目前，全球傳感器市場主要由美國、日本和德國幾家龍頭企業主導。 美國、日本、德國和中國合計占全球傳感器市場份額的72%，其中中國約占11%。在手機射頻傳感器領域，幾乎都是美國博通、Qorvo的天下;在工業測量領域，則是博世、霍尼韋爾的地盤。在智能手機和智能網聯汽車現在越來越火爆的MEMS傳感器，博世獨占天下20%。

　　當前我國正在加快數字化轉型、推進數字中國建設，傳感器產業已經成為支撐萬物互聯、萬物智能的基礎產業，各領域數字化轉型進程和深度跟傳感器產業技術創新水平、產品供給能力等因素的重要技術產品，但我國較多領域傳感器技術產品對外依存度較大，部分領域傳感器技術產品供應商選擇十分有限，存在嚴重安全發展隱患。

　　中國僅僅在少量的傳感器領域，如消費者傳感器的耳機用MEMS傳感器，有歌爾、瑞聲等廠家搶回來一部分地盤。在絕大部分工業領域的高端場合，基本都是淪陷。在化工廠應用廣泛的差壓變送器，中國有兩家儀表廠商的出貨量超過30萬臺，但它們所使用的傳感器，分別來自日本橫河和美國艾默生。而唯一能夠提供第三方的傳感器，則在2019年被美國一家公司收購。如果一旦斷供，化工廠將面臨停產的風險。

　　01、傳感器的重要意義

　　杠桿作用巨大

　　傳感器在國民經濟和社會發展各領域中有著極為廣泛的應用，智能手機、智能家居、智慧樓宇、智能汽車、智慧交通、智慧物流、智能制造、智慧醫療、應急救災、疫情防控等各領域應用無處不在。傳感器安裝應用是產品智能提檔、社會治理提升、服務升級的重要保障。現代智能產品中，傳感器是一個不可或缺的部件，傳感器嵌入能顯著提升產品智能化水平，提升產品附加值。傳感器在治安防控、環境保護、安全生產、應急救災、市場管理等社會治理領域應用，能夠實現在線數據實時采集，顯著提升態勢感知水平，提升實時治理水平。傳感器應用擴大了信息采集范圍，提升了信息采集反饋交互效率，提高了信息采集能力，是促進信息流高效引領技術流、資金流、人才流、物資流的重要技術產品保障。

　　技術高度密集

　　傳感器是現代智能產品中極為關鍵的核心部件，在移動智能終端、智能網聯汽車、智能家居、醫療設備、智能裝備、數控儀器儀表等高端電子信息物理系統中，傳感器都是關鍵的核心部件，決定系統的能力、功效和品質，扮演著極為關鍵作用。以智能手機為例，高端智能手機中的傳感器多達十多款，包括圖像(攝像頭)、聲音(麥克風)、信號(天線)、壓力(觸摸屏)、角速度(陀螺儀)、磁力、距離、光線、溫度、氣壓、加速度、心率、指紋等各類傳感器，每個傳感器的功能和性能都關系到手機功能和品質。傳感器是技術高度密集產品，對原材料、關鍵技術、制造工藝、工具軟件等都有嚴格要求，對穩定性、可靠性、耐用性和一致性都有嚴格要求，各領域高端傳感器與工業軟件一樣，都是產業競爭殺手锏，掌握著產業發展的命脈，把控著產業鏈價值分配。

　　數字轉型關鍵

　　傳感器是打通物理世界和數字世界的信息流動的橋梁，是虛擬現實、數字孿生、元宇宙等產業發展的基礎性技術，是推進信息化和工業化深度融合關鍵所在，離開了形形色色的傳感器，物理世界和數字世界是隔離的，數字技術賦能經濟社會發展的作用就會大幅削弱。以快遞物流行業為例，近年來我國快遞物流行業作業效率快速提升，離不開快遞行業各個環節數字化改造，讓各種安裝有傳感設備的自動化數字設備替代了人類作業，簡化了信息處理過程，大大提升快遞物流在收攬、分揀、配送過程中的作業效率。當前，我國工業企業在推進兩化融合過程中，制約工業企業數字化改造最大的瓶頸技術之一便是工業傳感器技術，傳感器產品種類譜系不全、性價比不高、穩定性和可靠性差、產品不耐用等諸多因素制約了工業企業數字化改造，影響了工業企業智能化水平提升。

　　關系安全發展

　　光線、聲音、距離、圖像、指紋、重力、溫度、地磁、氣壓、加速度、紅外、角速度、電磁波等各類傳感器在現代智能產品中有著廣泛應用，根據產品功能和性能要求，對傳感器精度、可靠性、耐用性等都有不同要求。我國各領域傳感器普遍存在種類譜系不全、低端過剩、高端緊缺等問題，較多傳感器從體積上看似微不足道，但從功能和作用上看則是不可或缺，較多智能系統功能和性能受限于傳感器水平，重點行業較多高端領域傳感器由于國內無法自給，對國外企業供應依存度較大，一旦發生制裁斷供，則會影響安全發展。

　　02、前不著村后不著店的困境

　　傳感器是一個非常特殊的行業。它的產值低，中國市場有2100億人民幣的產值，但卻有3萬種產品，以形形色色的方式塞滿每個角落。中國大約有1800多家傳感器企業，很多都是小企業。到處都是小火苗，很難扶持，抵御風險的能力也很弱。即使大企業，利潤率也很低。全球MEMS最大的公司美國博通每年收入200多億美元，利潤率可以達到55%;而全球第6大MEMS公司，也就是中國耳機制造商歌爾旗下的歌爾微，年收入在30多億，但利潤率只有10-15%。這種巨大的利潤差距，使得企業的研發投入很難加強。更不用提眾多收入徘徊在幾千萬和數億人民幣的中小企業。

　　傳感器的原理透明，但工藝非常復雜，是制造業中少見的帶有“手藝”氣息的工業品，技術訣竅都是深藏在工藝之中。它很難有爆發性的突破，這也使得傳感器融資困難，投資者很容易望而卻步。

　　傳感器是一個“前不著村、后不著店”的小產業。它的前面高度依靠芯片、材料、電子信號板的突破，而后面則需要依靠儀表制造商、工程集成商，才能最終到達用戶。因此，傳感器要靠這個行業自己的力量來發展其實是孤單無助的。全球海洋運輸的低速船用發動機完全被兩家壟斷：德國的MAN和芬蘭的瓦錫蘭。調速器是船舶發動機的心臟，而這兩家往往指定美國的WOODWARD電子調速器，而后者則往往只采用挪威最大的軍火商與海工設備制造商——康士伯的傳感器。MAN是船用低速發動機的壟斷者，對專利授權制造都有嚴格的要求，不允許輕易更換零部件;而美國Woodward的電子調速器，幾乎壟斷了船用低速機;康士伯的轉速傳感器，則是在皇冠上的珍珠。

　　這意味著，要想打破船用核心傳感器的技術壟斷，外圍至少還有兩層壟斷局面需要突破。

　　03、中國傳感器發展與國外的差距

　　國產傳感器廠商占據中低端市場 從發展趨勢來看，國產傳感器廠商存在三種情況：

　　1、民營企業或合資企業的產品占據中低端市場，傳統技術和裝備手段能夠滿足大部分產品的制造要求，市場發展良好。

　　2、隨著物聯網等新興產業的興起，傳感器產業已成為世界各國競相發展高新技術的重要領域。 近年來，我國傳感器產業發展迅速，應用模式日趨成熟。但由于產業檔次低、技術創新能力差，國內傳感器行業呈現低端過剩、中高端被國外壟斷的市場格局。

　　目前，我國傳感器產品約有6000多種，而國外則有2萬多種，遠遠不能滿足國內市場需求。中高端傳感器進口占比80%，傳感器芯片進口率達90%，本土化存在巨大差距。

　　3、國有企業發展處于平穩增長狀態，一般來說，他們跟不上國外最新技術發展的步伐。除少數廠商外，整體差距趨于拉大，這是由于傳感器技術的快速發展，工藝和制造設備的快速更新，以及國內許多制造商無法制造新設備，而單臺設備的價格從幾十萬到上百萬不等。

　　04、我國傳感器發展差距的主要原因

　　核心制造技術嚴重落后于國外，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。傳感器的數字化、智能化、小型化已成為趨勢。大部分產品已經成為現實，并且在不斷地改進和升級。研發領域與國外基本相同，但由于部分核心制造工藝技術嚴重落后于國外，在深度和廣度上存在較大差異。

　　是技術裝備落后，產品質量差

　　從技術上看，由于國產傳感器生產技術和工藝設備相對落后，微加工技術和封裝技術不夠先進，人工操作較多，檢測方法不規范等，主要性能指標1-2個訂單 數量級比國外還差。使用壽命相差2-3級，因此，在化工、電站、冶金、石油、環保、機械等領域的重大項目中，很多高性能傳感器仍然依賴進口。

　　人力資源不足，產業發展不足

　　傳感器及其產業的特點之一就是技術密集，而由于技術密集，自然也需要人才密集。從目前國內情況看，能夠滿足當今傳感器技術發展需要的高水平科研團隊、中青年科技專家、技術管理人員和學術帶頭人相對缺乏，行業技術升級步伐緩慢，產業發展后勁不足。

　　05、國外傳感器有何借鑒?

　　傳感器的企業主要有美國、日本、德國、英國、瑞士，也有散落在歐洲的一些國家。細究起來，這些企業主要是三種戰術，將一個不起眼、不入眼、不聲張的行業，整得風生水起。這正是我們可以借鑒的方式。

　　策略1：八爪魚

　　很多傳感器廠家，采用了集團跟隨的戰略，與更大體量的儀表或者電子公司相結合。反過來說，一些工業巨頭的集團發展策略，對傳感器采用了明顯的品牌矩陣布局。它通過多品牌、多產品在不同領域交叉組合，從而形成了一種八爪魚術。

　　作為制造強國，美國盡管有很多低端制造已經永久性地流離本土，很多大牌制造商工廠都在中國，例如霍尼韋爾在中國大陸2020年就有21家生產工廠。但是，這只是一個表象。美國在工業高端制造業依然處于制造食物鏈的訂單支配地位。一層控制一層，多個觸角伸展在不同的行業。亦軍亦民，亦橫亦縱，亦整機亦零部件，美國制造業呈現了一種獨特的形態，來控制工業食物鏈。通過集團化優勢和多元化觸角，就像是一只八爪魚，確保即使是在細分市場上只有幾千萬收入的子品牌依然能夠生存。美國儀表廠商與傳感器廠商之間，往往采用手心、手背的合體關系，傳感器既可以為其他品牌供貨，也可以同時確保自己在儀器儀表的核心競爭力。

　　八爪魚采用了兩層供應鏈的防控方式。既有第一控鏈，如儀表：它能控制測量的入口，而且產值容易做大;又有第二控鏈，如傳感器作為防守鏈。量大面廣但體量甚小的傳感器，在美國八爪魚的護衛方式下，獲得了穩定的增長。一個中心，八面玲瓏。八爪魚戰術撐起了金字塔尖相對狹小的市場。

　　全球儀表收入排名Top10以內的美國阿美泰克，2021財年收入52億美元(比2020年大漲20%，很拉風的一年)，下面有十多個儀表與傳感器品牌。其中的溫度、壓力、燃油、液位等傳感器，可以用在商業航空、軍事、工業領域。幾乎所有的飛機發動機都會使用它的傳感器。它專門有一個傳感器、測試與校準部門STC。從這個部門的名字可以看出來，傳感器首當其沖，但是，它還是跟測試等其它業務纏繞在一起。而這個部門，不過是阿美特克電子儀器集團的一部分。同樣，它還有一個部門是測量與動力部門MPS，同樣有傳感器業務與之相匹配。它在2021年底收購的英國Alphasense，則是面向空氣質量的傳感器。這個公司年銷售額只有2億人民幣。然而，這可是全球第二大電化學傳感器。德國人喜歡“隱形冠軍”的說法，其實很多傳感器公司就是“微型冠軍”，年收入在5億元人民幣之下。它們像是石頭縫隙里面尖銳的牙齒，在確定的應用場景之下，它們獨一無二。這就是傳感器令人驚嘆的生態。當然，它現在需要賣身給大的儀表廠家，這就是傳感器的生存之道吧。全球第一的英國電化學傳感器City，也委身于工業巨頭霍尼韋爾。從而造就了傳感器領域的八角章魚術。這四個來自美國、加拿大、德國和英國的公司，分別被并入到機電一體化集團和和電子工業集團。可以看出，儀表集團也都是在世界版圖里面找獵物，全球視野的收購。實際上，對于傳感器眾多偏門的小企業，全球化布局是最值得推薦的商業邏輯。

　　策略2：糖葫蘆串

　　由于傳感器體量太小，而且深藏在儀表或者設備的內部，它很難了解工廠用戶的需求，它自身的影響力也是微不足道。在這種情況下，面向終端用戶的設備集成商或者工程商，就起到了串聯的作用。既做儀表，又做傳感器，就是一條路徑。

　　儀表跟傳感器的關系最為明顯，因為糖葫蘆串最容易串起來。通過儀表作為采購方的優勢，扶持傳感器的發展。HP、佳能的MEMS傳感器為什么二十年來一直處于全球Top20的位置?盡管并非是炙手可熱的手機傳感器的提供商，但是它們的噴墨打印機，采用了自家的MEMS傳感器。這種一體化發展的需要，也確保了這些品牌在MEMS傳感器的全球市場位置。

　　糖葫蘆串的要義，就是上下騰挪，尋找產業鏈上的鄰居。美國基因測序儀器巨頭因美納Illumina，占領了全球市場70%的份額。然而它最早的業務，卻只是做一種微流控芯片，這被稱之為“芯片上的實驗室”，這種微流控的技術，就是在一片很小的玻璃流道上進行生物化學反應，用芯片進行計算，用傳感器傳遞信號，可以用于檢測DNA或者RNA特定部位的變化。它從美國一家大學孵化出來技術之后，迅速就完成了上市。但這種生意一方面是躲在幕后， 一方面則是生意太小。于是2007年它向下游大大邁出一步，收購了測序儀器公司Solexa，正式進軍基因測序市場。然后就是一系列凌厲的并購和擴張，這正是儀表巨頭一貫的做法。用了十年時間，基本壟斷了全球基因測序的上游(測序儀)。

　　思百吉Spectris是英國工業革命所留下的少數回聲之一，這家百年老店保持了精密制造的領先位置。多年來一直通過并購和剝離的方式，聚焦在測量領域。2021年的收入超過了100億人民幣。體量不大，但卻高度聚焦。旗下十多個品牌的儀表，也保留了很多傳感器的制造，加強對這些儀表的支撐。就在今年五月份，它以5.4億美元收購了位于美國的壓電加速度計和傳感器制造商Dytran，廣泛用于航天航空和汽車領域。這對于它原有的儀器測量的核心能力，是一個非常大的補充。

　　這種現象，現在也在被國內廠商采用。重慶川儀是國家三大三小唯一幸存的一家還能打的國營儀表公司。在化工壓力儀表方面是國內的領跑者，它正在建立自己的傳感器和芯片基地，就是向前端開拓。有了后端的應用，如果能夠攻克傳感器的技術難題，對于一家企業保持核心競爭力非常重要，這也是國內突破的第一種方式。天津宜科的光電傳感器正在向日本歐姆龍挑戰，就是借助于它的產線集成的工程化能力，嫁接在日漸崛起的國產動力電池產業。中國汽車行業的工廠建造，多年來一直壟斷在外資企業手中，圖紙、機器、零部件，都是國外直接指定，中方沒有話語權。而現在，寧德時代、比亞迪等擁有自己的設計權和決定權，工程集成商也開始嘗試國內傳感器。于是像天津宜科的傳感器布線系統，就可以進入產線，從而得到快速的發展。而在以前，根本沒有進場的機會。

　　在產業鏈條上，串來串去，傳感器這棵樹就活了。這就是糖葫蘆串的價值吧。有了更大的體量和傳感器能力，打通技術、產品到市場，下一步才能將傳感器帶入正常發展的軌道。

　　策略3：車輻條

　　要是沒有了大集團在背后的依托，獨立的傳感器廠家該如何生存呢?這就需要一種協同效應。

　　這意味著，一個傳感器公司，一定需要覆蓋多個行業，才能分攤基礎研發成本。這要求對各個行業都有認識，這其實也是最難的。但這正是很多小的傳感器公司。瑞士奇石樂公司，也是獨門心思只做傳感器，2021年收入達到28億元人民幣。在汽車行業的動力性測試臺、動力總成、輪胎測試等都離不開它的精確測量。它有70%的收入來自汽車行業。與此同時，在航天、工業領域，都有它的尖端傳感器。它在機床領域的高端傳感器，幾乎無人可以替代。六維力度的壓電式傳感器，用于機床切削力測試，一套需要六十萬元。通過在不同領域，找到了似非而是的多種應用場景，奇石樂才能單單以傳感器的業務而滋潤地活下來。

　　傳感器這種向極限求生存的產業形態，呈現了一種與眾不同的“微批量不經濟”的產品現象。許多產品只能用在很特殊的場合，用量很少，投入研發肯定不劃算。那么奇石樂等公司的收入，如何能夠補償研發投入?

　　這是一種向底層技術縱深的技術向心力現象。對于奇石樂而言，無論是發動機缸體燃燒壓力、或者是機床切削力，這些都是基于壓電技術的延展應用。奇石樂傳感器，正是通過“一根軸心多根輻條”的方式，突破底層技術，向周邊進行扇形輻射，從而解決“微批量不經濟”的現象。它可以從很小批量的傳感器，稍加改動，切換到量大的傳感器。

　　這是一種橫穿賽道的能力，它需要底層技術的突破，而不能僅僅做應用與集成。這就需要深挖基礎技術，而這些技術往往依靠高校院所。這需要建立一種強有力的成果轉化機制，讓傳感器廠家，能跟高校建立緊密合作的方式;與此同時，還需要用戶工藝知識的倒灌給傳感器廠家。只有建立一種聯合機制，保證高校-企業-用戶的三方串聯機制，才能實現不同工藝的多種行業突破。

　　小記：頂層設計

　　發達國家的傳感器，其實是藏在三道護城河之下。首先是傳感器自身的突破能力，其次是儀表和裝備的能力。而在這兩道護城河之外，還有第三道防守鏈，那就是對大行業的工藝滲透。例如在化工、船舶等領域，無論是設計還是運營，所涉及到的行業知識和專業工藝包，發達國家工程咨詢公司的話語權很重，這樣它很容易向采購方施加影響力。比如買一套美國企業設計的天然氣生產線，那么這種工程所推薦的配套儀表，往往就總會落在美國品牌的手中。

　　通過多年的發展并購，國外儀表和傳感器通過航空母艦編隊，以及層層嵌入到核心設備的方式，樹立了壟斷性的優勢。從傳感器，到成品儀器之間，再到大型應用場合的連環式銜接，這是一種從頭到腳的國家供應鏈攻防戰略。

　　而在中國，儀表與傳感器行業仍然處于帆船的集結階段。中國制造大而不強，而儀表行業甚至連大都稱不上，只能說多而不大。國內儀表領頭羊站在國外儀表廠商面前，只能算是零頭。即使如此的體量，也仍然建立在國外傳感器的基石之上。國產傳感器體量小且群龍無首，再加上傳感器廠商和儀表廠商之間互動極差，形成了松松散散的產業形態。

　　中國發展傳感器，需要重新思考產業發展的形態。一層包一層的“洋蔥術”模式，是可以借鑒的方式。無論是八爪魚模式的大集團，還是糖葫蘆串的上下游縱深拓展，或者車輻條模式，利用同心技術覆蓋多個行業。這些需要一個頂層設計，從而破解傳感器獨有產業堡壘。僅僅憑國內很多傳感器企業，在單個行業、單打獨斗的拼殺，是無法破局的。如果要振興傳感器，從而真正支撐中國制造走向強國，需要建立從前到后的貫通式策略。