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国产传感器亟待实现低成本(组图)

发布日期:2020-12-30 23:55

  近年来,随着新材料运用和新工艺的开发,特别是MEMS(微机电系统)技术的诞生,使得传感器种类不断增加,产业化趋于成熟,应用领域更加广泛。

  我国在“八五”期间就将传感器技术列为国家重点科技攻关项目,随后相继建成了“传感器技术国家重点实验室”、“国家传感器工程中心”等研究开发基地。而且以MEMS等工艺为代表的高新技术研究项目已经列入了国家发展的重点。在国家发改委、工业和信息化部、科技部的重点关注和支持下,传感器产业逐步形成了长江三角洲地区、珠江三角洲、京津地区优势突出,龙头作用较为明显的特征,形成了以北京、上海、深圳、苏州、无锡等地区传感器技术和产业带动,逐步向东北、西北、西南地区推进、渗透,以及广泛推广应用的发展格局。

  综合2011年前10个月的数据,从事敏感元件与传感器的单位已经增加到3000多家,产值规模比同期增长32%。其中,市场总销量约为1000亿元,大约95%以上产品属于直接进口或工程与装备配套所占据。

  我国传感器的生产工艺技术与国外相比具有近10年的差距,在敏感元件核心技术与相关配套电路方面的差距更大,其行业特点表现如下:

  (一)国内企业规模小而分散,产业集中度不高;没有形成特色产业园区、产业集群以及完整的产业链和产品供应链。

  (二)缺少敏感元件核心技术,大多数企业从事后道封装生产和二次开发,以小型系统集成、安装配套、技术支持与服务为主。

  (三)多品种小批量、高成本低价格是行业特征,产品开发和生产格局受到较大制约。

  (四)长期资金投入不足、生产装备落后、工艺不稳定等造成指标分散和长期稳定性差,严重影响市场推广与批量化选用及配套。

  (五)行业缺乏领军企业,缺乏高级技术、工艺和管理人才,产业化生产的基础条件和产业化发展与市场增长速度不相适应。

  预计2012年全球市场将达到770亿美元,复合年增长率大于15%。我国2012年各种敏感元件与传感器需求量可高达16亿只,总产值可达1325亿元,足以形成传感器产业和信息产业新的经济增长点。除了工业自动化系统、大型重点工程配套以及汽车电子化、家电类产品的应用之外,在现代农业、环保检测与治理、医疗卫生以及食品检测类市场领域里的应用是突如其来、无法估量的。

  此外,国内水资源控制系统和家电类商品正处于由传统技术向节能减排和技术升级的发展阶段,变频式空调和家用吸尘器、洗衣机、太阳能热水器,特别是大型中央空调器已开始大量使用压力控制、温度调节等系统,这就为各种传感器在家用空调、洗衣机、吸尘器、家庭供水系统等方面的应用开辟了广阔的空间,构成了我国新的市场需求和应用增长点,预计用量可高达3.5亿只/年。

  传感器是多种高技术的集合产物,具有技术密集,制造工艺多样性、边缘性、综合性和技艺性等综合特征。特别是物联网技术的推广与应用,使得传感器新门类、新品种、新结构层出不穷,应用领域迅速扩大,应用数量急剧猛增。因此,如何使传感器低成本、高质量、高可靠性、规模化、批量化大生产,是亟待解决的问题。

  (一)传感器须适应快速变革的3个方向:微型化、智能化,以及便于能量储存、获取、携带等附加功能的可移动性。

  (二)应用无线网络化技术:为了应对科研与社会的挑战,适应野外恶劣的自然环境,保持精度高、寿命长、高可靠和长期稳定性,须采用集防窃取、信息安全、保密性等级高等功能于一体的无线网络化技术。

  (三)运用新原理、新结构、新材料:如光纤、纳米技术、人工假鼻、皮肤、人工手腕、髋关节等数据管理与监测传感器技术;光纤技术的动画技术动态模拟,高倍、远程数据采集与仿真技术。

  (四)开发更高技术和创新类传感器技术,如地震、飓风等自然灾害预报与监测类传感器技术与产品。

  (五)进一步扩大与拓展传感器产品应用领域。例如,研制跟踪沙漠、森林、海洋、大气等条件变化,在桥梁、道路和建筑上安装的各种无线网络传感器。

  积极引导企业进行国际技术合作与交流,提高我国传感器行业的国际地位和竞争能力,鼓励和培育企业积极参与国际市场竞争。推动我国传感器产业逐步成为国际敏感元件与传感器产品技术开发与创新、产业化规模生产等中心。具体措施建议如下:

  (一)由国家设立专项资金或专项基金,作为产业化扶持和引导资金;组织专家制定项目指南,有针对性地列出重点扶持的行业产品明细;

  (二)组织有关单位和专家,制定行业产品技术标准规范,促进标准化发展,创造产业化基本要素和条件。

  (三)创造环境与氛围,加强人才培养,扶持龙头企业,形成产业化示范带动作用。

  (四)组建产业联合会或行业协会,形成资源优势互补的产业联盟,积极为行业内企业提供技术与人才信息国际市场推广、技术引进与指导等服务。

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