中國(guó)傳感器發(fā)展與國(guó)外傳感器的發(fā)展有何差距?

時(shí)間:2022-09-28

來源:知識(shí)自動(dòng)化

導(dǎo)語:傳感器與高端芯片、工業(yè)軟件一起被稱為拓展和征戰(zhàn)數(shù)字世界疆域的三大“利劍”,是衡量一國(guó)數(shù)字化競(jìng)爭(zhēng)力的重要關(guān)鍵產(chǎn)品,是贏得數(shù)字時(shí)代戰(zhàn)略競(jìng)爭(zhēng)的殺手锏。

  目前,全球傳感器市場(chǎng)主要由美國(guó)、日本和德國(guó)幾家龍頭企業(yè)主導(dǎo)。 美國(guó)、日本、德國(guó)和中國(guó)合計(jì)占全球傳感器市場(chǎng)份額的72%,其中中國(guó)約占11%。在手機(jī)射頻傳感器領(lǐng)域,幾乎都是美國(guó)博通、Qorvo的天下;在工業(yè)測(cè)量領(lǐng)域,則是博世、霍尼韋爾的地盤。在智能手機(jī)和智能網(wǎng)聯(lián)汽車現(xiàn)在越來越火爆的MEMS傳感器,博世獨(dú)占天下20%。

  當(dāng)前我國(guó)正在加快數(shù)字化轉(zhuǎn)型、推進(jìn)數(shù)字中國(guó)建設(shè),傳感器產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為支撐萬物互聯(lián)、萬物智能的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè),各領(lǐng)域數(shù)字化轉(zhuǎn)型進(jìn)程和深度跟傳感器產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新水平、產(chǎn)品供給能力等因素的重要技術(shù)產(chǎn)品,但我國(guó)較多領(lǐng)域傳感器技術(shù)產(chǎn)品對(duì)外依存度較大,部分領(lǐng)域傳感器技術(shù)產(chǎn)品供應(yīng)商選擇十分有限,存在嚴(yán)重安全發(fā)展隱患。

  中國(guó)僅僅在少量的傳感器領(lǐng)域,如消費(fèi)者傳感器的耳機(jī)用MEMS傳感器,有歌爾、瑞聲等廠家搶回來一部分地盤。在絕大部分工業(yè)領(lǐng)域的高端場(chǎng)合,基本都是淪陷。在化工廠應(yīng)用廣泛的差壓變送器,中國(guó)有兩家儀表廠商的出貨量超過30萬臺(tái),但它們所使用的傳感器,分別來自日本橫河和美國(guó)艾默生。而唯一能夠提供第三方的傳感器,則在2019年被美國(guó)一家公司收購(gòu)。如果一旦斷供,化工廠將面臨停產(chǎn)的風(fēng)險(xiǎn)。

  01、傳感器的重要意義

  杠桿作用巨大

  傳感器在國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展各領(lǐng)域中有著極為廣泛的應(yīng)用,智能手機(jī)、智能家居、智慧樓宇、智能汽車、智慧交通、智慧物流、智能制造、智慧醫(yī)療、應(yīng)急救災(zāi)、疫情防控等各領(lǐng)域應(yīng)用無處不在。傳感器安裝應(yīng)用是產(chǎn)品智能提檔、社會(huì)治理提升、服務(wù)升級(jí)的重要保障?,F(xiàn)代智能產(chǎn)品中,傳感器是一個(gè)不可或缺的部件,傳感器嵌入能顯著提升產(chǎn)品智能化水平,提升產(chǎn)品附加值。傳感器在治安防控、環(huán)境保護(hù)、安全生產(chǎn)、應(yīng)急救災(zāi)、市場(chǎng)管理等社會(huì)治理領(lǐng)域應(yīng)用,能夠?qū)崿F(xiàn)在線數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集,顯著提升態(tài)勢(shì)感知水平,提升實(shí)時(shí)治理水平。傳感器應(yīng)用擴(kuò)大了信息采集范圍,提升了信息采集反饋交互效率,提高了信息采集能力,是促進(jìn)信息流高效引領(lǐng)技術(shù)流、資金流、人才流、物資流的重要技術(shù)產(chǎn)品保障。

  技術(shù)高度密集

  傳感器是現(xiàn)代智能產(chǎn)品中極為關(guān)鍵的核心部件,在移動(dòng)智能終端、智能網(wǎng)聯(lián)汽車、智能家居、醫(yī)療設(shè)備、智能裝備、數(shù)控儀器儀表等高端電子信息物理系統(tǒng)中,傳感器都是關(guān)鍵的核心部件,決定系統(tǒng)的能力、功效和品質(zhì),扮演著極為關(guān)鍵作用。以智能手機(jī)為例,高端智能手機(jī)中的傳感器多達(dá)十多款,包括圖像(攝像頭)、聲音(麥克風(fēng))、信號(hào)(天線)、壓力(觸摸屏)、角速度(陀螺儀)、磁力、距離、光線、溫度、氣壓、加速度、心率、指紋等各類傳感器,每個(gè)傳感器的功能和性能都關(guān)系到手機(jī)功能和品質(zhì)。傳感器是技術(shù)高度密集產(chǎn)品,對(duì)原材料、關(guān)鍵技術(shù)、制造工藝、工具軟件等都有嚴(yán)格要求,對(duì)穩(wěn)定性、可靠性、耐用性和一致性都有嚴(yán)格要求,各領(lǐng)域高端傳感器與工業(yè)軟件一樣,都是產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)殺手锏,掌握著產(chǎn)業(yè)發(fā)展的命脈,把控著產(chǎn)業(yè)鏈價(jià)值分配。

  數(shù)字轉(zhuǎn)型關(guān)鍵

  傳感器是打通物理世界和數(shù)字世界的信息流動(dòng)的橋梁,是虛擬現(xiàn)實(shí)、數(shù)字孿生、元宇宙等產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)性技術(shù),是推進(jìn)信息化和工業(yè)化深度融合關(guān)鍵所在,離開了形形色色的傳感器,物理世界和數(shù)字世界是隔離的,數(shù)字技術(shù)賦能經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的作用就會(huì)大幅削弱。以快遞物流行業(yè)為例,近年來我國(guó)快遞物流行業(yè)作業(yè)效率快速提升,離不開快遞行業(yè)各個(gè)環(huán)節(jié)數(shù)字化改造,讓各種安裝有傳感設(shè)備的自動(dòng)化數(shù)字設(shè)備替代了人類作業(yè),簡(jiǎn)化了信息處理過程,大大提升快遞物流在收攬、分揀、配送過程中的作業(yè)效率。當(dāng)前,我國(guó)工業(yè)企業(yè)在推進(jìn)兩化融合過程中,制約工業(yè)企業(yè)數(shù)字化改造最大的瓶頸技術(shù)之一便是工業(yè)傳感器技術(shù),傳感器產(chǎn)品種類譜系不全、性價(jià)比不高、穩(wěn)定性和可靠性差、產(chǎn)品不耐用等諸多因素制約了工業(yè)企業(yè)數(shù)字化改造,影響了工業(yè)企業(yè)智能化水平提升。

  關(guān)系安全發(fā)展

  光線、聲音、距離、圖像、指紋、重力、溫度、地磁、氣壓、加速度、紅外、角速度、電磁波等各類傳感器在現(xiàn)代智能產(chǎn)品中有著廣泛應(yīng)用,根據(jù)產(chǎn)品功能和性能要求,對(duì)傳感器精度、可靠性、耐用性等都有不同要求。我國(guó)各領(lǐng)域傳感器普遍存在種類譜系不全、低端過剩、高端緊缺等問題,較多傳感器從體積上看似微不足道,但從功能和作用上看則是不可或缺,較多智能系統(tǒng)功能和性能受限于傳感器水平,重點(diǎn)行業(yè)較多高端領(lǐng)域傳感器由于國(guó)內(nèi)無法自給,對(duì)國(guó)外企業(yè)供應(yīng)依存度較大,一旦發(fā)生制裁斷供,則會(huì)影響安全發(fā)展。

  02、前不著村后不著店的困境

  傳感器是一個(gè)非常特殊的行業(yè)。它的產(chǎn)值低,中國(guó)市場(chǎng)有2100億人民幣的產(chǎn)值,但卻有3萬種產(chǎn)品,以形形色色的方式塞滿每個(gè)角落。中國(guó)大約有1800多家傳感器企業(yè),很多都是小企業(yè)。到處都是小火苗,很難扶持,抵御風(fēng)險(xiǎn)的能力也很弱。即使大企業(yè),利潤(rùn)率也很低。全球MEMS最大的公司美國(guó)博通每年收入200多億美元,利潤(rùn)率可以達(dá)到55%;而全球第6大MEMS公司,也就是中國(guó)耳機(jī)制造商歌爾旗下的歌爾微,年收入在30多億,但利潤(rùn)率只有10-15%。這種巨大的利潤(rùn)差距,使得企業(yè)的研發(fā)投入很難加強(qiáng)。更不用提眾多收入徘徊在幾千萬和數(shù)億人民幣的中小企業(yè)。

  傳感器的原理透明,但工藝非常復(fù)雜,是制造業(yè)中少見的帶有“手藝”氣息的工業(yè)品,技術(shù)訣竅都是深藏在工藝之中。它很難有爆發(fā)性的突破,這也使得傳感器融資困難,投資者很容易望而卻步。

  傳感器是一個(gè)“前不著村、后不著店”的小產(chǎn)業(yè)。它的前面高度依靠芯片、材料、電子信號(hào)板的突破,而后面則需要依靠?jī)x表制造商、工程集成商,才能最終到達(dá)用戶。因此,傳感器要靠這個(gè)行業(yè)自己的力量來發(fā)展其實(shí)是孤單無助的。全球海洋運(yùn)輸?shù)牡退俅冒l(fā)動(dòng)機(jī)完全被兩家壟斷:德國(guó)的MAN和芬蘭的瓦錫蘭。調(diào)速器是船舶發(fā)動(dòng)機(jī)的心臟,而這兩家往往指定美國(guó)的WOODWARD電子調(diào)速器,而后者則往往只采用挪威最大的軍火商與海工設(shè)備制造商——康士伯的傳感器。MAN是船用低速發(fā)動(dòng)機(jī)的壟斷者,對(duì)專利授權(quán)制造都有嚴(yán)格的要求,不允許輕易更換零部件;而美國(guó)Woodward的電子調(diào)速器,幾乎壟斷了船用低速機(jī);康士伯的轉(zhuǎn)速傳感器,則是在皇冠上的珍珠。

  這意味著,要想打破船用核心傳感器的技術(shù)壟斷,外圍至少還有兩層壟斷局面需要突破。

  03、中國(guó)傳感器發(fā)展與國(guó)外的差距

  國(guó)產(chǎn)傳感器廠商占據(jù)中低端市場(chǎng) 從發(fā)展趨勢(shì)來看,國(guó)產(chǎn)傳感器廠商存在三種情況:

  1、民營(yíng)企業(yè)或合資企業(yè)的產(chǎn)品占據(jù)中低端市場(chǎng),傳統(tǒng)技術(shù)和裝備手段能夠滿足大部分產(chǎn)品的制造要求,市場(chǎng)發(fā)展良好。

  2、隨著物聯(lián)網(wǎng)等新興產(chǎn)業(yè)的興起,傳感器產(chǎn)業(yè)已成為世界各國(guó)競(jìng)相發(fā)展高新技術(shù)的重要領(lǐng)域。 近年來,我國(guó)傳感器產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速,應(yīng)用模式日趨成熟。但由于產(chǎn)業(yè)檔次低、技術(shù)創(chuàng)新能力差,國(guó)內(nèi)傳感器行業(yè)呈現(xiàn)低端過剩、中高端被國(guó)外壟斷的市場(chǎng)格局。

  目前,我國(guó)傳感器產(chǎn)品約有6000多種,而國(guó)外則有2萬多種,遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足國(guó)內(nèi)市場(chǎng)需求。中高端傳感器進(jìn)口占比80%,傳感器芯片進(jìn)口率達(dá)90%,本土化存在巨大差距。

  3、國(guó)有企業(yè)發(fā)展處于平穩(wěn)增長(zhǎng)狀態(tài),一般來說,他們跟不上國(guó)外最新技術(shù)發(fā)展的步伐。除少數(shù)廠商外,整體差距趨于拉大,這是由于傳感器技術(shù)的快速發(fā)展,工藝和制造設(shè)備的快速更新,以及國(guó)內(nèi)許多制造商無法制造新設(shè)備,而單臺(tái)設(shè)備的價(jià)格從幾十萬到上百萬不等。

  04、我國(guó)傳感器發(fā)展差距的主要原因

  核心制造技術(shù)嚴(yán)重落后于國(guó)外,國(guó)內(nèi)產(chǎn)品差強(qiáng)人意

  國(guó)外傳感器的新技術(shù)、新產(chǎn)品、新工藝、新材料不斷涌現(xiàn)。傳感器的數(shù)字化、智能化、小型化已成為趨勢(shì)。大部分產(chǎn)品已經(jīng)成為現(xiàn)實(shí),并且在不斷地改進(jìn)和升級(jí)。研發(fā)領(lǐng)域與國(guó)外基本相同,但由于部分核心制造工藝技術(shù)嚴(yán)重落后于國(guó)外,在深度和廣度上存在較大差異。

  是技術(shù)裝備落后,產(chǎn)品質(zhì)量差

  從技術(shù)上看,由于國(guó)產(chǎn)傳感器生產(chǎn)技術(shù)和工藝設(shè)備相對(duì)落后,微加工技術(shù)和封裝技術(shù)不夠先進(jìn),人工操作較多,檢測(cè)方法不規(guī)范等,主要性能指標(biāo)1-2個(gè)訂單 數(shù)量級(jí)比國(guó)外還差。使用壽命相差2-3級(jí),因此,在化工、電站、冶金、石油、環(huán)保、機(jī)械等領(lǐng)域的重大項(xiàng)目中,很多高性能傳感器仍然依賴進(jìn)口。

  人力資源不足,產(chǎn)業(yè)發(fā)展不足

  傳感器及其產(chǎn)業(yè)的特點(diǎn)之一就是技術(shù)密集,而由于技術(shù)密集,自然也需要人才密集。從目前國(guó)內(nèi)情況看,能夠滿足當(dāng)今傳感器技術(shù)發(fā)展需要的高水平科研團(tuán)隊(duì)、中青年科技專家、技術(shù)管理人員和學(xué)術(shù)帶頭人相對(duì)缺乏,行業(yè)技術(shù)升級(jí)步伐緩慢,產(chǎn)業(yè)發(fā)展后勁不足。

  05、國(guó)外傳感器有何借鑒?

  傳感器的企業(yè)主要有美國(guó)、日本、德國(guó)、英國(guó)、瑞士,也有散落在歐洲的一些國(guó)家。細(xì)究起來,這些企業(yè)主要是三種戰(zhàn)術(shù),將一個(gè)不起眼、不入眼、不聲張的行業(yè),整得風(fēng)生水起。這正是我們可以借鑒的方式。

  策略1:八爪魚

  很多傳感器廠家,采用了集團(tuán)跟隨的戰(zhàn)略,與更大體量的儀表或者電子公司相結(jié)合。反過來說,一些工業(yè)巨頭的集團(tuán)發(fā)展策略,對(duì)傳感器采用了明顯的品牌矩陣布局。它通過多品牌、多產(chǎn)品在不同領(lǐng)域交叉組合,從而形成了一種八爪魚術(shù)。

  作為制造強(qiáng)國(guó),美國(guó)盡管有很多低端制造已經(jīng)永久性地流離本土,很多大牌制造商工廠都在中國(guó),例如霍尼韋爾在中國(guó)大陸2020年就有21家生產(chǎn)工廠。但是,這只是一個(gè)表象。美國(guó)在工業(yè)高端制造業(yè)依然處于制造食物鏈的訂單支配地位。一層控制一層,多個(gè)觸角伸展在不同的行業(yè)。亦軍亦民,亦橫亦縱,亦整機(jī)亦零部件,美國(guó)制造業(yè)呈現(xiàn)了一種獨(dú)特的形態(tài),來控制工業(yè)食物鏈。通過集團(tuán)化優(yōu)勢(shì)和多元化觸角,就像是一只八爪魚,確保即使是在細(xì)分市場(chǎng)上只有幾千萬收入的子品牌依然能夠生存。美國(guó)儀表廠商與傳感器廠商之間,往往采用手心、手背的合體關(guān)系,傳感器既可以為其他品牌供貨,也可以同時(shí)確保自己在儀器儀表的核心競(jìng)爭(zhēng)力。

  八爪魚采用了兩層供應(yīng)鏈的防控方式。既有第一控鏈,如儀表:它能控制測(cè)量的入口,而且產(chǎn)值容易做大;又有第二控鏈,如傳感器作為防守鏈。量大面廣但體量甚小的傳感器,在美國(guó)八爪魚的護(hù)衛(wèi)方式下,獲得了穩(wěn)定的增長(zhǎng)。一個(gè)中心,八面玲瓏。八爪魚戰(zhàn)術(shù)撐起了金字塔尖相對(duì)狹小的市場(chǎng)。

  全球儀表收入排名Top10以內(nèi)的美國(guó)阿美泰克,2021財(cái)年收入52億美元(比2020年大漲20%,很拉風(fēng)的一年),下面有十多個(gè)儀表與傳感器品牌。其中的溫度、壓力、燃油、液位等傳感器,可以用在商業(yè)航空、軍事、工業(yè)領(lǐng)域。幾乎所有的飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)都會(huì)使用它的傳感器。它專門有一個(gè)傳感器、測(cè)試與校準(zhǔn)部門STC。從這個(gè)部門的名字可以看出來,傳感器首當(dāng)其沖,但是,它還是跟測(cè)試等其它業(yè)務(wù)纏繞在一起。而這個(gè)部門,不過是阿美特克電子儀器集團(tuán)的一部分。同樣,它還有一個(gè)部門是測(cè)量與動(dòng)力部門MPS,同樣有傳感器業(yè)務(wù)與之相匹配。它在2021年底收購(gòu)的英國(guó)Alphasense,則是面向空氣質(zhì)量的傳感器。這個(gè)公司年銷售額只有2億人民幣。然而,這可是全球第二大電化學(xué)傳感器。德國(guó)人喜歡“隱形冠軍”的說法,其實(shí)很多傳感器公司就是“微型冠軍”,年收入在5億元人民幣之下。它們像是石頭縫隙里面尖銳的牙齒,在確定的應(yīng)用場(chǎng)景之下,它們獨(dú)一無二。這就是傳感器令人驚嘆的生態(tài)。當(dāng)然,它現(xiàn)在需要賣身給大的儀表廠家,這就是傳感器的生存之道吧。全球第一的英國(guó)電化學(xué)傳感器City,也委身于工業(yè)巨頭霍尼韋爾。從而造就了傳感器領(lǐng)域的八角章魚術(shù)。這四個(gè)來自美國(guó)、加拿大、德國(guó)和英國(guó)的公司,分別被并入到機(jī)電一體化集團(tuán)和和電子工業(yè)集團(tuán)??梢钥闯觯瑑x表集團(tuán)也都是在世界版圖里面找獵物,全球視野的收購(gòu)。實(shí)際上,對(duì)于傳感器眾多偏門的小企業(yè),全球化布局是最值得推薦的商業(yè)邏輯。

  策略2:糖葫蘆串

  由于傳感器體量太小,而且深藏在儀表或者設(shè)備的內(nèi)部,它很難了解工廠用戶的需求,它自身的影響力也是微不足道。在這種情況下,面向終端用戶的設(shè)備集成商或者工程商,就起到了串聯(lián)的作用。既做儀表,又做傳感器,就是一條路徑。

  儀表跟傳感器的關(guān)系最為明顯,因?yàn)樘呛J串最容易串起來。通過儀表作為采購(gòu)方的優(yōu)勢(shì),扶持傳感器的發(fā)展。HP、佳能的MEMS傳感器為什么二十年來一直處于全球Top20的位置?盡管并非是炙手可熱的手機(jī)傳感器的提供商,但是它們的噴墨打印機(jī),采用了自家的MEMS傳感器。這種一體化發(fā)展的需要,也確保了這些品牌在MEMS傳感器的全球市場(chǎng)位置。

  糖葫蘆串的要義,就是上下騰挪,尋找產(chǎn)業(yè)鏈上的鄰居。美國(guó)基因測(cè)序儀器巨頭因美納Illumina,占領(lǐng)了全球市場(chǎng)70%的份額。然而它最早的業(yè)務(wù),卻只是做一種微流控芯片,這被稱之為“芯片上的實(shí)驗(yàn)室”,這種微流控的技術(shù),就是在一片很小的玻璃流道上進(jìn)行生物化學(xué)反應(yīng),用芯片進(jìn)行計(jì)算,用傳感器傳遞信號(hào),可以用于檢測(cè)DNA或者RNA特定部位的變化。它從美國(guó)一家大學(xué)孵化出來技術(shù)之后,迅速就完成了上市。但這種生意一方面是躲在幕后, 一方面則是生意太小。于是2007年它向下游大大邁出一步,收購(gòu)了測(cè)序儀器公司Solexa,正式進(jìn)軍基因測(cè)序市場(chǎng)。然后就是一系列凌厲的并購(gòu)和擴(kuò)張,這正是儀表巨頭一貫的做法。用了十年時(shí)間,基本壟斷了全球基因測(cè)序的上游(測(cè)序儀)。

  思百吉Spectris是英國(guó)工業(yè)革命所留下的少數(shù)回聲之一,這家百年老店保持了精密制造的領(lǐng)先位置。多年來一直通過并購(gòu)和剝離的方式,聚焦在測(cè)量領(lǐng)域。2021年的收入超過了100億人民幣。體量不大,但卻高度聚焦。旗下十多個(gè)品牌的儀表,也保留了很多傳感器的制造,加強(qiáng)對(duì)這些儀表的支撐。就在今年五月份,它以5.4億美元收購(gòu)了位于美國(guó)的壓電加速度計(jì)和傳感器制造商Dytran,廣泛用于航天航空和汽車領(lǐng)域。這對(duì)于它原有的儀器測(cè)量的核心能力,是一個(gè)非常大的補(bǔ)充。

  這種現(xiàn)象,現(xiàn)在也在被國(guó)內(nèi)廠商采用。重慶川儀是國(guó)家三大三小唯一幸存的一家還能打的國(guó)營(yíng)儀表公司。在化工壓力儀表方面是國(guó)內(nèi)的領(lǐng)跑者,它正在建立自己的傳感器和芯片基地,就是向前端開拓。有了后端的應(yīng)用,如果能夠攻克傳感器的技術(shù)難題,對(duì)于一家企業(yè)保持核心競(jìng)爭(zhēng)力非常重要,這也是國(guó)內(nèi)突破的第一種方式。天津宜科的光電傳感器正在向日本歐姆龍?zhí)魬?zhàn),就是借助于它的產(chǎn)線集成的工程化能力,嫁接在日漸崛起的國(guó)產(chǎn)動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)。中國(guó)汽車行業(yè)的工廠建造,多年來一直壟斷在外資企業(yè)手中,圖紙、機(jī)器、零部件,都是國(guó)外直接指定,中方?jīng)]有話語權(quán)。而現(xiàn)在,寧德時(shí)代、比亞迪等擁有自己的設(shè)計(jì)權(quán)和決定權(quán),工程集成商也開始嘗試國(guó)內(nèi)傳感器。于是像天津宜科的傳感器布線系統(tǒng),就可以進(jìn)入產(chǎn)線,從而得到快速的發(fā)展。而在以前,根本沒有進(jìn)場(chǎng)的機(jī)會(huì)。

  在產(chǎn)業(yè)鏈條上,串來串去,傳感器這棵樹就活了。這就是糖葫蘆串的價(jià)值吧。有了更大的體量和傳感器能力,打通技術(shù)、產(chǎn)品到市場(chǎng),下一步才能將傳感器帶入正常發(fā)展的軌道。

  策略3:車輻條

  要是沒有了大集團(tuán)在背后的依托,獨(dú)立的傳感器廠家該如何生存呢?這就需要一種協(xié)同效應(yīng)。

  這意味著,一個(gè)傳感器公司,一定需要覆蓋多個(gè)行業(yè),才能分?jǐn)偦A(chǔ)研發(fā)成本。這要求對(duì)各個(gè)行業(yè)都有認(rèn)識(shí),這其實(shí)也是最難的。但這正是很多小的傳感器公司。瑞士奇石樂公司,也是獨(dú)門心思只做傳感器,2021年收入達(dá)到28億元人民幣。在汽車行業(yè)的動(dòng)力性測(cè)試臺(tái)、動(dòng)力總成、輪胎測(cè)試等都離不開它的精確測(cè)量。它有70%的收入來自汽車行業(yè)。與此同時(shí),在航天、工業(yè)領(lǐng)域,都有它的尖端傳感器。它在機(jī)床領(lǐng)域的高端傳感器,幾乎無人可以替代。六維力度的壓電式傳感器,用于機(jī)床切削力測(cè)試,一套需要六十萬元。通過在不同領(lǐng)域,找到了似非而是的多種應(yīng)用場(chǎng)景,奇石樂才能單單以傳感器的業(yè)務(wù)而滋潤(rùn)地活下來。

  傳感器這種向極限求生存的產(chǎn)業(yè)形態(tài),呈現(xiàn)了一種與眾不同的“微批量不經(jīng)濟(jì)”的產(chǎn)品現(xiàn)象。許多產(chǎn)品只能用在很特殊的場(chǎng)合,用量很少,投入研發(fā)肯定不劃算。那么奇石樂等公司的收入,如何能夠補(bǔ)償研發(fā)投入?

  這是一種向底層技術(shù)縱深的技術(shù)向心力現(xiàn)象。對(duì)于奇石樂而言,無論是發(fā)動(dòng)機(jī)缸體燃燒壓力、或者是機(jī)床切削力,這些都是基于壓電技術(shù)的延展應(yīng)用。奇石樂傳感器,正是通過“一根軸心多根輻條”的方式,突破底層技術(shù),向周邊進(jìn)行扇形輻射,從而解決“微批量不經(jīng)濟(jì)”的現(xiàn)象。它可以從很小批量的傳感器,稍加改動(dòng),切換到量大的傳感器。

  這是一種橫穿賽道的能力,它需要底層技術(shù)的突破,而不能僅僅做應(yīng)用與集成。這就需要深挖基礎(chǔ)技術(shù),而這些技術(shù)往往依靠高校院所。這需要建立一種強(qiáng)有力的成果轉(zhuǎn)化機(jī)制,讓傳感器廠家,能跟高校建立緊密合作的方式;與此同時(shí),還需要用戶工藝知識(shí)的倒灌給傳感器廠家。只有建立一種聯(lián)合機(jī)制,保證高校-企業(yè)-用戶的三方串聯(lián)機(jī)制,才能實(shí)現(xiàn)不同工藝的多種行業(yè)突破。

  小記:頂層設(shè)計(jì)

  發(fā)達(dá)國(guó)家的傳感器,其實(shí)是藏在三道護(hù)城河之下。首先是傳感器自身的突破能力,其次是儀表和裝備的能力。而在這兩道護(hù)城河之外,還有第三道防守鏈,那就是對(duì)大行業(yè)的工藝滲透。例如在化工、船舶等領(lǐng)域,無論是設(shè)計(jì)還是運(yùn)營(yíng),所涉及到的行業(yè)知識(shí)和專業(yè)工藝包,發(fā)達(dá)國(guó)家工程咨詢公司的話語權(quán)很重,這樣它很容易向采購(gòu)方施加影響力。比如買一套美國(guó)企業(yè)設(shè)計(jì)的天然氣生產(chǎn)線,那么這種工程所推薦的配套儀表,往往就總會(huì)落在美國(guó)品牌的手中。

  通過多年的發(fā)展并購(gòu),國(guó)外儀表和傳感器通過航空母艦編隊(duì),以及層層嵌入到核心設(shè)備的方式,樹立了壟斷性的優(yōu)勢(shì)。從傳感器,到成品儀器之間,再到大型應(yīng)用場(chǎng)合的連環(huán)式銜接,這是一種從頭到腳的國(guó)家供應(yīng)鏈攻防戰(zhàn)略。

  而在中國(guó),儀表與傳感器行業(yè)仍然處于帆船的集結(jié)階段。中國(guó)制造大而不強(qiáng),而儀表行業(yè)甚至連大都稱不上,只能說多而不大。國(guó)內(nèi)儀表領(lǐng)頭羊站在國(guó)外儀表廠商面前,只能算是零頭。即使如此的體量,也仍然建立在國(guó)外傳感器的基石之上。國(guó)產(chǎn)傳感器體量小且群龍無首,再加上傳感器廠商和儀表廠商之間互動(dòng)極差,形成了松松散散的產(chǎn)業(yè)形態(tài)。

  中國(guó)發(fā)展傳感器,需要重新思考產(chǎn)業(yè)發(fā)展的形態(tài)。一層包一層的“洋蔥術(shù)”模式,是可以借鑒的方式。無論是八爪魚模式的大集團(tuán),還是糖葫蘆串的上下游縱深拓展,或者車輻條模式,利用同心技術(shù)覆蓋多個(gè)行業(yè)。這些需要一個(gè)頂層設(shè)計(jì),從而破解傳感器獨(dú)有產(chǎn)業(yè)堡壘。僅僅憑國(guó)內(nèi)很多傳感器企業(yè),在單個(gè)行業(yè)、單打獨(dú)斗的拼殺,是無法破局的。如果要振興傳感器,從而真正支撐中國(guó)制造走向強(qiáng)國(guó),需要建立從前到后的貫通式策略。

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