傳感器是現代信息技術的三大支柱之一,也是最具發展前途的高技術產業。在如今這個時代,傳感器必然成為自動化生產至關重要的一環。
全球傳感器市場份額的72%是由美國、日本、德國和中國所占據的,而中國占比僅有11%。在傳感器2萬種產品中,中國國內僅能生產其中的三分之一,整體的技術含量也是較低的。
我國在20世紀60年代就開始涉足傳感器制造行業,經過多年的發展也取得了許多的成績,建立了傳感技術國家重點實驗室、微米/納米國家重點實驗室、國家傳感技術工程中心等研究開發基地,還有多種技術研究成果。
目前,中國傳感器產業正處于由傳統型向新型傳感器發展的關鍵階段,它體現了新型傳感器向微型化、多功能化、數字化、智能化、系統化和網絡化發展的總趨勢。
我國與歐美差距主要表現在以下幾點:
一、缺乏核心技術
我們國內生產制造傳感器的企業較多,但是對于傳感器的芯片設計卻寥寥無幾。設計研發芯片的投入高,研發成本高達10億人名幣,需要科研隊伍6-8年的積累,而而盈利需要數千萬只甚至上億只。而我國生產制作傳感器的都是中小型企業居多,根本無法承擔這種風險和代價。
二、生產工藝及裝備落后,產品可靠性較低
國產的傳感器雖然在近幾年中取得了一定的技術突破,并且部分傳感器的關鍵參數并不弱于國外的知名品牌。而國產傳感器的問題不在于參數,而在于產品的可靠性、穩定性。對于傳感器這種基礎且又關鍵的原件來說,這兩點是極其重要的參數。
國內的傳感器廠家,大多數是中小型企業,在制作傳感器的工藝方面難以有所積累,這就與國外品牌形成了差距,設備和工藝難以得到突破,穩定性和一致性就相對難以保障了。
三、產品嚴重依賴進口,產品的研發以仿制為主
我國傳感器依賴進口問題嚴重,國內傳感器企業以跟仿國外同類產品居多,很多企業直接引進國外傳感芯片進行封裝加工,產品同質化嚴重,缺乏自主研發產品。
國內科技企業也常喜歡用國外傳感器。這既有國產傳感器穩定性不可靠,傳感器產品缺乏創新的原因,但也有國內科技企業缺乏國產化替代的探索決心,一味跟進國外科技巨頭進行產品研發的惰性思路。
四、市場對接能力不足,科研轉化率低
近些年我國申請的專利占比15%,僅次于美國和日本,說明國內對高端技術的研發能力是足夠的,但是其中以樣品居多,對于產業集中生產較遠,也就是缺乏科技成果向市場轉化的能力。
五、企業規模小,難以形成規模應用
國內傳感器企業的規模都比較小,在相關傳感器概念上市企業中,以純傳感器業務占比較低,大多數都是把傳感器業務作為一個分支來發展。而純傳感器企業規模小,造成我國國內產品線較為單一,產品品種和系列約為國外的 30%~40%,標準化系列化程度較差的結果。
六、國內半導體羸弱
傳感器產業包括芯片設計、晶圓制造、封裝測試、軟件與芯片解決方案、應用等方面,最為核心的當屬晶圓制造環節,需要材料體系、工藝、設備和廠房等的支撐。
目前國內已有不少晶圓芯片代工廠能生產MEMS傳感器芯片,盡管硬件條件與國際水平相近,但是工藝技術和經驗無法達到國外工 廠規模生產的標準。
七、無本土傳感器設計軟件
傳感器設計軟件價格昂貴,設計過程復雜、需要考慮的因素眾多,目前國內尚無一套一套具有自主知識產權的成熟好用的傳感器設計軟件,IntelliSuite、ConventorWare、L-Edit等國外傳感器EDA設計軟件幾乎占領了整個中國市場。
同時,這也是中國目前工業軟件產業羸弱的一個縮影,不僅傳感器行業如此,工業設計、芯片設計等領域也大都使用國外的EDA軟件。
從市場上來說,傳感器和物聯網的緊密相關,既是危機,又是一種機遇。
我國物聯網市場可觀,且5G發展的速度很快,因此,傳感器最重要的就是做好本土化、定制化服務,只要做到國產化率高,質量差距不大,還比國外便宜,國內市場就有與國外競爭的充分優勢。
對此,我們不能羞于承認國外的優勢,而是應該抱著積極的態度,參考國外經驗,擺脫“造船不如買船,買船不如租船”的思維模式,憑借我國的人口優勢和特有的業績責任,緊抓底端質量,大力進行人才的引進和培養,對國際技術水平發起緊追。