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為?什么國產工業傳感器一直做不起來?行業壁壘有哪些?

時間:2022-07-21

來源:中國傳動網

導語:目前,全球工業傳感器?市場規模較大,但主要被國外巨頭壟斷,代表公司為日本的基恩士、松下集團、歐姆龍集團,德國的西克、倍加福、易福門及美國的邦納等。

  目前,全球工業傳感器市場規模較大,但主要被國外巨頭壟斷,代表公司為日本的基恩士、松下集團、歐姆龍集團,德國的西克、倍加福、易福門及美國的邦納等。

  第四次工業革命和工業物聯網的日益普及是推動工業傳感器市場增長的關鍵因素。就市場價值而言,亞太地區在 2020 年主導了工業傳感器市場,按區域劃分占全球工業傳感器市場的最大份額。由于中國是世界主要工業區之一,預計到 2026 年,亞太地區的市場份額將通過中國市場的推動創歷史新高。

  1、工業傳感器的概述

  (1)工業傳感器的定義

  自工業革命以來,人們為了提高機械自動化程度,需要機器能夠實時反應其工作狀態。為了便于實時測量和控制,早期傳感器便應運而生。

  工業傳感器是在工業控制領域應用的傳感器,其功能是測量或感知特定物體的狀態和變化,并轉化為可傳輸、可處理、可存儲的電子信號或其他形式信息,以指導后續工作環節,是工業控制中實現自動檢測和自動控制的首要環節。

  在工業自動控制系統中,傳感器處于系統前端,其作用相當于“感受器官”,能夠在嚴苛、復雜環境中快速、精確地獲取信息,是自動控制系統達到高檢測水平的基本保證。如缺少工業傳感器對信息精確可靠的自動檢測,工業設備系統的整體信息處理、控制決策等功能就無法實現。

  (2)工業傳感器的分類

  工業傳感器種類繁多、原理各異,目前沒有統一的分類標準。

  一般來說,工業傳感器可按以下原則進行分類:按使用場景,可分為光電傳感器、接近傳感器及安全傳感器等;按常見可檢測的自然現象,可分為光、電、電磁、熱量/溫度、磁性、機械運動、放射等工業傳感器;按輸出信號的形式,可分為數字工業傳感器和模擬工業傳感器。按使用場景來區分工業傳感器是目前市場上較為通用的分類方式。

  (3)工業傳感器的應用領域

  工業傳感器用途廣泛,下游應用領域眾多,即便是同一客戶,也經常會同時購買不同類型的工業傳感器以滿足其在不同領域的制造需求。隨著智能化工業傳感器的逐漸普及,其一方面將幫助下游領域企業實時檢測工業設備的運作狀況,并預測設備發生故障的可能性,從而幫助企業降低維護成本,并減少設備停機時間來實現成本節約。

  另一方面,智能化工業傳感器的普及也使得工業物聯網成為可能,并進一步加速現代工廠在生產效率、質量、安全、供應鏈、人員、資源調度等各方面的數字化管理及優化。因此,下游行業對智能化工業傳感器的需求將持續增加。

  2、為什么國產工業傳感器一直做不起來?

  原因有如下三點:

  第一點,全球工業傳感器市場長期被OMRONicon、Panasonicicon、SICK、KEYENCEicon等國外品牌占據。

  這些巨頭在半導體新材料與核心技術專利的布局積累,導致我國工業傳感器缺乏核心技術、低端產品過剩、產品同質化嚴重。

  第二點,大部分國產傳感器廠家缺少底層研發團隊,在光電底層器件和芯片、光學研發方面能力不足。

  第三點是業務方面。由于盈利能力有限,難以建立強大的服務網絡,客戶體驗差,服務速度慢,制約了國產工業傳感器的發展。

  3、千億級市場規模,替代空間大

  工業傳感器是自動化領域的底層器件,是智能制造的感知基礎。工業互聯網的蓬勃發展,為工業智能傳感器的發展提供了更多應用場景。

  從全球工業智能傳感器市場產品應用方向來看,生命科學與健康、機械加工制造、汽車、半導體及電子、工業自動化等是其主要的應用領域。

  根據MarketsandMarkets的報告數據,全球工業傳感器市場規模預計將從2021年的 206億美元增長到2026年的319億美元,年復合增長率9.1%。

  超千億元的市場規模下,全球工業傳感器市場更多被歐姆龍、松下、西克等國外品牌壟斷,替代空間大。目前國內存在低端產品過剩、產品同質化等痛點,如何能研發并掌握核心技術,瞄準中高端市場,是企業競爭力的關鍵之一。

  4、工業傳感器行業面臨的機遇

  (1)國家政策大力支持產業發展

  為推動行業健康快速發展,鼓勵行業創新,我國相繼出臺了一系列政策以支持傳感器行業發展。2021 年 1 月,工信部出臺《基礎電子元器件產業發展行動計劃(2021-2023 年)》提出“重點發展小型化、低功耗、集成化、高靈敏度的敏感元件,溫度、氣體、位移、速度、光電、生化等類別的高端傳感器”。

  國家政策的支持與鼓勵為傳感器產業發展塑造了良好的宏觀環境,有效推動了傳感器行業的有序、健康、快速發展。

  (2)新技術賦能工業制造智能化

  一方面,隨著我國逐漸加快由“中國制造”向“中國創造”的轉變,中國的制造業正在迎來一場全方面的革命。目前,國內制造業已涌現出諸多先進的生產方式、制造方式及管理理念,如通過精益生產方式提高設備的利用率、小批量多品種的生產方式、通過工業物聯網促進管理的革新等。

  這些先進的生產方式及管理理念在代表著我國制造業水平不斷提升的同時,也帶來了企業對打造會“思考”的工廠、會“思考”的設備等工業制造智能化需求全面上升的新挑戰。工業傳感器將在此進程中扮演極為重要的角色。

  另一方面,隨著工業物聯網、云計算、大數據、人工智能以及 5G 技術的不斷成熟,新技術使得工業生產制造在智能化、自動化、降低成本及人工誤差以及提高效率等方面成為可能。全球工業制造業將在新技術的驅動下不斷轉型,并持續帶動工業自動化產品的市場需求。

  (3)用工成本提高促使自動化設備需求提升

  近年來,國內制造業勞動力成本持續升高,人口老齡化問題進一步突出;同時,疫情導致的用工荒、用工難問題使得我國制造業企業在產業轉型升級過程中面臨著巨大的壓力和挑戰。越來越多的企業開始采購自動化、智能化生產設備以降低用工成本、提高生產效率,促使制造業對工業自動化產品需求的進一步提升。

  5、我國工業傳感器行業發展趨勢

  (1)智能化

  隨著人工智能、5G、大數據、AR/VR、云計算等信息技術的快速發展,智能化成為各行各業發展的重要趨勢,工業傳感器也迎來新的智能化時代,以更好地支撐各產業的智能化發展。工業傳感器的智能化通常是通過在傳感器中內置微處理器,使其具有自動檢測、自動補償、數據存儲、邏輯判斷、功能計算等功能。

  經過近年來的發展,智能傳感器在自主感知、自主決策等方面的能力不斷提升,智能化水平持續提高。盡管目前我國的大多工業傳感器企業仍需通過低價機制搶占中低端市場,但在國家政策的鼓勵下,近年來我國已涌現出如索迪龍、宜科電子及蘭寶傳感等一批以研發智能化、小型化工業傳感器為發展方向的高新技術企業。

  隨著我國工業自動化制造產業鏈的不斷完善、工業智能化需求的持續提升、工業傳感器領域人才技術儲備的穩步增長,我國工業傳感器行業的智能化及高端化趨勢將進一步加快。

  (2)國產化

  工業傳感器作為工業物聯網、第四次工業革命等產業發展的基礎核心部件之一,對工業自動化產業乃至國家工業建設的發展具有重要影響,但長期以來我國工業傳感器進口依賴程度較高,不利于我國工業自動化和信息技術產業發展創新,因此工業傳感器的國產化需求十分迫切。

  近年來,在國家政策的大力支持下,我國工業傳感器產業受到重點關注,行業內涌現了一批優秀的國產廠商,逐步形成涵蓋研發、設計、生產、應用的完整產業體系。未來,在國家的倡導引領下,國內工業傳感器技術將不斷進步突破,工業傳感器的國產化進程將進一步加快,進口替代趨勢顯著。

  (3)小型化

  小型化或微型化是精密設備發展的大趨勢,工業傳感器也不例外。隨著設備的小型化、精密化,市場上對能夠在微小空間內高精度運作的微型工業傳感器的需求將日益增長。小型化的工業傳感器設計也能在有效降低產品成本的同時減少能耗,幫助下游終端客戶進一步降低生產成本。

  6、工業傳感器行業主要壁壘構成

  (1)技術與人才壁壘

  工業傳感器行業具有技術密集型特征,對行業內企業在專利儲備、生產技術、制造工藝等方面的積累要求較高,需要企業具備完善的研發體系及生產體系。同時,工業傳感器核心技術需要涉及諸如物理學、微電子學、材料科學等眾多學科,對研發人才的綜合知識水平有較高要求。

  目前,行業高端人才均需在企業經過長時間的專業培養,并積累豐富的實踐經驗。因此,行業內企業核心技術的積累及人才體系的搭建,對新進入者構成了較高的壁壘。

  (2)資金壁壘

  由于下游市場需求變化較快,對工業傳感器產品的創新迭代要求較高。行業內企業在研發設計、生產線建設以及銷售網絡布局等方面都需要持續不斷的投入,這對于企業的資金實力提出了較高要求。

  同時,資金充足的企業可以提前布局前沿技術和新的使用場景,并根據市場需求變化隨時進行研發創新、產能調整以及銷售推廣,更容易抓住新的商業機會。因此,較大的資金投入規模對行業新進入者形成了較高的資金壁壘。

  (3)柔性化生產壁壘

  工業傳感器在各工業領域都有廣泛應用,品類眾多,近年來我國工業的快速發展為本行業帶來了龐大的市場需求。與此同時,各領域客戶由于使用功能及使用場景等的不同,對工業傳感器的種類、性能、外觀尺寸等需求也千差萬別。為滿足不斷擴大的客戶群體需求,并控制生產成本,規模化生產是業內企業謀求長遠發展的必經之路。

  與此同時,各領域客戶差異化極大的產品需求,也要求各工業傳感器廠商必須不斷提高自身柔性化生產能力,以保障在品質穩定的前提下及時交付大規模訂單。較高的規模化及柔性化生產能力需要工業傳感器企業在產品開發、工業設計、產線布局、產線設備改造、人員培訓等多個方面長期投入和磨合,非新進入者短期內可以達到。

  (4)大客戶壁壘

  工業傳感器作為工業設備感知外界信息的主要部件,其性能優劣、可靠性及穩定性對工業生產存在至關重要的影響。

  因此,下游規模較大的客戶,出于自身生產效率、產品品質、生產安全及品牌形象等因素的考慮,對供應商的選取標準也較為嚴苛,通常需要經過資料審核、打樣、送樣等多個環節,一般需要耗時半年以上才能進入供應鏈,再經歷較長的磨合期才可確立穩定合作關系。

  合作關系一經確立,下游客戶考慮品質穩定、切換成本等因素,將不會頻繁更換供應商,在一定程度上為新進入者設置了障礙。同時,新進入本行業的企業往往由于技術水平、產品品質、品牌知名度、生產規模等方面存在一定劣勢,短期內難以取得與大客戶的合作機會。

  主要來源: 普華有策 ,科創板日報,談分數聊志愿

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