國內傳感器產業(yè)面臨四方面的挑戰(zhàn):
1.創(chuàng)新能力弱:傳感器在高精度、高敏感度分析、成分分析和特殊應用的高端方面與國外差距巨大,中高檔傳感器產品幾乎100%從國外進口,90%芯片依賴國外。國內缺乏對新原理、新器件和新材料傳感器的研發(fā)和產業(yè)化能力。
2.關鍵技術尚未突破:設計技術、封裝技術、裝備技術等方面都存在較大差距。國內尚無一套有自主知識產權的傳感器設計軟件,國產傳感器可靠性比國外同類產品低1-2個數量級,傳感器封裝尚未形成系列、標準和統(tǒng)一接口。傳感器工藝裝備研發(fā)與生產被國外壟斷。
3.產業(yè)結構不合理:品種、規(guī)格、系列不全,技術指標不高,國內傳感器產品往往形不成系列。產品在測量精度、溫度特性、響應時間、穩(wěn)定性、可靠性等指標與國外也有相當大的差距。
4.企業(yè)能力弱:我國傳感器企業(yè)95%以上屬小型企業(yè),規(guī)模小、研發(fā)能力弱、規(guī)模效益差。從目前市場份額和市場競爭力指數來看,外資企業(yè)仍占據較大的優(yōu)勢。
目前我國傳感器企業(yè)正努力追趕國外企業(yè),并出現區(qū)域的傳感器企業(yè)集群,企業(yè)主要集中在長三角地區(qū),并逐漸形成以北京、上海、南京、深圳、沈陽和西安等中心城市為主的區(qū)域空間布局。
長三角區(qū)域:以上海、無錫、南京為中心。逐漸形成包括熱敏、磁敏、圖像、稱重、光電、溫度、氣敏等較為完備的傳感器生產體系及產業(yè)配套。
珠三角區(qū)域:以深圳中心城市為主。由附近中小城市的外資企業(yè)組成以熱敏、磁敏、超聲波、稱重為主的傳感器產業(yè)體系。
東北地區(qū):以沈陽、長春、哈爾濱為主。主要生產MEMS力敏傳感器、氣敏傳感器、濕敏傳感器。
京津區(qū)域:主要以高校為主。從事新型傳感器的研發(fā),在某些領域填補國內空白。北京已建立微米/納米國家重點實驗室。
中部地區(qū):以鄭州、武漢、太原為主。產學研緊密結合的模式,在PTC/NTC熱敏電阻、感應式數字液位傳感器和氣體傳感器等產業(yè)方面發(fā)展態(tài)勢良好。
未來傳感器的重要應用方向
從傳感器種類來看,流量傳感器、壓力傳感器、溫度傳感器占據最大的市場份額,分別占 21%、19%、14%。
從應用領域來看,工業(yè)、汽車電子、通信電子、消費電子四部分是傳感器最大的市場。國內工業(yè)和汽車電子產品領域的傳感器占比約 42%左右,而發(fā)展最快的是汽車電子和通信電子應用市場。
智能汽車和無人駕駛是驅動MEMS傳感器發(fā)展的重要動力。在智能汽車時代,將會使用大量的 MEMS運動傳感器實現主動安全技術:
語音將成為人與智能汽車的重要交互方式,MEMS 麥克風將迎來發(fā)展新機遇。
自動駕駛技術的興起,進一步推動了 MEMS 傳感器進入汽車。
汽車行業(yè)占據整個 MEMS 市場份額超過 30%,2015 年全球汽車 MEMS 行業(yè)營收為 37.3 億美元。
根據 Yole 的預測,未來六年,全球汽車 MEMS市場預計將以 4.2%的復合年增長率穩(wěn)步增長。
此外,MEMS 傳感器也是智能工廠的“心臟”,從這個層面上講,它是工業(yè)機器人變得“神通廣大”的利器。
它讓產品生產流程持續(xù)運行,并讓工作人員遠離生產線和設備,保證人身安全和健康。根據 Yole 的預測,未來六年,MEMS 在工業(yè)市場預計將以 7.3%的復合年增長率快速增長。
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