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專家觀點:我國工業(yè)基礎傳感器急需破解核心器件產業(yè)化難題


  來源: 中國電子報、電子信息產業(yè)網 時間:2021-03-17 編輯:清風
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在政府支持和行業(yè)需求的雙層推動下,我國工業(yè)傳感器已形成包括材料、器件、系統(tǒng)、網絡等全方面構成的產業(yè)鏈模式,產業(yè)鏈規(guī)模、質量也不斷得到提高和完善。據統(tǒng)計,國內具有一定規(guī)模的應用于工業(yè)制造業(yè)的各類傳感器生產廠家約2000余家,產品基本覆蓋工業(yè)制造各領域。生產的各類工業(yè)用傳感器品種、規(guī)格約1.6萬種。已經顯現(xiàn)出有區(qū)域特點的傳感器產業(yè)集群,重點集中在長三角,并逐漸形成以北京、上海、南京、深圳、沈陽和西安等中心城市為輻射的區(qū)域布局。這些集群各有側重優(yōu)勢,形成了我國較為完備的傳感器產業(yè)鏈。


諸多問題亟須突破


盡管取得不俗成績,但我國工業(yè)基礎傳感器仍存在許多問題需要破解,主要表現(xiàn)在:


一是頂層設計仍缺乏統(tǒng)籌設計,規(guī)范引導。工業(yè)傳感器在儀表行業(yè)是小行業(yè),在中國制造中更是小小行業(yè),但工業(yè)傳感器在制造強國戰(zhàn)略中卻有舉足輕重的地位。由于傳感器具有的專業(yè)分散和行業(yè)分屬的特點,長期以來在傳感器頂層始終缺乏統(tǒng)一的認識、在傳感器行業(yè)始終缺乏統(tǒng)一的行業(yè)認知。工業(yè)傳感器的發(fā)展、行業(yè)規(guī)劃如“九龍治水各自為政”,未按國家產業(yè)發(fā)展規(guī)劃的整體布局有序發(fā)展。雖然國家投資逐年加大、政策力度逐年增強,但傳感器產業(yè)需要長期不斷地培育養(yǎng)成的特點在(地方政府、企業(yè))急于求成、急功近利的作用下,想取得傳感器產業(yè)化的標志性成果,往往事與愿違。


二是產業(yè)規(guī)模小,盈利能力低、核心技術缺乏。以壓力傳感器行業(yè)為例,國內具有一定規(guī)模的生產廠商大約有千余家,其中民企數(shù)量約占企業(yè)總數(shù)的90%,已經成為了中國工業(yè)壓力傳感器、變送器行業(yè)的與國外廠商爭奪國內工業(yè)用壓力傳感器、變送器的市場主力軍。但這些企業(yè)年銷售額大于2000萬元的企業(yè)不足三成,七成以上的傳感器生產廠商為中小微企業(yè),產業(yè)規(guī)模很小,自身盈利能力也不強。由此而連鎖的企業(yè)核心技術、企業(yè)研發(fā)能力、企業(yè)核心競爭力嚴重不足或缺乏。


統(tǒng)計國內主要傳感器廠商的產品分析也可以發(fā)現(xiàn),目前國內廠商生產的壓力傳感器,70%以上是常規(guī)應變式、濺射薄膜式等傳感器產品,30%左右為陶瓷材料為主的低端產品,產品結構相對單一。


三是共性化問題多,產業(yè)化問題多。


由于基礎研究乏力,長期在“市場換技術”的“快錢效應”指引下,近幾十年來新產品新技術多停留在國外樣品(樣機)分析測繪的“模仿”,自主特色的技術突破產品鳳毛麟角。


共性關鍵技術,如可靠性技術研究尚待突破。國外典型流程工業(yè)高端典型傳感器在上世紀末已實現(xiàn)五年免調校,但國內相關產品免調校功能還在推廣驗證中。工業(yè)傳感器共性技術如材料、設備、方法、可靠性驗證分析等基礎理論的研究與發(fā)展同國外發(fā)達國家的差距仍然巨大。


四是工業(yè)傳感器核心敏感技術產業(yè)化缺“芯”嚴重。盡管傳統(tǒng)的工業(yè)傳感器如應變、電感、電容、光柵、稱重、位移量、位置量、金屬彈性器件等年產量居世界領先地位,有些甚至已經實現(xiàn)出口。但是對于高端工業(yè)傳感器,尤其是高端制造的重點領域、重點行業(yè)、重大工程用配套工業(yè)傳感器基本上100%依靠進口。即使國內生產,也僅僅停留在研究、樣機、小批量中試階段,相關傳感器核心技術(器件)的產業(yè)化仍然“路漫漫”,嚴重制約我國工業(yè)的快速發(fā)展及工業(yè)制造的“自主可控”。如:國內硅基MEMS壓力傳感器全產業(yè)基本處于封裝代工階段,從普通硅基壓力傳感器、OEM硅基壓力傳感器到流程工業(yè)高端設備控制用變送器,核心硅基敏感芯片基本上全部進口,國內自主配套不足1%;高端智能制造、CNC數(shù)控機床、大型工程機械等配套需求的位置、壓力、圖像、慣性器件等傳感器以歐美日或歐美日在國內的合資企業(yè)壟斷;國內工業(yè)基礎氣體傳感器主要集中在中低端的催化燃燒式、電化學式、紅外式、以及MOS氣體傳感器階段,僅有少量高端的激光紅外氣體傳感器及光離子化PID氣體傳感器在工業(yè)制造領域使用。新產品、新技術的工業(yè)氣體傳感器產業(yè)化落后國際先進水平至少五年左右。MEMS硅基壓力傳感器核心敏感元器件、高端氣體傳感器敏感芯片等雖然完成技術攻關,但產業(yè)化配套基本為零,國內產業(yè)化生產敏感核心器件及傳感器高端市場基本上全部依賴進口。國內工業(yè)傳感器主要集中在中低端制造業(yè)市場。高端應用的產業(yè)化發(fā)展空“芯”化問題已經成為制約中國制造由大到強的關鍵阻礙。


五是針對工業(yè)傳感器的數(shù)據統(tǒng)計嚴重“失真”。國內對于工業(yè)傳感器產業(yè)進行分析時,都是以傳感器這一大概念進行,“泛”傳感器的數(shù)據統(tǒng)計方式導致大量非工業(yè)領域傳感器數(shù)據被采集,工業(yè)傳感器數(shù)據的真實度嚴重失真,對頂層設計和真正認識工業(yè)傳感器現(xiàn)狀毫厘千里、弊端無限。


努力建成工業(yè)傳感器“一條龍”生態(tài)


關鍵詞:傳感器 工業(yè)傳感器 核心器件    瀏覽量:2766

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