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未来5年测力传感器的发展

发布时间:2020-12-10 13:46人气:

  (转载)测力传感器作为现代科技的前沿技术被认为是现代信息技术的三大支柱之一,也是国内外公认的最具有发展前途的高技术产业。然而在测力传感器迎来春天的时候,中国公众看到的似乎仍然是国外半导体巨头的盛宴。业内人士认为,虽然中国的力传感器市场发展很快,但本土传感器技术与世界水平相比仍存在一定差距。这种差距一方面表现为力传感器在感知信息方面的落后,另一方面则表现为传感器自身在智能化和网络化方面的技术落后。

  中国力传感器产业的那些差距

  清华大学精密仪器系教授董永贵介绍,中国大致从1980年以后开始重视力传感器技术的研究。经过多年的努力,在力传感器研究方面的发展水平还算是比较好的。但是,在产品化方面的技术进步还不是很理想,很多传感器技术,其实国内的实验室研究水平并不是很差,可惜未能充分利用,没有转化为进入市场的成熟产品。他说传感器技术的研究需要比较长时间的投入,一款传感器的研发,要6年-8年才能成熟,一般中国企业都承受不了这么长的周期。中国企业更难以承受失败,而传感器的研究失败的风险很高。根据董永贵在日本访问时了解到的情况,日本企业支持的研发中,很多形不成产品,但是企业能够承受,10项中只要2项-3项能够变成产品就行。“相比之下我们很多企业都是准备去拿别人现有的东西。”董永贵说,这种思路是有问题的,包括我们总是希望引进国外现成的、有自己项目的人才。“都不准备养鱼而是捞一条鱼来。”

  相比于比较大型的仪器设备力传感器在产品化过程中需要的投资一般都很小,所以比较适合中小型企业投资。基于此中国应该是有优势的。然而如果从另外一个方面考虑这也是一个短处。

  力传感器行业的一个特点是传感器本身技术含量高,但单只传感器的价格一般不高。此特点导致的一个结果是尽管传感器的技术附加值高,但单纯靠传感器很难形成可观的产值。按照董永贵教授的意思传感器有点像中药里的“药引”本身功能很重要。

  而且在中国的专利保护机制下,传感器中辛辛苦苦研发出来的关键技术,往往呈现一种“诀窍”性质,被抄袭后,很难说清楚,企业也打不起官司。国内虽然也有MEMS传感器企业,但都是委托加工搞不好就被加工企业自己拿去做了,目前的企业创新体系有很大的问题。

  2012年的时候一位国内传感器领域的前辈在一次会议上说,为什么中国传感器事业发展不好,就是缺乏能够到国务院讲课的领袖人物,这个领域研发的时间长,显着度不够,本身是很小的东西,所依据的物理现象是几十年、上百年前就发现的。

  这位学者指出这种研究实际上非常辛苦,比如说有一种加速度传感器,在石油行业中用于地震波测量,所依据的是苏联几十年前提出的原理,但是直到这位专家在苏联解体后,到了美国才形成产品得到应用。

  “越是需要厚积薄发、广种薄收的领域,我们差距越大。”董永贵认为,现在差距有进一步拉大的趋势。

  未来5年是国产传感器的生死线?

  近几年,中国传感器行业发展总体规模逐渐扩大,显著应用于汽车工业中包括汽车轮胎中的传感器应用、安全气囊中的传感器应用、底盘系统中的传感器应用、发动机运行管理系统中的传感器应用、废气与空气质量控制系统中的传感器应用和需求、ABS中的传感器应用和需求、车辆行驶安全系统中的传感器应用和需求、汽车防盗系统中的传感器应用和需求、发动机燃烧控制系统中的传感器应用和需求、汽车定位系统中的传感器应用和需求、汽车其他系统中的传感器应用和需求。除此以外中国传感器在其他领域也有新的应用,如工业控制领域、在环境保护领域、在设施农业中在多媒体图像领域其它有关传感器的应用。

  《2014-2018年中国传感器行业预测及投资策略研究报告》显示,中国传感器行业虽然发展迅速,但是也存在一些不利的因素。如在产品技术上产业基础薄弱、科技与生产脱节、产品技术水平偏低、产品种类欠缺、企业产品研发能力弱。但另一方面国家不断制定有利传感器产业发展的战略与政策,全年整机系统市场的快速发展,新兴技术的不断推动也都成为传感网发展的利好因素。

  全球现在大概有40个国家从事传感器的研制生产工作,研发、生产单位有5000余家,产品达20000多种。国内有1688家企事业从事传感器的研制、生产和应用,其中从事MEMS研制生产的有50多家,但规模和应用领域都较小。

  在国际市场上德国日本美国俄罗斯等老牌工业国家的企业主导了传感器市场,许多厂家的生产都实现了规模化,有些企业的年生产能力达到几千万只甚至几亿只。相比之下中国传感器的应用范围较窄,更多的应用仍然停留在工业测量与控制等基础应用领域。有赖于此中国传感器市场竞争十分激烈。

  未来5年将是中国传感器市场稳步快速发展的5年,在持续30%以上的年度增长动力之下,2014年中国传感器市场规模有望达到1200亿元以上。目前从整个气体传感器领域来看,技术虽然稳定性大但门槛很低。未来的前进方向只能是高精尖。而物联网的发展将极大推进传感器领域发展,其在能源-智能感知-安全监控-环保等领域将有极大应用。预计到2020年气体传感器产业规模将达到600亿元以上,国产化率达到70%以上。

  其中包括基于MEMS技术的传感器、环境监测设备用气体传感器、流量传感器、湿度传感器等。此外发布的《物联网十二五规划》中,在重点工程内容中也提到发展微型和智能传感器、无线传感器网络等。传感器在其他领域也有新的应用,如工业控制领域、在环境保护领域、在设施农业中、在多媒体图像领域、其它有关传感器的应用。

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