自傳感器誕生以來,不斷在各式各樣的產(chǎn)品和技術(shù)上進行內(nèi)嵌與應用,已經(jīng)成為了終端設(shè)備當中不可缺少的組成部分。隨著時間的推移,互聯(lián)網(wǎng)時代的發(fā)展,盡管傳感器開始與物聯(lián)網(wǎng)結(jié)合,形成智能化協(xié)同部分。但大眾突然發(fā)現(xiàn),傳感器市場仍處于小規(guī)模,無大品牌,很大程度上依賴進口等等窘境。在剛剛結(jié)束的2019重慶智博會中國智能博覽會傳感器與物聯(lián)網(wǎng)高峰論壇上,多位專家群起獻策,商討傳感器產(chǎn)業(yè)的變局。本文將從技術(shù)和產(chǎn)業(yè)兩個角度,來回顧一下傳感器發(fā)展的歷程和現(xiàn)狀,并通過與專家的采訪和商討,分析這個領(lǐng)域未來的行業(yè)趨勢,希望能幫助更多人了解傳感領(lǐng)域,并且對工業(yè)傳感器有更多的認知。
從傳感器種類來看,流量傳感器、壓力傳感器、溫度傳感器占據(jù)最大的市場份額,分別占21%、19%、14%。從應用領(lǐng)域來看,工業(yè)、汽車電子、通信電子、消費電子四部分是傳感器最大的市場。國內(nèi)工業(yè)和汽車電子產(chǎn)品領(lǐng)域的傳感器占比約42%左右,而發(fā)展最快的是汽車電子和通信電子應用市場。
美國早在20世紀80年代就認為世界已進入了傳感器時代,成立了國家技術(shù)小組(BTG),幫助政府組織和領(lǐng)導各大公司與國家企事業(yè)部門的傳感器技術(shù)開發(fā)工作,美國國家長期安全和經(jīng)濟繁榮至關(guān)重要的22項技術(shù)中有6項與傳感器信息處理技術(shù)直接相關(guān)。日本把開發(fā)和利用傳感器技術(shù)作為國家重點發(fā)展6大核心技術(shù)之一。日本科學技術(shù)廳制定的上世紀90年代重點科研項目中有70個重點課題,其中有18項是與傳感器技術(shù)密切相關(guān)。傳感器與通信、計算機被稱為現(xiàn)代信息系統(tǒng)的三大支柱。因其技術(shù)含量高、滲透能力強,以及市場前景廣闊等特點,引起了世界各國的廣泛重視。
我國傳感器的研究主要集中在專業(yè)研究所和大學,始于20世紀80年代,與國外先進技術(shù)相比,我們還有較大差距,主要表現(xiàn)在:
?。?)先進的計算、模擬和設(shè)計方法;
?。?)先進的微機械加工技術(shù)與設(shè)備;
?。?)先進的封裝技術(shù)與設(shè)備;
(4)可靠性技術(shù)研究等方面。
在數(shù)字經(jīng)濟大環(huán)境下,隨數(shù)字化、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)推動,全球迎來了2020年數(shù)字之年,如何踏上數(shù)字化道路是每家企業(yè)都必須思考的問題,其中,傳感器在企業(yè)向數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級時發(fā)揮巨大作用,那么,它在數(shù)字化之年將有哪十大發(fā)展趨勢?
1、企業(yè)發(fā)展重心
在數(shù)字化時代,對數(shù)據(jù)采集、處理等流程要求極高,以前結(jié)構(gòu)型、固體型傳感器已然無法滿足需求,結(jié)合人工智能等新技術(shù),傳感器趨于微型化、智能化、網(wǎng)絡化、多功能,逐步朝著智能傳感器、MEMS傳感器發(fā)展,并成為企業(yè)發(fā)展重心。
2、中國傳感器制造趨勢?
作為集成電路細分領(lǐng)域的傳感器,柔性化定制需求日益增大,研發(fā)周期長、材料和工藝復雜、規(guī)模化生產(chǎn)不足。
未來,集成電路是發(fā)展趨勢,主要體現(xiàn)在設(shè)計工具、模型表達、可測性設(shè)置、工藝整合等方面,借MEMS和集成電路定制仿真平臺的集成融合。在生產(chǎn)制造中,建立IP模式,達到量產(chǎn)。通過素質(zhì)化測試,達到數(shù)模機理轉(zhuǎn)型。進而推動傳感器快速升級。
3、獨角獸和隱形冠軍隨細分垂直而浮出水面
中國傳感器企業(yè)主要出于中小型,研發(fā)、創(chuàng)新能力有限,深耕垂直領(lǐng)域企業(yè)眾多。目前,物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)4.0市場規(guī)模過于龐大,且是碎片狀。2020年,將有更多原有業(yè)務領(lǐng)域發(fā)展的企業(yè)日漸壯大成為隱形冠軍,和創(chuàng)新環(huán)境下涌現(xiàn)出來的獨角獸。
4、中國傳感器將迎來穩(wěn)步上升趨勢
傳感器是推進物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)4.0等產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的技術(shù)之一,中國長期依靠進口。但近幾年,在利好政策大力支持下,傳感器發(fā)展備受關(guān)注,同時涌現(xiàn)一批優(yōu)質(zhì)傳感器企業(yè),在兼具研發(fā)、設(shè)計、生產(chǎn)、應用形成完整產(chǎn)業(yè)體系,促進本土傳感器產(chǎn)量穩(wěn)步上升。預計,2016年至2020年,中國傳感器產(chǎn)業(yè)平均復合增長率將超越全球的11%達到了30%,向全世界發(fā)出了高調(diào)的信號。
5、中國傳感器產(chǎn)業(yè)集群格局明顯
中國傳感器產(chǎn)業(yè)于2017年初步形成五大產(chǎn)業(yè)集群,即長三角、珠三角、東北、京津冀、中部地區(qū)。數(shù)據(jù)統(tǒng)計,長三角地區(qū)擁有38%的上市企業(yè),與珠三角、京津冀、東北及中部的企業(yè)旗鼓相當。預計,截止到2020年1月,長三角地區(qū)已聚集了50%以上的智能傳感器企業(yè),因此,長三角地區(qū)無疑是智能傳感器最佳落地。
6、CMOS圖像傳感器競爭將進入最后階段
受物聯(lián)網(wǎng)應用快速發(fā)展,在車載應用、機器視覺、人臉識別、安防監(jiān)控等領(lǐng)域,2019年,CMOS圖像傳感器進入了市場急劇擴大的階段,其中,索尼占據(jù)了一半以上市場份額。與三星、豪威科技形成三足鼎立局面。
7、光學傳感器將成為創(chuàng)新推手
物聯(lián)網(wǎng)被廣泛應用,推動了光學傳感器市場快速發(fā)展。預計到2026年,光學傳感器的銷售額將達到360億美元,包括智慧城市、智慧農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域。其中,結(jié)構(gòu)光、主動立體視覺、ToF是光學傳感器主要三種技術(shù),預計2020年,伴隨著物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展這三種技術(shù)市場趨于平穩(wěn)。
8、傳感器的定制化方案更深、更廣
由于功能和應用場景等因素,傳感器本身自帶定制化特性。傳統(tǒng)傳感器已無法滿足客戶需求。隨著物聯(lián)網(wǎng)應用場景擴展,將有更多功能、設(shè)計出現(xiàn),具有傳感器的定制方案以及柔性化生產(chǎn)能力的企業(yè)會在未來獲得OEM廠商的青睞。
9、多傳感器融合技術(shù)風頭逐步顯現(xiàn)
目前,多傳感器融合技術(shù)主要應用于自動駕駛和機器人領(lǐng)域,自動駕駛安全性需要傳感器的冗余支持,提升容錯率。未來,自動駕駛的多傳感器融合將成為市場的主流,包括可穿戴設(shè)備、健康檢測、智能家居等。
10、迎來并購潮
由于傳感器是最基礎(chǔ)的行業(yè),其產(chǎn)業(yè)資源相當厚實。TE在2014年17億美元收購MEAS,2019年,AMS以46億歐元收購歐司朗、索尼1.55億收購東芝圖像傳感器部門。
2020年,中國傳感器產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展對全球傳感器企業(yè)市場帶來一定沖擊。同時,受物聯(lián)網(wǎng)傳感器需求量增大影響,為了確保自身市場份額前提下,國際并購、收購案件將會持續(xù)增加。