隨著《中國制造2025》、“互聯(lián)網+”行動計劃以及《國家集成電路產業(yè)發(fā)展推進綱要》的大力推進,，傳感器技術及傳感器產業(yè)的重要地位日益凸顯,。與歐美日發(fā)達國家相比，我國傳感器產業(yè)相對落后,，但在傳感器技術由傳統(tǒng)轉向新型的關鍵階段,，如果能抓住機遇，還是有“彎道超車”的可能,。
一部智能手機中要用到十幾種傳感器,，一部高檔汽車里可能要用到幾百個傳感器，一個現(xiàn)代化的智能工廠中用到的傳感器數(shù)量動輒以萬計,。傳感器已經滲透到人們生產生活的方方面面,。
賽迪顧問預測,，“十三五”期間，我國傳感器市場年均復合增長率將達到31%以上,。而根據(jù)《第三次工業(yè)革命》和《零邊際成本社會》作者杰里米·里夫金的大膽猜想,，到2030年時，全球應用的傳感器數(shù)量將從2013年的35億個突飛猛進到超過100萬億個,，人與自然環(huán)境將通過傳感器緊密相連,。
“傳感器是提升我國現(xiàn)代信息技術,、帶動產業(yè)化發(fā)展的最好突破口?！敝袊茖W院上海微系統(tǒng)與信息技術研究所所長王曦表示,，“在全球半導體產業(yè)中，傳感器整體起步較晚,，我國與國外的差距較小,，而現(xiàn)在正是由傳統(tǒng)向新型傳感器轉型的關鍵階段，布局得當有可能實現(xiàn)‘彎道超車’,?！?/p>
中高端傳感器
進口占比達80%
據(jù)行業(yè)統(tǒng)計估算，我國2014年敏感元件與傳感器銷售額突破1200億元;2015年需求量可達約652.9億只,，增長率高于18%,，銷售額將突破1300億元。目前,，我國已經有1700余家從事傳感器研制,、生產和應用的企事業(yè)單位，傳感器產品達到10大類,、42小類,、6000多個品種。
中國傳感器產業(yè)已經形成從技術研發(fā),、設計,、生產到應用的完整產業(yè)體系,，部分細分領域已躋身世界領先水平,。
但就總體水平而言，國產的傳感器產品仍以中低端為主,，技術水平相對落后,。中國市場上的中高端傳感器進口占比達80%，數(shù)字化,、智能化,、微型化產品嚴重欠缺,。
“國內企業(yè)的產品主要集中在低端的壓力、溫度,、應變片等低附加值產品，近年內有幾家企業(yè)開始MEMS產品的生產,，其中麥克風產品勢頭發(fā)展較好，但其他如壓力,、加速度,、陀螺等也是比較低端的產品?！鼻迦A大學微電子學研究所王喆垚教授在接受《中國電子報》記者采訪時表示,。
與歐美日相比,，國內在整個傳感器產業(yè)的各個環(huán)節(jié)都是落后的,，制造技術和封裝技術更加明顯?；A環(huán)節(jié)的問題解決不夠徹底,，原始性創(chuàng)新的產品少，導致產品的附加值和市場份額都比較低,。
“我國傳感器產業(yè)在發(fā)展過程中存在缺乏技術開發(fā)和產業(yè)化發(fā)展專業(yè)人才、行業(yè)文化與產業(yè)化不相適應,、市場適應性與擬合度不高而綜合成本過高,、與國際化市場對接能力不夠、企業(yè)體制和機制嚴重制約等諸多問題,。從行業(yè)整體來看，集中表現(xiàn)為一個‘散’字,?！惫I(yè)和信息化部電子元器件行業(yè)發(fā)展研究中心總工程師郭源生指出。
物聯(lián)網傳感器有望
“彎道超車”
傳感器是物聯(lián)網感知層中的重要組成部分,，承擔著數(shù)據(jù)采集和傳輸?shù)闹厝危俏锫?lián)網實現(xiàn)的基礎和前提,。數(shù)據(jù)顯示,，全球物聯(lián)網市場規(guī)模在2025年有望達到11萬億美元，相應的傳感器市場也將達到數(shù)千億美元的市場規(guī)模,。
王曦認為,，整個半導體產業(yè)都將得益于物聯(lián)網的發(fā)展,。雖然我國半導體產業(yè)起步較晚，但物聯(lián)網的快速發(fā)展,，不僅讓中國半導體產業(yè)有了更大的市場空間,，更是帶來了趕超國際先進水平、做到世界第一的機會,。
傳感器產業(yè)整體起步較晚,，我國與國外的差距較小，而現(xiàn)在正是由傳統(tǒng)向新型傳感器轉型的關鍵階段,，布局得當有可能實現(xiàn)“彎道超車”,。
物聯(lián)網所需的大量傳感器芯片只需完成簡單的數(shù)據(jù)采集、存儲和傳輸,，這就要求芯片必須低功耗,、低價格。借助現(xiàn)有的材料,、封裝技術,，這些性能在45nm芯片上即可完美呈現(xiàn)。而我國在45nm左右制程和8英寸晶圓上有成熟的產業(yè)布局,，隨著物聯(lián)網的發(fā)展,，這些產能將得到最大程度的釋放。
所以說,，一方面物聯(lián)網的超大規(guī)模市場將大大拉動集成電路產業(yè)的發(fā)展;另一方面,，物聯(lián)網所需傳感器的特性也有望改變集成電路發(fā)展路徑，讓現(xiàn)有制程的集成電路有了更多發(fā)揮空間,，這對我國集成電路的發(fā)展是極大的機會,。
此外，傳感器產業(yè)不僅蘊含著巨大的市場,，更是與國家信息安全緊密相關,。傳感器作為外界信息的重要來源和物聯(lián)網信息互聯(lián)的基礎，也成為易受攻擊的環(huán)節(jié)之一,。若有閃失,，不僅可能導致數(shù)據(jù)泄露和網絡入侵等問題，更有可能將虛假數(shù)據(jù)傳入網絡沖擊后續(xù)所有應用,。實現(xiàn)傳感器的自主可控和安全可靠,，是保障我國信息安全不可缺失的重要一環(huán),。
國家應出臺
具有延續(xù)性的產業(yè)政策
專家指出，由于傳感器產業(yè)橫跨多個領域，長期以來分屬不同的行業(yè)及部門管理,，致使產業(yè)管理過于分散,，缺乏統(tǒng)一協(xié)調機制,，各行業(yè)主管部門所制定的傳感器產業(yè)發(fā)展政策，因管理范圍不同難免會有局限性,。國家長期以來出臺的產業(yè)發(fā)展政策,，缺乏基于全產業(yè)鏈高度的戰(zhàn)略規(guī)劃，無法滿足國內高速發(fā)展的產業(yè)需求,。
為此,，郭源生建議,，政府應對傳感器行業(yè)重新定位并確立發(fā)展目標，結合行業(yè)特征進行頂層設計,，制定產業(yè)化發(fā)展的中長期戰(zhàn)略規(guī)劃,，出臺具有延續(xù)性的產業(yè)發(fā)展政策,，加強產業(yè)宏觀引導,，促進產業(yè)協(xié)同創(chuàng)新能力的提升。對行業(yè)進行合理的結構調整和產業(yè)布局,，為行業(yè)持續(xù)發(fā)展創(chuàng)造條件,。
針對行業(yè)的具體發(fā)展措施，王喆垚表示,，由于傳感器種類多、差異大,，因此難以通過一個代工廠的模式促進整個行業(yè)的進步,。從國外傳感器產業(yè)的發(fā)展來看，主要的幾家企業(yè)都是從具體產品突破,，包括設計,、制造,、封裝,、信號處理等，由一個企業(yè)把整個技術鏈吃透,，然后圍繞著基于類似技術的產品,，再逐漸擴大產品種類和規(guī)模。盡管也有少數(shù)企業(yè)如美國的Invensense等，自己沒有生產線,，完全依靠代工成長為大型企業(yè),，但他們在結構設計和封裝方面有原始性的創(chuàng)新，才能得以發(fā)展,。
王喆垚強調,，如果在設計、制造和封裝環(huán)節(jié)沒有獨特的創(chuàng)新技術,，就必須把制造工藝,、噪聲抑制、封裝和讀出電路等主要技術環(huán)節(jié)充分掌握和突破,，然后才可以依靠成本優(yōu)勢進行競爭;高附加值的產品則必須依靠原始性的創(chuàng)新,，包括設計、制造和封裝等一個或多個環(huán)節(jié),。
研發(fā)投入也是傳感器產業(yè)發(fā)展的一大痛點,。傳感器與傳統(tǒng)IC的重大區(qū)別在于多種類和個性化，不同的器件之間沒有完全標準的工藝,，涉及不同的參量,，導致每個系列的產品都要從前端研發(fā)重新投入，因此前期研發(fā)需要大量的資金與時間,。同時,，中高端的MEMS器件良品率約為70%～80%，需要通過大量數(shù)據(jù)來穩(wěn)定一個工藝,，長期的改進和磨合工藝也需要持續(xù)投入,。
對此，北京大學微納電子學研究院主任廖懷林向《中國電子報》記者建議,，應建立中立的,、無依托單位的國家傳感器研發(fā)中心，由國家基金,、風險基金,、企業(yè)投資進行完全市場化運作，重點解決企業(yè)研發(fā)能力弱,、研發(fā)投入不足或者風險高,、科研單位技術轉移困難等問題。
“相關項目可按照一定比例投入,，如企業(yè)和研發(fā)中心1∶10,。企業(yè)可以獲得項目產業(yè)化的優(yōu)先權，研發(fā)中心在企業(yè)有盈利的情況下可以通過產業(yè)授權獲得回報,?！绷螒蚜痔岢?，“項目既可以是由研發(fā)中心通過自己的技術委員會遴選的，也可以來自企業(yè)委托或者是由科研單位轉入的成套技術,。而且不妨讓科研單位人員保留人事關系，帶著技術到研發(fā)中心組織產業(yè)化開發(fā),?！?/p>