傳感器是現(xiàn)代信息技術(shù)的三大支柱之一,也是最具發(fā)展前途的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)。在如今這個(gè)時(shí)代,傳感器必然成為自動(dòng)化生產(chǎn)至關(guān)重要的一環(huán)。
全球傳感器市場(chǎng)份額的72%是由美國(guó)、日本、德國(guó)和中國(guó)所占據(jù)的,而中國(guó)占比僅有11%。在傳感器2萬(wàn)種產(chǎn)品中,中國(guó)國(guó)內(nèi)僅能生產(chǎn)其中的三分之一,整體的技術(shù)含量也是較低的。
我國(guó)在20世紀(jì)60年代就開始涉足傳感器制造行業(yè),經(jīng)過多年的發(fā)展也取得了許多的成績(jī),建立了傳感技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、微米/納米國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、國(guó)家傳感技術(shù)工程中心等研究開發(fā)基地,還有多種技術(shù)研究成果。
目前,中國(guó)傳感器產(chǎn)業(yè)正處于由傳統(tǒng)型向新型傳感器發(fā)展的關(guān)鍵階段,它體現(xiàn)了新型傳感器向微型化、多功能化、數(shù)字化、智能化、系統(tǒng)化和網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展的總趨勢(shì)。
我國(guó)與歐美差距主要表現(xiàn)在以下幾點(diǎn):
一、缺乏核心技術(shù)
我們國(guó)內(nèi)生產(chǎn)制造傳感器的企業(yè)較多,但是對(duì)于傳感器的芯片設(shè)計(jì)卻寥寥無(wú)幾。設(shè)計(jì)研發(fā)芯片的投入高,研發(fā)成本高達(dá)10億人名幣,需要科研隊(duì)伍6-8年的積累,而而盈利需要數(shù)千萬(wàn)只甚至上億只。而我國(guó)生產(chǎn)制作傳感器的都是中小型企業(yè)居多,根本無(wú)法承擔(dān)這種風(fēng)險(xiǎn)和代價(jià)。
二、生產(chǎn)工藝及裝備落后,產(chǎn)品可靠性較低
國(guó)產(chǎn)的傳感器雖然在近幾年中取得了一定的技術(shù)突破,并且部分傳感器的關(guān)鍵參數(shù)并不弱于國(guó)外的知名品牌。而國(guó)產(chǎn)傳感器的問題不在于參數(shù),而在于產(chǎn)品的可靠性、穩(wěn)定性。對(duì)于傳感器這種基礎(chǔ)且又關(guān)鍵的原件來(lái)說,這兩點(diǎn)是極其重要的參數(shù)。
國(guó)內(nèi)的傳感器廠家,大多數(shù)是中小型企業(yè),在制作傳感器的工藝方面難以有所積累,這就與國(guó)外品牌形成了差距,設(shè)備和工藝難以得到突破,穩(wěn)定性和一致性就相對(duì)難以保障了。
三、產(chǎn)品嚴(yán)重依賴進(jìn)口,產(chǎn)品的研發(fā)以仿制為主
我國(guó)傳感器依賴進(jìn)口問題嚴(yán)重,國(guó)內(nèi)傳感器企業(yè)以跟仿國(guó)外同類產(chǎn)品居多,很多企業(yè)直接引進(jìn)國(guó)外傳感芯片進(jìn)行封裝加工,產(chǎn)品同質(zhì)化嚴(yán)重,缺乏自主研發(fā)產(chǎn)品。
國(guó)內(nèi)科技企業(yè)也常喜歡用國(guó)外傳感器。這既有國(guó)產(chǎn)傳感器穩(wěn)定性不可靠,傳感器產(chǎn)品缺乏創(chuàng)新的原因,但也有國(guó)內(nèi)科技企業(yè)缺乏國(guó)產(chǎn)化替代的探索決心,一味跟進(jìn)國(guó)外科技巨頭進(jìn)行產(chǎn)品研發(fā)的惰性思路。
四、市場(chǎng)對(duì)接能力不足,科研轉(zhuǎn)化率低
近些年我國(guó)申請(qǐng)的專利占比15%,僅次于美國(guó)和日本,說明國(guó)內(nèi)對(duì)高端技術(shù)的研發(fā)能力是足夠的,但是其中以樣品居多,對(duì)于產(chǎn)業(yè)集中生產(chǎn)較遠(yuǎn),也就是缺乏科技成果向市場(chǎng)轉(zhuǎn)化的能力。
五、企業(yè)規(guī)模小,難以形成規(guī)模應(yīng)用
國(guó)內(nèi)傳感器企業(yè)的規(guī)模都比較小,在相關(guān)傳感器概念上市企業(yè)中,以純傳感器業(yè)務(wù)占比較低,大多數(shù)都是把傳感器業(yè)務(wù)作為一個(gè)分支來(lái)發(fā)展。而純傳感器企業(yè)規(guī)模小,造成我國(guó)國(guó)內(nèi)產(chǎn)品線較為單一,產(chǎn)品品種和系列約為國(guó)外的 30%~40%,標(biāo)準(zhǔn)化系列化程度較差的結(jié)果。
六、國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體羸弱
傳感器產(chǎn)業(yè)包括芯片設(shè)計(jì)、晶圓制造、封裝測(cè)試、軟件與芯片解決方案、應(yīng)用等方面,最為核心的當(dāng)屬晶圓制造環(huán)節(jié),需要材料體系、工藝、設(shè)備和廠房等的支撐。
目前國(guó)內(nèi)已有不少晶圓芯片代工廠能生產(chǎn)MEMS傳感器芯片,盡管硬件條件與國(guó)際水平相近,但是工藝技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)無(wú)法達(dá)到國(guó)外工 廠規(guī)模生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)。
七、無(wú)本土傳感器設(shè)計(jì)軟件
傳感器設(shè)計(jì)軟件價(jià)格昂貴,設(shè)計(jì)過程復(fù)雜、需要考慮的因素眾多,目前國(guó)內(nèi)尚無(wú)一套一套具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的成熟好用的傳感器設(shè)計(jì)軟件,IntelliSuite、ConventorWare、L-Edit等國(guó)外傳感器EDA設(shè)計(jì)軟件幾乎占領(lǐng)了整個(gè)中國(guó)市場(chǎng)。
同時(shí),這也是中國(guó)目前工業(yè)軟件產(chǎn)業(yè)羸弱的一個(gè)縮影,不僅傳感器行業(yè)如此,工業(yè)設(shè)計(jì)、芯片設(shè)計(jì)等領(lǐng)域也大都使用國(guó)外的EDA軟件。
從市場(chǎng)上來(lái)說,傳感器和物聯(lián)網(wǎng)的緊密相關(guān),既是危機(jī),又是一種機(jī)遇。
我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)可觀,且5G發(fā)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(wù),只要做到國(guó)產(chǎn)化率高,質(zhì)量差距不大,還比國(guó)外便宜,國(guó)內(nèi)市場(chǎng)就有與國(guó)外競(jìng)爭(zhēng)的充分優(yōu)勢(shì)。
對(duì)此,我們不能羞于承認(rèn)國(guó)外的優(yōu)勢(shì),而是應(yīng)該抱著積極的態(tài)度,參考國(guó)外經(jīng)驗(yàn),擺脫“造船不如買船,買船不如租船”的思維模式,憑借我國(guó)的人口優(yōu)勢(shì)和特有的業(yè)績(jī)責(zé)任,緊抓底端質(zhì)量,大力進(jìn)行人才的引進(jìn)和培養(yǎng),對(duì)國(guó)際技術(shù)水平發(fā)起緊追。