當前，萬物互聯+邊緣智能助力信息互聯顛覆式創新。智能傳感器作為物聯網、VR、工業互聯網等新一代信息技術產業感知層重要功能器件和基礎核心元器件，是決定智能物聯網時代產業發展的關鍵。

　　習近平總書記在企業家座談會上強調要“提升產業鏈供應鏈現代化水平，大力推動科技創新，加快關鍵核心技術攻關，打造未來發展新優勢”。黨和國家高度重視智能傳感器等電子元器件產業發展。2021 年 1 月，工業和信息化部印發了 《基礎電子元器件產業發展行動計劃 (2021-2023 年)》，提出要做強傳感類等元器件產業，夯實信息技術產業基礎。面對百年未有之大變局和產業大升級、行業大融合的態勢，加快電子元器件及配套材料和設備儀器等基礎電子產業發展，對推進信息技術產業基礎高級化、產業鏈現代化，乃至實現國民經濟高質量發展具有重要意義。

　　然而，在傳感器迎來春天的時候，中國公眾看到的似乎仍然是國外半導體巨頭的盛宴。業內人士認為，雖然中國的傳感器市場發展很快，但本土傳感器技術與世界水平相比仍存在很大差距。

　　這種差距，一方面表現為傳感器在感知信息方面的落后，另一方面，則表現為傳感器自身在智能化和網絡化方面的技術落后。由于沒有形成足夠的規模化應用，導致國內的傳感器不僅技術低，而且價格高，在市場上很難有競爭力。

　　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，整體技術含量也較低，是目前急需改變的一個狀態。

　　01、中國傳感器發展狀況

　　傳感器(transducer/sensor)是一種檢測裝置，能感受到被測量的信息，并能將感受到的信息，按一定規律變換成為電信號或其他所需形式的信息輸出，以滿足信息的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制等要求。

　　由于世界各國普遍重視和投入開發，傳感器展十分迅速。近年來全球傳感器市場一直保持高速增長，2019年市場規模近2265億美元。2019年全球MEMS市場規模達169.6億美元，CIS市場規模近170億美元。2019年索尼繼續保持著在CMOS圖像傳感器領域的領先地位，市場份額達49.2%，三星、豪威緊隨其后。

　　據日本矢野研究所預測數據，車載雷達與攝像頭，預計到2030年全球市場規模都將近900億元，發展潛力較大。

　　我國早在20世紀60年代就開始涉足傳感器制造業。我國在1972年組建成立中國第一批壓阻傳感器研制生產單位;1974年，研制成功中國第一個實用壓阻式壓力傳感器;1978年，誕生中國第一個固態壓阻加速度傳感器;1982年，國內最早開始硅微機械系統(MEMS)加工技術和SOI(絕緣體上硅)技術的研究。進入20世紀90年代后，硅微機械加工技術的絕對壓力傳感器、微壓傳感器、呼吸機壓傳感器、多晶硅壓力傳感器、低成本TO-8封裝壓力傳感器等相繼問世并實現生產。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與傳感器產業。

　　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。

　　傳感器技術歷經了多年的發展，其技術的發展大體可分三代：

　　第一代是結構型傳感器，它利用結構參量變化來感受和轉化信號。

　　第二代是上70年代發展起來的固體型傳感器，這種傳感器由半導體、電介質、磁性材料等固體元件構成，是利用材料某些特性制成。如：利用熱電效應、霍爾效應、光敏效應，分別制成熱電偶傳感器、霍爾傳感器、光敏傳感器。

　　第三代傳感器是以后剛剛發展起來的智能型傳感器，是微型計算機技術與檢測技術相結合的產物，使傳感器具有一定的人工智能。

　　02、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。除個別廠家在個別品種方面將國外生產的芯片拿到國內封裝出相關產品、占據市場較大份額外，其他高端產品均是國外廠商在壟斷。

　　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。傳感器技術發展滯后已掣肘國內戰略性新興產業的順利推進。

　　目前從材料、器件、系統到網絡我國已形成較為完整的傳感器產業鏈。在網絡接口、傳感器與網絡通信融合、物聯網體系架構等方面取得較大進展。但產業檔次偏低、企業規模小、技術創新能力差，很多企業只是引進國外元件進行加工，同質化嚴重。而生產裝備落后、工藝不穩定等造成產品指標分散、穩定性差。模仿產品在敏捷度方面也不盡如人意。在相對研發突出的領域，卻忽略了工業化基礎性開發，商品化開發嚴重滯后。

　　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。其中數字化、智能化、微型化等高新技術產品嚴重短缺。國家重大裝備所需高端產品主要依賴進口。而涉及國家安全和重大工程所需的傳感器及智能化儀器儀表，國外對我國往往采取限制。外資企業產品占據國內高端市場絕大多數的市場份額，并將會在今后很長一段時間內持續把持高端市場，這種勢頭在短期內不會得到根本轉變。

　　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。

　　03、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域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，主要表現為：

　　1、產品品種不全、規格少，新品欠缺。

　　我國目前傳感器產品品種數為3000個左右，而國外已達20000多個，產品品種滿足率僅在60%-70%左右，遠遠滿足不了國內傳感器市場需求。從行業產品結構看，老產品比例占60%以上，新產品不足吟，高新技術類產品更少，數字化、智能化、微型化產品嚴重欠缺從總體看，品種不配套、系列不全、低檔產品多、高檔產品少、缺乏市場競爭力。

　　2、科技創新差，擁有自主知識產權的產品少。

　　企業自主開發與技術創新能力差。由于多種因素影響，國內企業仍以手工方式生產技術含量低或國外已停產的產品。很多新公司就是國外產品的推銷商和代理商，在多數院校和研究院所中，對高技術的跟蹤和對高技術附加值產品的研發能力還是可以的，但其成果以樣品居多，距產業化較遠，自主開發和擁有自主知識產權的科研成果不多。

　　二、工藝裝備落后，產品質量差。

　　經過多年開發，雖然研制出一批工藝和產品，但由于批產工藝的穩定性、可靠性問題沒有得到根本解決，限制了其應用領域和產業的發展有些高性能產品，不是靠工藝保證，而是靠篩選分檔。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、技術骨干、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。

　　四、統籌規劃不足，投資力度不夠。

　　目前存在的問題是重復分散、統籌規劃不足，科研投資強度偏低，科研設備落后，科研和生產脫節，影響了科研成果的轉化，使我國傳感器產品綜合實力較低。其次是由于政府重視不夠, 在信息技術發展的過程中, 對傳感器技術重要性的認識滯后于計算機技術和通訊技術, 發展需求的資源投入規模和強度太小, 使傳感器技術的發展速度緩慢, 牽制了信息技術的飛速發展。

　　04、我國傳感器產業分布狀況

　　目前我國傳感器企業正努力追趕國外企業，并出現區域的傳感器企業集群，企業主要集中在長三角地區，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主的區域空間布局。

　　長三角區域：以上海、無錫、南京為中心。逐漸形成包括熱敏、磁敏、圖像、稱重、光電、溫度、氣敏等較為完備的傳感器生產體系及產業配套。

　　珠三角區域：以深圳中心城市為主。由附近中小城市的外資企業組成以熱敏、磁敏、超聲波、稱重為主的傳感器產業體系。

　　東北地區：以沈陽、長春、哈爾濱為主。主要生產MEMS力敏傳感器、氣敏傳感器、濕敏傳感器。

　　京津區域：主要以高校為主。從事新型傳感器的研發，在某些領域填補國內空白。北京已建立微米/納米國家重點實驗室。

　　中部地區：以鄭州、武漢、太原為主。產學研緊密結合的模式，在PTC/NTC熱敏電阻、感應式數字液位傳感器和氣體傳感器等產業方面發展態勢良好。

　　05、未來傳感器的重要應用方向

　　從應用領域來看，工業、汽車電子、通信電子、消費電子四部分是傳感器最大的市場。國內工業和汽車電子產品領域的傳感器占比約42%左右，而發展最快的是汽車電子和通信電子應用市場。

　　智能汽車和無人駕駛是驅動MEMS傳感器發展的重要動力。在智能汽車時代，將會使用大量的MEMS運動傳感器實現主動安全技術：語音將成為人與智能汽車的重要交互方式，MEMS麥克風將迎來發展新機遇。自動駕駛技術的興起，進一步推動了MEMS傳感器進入汽車。汽車行業占據整個MEMS市場份額超過30%，2015年全球汽車MEMS行業營收為37.3億美元。根據預測，未來六年，全球汽車MEMS市場預計將以4.2%的復合年增長率穩步增長。

　　此外，MEMS傳感器也是智能工廠的“心臟”，從這個層面上講，它是工業機器人變得“神通廣大”的利器。它讓產品生產流程持續運行，并讓工作人員遠離生產線和設備，保證人身安全和健康。據預測，未來六年，MEMS在工業市場預計將以7.3%的復合年增長率快速增長。

　　我國傳感器產業未來將遵循的五大方向：

　　1、以工業控制、汽車、通訊信息業、環保為重點服務領域;

　　2、以傳感器、彈性元件、光學元件、專用電路為重點對象，發展具有自主知識產權的原創性技術和產品;

　　3、以增加品種、提高質量和經濟效益為主要目標，加速產業化，使國產傳感器的品種占有率達到70%——80%，高檔產品達60%以上;

　　4、以MEMS(微機電系統)工藝為基礎;

　　5、以集成化、智能化和網絡化技術為依托，加強制造工藝和新型傳感器和儀表元器件的開發，使主導產品達到和接近國外同類產品的先進水平。

　　最后

　　未來，在經濟環境持續好轉的大背景下，傳感器市場的需求量會不斷增多，傳感器將越來越多地被應用到社會建設和生活的各個領域。預測，未來幾年全球傳感器市場將保持20%以上的增長速度。

　　自2014年以來，國家就先后出臺了一系列具有戰略性、指導性的文件，有效推動了我國傳感器及物聯網產業向著創新化、融合化、集群化以及智能化的方向快速發展。智能傳感器具備一定的通信功能，并且擁有采集、處理、交換信息的能力，可通過軟件技術來實現高精度的信息采集。

　　智能化傳感器相對于普通的傳感器優勢是毋庸置疑的，因此，傳感器的智能化是一大發展趨勢。目前，以F&C嘉準傳感器為代表的智能傳感器企業在國內具有較高的知名度。

　　物聯網的發展改變了人們的生活方式，也離不開傳感器設備的存在，傳感器也將朝著可移動化、微型化、集成化以及多樣化的方向發展。

　　市場競爭在不斷加劇，傳感器也更加深入融合到我們的日常生活中，在全球智慧生活、智能生產的趨勢之下，傳感器行業也將迎來新的發展機遇。