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巨头把持的传感器领域 国产商如何突破重围?

导读: 全球传感器市场主要由美国、日本、德国的几家龙头公司主导。美国、日本、德国及中国合计占据全球传感器市场份额的72 %,其中中国占比约11%。有研究机构预测未来5年传感器复合年增长率为9.5%,2020年传感器市场规模将突破1800亿元。

智能家居和物联网领域中,传感器至关重要。住户走到哪里,室内的灯会相应打开,离开之后,灯光也会自动熄灭。在住户离家上班之后,安防系统便会自动启动,门窗磁、红外入侵探测器等设备都可以在有人入侵的时发出警报,这些都是烟雾、心律、角度、距离、光和温度等传感器的功劳。

现如今,传感器已经融入生活的各个角落,它能分析用户日常行为,增加用户与周边世界的互动方式,通过一些常用的智能传感器,可以大大提升生活的便捷性与安全性。传感器还可以针对各类电器的工作状态,并且对其进行管控,做到节能减排,降低家庭用电成本。

虽然我国科技进步飞速,但核心技术还是掌握在美国、日本和德国等老牌资本主义国家。在传感器领域,一如中兴在国际芯片巨头的尴尬地位,为了避免这种情况,国产传感器厂商正在奋起直追中。

巨头把持的传感器领域 国产商如何突破重围?

巨头把持的传感器领域

目前,全球传感器市场主要由美国、日本、德国的几家龙头公司主导。美国、日本、德国及中国合计占据全球传感器市场份额的72 %,其中中国占比约11%。有研究机构预测未来5年传感器复合年增长率为9.5%,2020年传感器市场规模将突破1800亿元。

博世、意法半导体、霍尼韦尔、飞思卡尔、日立等传统的电子行业巨头,都把传感器作为未来业务的主要增长点。中国传感器市场中70%左右的份额被这些意法半导体、飞思卡尔等外资企业占据。中国本土企业市场份额较小,具有代表性的企业有汉威电子、大立科技、华工科技等。

在全球消费类惯性传感器(加速度计+陀螺仪)市场,意法半导体处于市场领导者的地位,2014年,占据 41%的市场份额。旭化成微电子、应美盛、博世紧随其后,这四家惯性传感器厂商占据了75%的市场份额。

国内传感器面临的挑战

传感器由敏感元件、传感元件和转换电路三部分组成。敏感元件可以直接感受被测量的变化,并输出与被测量成确定关系的元件。敏感元件的输出就是转换元件的输入,它把输入转换成电路参量。上述的电路参量进入基本转换电路中,就可以转换成电量输出。

从目前国产传感器的发展来看,传感器之芯是个大难题,传感器在高精度、高敏感度分析、成分分析和特殊应用的高端方面与国外差距巨大,中高档传感器产品几乎100%从国外进口,90%芯片依赖国外。国内缺乏对新原理、新器件和新材料传感器的研发和产业化能力。

同时,国产传感器关键技术尚未突破,其在设计技术、封装技术、装备技术等方面与国外相比都存在较大差距。国内尚无一套有自主知识产权的传感器设计软件,国产传感器可靠性比国外同类产品低1-2个数量级,传感器封装尚未形成系列、标准和统一接口。传感器工艺装备研发与生产被国外垄断。

国产传感器的产业结构不合理。品种、规格、系列不全,技术指标不高,国内传感器产品往往形不成系列。产品在测量精度、温度特性、响应时间、稳定性、可靠性等指标与国外也有相当大的差距。此外,我国传感器企业95%以上属小型企业,规模小、研发能力弱、规模效益差。从目前市场份额和市场竞争力指数来看,外资企业仍占据较大的优势。

国内厂商奋起直追

虽说国产传感器厂商尚存在诸多问题,但在感知属性上,汉威电子的气体检测仪器是典型代表。汉威电子是国内气体传感器龙头,以气体传感器起家,逐步延伸至气体检测仪表和系统市场。其中气体传感器国内市占率超过60%,气体检测仪器仪表9%。汉威电子除气体传感器外,还在积极开拓研发压力、热释电和温度等传感器。

汉威电子主要涉及可燃气体和有毒气体的安全监控用传感器的开发生产,在红外和电化学传感器是国内唯一商业化的企业。目前已实现了四大类产品的全覆盖,包括半导体类、催化类、红外类和电化学类传感器。

还有苏州固锝,这是一家专注于半导体整流器件芯片、功率二极管、整流桥和IC封装测试领域的传感器公司。其子公司明皜传感主要从事MEMS传感器的研发、设计和生产,并提供相关技术服务。主要产品方向有:加速度计、陀螺仪(研发中)、压力传感器、磁传感器和MEMS麦克风,旨在为消费电子、汽车电子、工业自动化等领域提供所需的产品和集成方案。

来自湖北武汉的华工科技产业股份有限公司是国家重点高新技术企业,依托十几年来积淀发展的传感器技术、光通信技术、信息追溯技术、激光加工技术等,帮助实现物、设备与人理加智慧的互联。华工科技以“激光技术及其应用”为主业,在已形成的激光装备制造、光通信器件、激光全息仿伪、传感器、信息追溯的产业格局基础上,针对全球“再工业化”发展趋势以及自身特点, 集中优势资源发展“智能制造”和“物联科技”两大业务方向。

小结

在国外传感器的系统化演进道路上,传感器生产商之间以及与软件、系统集成、下游应用厂商间将出现大量的合作和并购,或建立联系更紧密的传感器生态系统,或转型为传感器系统供应商。国内传感器产业也将出现大量境内和跨境并购。在这个过程中,国内传感器企业应在并购所构建的平台上,通过自主创新实现迅速成长,并注重专利申请和保护,从而逐步成为世界知名的传感器生产商。

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