征,對(duì)行業(yè)內(nèi)企業(yè)在專(zhuān)利儲(chǔ)備、生產(chǎn)技術(shù)、制造工藝等方面的積累要求較高,需要企業(yè)具備完善的研發(fā)體系及生產(chǎn)體系。同時(shí),工業(yè)傳感器核心技術(shù)需要涉及諸如物理學(xué)、微電子學(xué)、材料科學(xué)等眾多學(xué)科,對(duì)研發(fā)人才的綜合知識(shí)水平有較高要求。
目前,行業(yè)高端人才均需在企業(yè)經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的專(zhuān)業(yè)培養(yǎng),并積累豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。因此,行業(yè)內(nèi)企業(yè)核心技術(shù)的積累及人才體系的搭建,對(duì)新進(jìn)入者構(gòu)成了較高的壁壘。
(2)資金壁壘
由于下游市場(chǎng)需求變化較快,對(duì)工業(yè)傳感器產(chǎn)品的創(chuàng)新迭代要求較高。行業(yè)內(nèi)企業(yè)在研發(fā)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)線建設(shè)以及銷(xiāo)售網(wǎng)絡(luò)布局等方面都需要持續(xù)不斷的投入,這對(duì)于企業(yè)的資金實(shí)力提出了較高要求。
同時(shí),資金充足的企業(yè)可以提前布局前沿技術(shù)和新的使用場(chǎng)景,并根據(jù)市場(chǎng)需求變化隨時(shí)進(jìn)行研發(fā)創(chuàng)新、產(chǎn)能調(diào)整以及銷(xiāo)售推廣,更容易抓住新的商業(yè)機(jī)會(huì)。因此,較大的資金投入規(guī)模對(duì)行業(yè)新進(jìn)入者形成了較高的資金壁壘。
(3)柔性化生產(chǎn)壁壘
工業(yè)傳感器在各工業(yè)領(lǐng)域都有廣泛應(yīng)用,品類(lèi)眾多,近年來(lái)我國(guó)工業(yè)的快速發(fā)展為本行業(yè)帶來(lái)了龐大的市場(chǎng)需求。與此同時(shí),各領(lǐng)域客戶(hù)由于使用功能及使用場(chǎng)景等的不同,對(duì)工業(yè)傳感器的種類(lèi)、性能、外觀尺寸等需求也千差萬(wàn)別。為滿(mǎn)足不斷擴(kuò)大的客戶(hù)群體需求,并控制生產(chǎn)成本,規(guī)?;a(chǎn)是業(yè)內(nèi)企業(yè)謀求長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的必經(jīng)之路。
與此同時(shí),各領(lǐng)域客戶(hù)差異化極大的產(chǎn)品需求,也要求各工業(yè)傳感器廠商必須不斷提高自身柔性化生產(chǎn)能力,以保障在品質(zhì)穩(wěn)定的前提下及時(shí)交付大規(guī)模訂單。較高的規(guī)?;叭嵝曰a(chǎn)能力需要工業(yè)傳感器企業(yè)在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、工業(yè)設(shè)計(jì)、產(chǎn)線布局、產(chǎn)線設(shè)備改造、人員培訓(xùn)等多個(gè)方面長(zhǎng)期投入和磨合,非新進(jìn)入者短期內(nèi)可以達(dá)到。
(4)大客戶(hù)壁壘
工業(yè)傳感器作為工業(yè)設(shè)備感知外界信息的主要部件,其性能優(yōu)劣、可靠性及穩(wěn)定性對(duì)工業(yè)生產(chǎn)存在至關(guān)重要的影響。
因此,下游規(guī)模較大的客戶(hù),出于自身生產(chǎn)效率、產(chǎn)品品質(zhì)、生產(chǎn)安全及品牌形象等因素的考慮,對(duì)供應(yīng)商的選取標(biāo)準(zhǔn)也較為嚴(yán)苛,通常需要經(jīng)過(guò)資料審核、打樣、送樣等多個(gè)環(huán)節(jié),一般需要耗時(shí)半年以上才能進(jìn)入供應(yīng)鏈,再經(jīng)歷較長(zhǎng)的磨合期才可確立穩(wěn)定合作關(guān)系。
合作關(guān)系一經(jīng)確立,下游客戶(hù)考慮品質(zhì)穩(wěn)定、切換成本等因素,將不會(huì)頻繁更換供應(yīng)商,在一定程度上為新進(jìn)入者設(shè)置了障礙。同時(shí),新進(jìn)入本行業(yè)的企業(yè)往往由于技術(shù)水平、產(chǎn)品品質(zhì)、品牌知名度、生產(chǎn)規(guī)模等方面存在一定劣勢(shì),短期內(nèi)難以取得與大客戶(hù)的合作機(jī)會(huì)。
主要來(lái)源: 普華有策 ,科創(chuàng)板日?qǐng)?bào),談分?jǐn)?shù)聊志愿