可穿戴設(shè)備、智能家電、自動(dòng)駕駛汽車、智能機(jī)器人等設(shè)備與應(yīng)用的發(fā)展也促使著數(shù)以百億計(jì)的新設(shè)備將接入網(wǎng)絡(luò)，萬(wàn)物互聯(lián)的時(shí)代正在敲門。而作為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)最重要的數(shù)據(jù)采集入口，傳感器也將迎來(lái)巨大的發(fā)展良機(jī)。
1、傳感器成焦點(diǎn)
據(jù)國(guó)務(wù)院“十四五”數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃，以傳感器、量子信息、集成電路等戰(zhàn)略性前瞻領(lǐng)域?yàn)橹埸c(diǎn)，傳感器領(lǐng)域也成為了企業(yè)攻向的焦點(diǎn)。
從產(chǎn)業(yè)鏈來(lái)看，傳感器的上游主要為各種零部件等以支撐感知層;中游是以光傳輸、通信設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等構(gòu)成的傳輸層;下游是應(yīng)用層。下游應(yīng)用領(lǐng)域上，信息化和智能化的加速推進(jìn)，讓傳感器在智能農(nóng)業(yè)、智能工業(yè)、智能交通、建筑節(jié)能、智能環(huán)保、智能電網(wǎng)、健康醫(yī)療、智能穿戴等領(lǐng)域都有著廣闊的應(yīng)用空間。
全球傳感器市場(chǎng)在這幾年呈現(xiàn)出快速增長(zhǎng)的趨勢(shì)，該市場(chǎng)的主要增長(zhǎng)來(lái)自于可穿戴設(shè)備傳感器、MEMS傳感器、生物傳感器等新興傳感器。
但由于傳感器是技術(shù)密集型行業(yè)，技術(shù)壁壘相對(duì)較高，這對(duì)行業(yè)的進(jìn)入者會(huì)形成一定阻礙。通常情況下，從完成技術(shù)開(kāi)發(fā)、技術(shù)突破到實(shí)現(xiàn)規(guī)模產(chǎn)業(yè)化，行業(yè)新進(jìn)入者至少需要五年以上時(shí)間積累。隨著市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)加劇，“并購(gòu)整合”也成為各大企業(yè)的首選策略。
從市場(chǎng)格局上看，傳感器市場(chǎng)以愛(ài)默生、博世、西門子、意法半導(dǎo)體、霍尼韋爾等國(guó)外公司占據(jù)較大的市場(chǎng)份額，中國(guó)大陸具有一定影響力的公司有歌爾股份、華工科技、兆易創(chuàng)新等。
2、智能傳感器市場(chǎng)規(guī)模
目前，國(guó)內(nèi)傳感器產(chǎn)業(yè)正處于由傳統(tǒng)型向新一代智能型發(fā)展，中國(guó)智能傳感器市場(chǎng)規(guī)模從2017年的792.8億元上升至2019年的928.3億元，同期國(guó)內(nèi)廠商智能傳感器產(chǎn)值從94.9億元上升至250.7億元，國(guó)產(chǎn)化增速顯著高于市場(chǎng)整體增速，預(yù)計(jì)到2022年中國(guó)智能傳感器行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)1179.1億元。
MEMS傳感器市場(chǎng)規(guī)模
MEMS即微機(jī)電系統(tǒng)，是一種將機(jī)械結(jié)構(gòu)與電子系統(tǒng)同時(shí)集成制造在一顆芯片上的技術(shù)，MEMS傳感器芯片由MEMS與ASIC芯片組成，尺寸一般在微米甚至納米量級(jí)。MEMS技術(shù)逐漸成為傳感器市場(chǎng)主流，用MEMS技術(shù)制造的傳感器、執(zhí)行器或者微結(jié)構(gòu)，具有微型化、集成化、成本低、效能高等特點(diǎn)。受益于中國(guó)智能手機(jī)、平板電腦等消費(fèi)電子類產(chǎn)品產(chǎn)量的穩(wěn)定增長(zhǎng)，MEMS產(chǎn)品的需求也不斷增長(zhǎng)，使得中國(guó)已經(jīng)成為全球MEMS市場(chǎng)中發(fā)展最快的地區(qū)。數(shù)據(jù)顯示，中國(guó)MEMS行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模由2016年的363億元增長(zhǎng)至2020年的705億元，年均復(fù)合增長(zhǎng)率為6.9%。中商產(chǎn)業(yè)研究院預(yù)測(cè)，2022年中國(guó)MEMS行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)1008億元。
CMOS圖像傳感器市場(chǎng)規(guī)模
CMOS圖像傳感器(CIS)是將光子轉(zhuǎn)換為電子進(jìn)行數(shù)字處理，把圖像信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)的芯片，主要用于在數(shù)碼相機(jī)、數(shù)碼閉路電視攝像機(jī)和數(shù)碼攝像機(jī)中的創(chuàng)建圖像，是數(shù)碼攝像頭的關(guān)鍵部件。隨著智能手機(jī)攝像頭的升級(jí)，以及汽車市場(chǎng)的高速增長(zhǎng)，CMOS圖像傳感器市場(chǎng)高速發(fā)展。數(shù)據(jù)顯示，2021年國(guó)內(nèi)CMOS圖像傳感器銷售額為295.4億元，同比增長(zhǎng)19%，預(yù)計(jì)到2022年市場(chǎng)規(guī)模保持20%左右增長(zhǎng)率，達(dá)到359.1億元。
3、中國(guó)傳感器亟需追趕
實(shí)際上，作為智能化的起點(diǎn)，傳感器是構(gòu)建智能工業(yè)和智能社會(huì)大廈的基石。如同一座數(shù)百米的高樓建筑，離不開(kāi)深入地下幾十米的地基。人們總是容易被摩天大廈壯觀的外立面所吸引，卻很少有人在意地下的根基。
然而，構(gòu)建智能制造的大廈，卻正是要靠著大量隱姓埋名的傳感器打下根基。如果去剖解制造業(yè)的根基，配角之王，非傳感器莫屬。
要認(rèn)清楚傳感器的真實(shí)面目，也的確非常不容易。傳感器的種類繁多，恐怕很難準(zhǔn)確說(shuō)清楚，但3萬(wàn)種以上，應(yīng)該是非常確定的數(shù)目。
要想徹底搞清楚傳感器的家當(dāng)，幾乎要跨越所有的制造業(yè)門類，難度有如識(shí)別滿天繁星。要理解這樣一個(gè)產(chǎn)業(yè)，難免讓人心生畏懼。
這也使得多年來(lái)，傳感器行業(yè)很少能得到國(guó)家政策的直接有力扶持：配角之王，在冷板凳坐得久，也是有原因的。
中國(guó)傳感器最落后、最亟需追趕的領(lǐng)域——工業(yè)傳感器
從實(shí)際應(yīng)用看，傳感器在軍工、民用、工業(yè)領(lǐng)域的情況也是大為迥異。而工業(yè)級(jí)傳感器則是迫切需要破局之道。
就工業(yè)級(jí)傳感器而言，國(guó)內(nèi)產(chǎn)品與國(guó)外的差距則是最大的。一方面是受國(guó)內(nèi)生產(chǎn)制造水平所限，產(chǎn)品的一致性和穩(wěn)定性不夠;另一方面，則與國(guó)內(nèi)對(duì)于傳感器的漠視有關(guān)。
在技術(shù)攻關(guān)的時(shí)候，往往以主機(jī)牽頭，傳感器作為配角基本是拿來(lái)主義。而在引進(jìn)國(guó)外設(shè)備時(shí)，往往采用整機(jī)引進(jìn)方式，很少有國(guó)產(chǎn)零部件的機(jī)會(huì)。
如核能、化工、電力等行業(yè)，一般都是直接輸入成套設(shè)備，而這些設(shè)備基本上自帶儀表和傳感器。在許多項(xiàng)目在招標(biāo)中，建設(shè)方也明確要求高端儀器和傳感器必須采用國(guó)外品牌的產(chǎn)品。
由于傳感器在整體設(shè)備價(jià)值占比相對(duì)較低，制造企業(yè)寧可采用品質(zhì)更高的國(guó)外品牌。例如在30萬(wàn)元一臺(tái)機(jī)床，加速度傳感器價(jià)格不過(guò)幾千元。機(jī)床廠并不愿意冒風(fēng)險(xiǎn)來(lái)采用國(guó)內(nèi)傳感器品牌，這使得國(guó)內(nèi)傳感器廠商長(zhǎng)期處于饑餓狀態(tài)，缺乏行業(yè)應(yīng)用和試錯(cuò)成長(zhǎng)的機(jī)會(huì)。
4、上下游協(xié)同，逐次釋放拉動(dòng)效應(yīng)，傳感器或迎來(lái)春天
上個(gè)世紀(jì)六七十年代的日本制造業(yè)，無(wú)論是彩電、汽車還是半導(dǎo)體，都是一邊發(fā)展工業(yè)品，同時(shí)發(fā)展上游裝備的“打仗上戰(zhàn)場(chǎng)，自建兵工廠”的模式。這是一種非常有效的舉國(guó)布局之道。
當(dāng)下日本半導(dǎo)體制造裝備，在全球處于領(lǐng)先地位，絲毫不遜于美國(guó)，正是靠昔日半導(dǎo)體崛起而帶動(dòng)起來(lái)。美國(guó)很多半導(dǎo)體設(shè)備，最后都是先強(qiáng)后弱，被逐漸長(zhǎng)大的日本制造商擠壓出局。
雖然當(dāng)前光刻機(jī)荷蘭ASML一騎絕塵，已經(jīng)碾壓尼康和佳能。但在ASML沒(méi)有崛起之前，尼康和佳能的光刻機(jī)，硬是靠著本國(guó)存儲(chǔ)器所同步打磨的技術(shù)，將美國(guó)等早期光刻機(jī)霸主徹底清理出門。
同樣，這種現(xiàn)象也發(fā)生在中國(guó)的新興產(chǎn)業(yè)。光伏和鋰電池的崛起，給中國(guó)裝備行業(yè)的發(fā)展帶來(lái)了千載難逢的機(jī)會(huì)。它們毫無(wú)包袱的進(jìn)入了賽道，或者反過(guò)來(lái)說(shuō)，光伏和鋰電池的制造商，毫無(wú)包袱地選擇了上游的國(guó)產(chǎn)裝備制造商，其中就包括激光裝備。
國(guó)內(nèi)至少有四五家上市的激光裝備公司，就是專門為光伏和動(dòng)力電池而生。中國(guó)激光裝備產(chǎn)業(yè)，從2010年的100億產(chǎn)值，發(fā)展為當(dāng)前700億的產(chǎn)值，成為全球最舉足輕重的市場(chǎng)。這跟中國(guó)先進(jìn)制造產(chǎn)業(yè)的拉動(dòng)，密不可分。先進(jìn)裝備與新興產(chǎn)業(yè)，同步彈唱。
這也是傳感器的機(jī)會(huì)。中國(guó)造車新勢(shì)力的崛起，給汽車供應(yīng)鏈帶來(lái)了設(shè)計(jì)的自主性。例如寧德時(shí)代面向?qū)汃R或者特斯拉供貨的很多電池包自動(dòng)化生產(chǎn)線，就采用了天津宜科的IO-Link傳感器總線模塊。
這種傳感器連接器，是控制系統(tǒng)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。而它們每分鐘吞吐的海量信號(hào)，保障了這些電池包生產(chǎn)線的有序運(yùn)轉(zhuǎn)。宜科已經(jīng)成為寧德時(shí)代電池生產(chǎn)線上這種傳感器總線模塊的主流供應(yīng)商。這在以前封閉的汽車供應(yīng)鏈體系中，是非常罕見(jiàn)的。
國(guó)內(nèi)的汽車合資企業(yè)通常是由外方指定供應(yīng)商，除了機(jī)床等大型設(shè)備，也會(huì)有一長(zhǎng)串的“御用零部件”，包括傳感器。而合資公司的中方，很少有太多的話語(yǔ)權(quán)，自然也談不上選擇國(guó)產(chǎn)供應(yīng)商品牌。
上海大眾桑塔納汽車的一條生產(chǎn)線上，即使更改一顆螺絲釘，都需要總部批準(zhǔn)。盡管目前寧德時(shí)代大多數(shù)生產(chǎn)線上用的控制系統(tǒng)可能還是西門子的，傳感器還是以德國(guó)西克和倍加福為主，但宜科能夠擠進(jìn)去半個(gè)身子，也算是中國(guó)供應(yīng)鏈生態(tài)的雙重進(jìn)步：像寧德時(shí)代、隆鑫光伏等制造工廠的開(kāi)明，以及傳感器供應(yīng)商的技術(shù)突破。
畢竟，只要能先用上國(guó)產(chǎn)傳感器連接器，下一條生產(chǎn)線就有可能用上國(guó)產(chǎn)傳感器。這并不需要等待太久，因?yàn)橐丝频墓怆妭鞲衅鳎呀?jīng)開(kāi)始陸續(xù)進(jìn)入到寧德時(shí)代的生產(chǎn)線上。這說(shuō)明，對(duì)于國(guó)產(chǎn)品牌進(jìn)入工業(yè)的主戰(zhàn)場(chǎng)，需要給予足夠的耐心，一顆釘子，一顆釘子地就會(huì)擠進(jìn)去。
還有就是中國(guó)制造在整個(gè)鏈條上的升級(jí)。龍頭升級(jí)，步步升級(jí)，龍骨、龍身、龍尾都跟著長(zhǎng)進(jìn)。中國(guó)制造整體實(shí)力的增長(zhǎng)，也給國(guó)產(chǎn)傳感器的發(fā)展帶來(lái)了新曙光。
像國(guó)內(nèi)數(shù)控系統(tǒng)出貨量第一的廣州數(shù)控GSK，已經(jīng)開(kāi)始更大規(guī)模地使用國(guó)產(chǎn)編碼器這種傳感器。對(duì)于國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)編碼器來(lái)說(shuō)，一直都面臨著兩座大山：德國(guó)海德漢和日本多摩川，這兩家公司在運(yùn)動(dòng)控制、伺服方面都有強(qiáng)大優(yōu)勢(shì)，代表了兩種不同的技術(shù)路線。
當(dāng)廣州數(shù)控GSK開(kāi)始向更高端的對(duì)手發(fā)起挑戰(zhàn)的時(shí)候，它會(huì)帶動(dòng)它的供應(yīng)商一起向上爬。宜科傳感器也是這樣的伴隨者，早期的編碼器還是用在主軸電機(jī)上，現(xiàn)在也開(kāi)始挺進(jìn)更艱難的伺服電機(jī)。
通過(guò)整個(gè)鏈條的努力，橫亙?cè)谥袊?guó)制造業(yè)面前的巨大冰山已出現(xiàn)了裂縫。從機(jī)床到數(shù)控系統(tǒng)，再到傳感器，產(chǎn)生了一個(gè)典型三節(jié)鞭式的連動(dòng)效應(yīng)。企業(yè)注重設(shè)備的集成創(chuàng)新，其實(shí)它后面至少還跟著2-3個(gè)鏈條環(huán)節(jié)。高質(zhì)量制造正在成為中國(guó)工業(yè)航母的全新推動(dòng)力，緩慢地推動(dòng)著工業(yè)全鏈條的轉(zhuǎn)動(dòng)，逐次釋放的拉動(dòng)效應(yīng)已經(jīng)呈現(xiàn)。
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