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2020年传感器领域预测的十大发展趋势中了几个?

www.cechina.cn2021.01.14阅读 426

  在2020年初,我们发表了一份关于《2020年传感器行业十大发展预测》的推文,受到来自传感器领域的行业同仁一致好评。那么时过近一年,在2021年初,我们就来复盘一下, 在2020年一整年里,我们上述预测的十大发展趋势中了几个?未来又将如何发展?
  01  智能传感器MEMS传感器成为企业发展重心
  预测:在结构型传感器、固体型传感器已经无法满足数字化时代对于数据采集、处理等流程的高需求之时,智能传感器、MEMS传感器最近几年都十分热门,在微小型化、智能化、多功能化和网络化的方向逐渐走向成熟。尤其是在2019年底,上海启动打造智能传感器产业基地,重点发展MEMS工艺,涵盖力、光、声、热、磁、环境等多种类传感器,这也标志着未来国内将在智能传感器、MEMS传感器领域发力。
  复盘:根据市场研究公司Fact.MR的数据,2020年全球MEMS传感器市场规模将达300亿美元,同比增长10%。从MEMS压力传感器发展到现在的硅麦克风、图像传感器,MEMS传感器的品类和应用场景也在不断增加。虽然MEMS传感器市场出货量还是以巨头为主,但是在2020年控制工程网版权所有,众多国产和创企也在不断发力,获得不错的融资。例如西人马的B轮融资、飞恩微2亿元的D轮融资、通用微科技超亿元的B轮融资、矽睿科技的3.5亿元B+轮融资、苏州明皜传感上亿元B轮融资,以及敏芯微科创板成功上市等等。从这些企业中可以发现,国内MEMS传感器企业不乏IDM模式的厂商,而这些厂商的融资轮次虽然大多数还处于早中期,但是在2020年我们可以看到国内MEMS传感器正在逐步崛起,未来与巨头抗衡的实力可期。
  02  传感器与集成电路融合发展将成为我国传感器制造重要趋势
  预测:传感器属于集成电路的细分领域,但是区别甚大,传感器的柔性化定制需求较大,并且研发周期较长,材料以及工艺较为复杂,大规模生产能力较弱。在未来,通过设计工具、模型表达、可测性设置以及工艺整合等途径向集成电路靠拢,可利用MEMS和集成电路Ansys、Candence定制仿真平台的集成融合;同时,建立传感器生产制造的IP模型,实现规模化量产;再而采用素质化测试方式,实现数模的机理转化;通过利用这些适合国内国情的发展模式,实现传感器从设计到制造的快速升级。
  复盘:从2020年半导体行业发展角度来看,无论是作为半导体市场份额首位的集成电路(芯片)还是不可或缺的传感器,都已经被认定为国内电子信息科技发展的重中之重。由于国外对于技术的封锁,相关的MEMS工艺以及集成电路制造工艺将会在自主研发上实现较大突破,虽然集成电路和传感器的产业特点相差较大,但是集成电路作为整个电子信息产业链的上游将会带动并加速传感器设计到制造环节的国产技术替代。
  03  企业细分垂直化,独角兽和隐形冠军逐渐浮出水面
  预测:国内传感器企业规模主要偏向中小型,在研发支出、创新能力上有限,而且获得的政策扶持力度上也不大,深耕垂直领域的企业众多。再加上,由于国内目前物联网、工业4.0市场规模过于庞大,且需求碎片化,这些垂直领域的企业在市场有序化之前,对于自身业务拓展可能处于保守态度,继续发展原有业务。
  在“一口吃不了一个大胖子”的格局下,我们将会在2020年控制工程网版权所有,看到更多在原有业务领域发展壮大的隐形冠军,以及创新环境下涌现出来的独角兽。
  复盘:从疫情期间大火的红外传感器厂商来看,在国外传感器进口受限的情况下,国内传感器市场纷纷聚焦于国产替代,让这些原本在“高进口率”的环境下努力优化自身产品水平的企业获得了更多的关注。在疫情之后,国内传感器企业的关注并没有下降,从第一点国内传感器企业获得的融资来看,在红外、气体等某一领域深耕的企业,也借此契机,展现出多年来研发的技术和产品成功,实力也获得了市场的认可。未来,这些企业将会基于原本业务在设计到制造的IDM模式和产品品类上聚焦更长远的发展。
  04  传感器国产率将稳步上升
  预测:传感器作为影响国内物联网、工业4.0等产业快速发展的卡脖子技术之一,一直都是依赖国外产品。最近几年,政策、资本都在关注传感器的发展,同时也涌现出了一批像森霸传感、万讯自控这些国内传感器优质企业,在兼具研发、设计、生产到应用的完整产业体系的情况下,传感器国产率将会稳步前进,根据统计,在2016-2020年期间,全球传感器市场复合增长率仅为11%,而我国传感器产业平均复合增长率达到了30%,这也是向全世界发出了高调的信号。
  复盘:在年初疫情之前,传感器的焦点其实并没有正经聚焦在国产企业和产品上。以追求性能、品质的需求而放弃了对国产传感器的注视。但是从2020年开始,西人马传的IDM厂商崛起、赛微电子等MEMS代工企业的投产运行、郑州传感谷的进一步建设,同时,随着5G时代之下电子需求旺盛,国内对MEMS传感器的研发热度很高,而且大多集中在国内的顶尖研究机构。清华大学、北京大学、中科院、电子26所等,还有一些海外归国人员创下了一些MEMS传感器企业,中国的MEMS产业生态系统也正逐步完善,从研发、开发、设计、代工、封测到应用,产业链已基本形成,上海、苏州、无锡都形成了研发中心,种种迹象表明国产替代正在加速。
  05  国内产业集群格局明显
  预测:早在2017年,我国传感器产业就已经初步形成了长三角、珠三角、东北、京津冀以及中部五大产业集群。根据数据统计,长三角区域的传感器上市企业占比38%,珠三角、京津冀、东北以及中部企业占比相当。
  在工信部印发的《智能传感器产业三年行动指南(2017-2019年)》要求中表示,“集中力量打造以上海、江苏为重点的长三角产业集聚区”,同时,截止2020年1月,长三角地区已经聚集了50%以上的智能传感器企业,在此大环境下,国内智能传感器的中心无疑将落地长三角,而其他产业集群极有可能将会根据传感器其他细分领域进行深耕。
  复盘:从2020年传感器产业集群发展的角度来看,国内的动作确实不少。
  2020年3月,2019年10月才揭牌的上海智能传感器产业园,作为全上海市26个特色园区之一被重点推介,获得总投资近160亿元,31个重大项目签约。
  2020年11月,郑州智能传感谷耗时接近一年,耗资100亿元成功落地。
  2020年12月,青岛打造智能传感器产业高地,12个项目签约落户。
  2020年控制工程网版权所有,我们同样看到在苏州、常州等长三角地区也正在积极构建和布局智能传感其园区,包括关键材料、核心芯片等等。
  总的来看,就像上面的预测结果一样,长三角地区可以说在未来将会成为国内传感器发展最重要的地区之一。
  06  CMOS图像传感器竞争将进入最后阶段
  预测:由于车载应用、机器视觉、人脸识别和安防监控等物联网应用的迅速发展,以及智能手机多摄像头的普及,2019年CMOS图像传感器进入了市场急剧扩大的阶段,而作为CMOS图像传感器的龙头老大,占据50%以上市场份额的索尼主动承认自家产能不足。
  在索尼产能不足的情况下,CMOS图像传感器的另外两家巨头,三星和豪威科技,能不能在索尼扩建工厂之前,抢占部分市场份额,最终形成三国鼎立的局面,将会是2020年最有看头的大戏。
  复盘:正如预测的那样,2020年CMOS图像传感器(CIS)的三大巨头势头依旧强劲,在手机、汽车和工业等市场的总市场占有率来看,索尼的市场份额依旧是第一、三星第二、豪威依旧是第三。但是,不可否认的索尼和三星的差距在2020年正在进一步缩小。根据市场研究公司Omdia的数据,在2019年第三季度,三星在全球图像传感器市场拥有16.7%的市场份额,与索尼的56.2%相差约40个百分点。不过,三星在2020年第二季度图像传感器市场的份额达21.7%,索尼市占为42.5%,两者之间的差距缩小了近20%。同时,SK海力士与索尼的差距也在进一步缩小。有分析师指出,其中很大的原因在于融合CIS,ISP和DRAM的封装技术引入超高速相机是一个技术变革趋势,对于中长期生产DRAM和CIS的公司来说是十分有利的。
  2021年,我们相信CMOS图像传感器市场规模将会继续延续此前的强势的增长势头,同时竞争将会呈现出全面开花的局势。索尼大法虽好,但是在新的一年承受的压力可不小。
  07  光学传感器将成为重要创新推手,技术市场局势明显
  预测:从消费、工业再到汽车,无一不包含了物联网的元素,也正是得益于物联网、机器人这些下游应用市场,光学传感器市场也在快速增长。根据GlobalMarketInsights在2019年底发布的数据来看,到2026年,仅在工业4.0领域,光学传感器的销售额将达到360亿美元,更何况大批量使用传感器的智慧城市、智慧农业等领域。
  不过,需要指出的是,由于光传感器目前主流的三种技术,结构光、主动立体视觉以及ToF,这三者的成本和技术上各有利弊,在2020年物联网稳步发展的同时,这三种技术的市场也逐渐趋于平稳。
  复盘:2020年控制工程网版权所有,哪款光学传感器什么最火?可能有人说是红外传感器,但是也可以说它是被动带火的。如果真要从行业发展和技术应用优势来看,这个光学传感器只能属于ToF传感器。
  列举一下,仅2020年有多少大厂在玩ToF。
  意法半导体推出首款64区ToF传感器;英飞凌和PMD共同研发范围扩大的3D ToF深度传感器;光微科技推出国内首颗量产超小尺寸单点ToF传感器等等,ToF传感器市场的竞争更加激烈。
  苹果已经将ToF模块应用于2020年初发布的iPad Pro,最新的iPhone12 Pro以及在未来的其他产品。自然,三星在2020年也进入了ToF研发的大军。
  当然在2020年之前,索尼、松下、ADI、AMS、LG、夏普等企业早早就布局了。总结下来控制工程网版权所有,不仅是2020年控制工程网版权所有,这几年和未来几年ToF是真香。
  在大厂争相追捧下,ToF主要应用场景也逐渐明朗,除了手机摄像端,VR/AR、3D感知测距、生物识别、AI安防、自动驾驶等领域,所以ToF相较于结构光和主动立体视觉技术的发展更加明朗,市场增长想象空间更大。
  08  传感器的定制化方案更深、更广
  预测:由于功能以及应用场景等因素,传感器本身自带定制化特性。传统的标准型传感器已经无法满足OEM的设计需求,同时也无法满足终端用户的偏好,在2019年,我们不乏看到一些智能手机厂商与索尼、三星等传感器企业合作定制传感器。
  在物联网等应用场景逐渐向广度和深度拓展,更多的功能和设计细节将会出现,具有传感器的定制方案以及柔性化生产能力的企业会在未来获得OEM厂商的青睐。
  复盘:从2020年小米、三星等手机厂商在CMOS图像传感上的发展来看,定制化设计的传感器已经成为主流。包括笔者在2020年对物联网传感器企业进行调研的时候发现,尤其是作为巨头供应商的传感器企业,传感器定制化能力十分重要。所以目前一些传感器原厂不仅具有产品出货能力,还具备较强的传感器定制化落地方案。在疫情影响之下,即具备出货能力又拥有自主设计方案能力的传感器企业业绩不降反增。
  09  多传感器融合技术风头逐步显现
  预测:为人熟知,多传感器融合技术目前主要应用在自动驾驶和机器人领域,即使马斯克在2019年,怒怼激光雷达又贵又鸡肋,但是还是逃不脱自家超声波传感器、摄像头以及毫米波雷达的组合使用。自动驾驶安全性需要传感器的冗余支持,以及多种传感器协同提升容错率,可以预见,在未来一段时间内,自动驾驶的多传感器融合将成为市场的主流,进一步大胆预测,在可穿戴设备、健康检测、智能家居等领域,多传感器融合技术将会得到进一步应用和发展。
  复盘:多传感器融合技术目前应用的最为热门的领域就是自动驾驶,在自动驾驶概念出来之后,毫米波雷达、激光雷达、摄像头已经成为大部分自动驾驶企业的多传感器融合系统必备硬件,从2020来看,百度、滴滴等无人车相继上路测试可以看出多传感器融合技术也在成为技术主流。同时,在智能化加速和万物互联的时代下CONTROL ENGINEERING China版权所有,这一技术未来将进一步广泛应用于复杂工业过程控制、机器人、自动目标识别、智慧交通管制、惯性导航、海洋监视和管理、智慧农业、遥感、医疗诊断、图像处理、模式识别等领域。
  10  国际并购、收购案件增多
  预测:传感器作为一个老牌行业,一直都位于各大产业发展的最底层。所谓圈内人看门道,正是由于传感器是最基础的行业,其产业资源相当厚实。动辄几十亿美元美元的收购、并购可不是闹着玩的,TE在2014年 17亿美元收购MEAS,AMS在2019年46亿欧元收购欧司朗、索尼1.55亿收购东芝图像传感器部门,这些大宗收购案例都表明了大企业在数字化时代下,稳住自身的高市场份额。
  在2020年控制工程网版权所有,来自中国传感器产业的大力发展,势必将对全球传感器企业的市场造成一定的冲击,同时,在物联网传感器大量应用的当下,还没有一家企业能够在某个领域成为霸主。为了稳固自身市场份额,压缩竞争对手的发展空间,更多涉足新形态领域,国际并购、收购案件将会持续增加。
  复盘:似乎每年都会有巨头出来大手笔收购,2020年最大手笔来自于ADI, 2020年7月, ADI拟209亿收购Maxim Integrated(美信),目标直指半导体老大TI(德州仪器)。
  3月,TE完成了对传感器技术公司First Sensor的公开收购。
  6月,思特威收购安芯微电子,进一步加速汽车图像传感器业务布局。
  7月,汇顶科技收购德国图像信号处理芯片设计公司DCT。
  7月28日,北京智路资本收购西门子旗下传感器企业Huba Control。
  同属7月,艾迈斯成功完成对欧司朗的收购。
  7月,ADAS企业LeddarTech 宣布收购传感器融合和感知软件公司VayaVision。
  11月,光学元件及激光器制造商Lumentum收购VCSEL创新厂商TriLumina部分技术资产。
  12月,Luna收购OptaSense 创建世界最大的光纤传感公司。
  以上仅为不完全统计,综上分析,可以发现在国内以及全球传感器竞争愈发激烈、并且物联网等应用领域逐渐明朗的情况下,巨头们开始逐渐依靠国际收购和并购,来抵抗来自竞品的挑战建立护城河,同时弥补在物联网等应用领域中的空白。不过目前控制工程网版权所有,传感器新的市场空间仍然处于探索阶段,笔者认为这种国际收购、巨头收购的状态仍将持续一段时间。
  总结
  2020年控制工程网版权所有,无论是对于国内传感器企业还是全球传感器格局来看,都处于闷头苦干的状态。国内的传感器企业深耕多年,在2020年国产代替的势头下,终于有了展示身手的机会控制工程网版权所有,让我们看到了国产传感器在关键时候也能顶上去,未来的发展也是有期可待。同时国外巨头肯定不会轻易放掉国内传感器市场,所以在看到国内传感器企业发展迅速的势头后,也在采取并购、加快核心技术研发、控制市场价格的方式进行守住市场份额。
  笔者认为在2021年将会看到传感器领域的更多好戏。那么舞台在哪里?物联网就是下一个最为优质的舞台,物联网为传感器企业和行业打开了另外一个风口,也提供了新的战场,谁能够在这个战场上突围,未来的核心数据和市场优势都将掌控于手,雪球将越滚越大。
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