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传感器:未来5年成国产传感器生死线?
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文章录入: 文章来源: 更新时间:2015-6-13
传感器:未来5年成国产传感器生死线?

导读:

  “物联网最核心、最基础的就是传感器。”中国物联网研究发展中心主任叶甜春说,没有传感器就没有办法让机器自动感知信息。正是因为有了传感器加入网络,物联网的概念才被提出来。

  传感器作为现代科技的前沿技术,被认为是现代信息技术

  美国权威咨询机构FORRESTER预测,到2020年,世界上物物互联的业务,跟人与人通信的业务相比,将达到30比1。因此,“物联网”被称为是下一个万亿级的通信业务。

  根据AT&T的评估,到2020年,全球M2M的连接数量将达到500亿。实际上,随着M2M解决方案的日渐成熟,通信、传感设备成本的下降,物联网将逐步渗入各个行业。

  汽车、机械、大型设备等机器的全球互联,利用新的分析技术和商业智能解决方案,可以从海量数据中抽取出更多有价值的信息,也可以为客户提供更多的增值服务。

  “物联网最核心、最基础的就是传感器。”中国物联网研究发展中心主任叶甜春说,没有传感器就没有办法让机器自动感知信息。正是因为有了传感器加入网络,物联网的概念才被提出来。

  传感器作为现代科技的前沿技术,被认为是现代信息技术的三大支柱之一,也是国内外公认的最具有发展前途的高技术产业。然而,在传感器迎来春天的时候,中国公众看到的似乎仍然是国外半导体巨头的盛宴。业内人士认为,虽然中国的传感器市场发展很快,但本土传感器技术与世界水平相比仍存在很大差距。这种差距,一方面表现为传感器在感知信息方面的落后,另一方面,则表现为传感器自身在智能化和网络化方面的技术落后。由于没有形成足够的规模化应用,导致国内的传感器不仅技术低,而且价格高,在市场上很难有竞争力。

  中国传感器产业的那些差距

  清华大学精密仪器系教授董永贵介绍,中国大致从1980年以后开始重视传感器技术的研究。经过多年的努力,在传感器研究方面的发展水平还算是比较好的。但是,在产品化方面的技术进步还不是很理想,很多传感器技术,其实国内的实验室研究水平并不是很差,可惜未能充分利用,没有转化为进入市场的成熟产品。

  他说,传感器技术的研究需要比较长时间的投入,一款传感器的研发,要6年-8年才能成熟,一般中国企业都承受不了这么长的周期。中国企业更难以承受失败,而传感器的研究失败的风险很高。

  根据董永贵在日本访问时了解到的情况,日本企业支持的研发中,很多形不成产品,但是企业能够承受,10项中只要2项-3项能够变成产品就行。

  “相比之下,我们很多企业都是准备去拿别人现有的东西。”董永贵说,这种思路是有问题的,包括我们总是希望引进国外现成的、有自己项目的人才。“都不准备养鱼,而是捞一条鱼来。”

  相比于比较大型的仪器设备,传感器在产品化过程中需要的投资一般不是很大,所以比较适合小型企业投资。在这方面,中国应该是有优势的。然而,如果从另外一个方面考虑,这也是一个短处。

  传感器行业的一个特点是,传感器本身技术含量高,但单只传感器的价格一般不高。此特点导致的一个结果是,尽管传感器的技术附加值高,但单纯依赖传感器很难形成可观的产值。

  按照董永贵教授的比喻,传感器有点像中药里的“药引”,本身功能很重要,但真正形成规模还需要依赖整服药剂才行。国外很多传感器公司一旦在某种传感器上有突破,很快会有相关的测量仪器开发出来。

  而且,在中国的专利保护机制下,传感器中辛辛苦苦研发出来的关键技术,往往呈现一种“诀窍”性质,被抄袭后,很难说清楚,企业也打不起官司。国内虽然也有MEMS传感器企业,但都是委托加工,搞不好就被加工企业自己拿去做了,目前的企业创新体系有很大的问题。

  2012年的时候,一位国内传感器领域的前辈在一次会议上说,为什么中国传感器事业发展不好,就是缺乏能够到国务院讲课的领袖人物,这个领域研发的时间长,显着度不够,本身是很小的东西,所依据的物理现象是几十年、上百年前就发现的。

  这位学者指出,这种研究实际上非常辛苦,比如说有一种加速度传感器,在石油行业中用于地震波测量,所依据的是苏联几十年前提出的原理,但是直到这位专家在苏联解体后,到了美国才形成产品得到应用。

  “越是需要厚积薄发、广种薄收的领域,我们差距越大。”董永贵认为,现在差距有进一步拉大的趋势。

  未来5年是国产传感器的生死线?

  近几年,中国传感器行业发展总体规模逐渐扩大,显著应用于汽车工业中包括汽车轮胎中的传感器应用、安全气囊中的传感器应用、底盘系统中的传感器应用、发动机运行管理系统中的传感器应用、废气与空气质量控制系统中的传感器应用和需求、ABS中的传感器应用和需求、车辆行驶安全系统中的传感器应用和需求、汽车防盗系统中的传感器应用和需求、发动机燃烧控制系统中的传感器应用和需求、汽车定位系统中的传感器应用和需求、汽车其他系统中的传感器应用和需求。除此以外,中国传感器在其他领域也有新的应用,如工业控制领域、在环境保护领域、在设施农业中、在多媒体图像领域、其它有关传感器的应用。

  《2014-2018年中国传感器行业预测及投资策略研究报告》显示,中国传感器行业,虽然发展迅速,但是也存在一些不利的因素。如在产品技术上产业基础薄弱、科技与生产脱节、产品技术水平偏低、产品种类欠缺、企业产品研发能力弱。但另一方面国家不断制定有利传感器产业发展的战略与政策,全年整机系统市场的快速发展,新兴技术的不断推动也都成为传感网发展的利好因素。

  全球现在大概有40个国家从事传感器的研制生产工作,研发、生产单位有5000余家,产品达20000多种。国内有1688家企事业从事传感器的研制、生产和应用,其中从事MEMS研制生产的有50多家,但规模和应用领域都较小。

  在国际市场上,德国、日本、美国、俄罗斯等老牌工业国家的企业主导了传感器市场,许多厂家的生产都实现了规模化,有些企业的年生产能力达到几千万只甚至几亿只。相比之下,中国传感器的应用范围较窄,更多的应用仍然停留在工业测量与控制等基础应用领域。有赖于此,中国传感器市场竞争十分激烈。

  未来5年将是中国传感器市场稳步快速发展的5年,在持续30%以上的年度增长动力之下,2014年中国传感器市场规模有望达到1200亿元以上。目前从整个气体传感器领域来看,技术虽然稳定性大,但门槛很低。未来的前进方向只能是高精尖。而物联网的发展将极大推进传感器领域发展,其在能源、智能感知、安全监控、环保等领域将有极大应用。预计到2020年,气体传感器产业规模将达到600亿元以上,国产化率达到70%以上。

  其中包括基于MEMS技术的传感器、环境监测设备用气体传感器、流量传感器、湿度传感器等。此外,发布的《物联网十二五规划》中,在重点工程内容中也提到发展微型和智能传感器、无线传感器网络等。传感器在其他领域也有新的应用,如工业控制领域、在环境保护领域、在设施农业中、在多媒体图像领域、其它有关传感器的应用。

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