傳感器作為現(xiàn)代科技的前沿技術(shù)，被認(rèn)為是現(xiàn)代信息技術(shù)的三大支柱之一，也是國內(nèi)外公認(rèn)的最具有發(fā)展前途的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)。有自動(dòng)化方面的專家指出，傳感器技術(shù)直接關(guān)系到我國自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)的發(fā)展形勢，認(rèn)為“傳感器技術(shù)強(qiáng)，則自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)強(qiáng)”。由此可見傳感器技術(shù)對自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)乃至整個(gè)國家工業(yè)建設(shè)的重要性。

　　然而，在傳感器迎來春天的時(shí)候，中國公眾看到的似乎仍然是國外半導(dǎo)體巨頭的盛宴。業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，雖然中國的傳感器市場發(fā)展很快，但本土傳感器技術(shù)與世界水平相比仍存在很大差距。

　　這種差距，一方面表現(xiàn)為傳感器在感知信息方面的落后，另一方面，則表現(xiàn)為傳感器自身在智能化和網(wǎng)絡(luò)化方面的技術(shù)落后。由于沒有形成足夠的規(guī)?；瘧?yīng)用，導(dǎo)致國內(nèi)的傳感器不僅技術(shù)低，而且價(jià)格高，在市場上很難有競爭力。

　　目前全球傳感器市場主要由美國、日本、德國的幾家龍頭公司主導(dǎo)。美國、日本、德國及中國合計(jì)占據(jù)全球傳感器市場份額的72%，其中中國占比約11%。與全世界生產(chǎn)的超過2萬種產(chǎn)品品種相比，中國國內(nèi)僅能生產(chǎn)其中的約1/3，整體技術(shù)含量也較低，是目前急需改變的一個(gè)狀態(tài)。

　　中國傳感器發(fā)展與國外差距

　　國內(nèi)傳感器廠商占據(jù)中低端市場從發(fā)展態(tài)勢看，國內(nèi)傳感器廠商有三種情況：

　　一、民營或合資企業(yè)的產(chǎn)品占據(jù)了中低端市場，傳統(tǒng)技術(shù)和裝備手段可以滿足絕大多數(shù)產(chǎn)品的制造要求，市場發(fā)展?fàn)顟B(tài)良好。除個(gè)別廠家在個(gè)別品種方面將國外生產(chǎn)的芯片拿到國內(nèi)封裝出相關(guān)產(chǎn)品、占據(jù)市場較大份額外，其他高端產(chǎn)品均是國外廠商在壟斷。

　　二、隨著物聯(lián)網(wǎng)等新興產(chǎn)業(yè)的興起，傳感器產(chǎn)業(yè)成為世界各國在高新技術(shù)發(fā)展中爭奪的一個(gè)重要領(lǐng)域。近年來我國傳感器產(chǎn)業(yè)快速增長，應(yīng)用模式也日漸成熟。但由于產(chǎn)業(yè)檔次偏低、技術(shù)創(chuàng)新能力較差，國內(nèi)傳感器產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)低端過剩、中高端被國外壟斷的市場格局。傳感器技術(shù)發(fā)展滯后已掣肘國內(nèi)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的順利推進(jìn)。

　　目前從材料、器件、系統(tǒng)到網(wǎng)絡(luò)我國已形成較為完整的傳感器產(chǎn)業(yè)鏈。在網(wǎng)絡(luò)接口、傳感器與網(wǎng)絡(luò)通信融合、物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)等方面取得較大進(jìn)展。但產(chǎn)業(yè)檔次偏低、企業(yè)規(guī)模小、技術(shù)創(chuàng)新能力差，很多企業(yè)只是引進(jìn)國外元件進(jìn)行加工，同質(zhì)化嚴(yán)重。而生產(chǎn)裝備落后、工藝不穩(wěn)定等造成產(chǎn)品指標(biāo)分散、穩(wěn)定性差。模仿產(chǎn)品在敏捷度方面也不盡如人意。在相對研發(fā)突出的領(lǐng)域，卻忽略了工業(yè)化基礎(chǔ)性開發(fā)，商品化開發(fā)嚴(yán)重滯后。

　　目前我國傳感器產(chǎn)品約6000種左右，而國外已達(dá)20000多個(gè)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了國內(nèi)市場需求。中高端傳感器進(jìn)口占比達(dá)80%，傳感器芯片進(jìn)口更是達(dá)90%，國產(chǎn)化缺口巨大。其中數(shù)字化、智能化、微型化等高新技術(shù)產(chǎn)品嚴(yán)重短缺。國家重大裝備所需高端產(chǎn)品主要依賴進(jìn)口。而涉及國家安全和重大工程所需的傳感器及智能化儀器儀表，國外對我國往往采取限制。外資企業(yè)產(chǎn)品占據(jù)國內(nèi)高端市場絕大多數(shù)的市場份額，并將會(huì)在今后很長一段時(shí)間內(nèi)持續(xù)把持高端市場，這種勢頭在短期內(nèi)不會(huì)得到根本轉(zhuǎn)變。

　　三、國有企業(yè)發(fā)展處于平穩(wěn)增長狀態(tài)，總體上跟不上國外最新技術(shù)發(fā)展的步伐，除少數(shù)廠家外，總體差距有擴(kuò)大的趨勢。這是因?yàn)閭鞲衅骷夹g(shù)發(fā)展快，工藝和制造設(shè)備更新快，許多新設(shè)備國內(nèi)廠商無法制造等原因造成的。并且設(shè)備的單臺(tái)價(jià)格少則幾十萬美元，多則數(shù)百萬美元，絕大多數(shù)廠家靠自身積累很難購買新型設(shè)備，致使在許多新技術(shù)、新工藝方面無法跟上國外企業(yè)飛速發(fā)展的步伐。

　　MEMS市場逐步擴(kuò)大 國產(chǎn)替代正當(dāng)時(shí)

　　與傳統(tǒng)的傳感器相比，MEMS傳感器是采用微電子和微機(jī)械加工技術(shù)制造出來的新型傳感器。它具有體積小、重量輕、成本低、功耗低、可靠性高、適于批量化生產(chǎn)、易于集成和實(shí)現(xiàn)智能化的特點(diǎn)。同時(shí)，在微米量級的特征尺寸使得它可以完成某些傳統(tǒng)機(jī)械傳感器所不能實(shí)現(xiàn)的功能。

　　因此，MEMS傳感器正逐步取代傳統(tǒng)機(jī)械傳感器的主導(dǎo)地位，在消費(fèi)電子產(chǎn)品、汽車工業(yè)、航空航天、機(jī)械、化工及醫(yī)藥等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。

　　5G時(shí)代的到來，更加推動(dòng)了MEMS傳感器行業(yè)的增長。

　　5G技術(shù)作為網(wǎng)絡(luò)與通信行業(yè)的新興技術(shù)，相對4G技術(shù)的智能化程度和資源整合程度更高。5G時(shí)代的到來，為MEMS提供了巨大的發(fā)展機(jī)遇。

　　隨著5G時(shí)代之下電子需求旺盛，國內(nèi)對MEMS傳感器的研發(fā)熱度很高，而且大多集中在國內(nèi)的研究機(jī)構(gòu)。北京大學(xué)、清華大學(xué)、電子26所、中科院等。因此，中國的MEMS產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)也正逐步完善，從研發(fā)、開發(fā)、設(shè)計(jì)、代工、封測到應(yīng)用，產(chǎn)業(yè)鏈已基本形成，上海、蘇州、無錫都形成了研發(fā)中心。

　　國內(nèi)MEMS傳感器企業(yè)主要集中在幾家上市公司，如高德紅外、歌爾股份、敏芯股份、賽微電子、水晶光電、漢威電子、和金龍機(jī)電等，都在加碼國產(chǎn)MEMS傳感器行業(yè)的發(fā)展。

　　具體來看，高德紅外進(jìn)行了MEMS傳感器的全產(chǎn)業(yè)鏈布局，從上游來說，旗下高德微機(jī)電與傳感工業(yè)技術(shù)研究院，其中基地正在建設(shè)中，預(yù)計(jì)于2022年運(yùn)行，主要從事MEMS技術(shù)及封裝技術(shù)的研發(fā)，立足于國產(chǎn)MEMS傳感器的研發(fā)。

　　敏芯股份響應(yīng)國家政策，加快布局MEMS傳感器的產(chǎn)業(yè)化，力求實(shí)現(xiàn)核心產(chǎn)品的國產(chǎn)替代。旗下兩家全資子公司已經(jīng)開始貢獻(xiàn)制造、封裝測試的產(chǎn)能，有利于敏芯股份實(shí)現(xiàn)MEMS傳感器一體化設(shè)計(jì)制造的布局。

　　CMOS行業(yè)格局三足鼎立，國產(chǎn)產(chǎn)業(yè)鏈加速突破

　　根據(jù) IDC 預(yù)測，2024年全球自動(dòng)駕駛汽車出貨量超5500萬輛，車載攝像頭出貨量超4.4億顆，2019-2024年CAGR超20%。

　　同時(shí)，車載攝像頭價(jià)值量遠(yuǎn)超手機(jī)攝像頭，盡管車載攝像頭像素規(guī)格要求低，但因安全性使其CMOS價(jià)格遠(yuǎn)高于手機(jī)CMOS，長期市場規(guī)模有望與手機(jī)媲美。

　　自動(dòng)駕駛多傳感器為趨勢，激光雷達(dá)為光學(xué)重要增量，25年出貨或達(dá)3億顆，市場規(guī)模超15 億美元。

　　目前主流的自動(dòng)駕駛傳感器主要包括車載攝像頭、超聲波雷達(dá)、毫米波雷達(dá)和激光雷達(dá)。隨著自動(dòng)駕駛級別的提高，車載攝像頭和雷達(dá)的數(shù)量不斷提升。

　　根據(jù)TSR預(yù)測，車載激光雷達(dá)2025年全球市場規(guī)模約15億美元，CAGR超80%。激光雷達(dá)當(dāng)前價(jià)格多在3000美元以上，隨著產(chǎn)業(yè)鏈成熟度提升，預(yù)計(jì)2030年成本有望降到500美元，降價(jià)后凸顯高精度、探測范圍廣等優(yōu)勢，市場空間有望進(jìn)一步擴(kuò)大。

　　CMOS三足鼎立，韋爾和格科微穩(wěn)步向上突破，安森美及思特威深耕細(xì)分市場。

　　CMOS行業(yè)目前由索尼(47%)、三星(20%)、韋爾(12%)三足鼎立。從手機(jī)CMOS來看，索尼(48%)、三星(26%)、豪威(14%)仍位居前三甲，格科微(5%)及意法半導(dǎo)體(4%)緊隨其后，其中格科微及意法在低于5MP市場合計(jì)占據(jù)6成份額，索尼則在6MP-12MP占據(jù) 8 成份額，13MP-32MP則由三星、韋爾、索尼三分天下，32MP以上則由三星占據(jù)主導(dǎo)，索尼緊隨其后。安森美和思特威則在車載及安防細(xì)分領(lǐng)域具有優(yōu)勢。

　　國產(chǎn)產(chǎn)業(yè)鏈或依托內(nèi)需高增長實(shí)現(xiàn)替代。

　　目前行業(yè)多采用 IDM 模式+小部分委外代工封裝。在國產(chǎn)化趨勢下，純設(shè)計(jì)的韋爾(豪威)和格科微分別在高端及中低端市場形成突破，尤其在車用及安防領(lǐng)域國產(chǎn)供應(yīng)鏈加速發(fā)展。我們判斷主要代工廠如臺(tái)積電、中芯國際、華虹半導(dǎo)體，以及封測廠如精材、同欣電、京元電、晶方科技等，有望受益于委外份額提升及制程升級。

　　我國傳感器產(chǎn)業(yè)未來將遵循的五大方向：

　　1、以工業(yè)控制、汽車、通訊信息業(yè)、環(huán)保為重點(diǎn)服務(wù)領(lǐng)域;

　　2、以傳感器、彈性元件、光學(xué)元件、專用電路為重點(diǎn)對象，發(fā)展具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的原創(chuàng)性技術(shù)和產(chǎn)品;

　　3、以增加品種、提高質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益為主要目標(biāo)，加速產(chǎn)業(yè)化，使國產(chǎn)傳感器的品種占有率達(dá)到70%——80%，高檔產(chǎn)品達(dá)60%以上;

　　4、以MEMS(微機(jī)電系統(tǒng))工藝為基礎(chǔ);

　　5、以集成化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)為依托，加強(qiáng)制造工藝和新型傳感器和儀表元器件的開發(fā)，使主導(dǎo)產(chǎn)品達(dá)到和接近國外同類產(chǎn)品的先進(jìn)水平。

　　文章來源：遠(yuǎn)瞻智庫，儀表網(wǎng)，傳感器技術(shù)