來源：聯(lián)想控股微空間

無論是人臉識(shí)別用到的3D結(jié)構(gòu)光，還是測(cè)量血氧飽和度的設(shè)備，都少不了光電傳感器的身影。作為工業(yè)自動(dòng)化和科技領(lǐng)域中重要的測(cè)量裝置，光電傳感器廣泛應(yīng)用于自動(dòng)化控制、機(jī)器視覺、智能制造等領(lǐng)域。然而，由于國外企業(yè)長期占據(jù)著光電傳感器市場(chǎng)的主導(dǎo)地位，使得國內(nèi)企業(yè)在技術(shù)研發(fā)和市場(chǎng)拓展等方面面臨很大的壓力。什么是光電傳感器？目前市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)格局如何？未來國產(chǎn)光電傳感器如何突圍？

編輯：感知芯視界

光電傳感器又稱光傳感器，主要依托“光電效應(yīng)”，能夠?qū)⒖梢姽獠?a target="_blank">信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，從而在光電檢測(cè)系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)化功能，并完成信息的傳輸、處理、儲(chǔ)存、顯示及記錄等工作。

除了直接檢測(cè)“光信號(hào)”，光電傳感器還可用于檢測(cè)引起光量變化的“非電量”。例如物體的直徑、表面粗糙度、位移、振動(dòng)、速度、加速度、表面溫度、氣體成分等。

由于光電傳感器具有信號(hào)響應(yīng)速度快、非接觸測(cè)量、性能可靠、探測(cè)精度和分辨率高等特點(diǎn)，且傳感器自身體積小、重量輕、能耗低，所以廣泛應(yīng)用于汽車電子、工業(yè)自動(dòng)化、醫(yī)療保健、航空航天、農(nóng)業(yè)和林業(yè)等多個(gè)領(lǐng)域。

●在汽車電子領(lǐng)域，光電傳感器可用于測(cè)量車內(nèi)環(huán)境、車門開關(guān)狀況等，助力提高駕駛安全性和舒適性。

●在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域，光電傳感器可用于工業(yè)機(jī)器人、智能制造等方面，實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)線上的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和控制。

●在醫(yī)療保健領(lǐng)域，光電傳感器可以用于監(jiān)測(cè)病人的生命體征、皮膚溫度和光療強(qiáng)度等，有助于提高醫(yī)療水平和病人護(hù)理質(zhì)量。

●在航空航天領(lǐng)域，光電傳感器可以用于導(dǎo)航、位置測(cè)量、姿態(tài)控制等方面，可提高飛行器的精確控制和安全性。

●在農(nóng)業(yè)和林業(yè)領(lǐng)域，光電傳感器可以用于測(cè)量濕度、溫度、光照強(qiáng)度等方面，幫助農(nóng)民和林業(yè)工作者更精確地管理農(nóng)田和森林。

產(chǎn)業(yè)鏈現(xiàn)狀

當(dāng)前，我國光電傳感器行業(yè)上游及中游企業(yè)缺乏對(duì)核心、高端技術(shù)的掌握，導(dǎo)致行業(yè)發(fā)展與國際水平存有差距。

具體來看，在產(chǎn)業(yè)鏈上游，光電傳感器核心電子元件的原材料包括制備第一代半導(dǎo)體的硅（Si）、第二代半導(dǎo)體的砷化鎵（GaAs）及第三代半導(dǎo)體的氮化鎵（GaN）和碳化硅（SiC）。由于高質(zhì)量制備合成技術(shù)被美、日壟斷，國內(nèi)企業(yè)購買第二、三代半導(dǎo)體原材料的價(jià)格比第一代半導(dǎo)體的原材料價(jià)格更貴。因此，用于第一代半導(dǎo)體的原料硅在我國光電傳感器行業(yè)中的使用量占比仍高達(dá)90%，而高端光電傳感器所用的第二代和第三代高質(zhì)量半導(dǎo)體材料多依靠進(jìn)口。綜上，在高端市場(chǎng)中，我國半導(dǎo)體材料供應(yīng)商議價(jià)能力不足。

在產(chǎn)業(yè)鏈中游，雖然我國是光電傳感器制造大國，但本土企業(yè)光電傳感器核心技術(shù)掌握程度低，本土企業(yè)以作坊式和OEM（代工）生產(chǎn)為主要生產(chǎn)模式，生產(chǎn)產(chǎn)品多為中低端產(chǎn)品，且中游企業(yè)缺乏市場(chǎng)定價(jià)權(quán)，價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)激烈。此外，由于大型跨國企業(yè)技術(shù)先進(jìn)、規(guī)模化生產(chǎn)優(yōu)勢(shì)明顯，價(jià)格與國內(nèi)相差較小，且工藝嚴(yán)謹(jǐn)、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，因此跨國企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力更強(qiáng)。

產(chǎn)業(yè)鏈下游則主要分散在汽車制造、智慧物流及食品檢測(cè)、煙霧報(bào)警器等其他應(yīng)用領(lǐng)域。近年來，我國物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大，為光電傳感器行業(yè)發(fā)展提供了廣闊的市場(chǎng)空間。

市場(chǎng)前景

近年來，我國政府頒布一系列政策支持和鼓勵(lì)光電傳感器領(lǐng)域的發(fā)展。例如在2022年，國務(wù)院發(fā)布的《計(jì)量發(fā)展規(guī)劃(2021-2035年)》提出要開展智能傳感器、微機(jī)電系統(tǒng)傳感器等關(guān)鍵參數(shù)計(jì)量測(cè)試技術(shù)研究，提升物聯(lián)網(wǎng)感知裝備質(zhì)量水平，打造全頻域、全時(shí)段、全要素的計(jì)量支撐能力。

在政策的引導(dǎo)下，國內(nèi)相關(guān)企業(yè)也積極在光電傳感器領(lǐng)域突破創(chuàng)新。

伴隨物聯(lián)網(wǎng)及移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，國內(nèi)各產(chǎn)業(yè)集成化、信息化、智能化進(jìn)程正持續(xù)推進(jìn)，也為我國光電傳感器行業(yè)帶來廣闊的市場(chǎng)發(fā)展空間。據(jù)頭豹研究院預(yù)測(cè)，2023年我國光電傳感器市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到56.4億元。

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審核編輯 黃宇