不久前勝利閉幕的十九屆五中全會研究關于制定“十四五”規劃和2035年遠景目標的建議。其中加強自主創新、對卡脖子關鍵技術攻關是重中之重,并將傳感器作為“卡脖子”技術攻克目標之一。與此同時美國近期也公布了《關鍵與新興技術國家戰略》,高端傳感器位列其技術戰略清單中20項技術之一。作為信息技術中的核心元器件,小小傳感器引發廣泛關注。
在各大科技展會的現場,往往最受觀眾喜愛的莫過于以翻跳自如的機器狗為代表的各類機器人。而也許你并不知道,這些機器人高超技能的背后都離不開小小的傳感器。
醫療器械界的奇兵———達芬奇手術機器人有400多個傳感器;鼎鼎有名的波士頓機器人大狗,能夠自如地翻跳騰躍,則需要1300多個傳感器。而博世公司推出的工廠協作機器人助手APAS,也內置了上百個傳感器。可以說,整個世界的數字化步伐,都將依賴傳感器技術的支撐。
有專家預估,“十四五”期間,我國智能傳感器產業將在技術創新和產業規模上取得重大突破,設計與制造技術創新能力將大幅提升,產業規模突破千億元,成為支撐工業互聯網和智能制造的新型基礎產業。
前景可期,不過從現實來看,作為數字經濟最核心技術之一,傳感器的產業化仍有障礙需要破除,應當從戰略方面引起高度重視,以傳感器為抓手攻克“卡脖子”關鍵技術也已變得更為緊迫。
戰略定位需要重新考慮
何為傳感器?
傳感器是數據采集的源頭,它無處不在。智能最前端所需要的態勢感知,基本都是要從傳感器開始。無論是智能制造、智慧城市、智慧醫療等,還是智能設備和大數據分析,再龐大的智能系統,都要從傳感器的針尖上開始。
談及傳感器的重要性,九三學社中央科技委副主任、中國傳感器與物聯網產業聯盟副理事長郭源生在接受人民政協報記者采訪時舉例說,如果把一個人看做成一個完整的信息系統,那么五官和皮膚與外界交互的信息就是“數據信息”,感知器官就是數據采集裝置,是數據獲取的核心。現實中與其相對應的實物器件就是傳感器產品,因此傳感器也被稱為“電子五官”;5G等通信技術被稱為人的神經系統;計算機被稱為人體的大腦,負責并承擔數據處理功能。
而信息技術正是由感知術、傳輸和處理三大技術構成,即:計算機技術、通信技術、傳感器技術。信息系統的硬件是由三大技術加上信息存儲、反饋與執行等構成,而在整個系統中傳遞的信息正是“數據”。中國經濟三季度“成績單”剛剛公布,其中信息產業增長速度表現亮眼,可以預計,信息產業未來將成為中國經濟增長的重要動能之一。同時在美國公布的影響國家長期安全和經濟繁榮至關重要22項技術中,也有6項與傳感器技術直接相關。由此,傳感器的重要性不言而喻。
但我國本土傳感器發展情況仍不樂觀。
上海理工大學管理學院副教授、南京大學長江產經智庫特約研究員賴紅波就表示,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,整體技術含量也較低。同時,國內傳感器市場需求量上千萬億元,每年進口額都不低于1700億元人民幣,包括汽車或科學儀器等傳感器95%以上市場份額都掌握在外資企業手里。
“要在‘十四五’期間真正實現大跨步發展,則應當把傳感器提升到國家戰略高度進行重新再認識,以便價值回歸,受到其應有的重視。”郭源生認為,“應該像扶持集成電路、顯示技術一樣,在國家戰略規劃中,突出傳感器的戰略地位,并給予相應的配套政策,如專項扶持、稅收減免、市場準入等給予持續支持,以彌補產業技術短板與政策缺失,力爭在‘十四五’期間傳感器產業能實現高質量發展。”
從產業體系和鏈條中精準破題
據了解,傳感器技術本身并不難,但為何仍受制于人?
對此,賴紅波表示,一方面,傳感器產品與普通元器件產品不一樣,傳感器產品還包括芯片、陶瓷基板等都不是傳感器企業自己做的,必須由上游配套企業提供。為此,傳感器企業自身需要具備整合技術的能力,與上游供應鏈企業分工協作來完成;另一方面,傳感器生產工藝、技術要點繁多、流程復雜,涉及材料控制、工藝控制等,增加供應鏈協同難度,被稱為“工業藝術品”,本土企業過去習慣的模仿創新和逆向學習等在傳感器生產過程中受到局限,無法施展。