一部智能手機中要用到十幾種傳感器,一部高檔汽車里可能應用了幾百個傳感器,一個現代化的智能工廠中用到的傳感器數量動輒以萬計。傳感器已經滲透到人們生產生活的方方面面。
賽迪顧問預測,“十三五”期間,我國傳感器市場年均復合增長率CAGR將達到31%以上。而根據《第三次工業革命》和《零邊際成本社會》作者杰里米·里夫金的大膽猜想,到2030年時,全球應用的傳感器數量將從2013年的35億個突飛猛進到超過100萬億個,人與自然環境將通過傳感器緊密相連。
“傳感器是提升我國現代信息技術、帶動產業化發展的最好突破口。”中國科學院院士、中國科學院上海微系統與信息技術研究所所長王曦表示,“在全球半導體產業中,傳感器整體起步較晚,我國與國外的差距較小,而現在正是由傳統向新型傳感器轉型的關鍵階段,布局得當有可能實現彎道超車。”
中高端傳感器進口占比達80%
據行業統計估算,我國2014年敏感元件與傳感器銷售額突破1200億元;2015年需求量可達約652.9億個,增長率高于18%,銷售額將突破1300億元。目前,我國已有1700余家從事傳感器研制、生產和應用的企事業單位,傳感器產品達到10大類、42小類、6000多個品種。
中國傳感器產業已形成從技術研發、設計、生產到應用的完整產業體系,部分細分領域已躋身世界領先水平。但就總體水平而言,國內的傳感器產品仍以中低端為主,技術相對落后。中國市場上的中高端傳感器進口占比達80%,數字化、智能化、微型化產品嚴重欠缺。
“國內企業的產品主要集中在低端的壓力、溫度、應變片等低附加值產品,近年內有幾家企業開始MEMS產品的生產,其中麥克風產品勢頭發展較好,但其他如壓力、加速度、陀螺等也是比較低端得產品。”
清華大學微電子學研究所王喆垚教授在接受《中國電子報》時表示,“與歐美日相比,國內在整個產業的各個環節都是落后的,制造技術和封裝技術更加明顯。基礎環節的問題解決不夠徹底,原始性創新的產品少,導致產品的附加值和市場份額都比較低。”
“我國傳感器產業在發展過程中存在缺乏技術開發和產業化發展專業人才、行業文化與產業化不相適應、市場適應性與擬合度不高而綜合成本過高、與國際化市場對接能力不夠、企業體制和機制嚴重制約等諸多問題。從行業整體來看,集中表現為一個‘散’字。”工業和信息化部電子元器件行業發展研究中心總工程師郭源指出。
傳感器是物聯網感知層中的重要組成部分,承擔著數據采集和傳輸的重任,是物聯網實現的基礎和前提。數據顯示,全球物聯網市場規模在2025年有望達到11萬億美元,相應的傳感器市場也將達到數千億美元規模。
王曦認為,整個半導體產業都將得益于物聯網的發展。雖然我國半導體產業起步較晚,但物聯網的快速發展,不僅讓中國半導體產業有了更大的市場空間,更是帶來了趕超國際先進水平、做到世界第一的機會。
傳感器產業整體起步較晚,我國與國外的差距較小,而現在正是由傳統向新型傳感器轉型的關鍵階段,布局得當有可能實現“彎道超車”。
因為物聯網所需的大量傳感器芯片只需完成簡單的數據采集、存儲和傳輸,這就要求芯片必須低功耗、低價格。借助現有的材料、封裝技術,這些性能在45nm芯片上即可完美呈現。而我國在45nm左右制程和8寸晶圓上有成熟的產業布局,隨著物聯網的發展,這些產能將得到最大程度的釋放。