zhongguochuanganqichanyechuyuguojizhongdengshuiping

，chuzaiguoneichanyedafazhandeqianye

，danshijuyouzizhuzhishichanquandehexinjishubuduo，chanyexiaoyiyebumingxian。riqian
，zhongguoyiqiyibiaoxingyexiehuichuanganqifenhuimingyulishichang

、沈陽儀表科學研究院有限公司原院長
、教授級高工徐開先接受采訪，總結了當前中國傳感器產業的發展現狀、所遇到的問題以及突破口。

 

六大問題待解

 

盡管中國在傳感器領域取得了一定的突破，但是在國內市場
，在關鍵行業，關鍵技術，高附加值應用上

，國際品牌還處於壟斷地位。

 

據了解，高檔傳感器產品幾乎全部從國外進口，90%芯片從國外進口。高端智能裝備領域光纖傳感器的技術及產品與國外相比尚有較大差距。溫度傳感器中對NTC熱敏電阻器
，國內企業實力嚴重不足，90%的市場份額被外資占領。極高溫
、耐輻射
、耐高壓的溫度傳感器尚不能批量生產。

 

對此，徐開先認為造成這一局麵的原因主要有六點。

 

第一，在設計、可靠性
、封裝技術等方麵的共性關鍵技術尚未真正突破。首先，在設計技術方麵，傳感器的設計技術涉及多種學科、多種理論
、多種材料
、多種工藝及現場使用條件;設計軟件價格昂貴、設計過程複雜
、考慮因子眾多;設she計ji人ren才cai匱kui乏fa，設she計ji人ren員yuan不bu僅jin需xu了le解jie通tong用yong設she計ji程cheng序xu和he方fang法fa，還hai需xu熟shu悉xi器qi件jian製zhi備bei工gong藝yi，了le解jie器qi件jian現xian場chang使shi用yong條tiao件jian。其qi次ci，在zai可ke靠kao性xing技ji術shu方fang麵mian，通tong常chang國guo產chan傳chuan感gan器qi可ke靠kao性xing指zhi標biao比bi國guo外wai同tong類lei產chan品pin低di1-2個數量級。最後
，在封裝技術方麵，國內對傳感器的封裝技術尚未形成係列、標準
，也無統一接口，不利於用戶選用和產品互換。

 

第二
，國內傳感器產品不配套、不成係列。徐開先認為
，係列中比較易生產的某些規格尚能生產，但存在較多的重複生產現象，不利於市場競爭;係列高端的產品往往不能生產，多需國外進口
，如工業自動化儀表中廣為應用的、高精度
、高穩定的低微差壓傳感器(量程≤1KPa)
，高差壓、高靜壓傳感器(量程≥3MPa、靜壓≥60MPa)。

 

第(di)三(san)
，傳(chuan)感(gan)器(qi)工(gong)藝(yi)裝(zhuang)備(bei)不(bu)受(shou)重(zhong)視(shi)。傳(chuan)感(gan)器(qi)工(gong)藝(yi)創(chuang)新(xin)依(yi)賴(lai)於(yu)新(xin)工(gong)藝(yi)裝(zhuang)備(bei)的(de)問(wen)世(shi)。在(zai)傳(chuan)感(gan)器(qi)工(gong)藝(yi)裝(zhuang)備(bei)的(de)研(yan)發(fa)與(yu)生(sheng)產(chan)方(fang)麵(mian)，一(yi)般(ban)都(dou)是(shi)企(qi)業(ye)自(zi)籌(chou)資(zi)金(jin)進(jin)行(xing)研(yan)發(fa)
，但(dan)是(shi)資(zi)金(jin)
、人力有限
，不利於傳感器工藝研究的創新。

 

第四，缺乏頂層設計和統籌規劃。傳感器種類眾多、專(zhuan)業(ye)麵(mian)廣(guang)，產(chan)業(ye)鏈(lian)在(zai)國(guo)內(nei)分(fen)屬(shu)不(bu)同(tong)部(bu)門(men)和(he)行(xing)業(ye)，但(dan)是(shi)現(xian)在(zai)還(hai)沒(mei)有(you)針(zhen)對(dui)傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)頂(ding)層(ceng)設(she)計(ji)進(jin)行(xing)係(xi)統(tong)研(yan)究(jiu)和(he)科(ke)學(xue)規(gui)劃(hua)。此(ci)外(wai)
，雖(sui)然(ran)國(guo)家(jia)對(dui)傳(chuan)感(gan)器(qi)產(chan)業(ye)有(you)所(suo)投(tou)資(zi)
，但(dan)是(shi)很(hen)多(duo)企(qi)業(ye)急(ji)於(yu)求(qiu)成(cheng)
，忽(hu)視(shi)基(ji)礎(chu)研(yan)究(jiu)，欲(yu)速(su)而(er)不(bu)達(da)。

 

第五，資源分散，產業規模小。產業分散主要表現為資金分散
、技術分散
、企業布局分散
、產業結構分散、市場分散;產業規模小主要表現為，國內傳感器企業有1600餘家，不過大都為小微企業，盈利能力不強，缺乏引領技術的龍頭企業。

 

第六，傳感器高端人才匱乏。人才是創新的根本，影響傳感器發展的最大瓶頸是優秀研發人才匱乏
，由於傳感器行業經濟基礎、技術基礎、產(chan)業(ye)基(ji)礎(chu)較(jiao)為(wei)薄(bo)弱(ruo)，加(jia)之(zhi)傳(chuan)感(gan)器(qi)產(chan)業(ye)涉(she)及(ji)學(xue)科(ke)多(duo)，要(yao)求(qiu)知(zhi)識(shi)麵(mian)廣(guang)
，新(xin)技(ji)術(shu)層(ceng)出(chu)不(bu)窮(qiong)，長(chang)期(qi)以(yi)來(lai)很(hen)難(nan)吸(xi)引(yin)國(guo)際(ji)頂(ding)級(ji)人(ren)才(cai)投(tou)身(shen)到(dao)傳(chuan)感(gan)器(qi)行(xing)業(ye)工(gong)作(zuo);加之國內由於學科設置不合理，缺少複合型人才培養機製
，往往搞設計的不懂工藝、搞工藝的不明應用、會應用的不曉設計。造成很多企業缺乏既懂管埋、又懂技術、還會經營的複合型人才，以及工藝人才和技能人才。

 

產業突破口在哪?

 

麵對這些問題，徐開先認為應從政策和技術兩個層麵來尋找突破口。

 

在政策層麵，首先要統籌規劃、頂層設計。國家應對傳感器的基礎研究、產品開發、產業布局、市場應用等方麵有明確的目標和規劃。

 

其次，要增加投入、國家立項。與對IC的投入相比
，國家對傳感器的投入相對不足
，投資強度和連續性有待提高，而且還需要國家增加傳感器項目的立項。

 

最後，要集中力量，聯合攻關。對某些關鍵的傳感器項目、“卡脖子”的產品，應由國家出麵組織聯合攻關，集中國之優勢
，集中力量辦大事。

 

在技術層麵，首先加強IC與MEMS技術的集成與融合。IC與MEMS的集成與融合
，是傳感技術產業發展的必由之路，特別是高檔傳感器
、智能傳感器。IC企業(院校)與MEMS企業的合作與互惠互利，關係到傳感器產業之成敗。

 

其次，重點放在非矽基的新材料
、新機理、新工藝傳感器的研究。因矽基傳感器
，國外研究時間久遠
、技術成熟、產品係列化、工藝裝備複雜昂貴，產業化水平高，要想突破和超越難度極大。

 

最後，從芯片入手，以應用為主。國內傳感器產業

，大部分都在從事傳感器應用方麵的研發和生產，特別是在物聯網、智能裝備方麵的應用
，涉及傳感器芯片的開發和研究的並不多。這是因為芯片研發投資極大

、成本高
、工藝裝備昂貴、資金回收周期長，且技術難度風險大。可是如果中國不在傳感器芯片上增加投入
，後果可能會被國外“卡脖子”，因此需要加大在芯片方麵的投入。“如果傳感器芯片性能優良，產品可靠性、穩定性提高了，其應用不愁沒有市場。”徐開先表示。

 

 

傳感器與計算機
、通信技術被稱為信息係統的三大支柱，我國傳感器行業發展從上世紀50年代開始，隨著傳感器升級換代，國家在1986年“七五”規劃中將傳感器技術確定為國家重點攻關項目，自此打開了國內研究傳感器的實質發展階段，形成了完整的傳感器產業鏈。

 

近(jin)年(nian)來(lai)
，隨(sui)著(zhe)智(zhi)慧(hui)城(cheng)市(shi)與(yu)物(wu)聯(lian)網(wang)的(de)熱(re)潮(chao)開(kai)始(shi)，傳(chuan)感(gan)器(qi)技(ji)術(shu)對(dui)產(chan)業(ye)結(jie)構(gou)調(tiao)整(zheng)與(yu)轉(zhuan)型(xing)升(sheng)級(ji)發(fa)揮(hui)著(zhe)重(zhong)要(yao)作(zuo)用(yong)，對(dui)於(yu)占(zhan)領(ling)戰(zhan)略(lve)性(xing)新(xin)興(xing)產(chan)業(ye)的(de)製(zhi)高(gao)點(dian)具(ju)有(you)十(shi)分(fen)重(zhong)要(yao)的(de)戰(zhan)略(lve)意(yi)義(yi)，此(ci)次(ci)《通信產業報》(網)記者特別采訪到福建上潤精密儀器有限公司總工周永宏
，聽他講述我國傳感器的發展之路。

 

據周永宏介紹

，福建上潤精密儀器有限公司1991年創立，發展至今已有20餘年，20年來上潤儀器為各行業輸送了一批批高質量產品，其中，智能壓力傳感器、電磁流量計、溫度傳感器等產品成功獲得中國石油
、中國石化一類物資供應商資格，高精度矽壓力傳感器技術研究與產業化開發項目獲國家863計劃立項。

 

傳感器技術曆經數十年的發展，到今大體可分為三代，第一代是結構型傳感器
，利用結構參量變化來感受和轉化信號;第二代是在20世紀70年代發展起的固體型傳感器，這種傳感器由半導體、電介質、磁性材料等固體元件構成，利用材料的某些特性製成
，如熱電、霍爾效應等，也稱模擬式傳感器
，也是目前占有市場最高份額的傳感器;第三代則是智能型傳感器，智能型傳感器是微型計算機技術與檢測技術相結合的產物，使傳感器具有一定的人工智能，具有機電一體化
、電路數字化
、傳感器微型化等特點，同時具有自診斷、遠程通信等功能
，這也是目前傳感器企業持續深耕的領域。

 

周(zhou)永(yong)宏(hong)表(biao)示(shi)
，我(wo)國(guo)傳(chuan)感(gan)器(qi)行(xing)業(ye)整(zheng)體(ti)處(chu)於(yu)發(fa)展(zhan)階(jie)段(duan)，沒(mei)有(you)形(xing)成(cheng)氣(qi)候(hou)，傳(chuan)感(gan)器(qi)最(zui)初(chu)是(shi)作(zuo)為(wei)單(dan)獨(du)的(de)測(ce)量(liang)儀(yi)器(qi)來(lai)探(tan)測(ce)信(xin)息(xi)

，隨(sui)著(zhe)技(ji)術(shu)的(de)發(fa)展(zhan)與(yu)進(jin)步(bu)，傳(chuan)感(gan)器(qi)也(ye)正(zheng)逐(zhu)步(bu)走(zou)向(xiang)模(mo)塊(kuai)化(hua)、微型化
、智能化、網wang絡luo化hua，傳chuan感gan器qi技ji術shu的de優you劣lie是shi衡heng量liang一yi個ge國guo家jia科ke技ji水shui平ping和he是shi否fou處chu在zai國guo際ji戰zhan略lve競jing爭zheng製zhi高gao點dian的de重zhong要yao標biao誌zhi，也ye是shi發fa達da國guo家jia高gao度du重zhong視shi和he重zhong點dian發fa展zhan的de核he心xin基ji礎chu技ji術shu。

 

數據顯示
，近年來我國傳感器市場需求持續快速增長
，年均增長速度超過20%，專家預測，2021年我國傳感器市場或將達一百億美元，而目前我國大量傳感器仍然依靠進口，由此可見，發展傳感器技術已經迫在眉睫。

 

周永宏表示，目前我國國內高精度


、高可靠傳感器研發及產業化能力嚴重滯後於需求
，技術水平相比國外有較大差距，產品一致性、可靠性水平比國外低1～2個數量級，產品的品種和係列大約是國外的30～40%，產品的產業化程度不足15%，這也導致高精度、高可靠傳感器嚴重依賴進口
，從而被這些發達國家壟斷。

 

對此，周永宏指出，相比國外歐姆龍
、GE
、霍尼韋爾、西門子等知名傳感器公司，我國傳感器公司發展主要存在三方麵不足，第一是創新能力弱，關鍵技術尚未突破;第二是產業結構不合理
，品種少、係列不全;第三是企業能力較弱
，多為中小型企業，資金與實力不足。

 

在zai周zhou永yong宏hong看kan來lai，形xing成cheng這zhe一yi現xian象xiang的de主zhu要yao原yuan因yin是shi因yin為wei傳chuan感gan器qi的de研yan發fa需xu要yao大da量liang資zi金jin的de投tou入ru而er且qie研yan發fa周zhou期qi長chang，此ci外wai在zai高gao端duan人ren才cai上shang的de匱kui乏fa也ye是shi我wo國guo傳chuan感gan器qi行xing業ye難nan成cheng氣qi候hou的de一yi大da原yuan因yin。

 

對此
，周永宏建議從四點著手。一是加大核心技術研發和投入力度，注重自主知識產權保護;二是加強基礎材料研究，解決傳感器所需特殊材料問題;三是解決高精密製造設備，突破高性能傳感器製造難關;四是引進、消化
、吸收國外特種高精度、高性能傳感器，加強人才的引進。

 

此外，周永宏建議，目前我國傳感器企業主要集中在長三角地區，並逐漸形成以北京、上海
、南京、深圳、沈陽和西安等中心城市為主的區域空間布局。其中
，主要傳感器企業有近一半比例分布在長三角地區，其他依次為珠三角、京津地區、中zhong部bu地di區qu及ji東dong北bei地di區qu等deng。在zai國guo家jia大da力li發fa展zhan物wu聯lian網wang與yu國guo家jia利li好hao政zheng策ce的de支zhi持chi下xia
，其qi他ta區qu域yu的de傳chuan感gan器qi產chan業ye也ye將jiang被bei帶dai動dong發fa展zhan起qi來lai
，本ben土tu傳chuan感gan器qi企qi業ye也ye有you望wang提ti升sheng技ji術shu獲huo取qu更geng多duo的de市shi場chang份fen額e。

 

 

“我國在常規的傳感器方麵有所布局，但高精度的傳感器產品幾乎100%從國外進口，技術也被國外壟斷。”博立信科技總裁吳雲橋表示，國內的傳感器大都集中在中低端領域
，無論是從穩定性、精度
、感知速度，國內的傳感器都還有很大的進步空間。

 

談及我國傳感器落後的原因，吳雲橋表示，是技術
、工藝以及材料多種因素造成。“傳感器涉及到研發、設計以及生產等環節。”吳雲橋表示，“我國在材料、製程以及工藝等關鍵技術領域缺乏積累
，所以這是一個長期的過程。”

 

同通用芯片一樣，傳感芯片的生產製作過程尤為複雜。而且，在芯片生產加工中需要的材料中
，國產材料的使用率不足15%，高端製程和先進封裝領域
，半導體材料的國產化率更低，且部分產品麵臨嚴重的專利技術封鎖。

 

盡管如此，我國傳感器產業在局部追趕
，在政策引導和市場需求驅動下
，我國傳感器產業發展呈現良好的發展態勢。

 

“我們的突破口在於物聯網應用。”吳wu雲yun橋qiao表biao示shi，中zhong國guo巨ju大da的de應ying用yong市shi場chang給gei傳chuan感gan器qi發fa展zhan帶dai來lai發fa展zhan動dong力li。他ta表biao示shi，家jia庭ting智zhi能neng終zhong端duan的de普pu及ji和he機ji器qi人ren應ying用yong家jia庭ting化hua，帶dai來lai細xi分fen產chan業ye傳chuan感gan器qi應ying用yong的de新xin突tu破po。

 

來源：通信產業網

作者：高超
、黨博文、趙妍