近年来，虽然受新冠肺炎疫情、中美贸易摩擦等大环境影响，中国传感器行业较前几年有所进步，但仍不容乐观。
说到底，传感器是一个高技术领域，投入大，产出慢。本文阐述了世界传感器产业的现状和我国传感器产业的地位，指出了我国的差距和差距的主要原因以及今后国产传感器的发展路径。指出中国传感器产业正处于转型发展的关键阶段。很多企业只引进国外元器件进行加工，同质化严重；拥有自主知识产权的产品少……等痛点。
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各国传感器工业的发展
目前，全球传感器市场由美国、日本和德国的几家领先公司主导。美国、日本、德国和中国共占全球传感器市场的72%，其中中国约占11%。与世界上生产的2万多种产品相比，中国只能生产其中的1/3左右，整体技术含量也较低，是目前急需改变的状态。
经过多年的发展，传感器技术可以分为三代:
第一代是结构传感器，利用结构参数的变化来感知和转换信号。
第二代是70年代发展起来的固体传感器。这种传感器由半导体、电介质、磁性材料等固体元件组成，由具有某种特性的材料制成。比如利用热电效应、霍尔效应、光敏效应分别制作热电偶传感器、霍尔传感器、光敏传感器。
第三代传感器是一种正在发展中的智能传感器，是微机技术与检测技术相结合的产物，使传感器具有一定的人工智能。
美国:世界传感器之王
早在上世纪80年代，美国就宣称世界已经进入传感器时代。早在20世纪80年代初，美国就成立了国家技术小组，帮助政府组织和领导各大公司和国家企事业单位的传感器技术开发工作。对美国的长期安全和经济繁荣至关重要的22项技术中，有6项与传感器信息处理技术直接相关。在对保护美国武器系统质量优势至关重要的关键技术中，有八项是被动传感器。2000年，美国空陆军列举了有助于提高21世纪能力的15项关键技术，传感器技术排在第二位。
美国的发展模式走的是先军工后民用，先改进后普及的道路。有明显的特征:
高度重视传感器功能材料的研究；
非常重视传感器技术的发展:如美国霍尼韦尔公司的固态传感器开发中心每年花费5000万美元用于设备。目前拥有最先进的成套设备和生产线，包括计算机辅助设计、单晶生长、加工、图形发生器、分步重复照相、自动涂胶和光刻、等离子刻蚀、溅射、扩散、外延、蒸发、离子注入化学气相沉积、扫描电镜、封装屏蔽动态测试等。此外，它
注重工艺研究:传感器的原理并不难，也不保密，但最保密的还是工艺。有很多评价认为“传感器”不是普通的工业产品，而是手工艺品的完美杰作。在研发方面，美国大约有1300家传感器制造商和100多家研究所和学院。
德国:传感器隐形冠军
以德国军用传感器为优先技术，德国传感器充分发挥老牌工业强国的先天优势，再由德国厂商依靠自身的品牌口碑、技术研发、质量管理等进行整合，其产品的市场竞争力必然会得到显著提升。
一方面，更加注重原材料的成本节约；更加注重人力资本的投入，让产品在技术上保持领先，进而保持较高的市场占有率！
日本:传感器应用之王
日本将传感器技术列为十大技术。日本商界人士声称“如果你主导了传感器技术，你就能主导新时代”。日本非常重视传感器技术的开发和利用，将其列为国家重点发展的六大核心技术之一。
日本科学技术部制定的90年代重点科研项目有70项，其中18项与传感器技术密切相关。
日本注重实用和商业化，先传播后提高，从引进消化模仿到自我完善和设计创新。前者花费更多，后者花费更少，速度更快。在研发方面，日本约有800家传感器制造商。
中国:处于转型的关键阶段
早在20世纪60年代，中国就开始涉足传感器制造业。
1972年，中国建立了第一个压阻式传感器的研究和生产单位。1974年，我国第一台实用压阻式压力传感器研制成功。1978年，中国第一台固态压阻式加速度传感器诞生；1982年，我国开始了硅微机械系统加工技术和SOI技术的研究。
自20世纪90年代以来，硅微机械加工技术的绝对压力传感器、微型压力传感器、呼吸机压力传感器、多晶硅压力传感器和低成本TO-8封装压力传感器相继问世和生产。
改革开放30年来，我国传感器技术及其产业取得了长足进步，主要表现在建立了传感技术国家重点实验室、微/纳米国家重点实验室、国家传感技术工程中心等研发基地。MEMS、MOEMS等研究项目被列入国家高技术发展重点；在“九五”国家科技攻关项目中，传感器技术研究取得了51个品种、86个规格的新产品，敏感元件和传感器产业初步建立。
目前，我国传感器行业正处于从传统传感器向新型传感器发展的关键阶段，体现了新型传感器向小型化、多功能、数字化、智能化、系统化、网络化发展的总趋势。
中国传感器产业现状
一方面，国产传感器感知信息落后；另一方面，他们在智能和网络技术方面落后。由于缺乏大规模应用，国产传感器不仅技术低，而且价格高，难以在市场上具有竞争力。
大约从1980年开始，中国开始重视传感器技术的研究。经过多年的努力，传感器研究的发展水平是比较好的。但是产品化的技术进步还是不太理想。其实很多传感器技术的国内实验室研究水平并不是很差。可惜没有被充分利用，没有转化成成熟产品进入市场。
传感器技术的研究需要较长时间的投入，一个传感器的研发需要6 -8年才能成熟，一般中国企业承受不起这么长的周期。中国企业更难承受失败，传感器研究失败的风险很大。
在日企支撑的RD，很多形成不了产品，但企业买得起。10件商品只要2 -3件就能成为产品。相比之下，我们的许多企业都准备接受别人拥有的东西。这种思维是有问题的，包括总想用自己的项目引进国外现成的人才。不是养鱼，而是大家抓一条鱼。
相比更大的仪器设备，传感器在产品化过程中的投入一般都不大，更适合小企业投入。在这方面，中国应该有优势。但如果从另一个方面考虑，也是缺点。
传感器行业的一个特点就是传感器本身技术含量高，但是单个传感器的价格一般不高。这一特性导致的结果是，虽然传感器的技术附加值高，但是仅仅依靠传感器很难形成可观的产值。
总的来说，传感器有点像中医里的“药引”，本身的作用很重要，但真正的尺度还是要靠整个用药。国外很多传感器公司一旦在某些传感器上取得突破，很快就会开发相关的测量仪器。
此外，在中国的专利保护机制下，辛辛苦苦开发的传感器关键技术往往表现出“专有技术”的性质。被抄袭后就不好说清楚了，企业也打不起官司。虽然国内也有MEMS传感器企业，但都是委托加工，做不好就由加工企业自己做。目前的企业创新体系存在很大问题。
中国传感器发展与国外的差距
国内传感器厂商占据低端市场。从发展趋势来看，国内传感器厂商有三种情况:
1.民营或合资企业的产品占据低端市场。传统工艺和设备可以满足大部分产品的制造要求，市场发展良好。除了个别厂商在个别品种上拿国外生产的芯片在国内包装相关产品，占据较大市场份额外，其他高端产品都被国外厂商垄断。
第二，随着物联网等新兴产业的兴起，传感器产业已经成为世界各国在高技术发展中争夺的重要领域。近年来，我国传感器产业发展迅速，应用模式日趋成熟。但由于产业档次低、技术创新能力差，国内传感器产业呈现低端过剩、高端被国外垄断的市场格局。传感器技术发展的滞后阻碍了国内战略性新兴产业的顺利推进。
目前，我国已经形成了从材料、器件、系统到网络的较为完整的传感器产业链。在网络接口、传感器与网络通信融合、物联网架构等方面取得了很大进展。但产业档次低，企业规模小，技术创新能力差。很多企业只引进国外元器件进行加工，导致同质化严重。但生产设备落后，工艺不稳定，导致产品指标分散，稳定性差。
仿品在敏捷度上不尽如人意。在RD相对突出的领域，工业化的基础发展被忽视，商业发展严重滞后。
目前我国传感器产品约有6000种，而国外有2万多种，远远不能满足国内市场需求。高端传感器进口占比80%，传感器芯片进口占比高达90%。本地化差距是巨大的。
其中，数字化、智能化、小型化等高科技产品严重短缺。国家重大装备高端产品主要依赖进口。而国外往往限制国家安全和重大工程所需的传感器和智能仪器。外资产品占据了国内高端市场的绝大部分份额，在未来很长一段时间内仍将主导高端市场，短期内不会有根本改变。
第三，国企发展处于稳定增长状态，一般跟不上国外最新的技术发展。除了少数厂商，整体差距有扩大的趋势。这是由于传感器技术的快速发展，工艺和制造设备的快速更新，国内很多厂商无法制造新的设备。而且单台设备价格从几十万美元到几百万美元不等，大部分厂家靠自己的积累很难买到新设备，导致很多新技术新工艺跟不上国外企业的快速发展。
我国传感器发展差距的主要原因
一是核心制造技术严重落后于国外，国内产品不尽如人意。
国外传感器的新技术、新产品、新工艺、新材料不断涌现。传感器的数字化、智能化、小型化已经成为一种趋势，大部分产品已经成为现实，并且在不断的改进和升级。虽然我国传感器的研发与国外相差无几，但一些核心制造技术仍严重落后于国外，因此在深度和广度上存在较大差异，主要表现为:
1.产品品种不全，规格少，缺乏新产品。
目前我国传感器产品约有3000种，而国外有2万多种。产品品种满足率只有60%-70%左右，远远不能满足国内传感器市场的需求。从工业产品结构看，老产品比重占60%以上，新产品不足，高科技产品少，数字化、智能化、小型化产品严重缺乏。总的来说，品种不配套，系列不全，低档产品多，高档产品少，缺乏市场竞争力。
2.技术创新差，拥有自主知识产权的产品少。
企业自主开发和技术创新能力差。由于各种因素，国内企业在国外仍以手工方式生产技术含量低的产品或停产产品。许多新公司是外国产品的推销商和代理商。在大部分高校和科研院所，可以跟踪高科技，研发高科技附加值产品。但成果多为样品，远未产业化，具有自主开发、自主知识产权的科研成果不多。
二是技术装备落后，产品质量差。
经过多年的发展，虽然开发了一批工艺和产品，但批量生产过程的稳定性和可靠性并没有得到根本解决，限制了其应用领域和行业的发展。有些高性能的产品不是靠工艺来保证的，而是靠筛选和分级。从技术上看，由于国内传感器生产技术和工艺装备相对落后，微加工技术和封装技术不太先进，手工操作较多，检测手段不规范等。，主要性能指标比国外差1-2个数量级，使用寿命差2-3个等级。因此，在化工、电站、冶金、石油、环保、机械等重大项目中，很多高性能传感器仍然依赖进口。
第三，人力资源缺乏，产业发展不足。
传感器行业的特点之一是技术密集型，自然需要人才。目前从国内情况来看，能够满足传感器技术发展需求的高水平科研团队、中青年科技专家、技术管理人员和学术带头人相对较少，导致行业技术升级步伐缓慢，产业发展后劲不足。
四。整体规划和投入不足。
目前存在着重复分散、统筹不够、科研投入强度低、科研设备落后、科研与生产脱节等问题，影响了科研成果的转化，使我国传感器产品综合实力低下。
其次，由于政府重视不够，在信息技术发展过程中，对传感器技术重要性的认识滞后于计算机技术和通信技术，开发所需的资源投入规模和强度太小，使得传感器技术发展速度缓慢，阻碍了信息技术的快速发展。
国产传感器未来将何去何从？
从应用领域来看，工业、汽车电子、通讯电子、消费电子是传感器最大的市场。国内工业和汽车电子产品中传感器约占42%，增长最快的市场是汽车电子和通讯电子。
智能汽车和无人驾驶是MEMS传感器发展的重要驱动力。在智能汽车时代，将大量使用MEMS运动传感器实现主动安全技术:语音将成为人与智能汽车的重要交互方式，MEMS麦克风将迎来新的发展机遇。自动驾驶技术的兴起，进一步推动了MEMS传感器在汽车上的应用。
此外，MEMS传感器也是智能工厂的“心脏”。从这个层面来说，是工业机器人变“魔”的利器。它使产品生产过程保持连续运行，并使工作人员远离生产线和设备，以确保人身安全和健康。据预测，未来六年，工业市场的MEMS有望以7.3%的年复合增长率增长。
来源:传感器专家网、全球物联网观察、工业智能、智能物联、自动化与仪器仪表。
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