传感器:物联网发展的根基

  据2009年度美国芝加哥国际传感器博览会统计,全世界从事敏感元器件、传感器研制与生产的厂家、公司约5500多家,其中美国1300多家、日本851家、欧洲1100多家、俄罗斯800多家,其他国家和地区1500多家,总销售额达到了1273多亿美元,年平均增长率为15.3%。其中,民用产品增长率达到了21.5%,非军事用途占总销售额的比例高达71%。

  在市场销售方面,美国居首位,占世界传感器市场销售额的39%,日本占22%、德国占13.3%,这3个国家占据了世界传感器销售市场的74.3%。

  据工信部不完全统计,中国传感器市场更加呈现出快速增长态势。从2004年的154.3亿元人民币增长到2007年的307.8亿元,2013年的市场突破了1300亿元,部分行业的应用出现了爆发式增长,远超国内各行业平均增长率。

  然而,在巨大的市场中,中国95%以上的传感器由进口配套而来。这些传感器主要应用于工业控制系统、大型工程、汽车电子、通信电子、消费电子等设施中。其中,汽车电子、消费类电子是增长最快的行业,也是传感器应用最多的领域。

  截至目前,我国传感器产品仅有10大类、42小类、6000多个品种,尚有大量的品种短缺。由于在技术和生产能力上同发达国家还有较大差距,产品技术档次低,品种规格不齐全,国内传感器产品还远不能满足国内需求,特别是一些高档传感器、MEMS传感器、汽车用传感器以及专用配套传感器等,仍然主要依赖进口。

  占领新兴产业制高点

  我国政府对传感器产业高度重视,将传感器产业作为战略新兴产业的重要方向。《“十二五”国家战略性新兴产业发展规划》和《关于推进物联网有序健康发展的指导意见》都将传感器研发和产业化列为重点发展领域。2013年2月份,工业和信息化部联合有关部委发布了《加快推进传感器及智能化仪器仪表产业发展行动计划》,并明确了一系列支持政策。传感器产业发展的政策环境不断优化。

  其实自“八五”开始,国家就把传感器列入重点科技攻关项目,并建立了“国家重点实验室”、“国家传感器工程中心”等机构。

  据不完全统计,目前国内从事各类敏感元件与传感器研制、生产和应用的科研院所、企事业单位约为1246家,但大多为科研院所和小规模民营企业。产值过亿企业不足100家。

  与国外相比,在产品品质、工艺水平、生产装备、企业规模、市场占有率和综合竞争能力等方面仍不能与国外同类企业实力抗衡。同国际先进水平相比,新品研制仍落后5-10年,而产业化规模生产技术工艺则落后10-15年。

  工信部电子元器件行业发展研究中心总工程师郭源生介绍,为了推进中国传感器产业的发展,今年6月17日,工信部在其发布的2014年物联网工作要点中表示,要突破核心关键技术,重点推进传感器及芯片、传输、信息处理技术研发。同时要求,要通过加强统筹规划和行业指导,推进应用示范,培育龙头骨干企业,促进产业发展,强化安全保障,推进我国市场有序健康发展。

  与此同时,中科院对研究所的科技发展战略目标进行了调整。中科院上海冶金所改为微系统所,确定“无线传感网络、未来移动通信、微系统技术、信息功能材料与器件和微小卫星”5个学科方向。其传感技术国家重点实验室,联合中科院相关机构,形成了南北两个基地和4个专业点,即光传感器、厚膜传感器、气敏传感器和生物传感器。

  郭源生认为,我国传感器产业发展存在几方面的障碍:企业过于分散,产业集中度不高,生产工艺装备相对落后,缺乏新技术运用创新的基础和动力,均以仿造及二次开发为主,特别在敏感元件核心技术及生产工艺方面与国外差距较大,导致产业化水平不能适应市场快速变化和急剧增长的需求,国际竞争力不强,制约和影响了我国传感器行业的正常发展。特别是在产业布局上,我国传感器产业由北到南多点开花,较为分散。

  工信部电子司副司长彭红兵坦言,包括东三省、京津冀、长三角、珠三角,还有西安、武汉等地,是目前经济发展比较好的地区,产业集聚态势都在逐步形成,参与的企业有上千家。但是产业资源不集中,在系统应用、提供解决方案上,尤其在上游的设计、制造、材料等方面问题都很突出。

  郭源生建议,用5-10年时间,在国内适合地区打造一个自然环境良好、产业环境优越、生态和谐的国际化传感器产业园区———中国传感器谷。