在智能家居和物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域中，傳感器至關(guān)重要。住戶(hù)走到哪里，室內(nèi)的燈會(huì)相應(yīng)打開(kāi)，離開(kāi)之后，燈光也會(huì)自動(dòng)熄滅。在住戶(hù)離家上班之后，安防系統(tǒng)便會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)，門(mén)窗磁、紅外入侵探測(cè)器等設(shè)備都可以在有人入侵的時(shí)發(fā)出警報(bào)，這些都是煙霧、心律、角度、距離、光和溫度等傳感器的功勞。
現(xiàn)如今，傳感器已經(jīng)融入生活的各個(gè)角落，它能分析用戶(hù)日常行為，增加用戶(hù)與周邊世界的互動(dòng)方式，通過(guò)一些常用的智能傳感器，可以大大提升生活的便捷性與安全性。傳感器還可以針對(duì)各類(lèi)電器的工作狀態(tài)，并且對(duì)其進(jìn)行管控，做到節(jié)能減排，降低家庭用電成本。
雖然我國(guó)科技進(jìn)步飛速，但核心技術(shù)還是掌握在美國(guó)、日本和德國(guó)等老牌資本主義國(guó)家。在傳感器領(lǐng)域，一如中興在國(guó)際芯片巨頭的尷尬地位，為了避免這種情況，國(guó)產(chǎn)傳感器廠(chǎng)商正在奮起直追中。
目前，全球傳感器市場(chǎng)主要由美國(guó)、日本、德國(guó)的幾家龍頭公司主導(dǎo)。美國(guó)、日本、德國(guó)及中國(guó)合計(jì)占據(jù)全球傳感器市場(chǎng)份額的72 %，其中中國(guó)占比約11%。有研究機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)未來(lái)5年傳感器復(fù)合年增長(zhǎng)率為9.5%，2020年傳感器市場(chǎng)規(guī)模將突破1800億元。
博世、意法半導(dǎo)體、霍尼韋爾、飛思卡爾、日立等傳統(tǒng)的電子行業(yè)巨頭，都把傳感器作為未來(lái)業(yè)務(wù)的主要增長(zhǎng)點(diǎn)。中國(guó)傳感器市場(chǎng)中70%左右的份額被這些意法半導(dǎo)體、飛思卡爾等外資企業(yè)占據(jù)。中國(guó)本土企業(yè)市場(chǎng)份額較小，具有代表性的企業(yè)有漢威電子、大立科技、華工科技等。
在全球消費(fèi)類(lèi)慣性傳感器(加速度計(jì)+陀螺儀)市場(chǎng)，意法半導(dǎo)體處于市場(chǎng)領(lǐng)導(dǎo)者的地位，2014年，占據(jù) 41%的市場(chǎng)份額。旭化成微電子、應(yīng)美盛、博世緊隨其后，這四家慣性傳感器廠(chǎng)商占據(jù)了75%的市場(chǎng)份額。
國(guó)內(nèi)傳感器面臨的挑戰(zhàn)
傳感器由敏感元件、傳感元件和轉(zhuǎn)換電路三部分組成。敏感元件可以直接感受被測(cè)量的變化，并輸出與被測(cè)量成確定關(guān)系的元件。敏感元件的輸出就是轉(zhuǎn)換元件的輸入，它把輸入轉(zhuǎn)換成電路參量。上述的電路參量進(jìn)入基本轉(zhuǎn)換電路中，就可以轉(zhuǎn)換成電量輸出。
從目前國(guó)產(chǎn)傳感器的發(fā)展來(lái)看，傳感器之芯是個(gè)大難題，傳感器在高精度、高敏感度分析、成分分析和特殊應(yīng)用的高端方面與國(guó)外差距巨大，中高檔傳感器產(chǎn)品幾乎100%從國(guó)外進(jìn)口，90%芯片依賴(lài)國(guó)外。國(guó)內(nèi)缺乏對(duì)新原理、新器件和新材料傳感器的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化能力。
同時(shí)，國(guó)產(chǎn)傳感器關(guān)鍵技術(shù)尚未突破，其在設(shè)計(jì)技術(shù)、封裝技術(shù)、裝備技術(shù)等方面與國(guó)外相比都存在較大差距。國(guó)內(nèi)尚無(wú)一套有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的傳感器設(shè)計(jì)軟件，國(guó)產(chǎn)傳感器可靠性比國(guó)外同類(lèi)產(chǎn)品低1-2個(gè)數(shù)量級(jí)，傳感器封裝尚未形成系列、標(biāo)準(zhǔn)和統(tǒng)一接口。傳感器工藝裝備研發(fā)與生產(chǎn)被國(guó)外壟斷。
國(guó)產(chǎn)傳感器的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不合理。品種、規(guī)格、系列不全，技術(shù)指標(biāo)不高，國(guó)內(nèi)傳感器產(chǎn)品往往形不成系列。產(chǎn)品在測(cè)量精度、溫度特性、響應(yīng)時(shí)間、穩(wěn)定性、可靠性等指標(biāo)與國(guó)外也有相當(dāng)大的差距。此外，我國(guó)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(chǎng)份額和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力指數(shù)來(lái)看，外資企業(yè)仍占據(jù)較大的優(yōu)勢(shì)。
國(guó)內(nèi)廠(chǎng)商奮起直追
雖說(shuō)國(guó)產(chǎn)傳感器廠(chǎng)商尚存在諸多問(wèn)題，但在感知屬性上，漢威電子的氣體檢測(cè)儀器是典型代表。漢威電子是國(guó)內(nèi)氣體傳感器龍頭，以氣體傳感器起家，逐步延伸至氣體檢測(cè)儀表和系統(tǒng)市場(chǎng)。其中氣體傳感器國(guó)內(nèi)市占率超過(guò)60%，氣體檢測(cè)儀器儀表9%。漢威電子除氣體傳感器外，還在積極開(kāi)拓研發(fā)壓力、熱釋電和溫度等傳感器。
漢威電子主要涉及可燃?xì)怏w和有毒氣體的安全監(jiān)控用傳感器的開(kāi)發(fā)生產(chǎn)，在紅外和電化學(xué)傳感器是國(guó)內(nèi)唯一商業(yè)化的企業(yè)。目前已實(shí)現(xiàn)了四大類(lèi)產(chǎn)品的全覆蓋，包括半導(dǎo)體類(lèi)、催化類(lèi)、紅外類(lèi)和電化學(xué)類(lèi)傳感器。
還有蘇州固锝，這是一家專(zhuān)注于半導(dǎo)體整流器件芯片、功率二極管、整流橋和IC封裝測(cè)試領(lǐng)域的傳感器公司。其子公司明皜傳感主要從事MEMS傳感器的研發(fā)、設(shè)計(jì)和生產(chǎn)，并提供相關(guān)技術(shù)服務(wù)。主要產(chǎn)品方向有：加速度計(jì)、陀螺儀(研發(fā)中)、壓力傳感器、磁傳感器和MEMS麥克風(fēng)，旨在為消費(fèi)電子、汽車(chē)電子、工業(yè)自動(dòng)化等領(lǐng)域提供所需的產(chǎn)品和集成方案。
來(lái)自湖北武漢的華工科技產(chǎn)業(yè)股份有限公司是國(guó)家重點(diǎn)高新技術(shù)企業(yè)，依托十幾年來(lái)積淀發(fā)展的傳感器技術(shù)、光通信技術(shù)、信息追溯技術(shù)、激光加工技術(shù)等，幫助實(shí)現(xiàn)物、設(shè)備與人理加智慧的互聯(lián)。華工科技以“激光技術(shù)及其應(yīng)用”為主業(yè)，在已形成的激光裝備制造、光通信器件、激光全息仿偽、傳感器、信息追溯的產(chǎn)業(yè)格局基礎(chǔ)上，針對(duì)全球“再工業(yè)化”發(fā)展趨勢(shì)以及自身特點(diǎn)， 集中優(yōu)勢(shì)資源發(fā)展“智能制造”和“物聯(lián)科技”兩大業(yè)務(wù)方向。