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传感器动态

现如今,传感器已经融入生活的各个角落,它能分析用户日常行为,增加用户与周边世界的互动方式,通过一些常用的智能传感器,可以大大提升生活的便捷性与安全性。传感器还可以针对各类电器的工作状态,并且对其进行管控,做到节能减排,降低家庭用电成本。

 

虽然我国科技进步飞速,但核心技术还是掌握在美国、日本和德国等老牌资本主义国家。在传感器领域,一如中兴在国际芯片巨头的尴尬地位,为了避免这种情况,国产传感器如何突破重围?

巨头把持的传感器领域

目前,全球传感器市场主要由美国、日本、德国的几家龙头公司主导。美国、日本、德国及中国合计占据全球传感器市场份额的72%,其中中国占比约11%。有研究机构预测未来5年传感器复合年增长率为9.5%,2020年传感器市场规模将突破1800亿元。

博世、意法半导体、霍尼韦尔、飞思卡尔、日立等传统的电子行业巨头,都把传感器作为未来业务的主要增长点。中国传感器市场中70%左右的份额被这些意法半导体、飞思卡尔等外资企业占据。中国本土企业市场份额较小,具有代表性的企业有汉威电子、大立科技、华工科技等。

在全球消费类惯性传感器(加速度计+陀螺仪)市场,意法半导体处于市场领导者的地位,2014年,占据 41%的市场份额。旭化成微电子、应美盛、博世紧随其后,这四家惯性传感器厂商占据了75%的市场份额。

国产传感器面临的挑战

传感器由敏感元件、传感元件和转换电路三部分组成。敏感元件可以直接感受被测量的变化,并输出与被测量成确定关系的元件。敏感元件的输出就是转换元件的输入,它把输入转换成电路参量。上述的电路参量进入基本转换电路中,就可以转换成电量输出。

从目前国产传感器的发展来看,传感器之芯是个大难题,传感器在高精度、高敏感度分析、成分分析和特殊应用的高端方面与国外差距巨大,中高档传感器产品几乎100%从国外进口,90%芯片依赖国外。国内缺乏对新原理、新器件和新材料传感器的研发和产业化能力。

同时,国产传感器关键技术尚未突破,其在设计技术、封装技术、装备技术等方面与国外相比都存在较大差距。国内尚无一套有自主知识产权的传感器设计软件,国产传感器可靠性比国外同类产品低1-2个数量级,传感器封装尚未形成系列、标准和统一接口。传感器工艺装备研发与生产被国外垄断。

国产传感器的产业结构不合理。品种、规格、系列不全,技术指标不高,国内传感器产品往往形不成系列。产品在测量精度、温度特性、响应时间、稳定性、可靠性等指标与国外也有相当大的差距。此外,我国传感器企业95%以上属小型企业,规模小、研发能力弱、规模效益差。从目前市场份额和市场竞争力指数来看,外资企业仍占据较大的优势。

国内传感器厂商解决办法

在国外传感器的系统化演进道路上,传感器生产商之间以及与软件、系统集成、下游应用厂商间将出现大量的合作和并购,或建立联系更紧密的传感器生态系统,或转型为传感器系统供应商。国内传感器产业也将出现大量境内和跨境并购。在这个过程中,国内传感器企业应在并购所构建的平台上,通过自主创新实现迅速成长,并注重专利申请和保护,从而逐步成为世界知名的传感器生产商。

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