不只芯片,看傳感器技術我們離世界頂級有多遠
傳感器作為現代科技的前沿技術,被認為是現代信息技術的三大支柱之一,也是國內外公認的最具有發展前途的高技術產業。
目前全球傳感器市場主要由美國、日本、德國的幾家龍頭公司主導。美國、日本、德國及中國合計占據全球傳感器市場份額的72%,其中中國占比約11%。與全世界生產的超過2萬種產品品種相比,中國國內僅能生產其中的約1/3,整體技術含量也比較低,是目前急需改變的一個狀態。
中國傳感器發展狀況
我國早在20世紀60年代就開始涉足傳感器制造業。改革開放30年來,我國傳感器技術及其產業取得了長足進步,主要表現在:建立了傳感技術國家重點實驗室、微米/納米國家重點實驗室、國家傳感技術工程中心等研究開發基地;MEMS、MOEMS(微光機電系統)等研究項目列入了國家高新技術發展重點;在“九五”國家重點科技攻關項目中,傳感器技術研究取得了51個品種86個規格新產品的成績,初步建立了敏感元件。
目前,中國傳感器產業正處于由傳統型向新型傳感器發展的關鍵階段,它體現了新型傳感器向微型化、多功能化、數字化、智能化、系統化和網絡化發展的總趨勢。
中國傳感器發展與國外差距
國內傳感器廠商占據中低端市場從發展態勢看,國內傳感器廠商有三種情況:
一、民營或合資企業的產品占據了中低端市場,傳統技術和裝備手段可以滿足絕大多數產品的制造要求,市場發展狀態良好。
二、隨著物聯網等新興產業的興起,傳感器產業成為世界各國在高新技術發展中爭奪的一個重要領域。近年來我國傳感器產業快速增長,應用模式也日漸成熟。但由于產業檔次偏低、技術創新能力較差,國內傳感器產業呈現低端過剩、中高端被國外壟斷的市場格局。
目前我國傳感器產品約6000種左右,而國外已達20000多個,遠遠滿足不了國內市場需求。中高端傳感器進口占比達80%,傳感器芯片進口更是達90%,國產化缺口巨大。
三、國有企業發展處于平穩增長狀態,總體上跟不上國外最新技術發展的步伐,除少數廠家外,總體差距有擴大的趨勢。這是因為傳感器技術發展快,工藝和制造設備更新快,許多新設備國內廠商無法制造等原因造成的。并且設備的單臺價格少則幾十萬美元,多則數百萬美元,絕大多數廠家靠自身積累很難購買新型設備,致使在許多新技術、新工藝方面無法跟上國外企業飛速發展的步伐。
我國傳感器發展差距的主要原因
一、核心制造技術嚴重滯后于國外,國內產品差強人意。
國外傳感器的新技術、新產品、新工藝、新材料不斷涌現,傳感器數字化、智能化、微型化已成趨勢,大多數產品已變成現實,且在不斷完善、不斷升級,而我國的傳感器雖然所涉足的研究開發領城基本與國外相差無幾,但由于在某些核心制造工藝技術上還嚴重滯后于國外,所以在深度和廣度上差異較大。
二、工藝裝備落后,產品質量差。
從技術角度看,由于國內傳感器生產工藝與工藝設備相對落后,微機械加工技術和封裝技術不夠先進,手工操作比較多,檢測手段不規范等等,造成主要性能指標和國外差1-2個數量級,使用壽命差2-3級。因此,在化工、電站、冶金、石油、環保、機械等領域重大工程中,許多高性能傳感器仍依賴于進口。
三、人才資源匱乏,產業發展不足。
傳感器及其產業的特點之一是技術密集,由于技術密集,也自然要求人才密集。從目前國內的情況看,能夠適應當今傳感器技術發展需求的具有高水平的科研隊伍及中青年科技專家、技術管干、學術帶頭人相對缺乏,使行業技術更新換代步伐慢,產業發展后勁不足。