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预见2019:《2019年中国传感器产业全景图谱》

www.cechina.cn2019.06.26阅读 2945

  传感器作为现代信息产业的重要神经触角,是新技术革命和信息社会的重要技术基础,广泛应用于各行各业。目前世界发达国家都大力布局传感技术产业,中国的传感器市场发展很快,比如我国1400亿人民币的传感器市场,但本土高端传感器技术与世界发达国家水平相比仍存在明显差距,很多核心技术都掌握在国外企业的手里,因此还有较大的提升空间。
  传感器产业链及发展历程概述
  传感器是信息社会的重要技术基础,它也是当前各发达国家竞相发展的技术。目前CONTROL ENGINEERING China版权所有,活跃在国际市场上的仍然是德国、日本、美国等国家。相比而言,我国的传感器产业发展较慢,80%以上的传感器都依靠进口。我国物联网发展一直无法突破,缺乏“感知能力”正是一个重要原因。
  传感器创业链大致可分为研究与开发→设计→制造→封装→测试→应用等环节。目前CONTROL ENGINEERING China版权所有,我国在传感器研发、设计、代工生产、封装测试、应用已形成完整的产业链。

  传感器产业的发展大体可分三个阶段:
  第一阶段是20世纪50年代伊始,结构型传感器出现,它利用结构参量变化来感受和转化信号;
  第二阶段是20世纪70年代开始,固体型传感器逐渐发展起来,这种传感器由半导体、电介质、磁性材料等固体元件构成,是利用材料某些特性制成;
  第三阶段是20世纪末开始,智能型传感器出现并得到快速发展。智能型传感器是微型计算机技术与检测技术相结合的产物,使传感器具有人工智能的特性。

  物联网时代标配,行业增速保持2位数
  近年来,国务院、工信部、发改委等纷纷出台物联网发展指导文件,2017年1月,工信部发布《信息通信行业发展规划物联网分册(2016-2020年)》,明确指出我国物联网加速进入“跨界融合、集成创新和规模化发展”的新阶段,提出强化产业生态布局、完善技术创新体系、完善标准体系、推进规模应用、完善公共服务体系、提升安全保障能力等六大重点任务www.cechina.cn,为我国未来5年物联网产业发展指明了方向。近几年中国物联网产业增速都在20%以上,2018年中国物联网市场规模超1.2万亿元。

  麦肯锡报告指出,到2025年,物联网带来的经济效益将在2.7万亿到6.2万亿美元之间,其中传感器作为物联网技术最重要的数据采集入口,将迎来广阔的发展空间。据中国信通院数据显示,近年来中国传感器市场规模保持较快增长,2018年达到1472亿元www.cechina.cn,同比增长13.2%,近5年均保持两位数的增长率。

  根据传感器类型不同,具体包括温度和湿度传感器、压力传感器、图像传感器、光传感器、位置传感器、重力传感器等。流量传感器、压力传感器、温度传感器占据最大的市场份额。

  国家政策支持,智能化发展优势明显
  我国对MEMS传感器的研究虽然起步较晚,但重视程度深,投入力度大,出台了《“十三五”国家科技创新规划》、《中国制造2025重点领域技术路线图》、《十三五规划》、《智能传感器产业三年行动指南(2017-2019年)》、《促进新一代人工智能产业发展三年行动计划(2018-2020年)》等多项政策文件,从关键技术研发、产业应用等多角度大力支持MEMS传感器的发展。

  技术方面,智能传感器、传感器集成应用、智能感知、新材料传感器、传感器核心器件等技术是国家重点研究对象;产品应用上,工业制造、数控机床、机器人、物联网、VR/AR等领域的传感器应用是收到我国政策的大力支持。近年来,我国MEMS传感器持续保持快速增长,2018年市场规模为143.4亿元,同比增长了15.1%。

  区域格局明显,形成四大产业聚集区
  从产业链来看,我国智能传感器产业生态也逐渐趋于完备,设计制造,封测等重点环节均有骨干企业布局。这些传感器的生产企业主要集中在长三角地区,并逐渐形成以北京、上海、南京、深圳、沈阳和西安等中心城市为主的区域空间布局。

  从企业分布来看,传感器企业主要分布在华东地区、京津及东北地区、珠三角地区、中西部地区四大产业聚集区。其中,华东地区传感器企业数量最多,约占全国企业总数的60%,珠三角地区约占15.5%,京津及东北地区约占16%,中西部地区约占8.5%。此外,传感器产业伴随着物联网的兴起,在其它区域,如陕西、四川和山东等地也逐步发展起来。

  行业集中度高,细分领域龙头显现
  目前CONTROL ENGINEERING China版权所有,我国国内供给能力不足,爱默生、西门子、博世、意法半导体、霍尼韦尔等跨国公司占据超过60%的市场份额,特别是高端产品几乎全靠进口补给,80%的芯片依赖国外;剩余的份额也只要集中在几家上市公司手中,如歌尔声学、水晶光电、汉威电子、士兰微和金龙机电等5家公司,占领国内MEMS市场的40%以上;国内MEMS企业中70%的是中小企业,产品主要集中在中低端。

  目前CONTROL ENGINEERING China版权所有,在国内涉足MEMS的上市公司中,歌尔股份主要生产微麦克风、汉威电子生产流量传感器中的气体传感器,苏州固锝、士兰微等企业生产加速度传感器;而晶方科技、华天科技等则涉足MEMS芯片封装测试领域。
  这些企业中,歌尔股份是微麦克风领域的龙头企业;苏州固锝子公司的加速度传感器销量中国第一;而汉威电子的子公司炜盛科技正在开展MEMS研究创新、目前已经取得了阶段性成果,公司MEMS气体传感器已在小批量进行试产,适用于各类气体监测产品、智能穿戴设备等领域。

  下游应用集中,三大领域占2/3
  中国MEMS传感器市场的起步和发展与中国3C产品(包括计算机、通信和消费类电子产品)及汽车电子产品保持快速增长、全球电子整机产业向中国转移密切相关,而智能手机又是3C产品中MEMS传感器应用最为集中的领域,因此中国MEMS传感器的市场构成以汽车电子和智能手机相关传感器为主。分行业来看,消费电子目前是中国MEMS传感器最大的应用领域,其次是工业控制和汽车电子,三者合计占据总市场份额的75%以上。

  未来几年,伴随着新产品和新应用在汽车电子、以智能手机和平板电脑为代表的3C产品和医疗电子中进一步渗透,压力传感器、加速度传感器、微机械陀螺和麦克风等4类重要传感器之外,主要应用于医疗电子的生物微流控系统和应用于智能手机的微镜阵列的市场份额也将进一步增加。
  产业寻求突破,与发达国家差异明显
  物联网、云计算、大数据、人工智能应用的兴起,推动传感技术由单点突破向系统化、体系化的协同创新转变,并成为发达国家和跨国企业布局的战略高地。尽管中国传感器制造行业取得长足进步控制工程网版权所有,但与发达国家相比仍存在明显差距。从全球市场看控制工程网版权所有,美国、日本、德国占据全球传感器市场近七成份额,而中国仅占到10%左右。

  目前CONTROL ENGINEERING China版权所有,我国已有1700多家从事传感器生产的企业。但整体素质参差不齐,小型企业占比近70%,产品以低端为主,高端产品自给率不足,多为进口。传感器的质量、价格、功能都是需要重点提高的方面。目前CONTROL ENGINEERING China版权所有,我国传感器产业面临着以下问题。

  未来我国智能传感器行业发展趋势分析
  ——利好政策推动发展
  近年来,政府出台了《国家集成电路产业发展推进纲要》、《中国制造2025》、《智能传感器产业三年行动指南(2017-2019)》等国家战略,推动了物联网及传感器的发展,特别是推动智能传感器产业快速发展。
  ——智能传感器是方向
  传感器是用于采集各类信息并转换为特定信号的器件,而智能传感器是传感器集成化与微处理机相结合的产物。智能传感器相对于传统的传感器具有很多优点,如通过软件技术可实现高精度的信息采集;成本相对较低功能多样化;同时具有一定的编程自动化能力。
  物联网新技术的发展,将整个世界带入到物联网时代,这是比信息时代更智能的新时代。在发展物联网的过程中,智能传感器扮演着不可或缺的角色。因为在物体进行信息交换过程中,首先要解决的就是要获取准确可靠的信息,而传感器是获取自然和生产领域中信息的主要途径与手段。
  ——推动传统产业升级
  智能传感技术是智能制造和物联网的先行技术,作为前端感知工具,具有非常重要的意义,智能传感器技术在发展经济、推动社会进步方面的重要作用,是十分明显的。智能传感器作为广泛地系统前端感知器件,既可以助推传统产业的升级,如传统工业的升级、传统家电的智能化升级;又可以对创新应用进行推动,比如机器人、VR/AR(虚拟现实/增强现实)、无人机、智慧家庭、智慧医疗和养老等领域。
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