國內傳感器現狀及與國外的差距

當前的社會現狀，物聯網已經成為了核心，物聯網的發展需要智能感知、識別和通訊等技術，而感知的關鍵就是傳感器及相關技術，可以毫不誇張的說，沒有傳感器的進步，就沒有物聯網的繁榮。之前曾有粉絲讓我分析國內外傳感器的現狀，作為現代科技的前沿技術，被認為是現代信息技術的三大支柱之一，也是國內外公認的最具有發展前途的高技術產業。在國內有自動化方面的專家指出塑料工業網，傳感器技術直接關係到我國自動化產業的發展形勢，認為“傳感器技術強，則自動化產業強”。由此可見傳感器技術對自動化產業乃至整個國家工業建設的重要性。

然而，在傳感器迎來春天的時候，中國公眾看到的似乎仍然是國外半導體巨頭的盛宴。業內人士認為，雖然中國的傳感器市場發展很快，但本土傳感器技術與世界水平相比仍存在很大差距。

這種差距，一方面表現為傳感器在感知信息方面的落後，另一方面，則表現為傳感器自身在智能化和網絡化方面的技術落後。由於沒有形成足夠的規模化應用，導致國內的傳感器不僅技術低，而且價格高，在市場上很難有競爭力。

目前全球傳感器市場主要由美國、日本、德國的幾家龍頭公司主導。美國、日本、德國及中國合計佔據全球傳感器市場份額的72%，其中中國佔比約11%。與全世界生產的超過2萬種產品品種相比，中國國內僅能生產其中的約1/3，整體技術含量也較低，是目前急需改變的一個狀態

中國傳感器發展狀況

我國早在20世紀60年代就開始涉足傳感器製造業。我國在1972年組建成立中國第一批壓阻傳感器研製生產單位；1974年，研製成功中國第一個實用壓阻式

目前，中國傳感器產業正處於由傳統型向新型傳感器發展的關鍵階段，它體現了新型傳感器向微型化、多功能化、數字化、智能化、系統化和網絡化發展的總趨勢。

傳感器技術歷經了多年的發展，其技術的發展大體可分三代：

第一代是結構型傳感器，它利用結構參量變化來感受和轉化信號。

第二代是上70年代發展起來的固體型傳感器，這種傳感器由半導體、電介質、磁性材料等固體元件構成，是利用材料某些特性製成。如：利用熱電效應、霍爾效應、光敏效應，分別製成熱電偶傳感器、霍爾傳感器、光敏傳感器。

第三代傳感器是以後剛剛發展起來的智能型傳感器，是微型計算機技術與檢測技術相結合的產物，使傳感器具有一定的人工智能。

中國傳感器發展與國外差距

國內傳感器廠商佔據中低端市場從發展態勢看，國內傳感器廠商有三種情況：

一、民營或合資企業的產品佔據了中低端市場，傳統技術和裝備手段可以滿足絕大多數產品的製造要求，市場發展狀態良好。除個別廠家在個別品種方面將國外生產的芯片拿到國內封裝出相關產品、佔據市場較大份額外，其他高端產品均是國外廠商在壟斷。

二、隨著物聯網等新興產業的興起，傳感器產業成為世界各國在高新技術發展中爭奪的一個重要領域。近年來我國傳感器產業快速增長，應用模式也日漸成熟。但由於產業檔次偏低、技術創新能力較差，國內傳感器產業呈現低端過剩、中高端被國外壟斷的市場格局。傳感器技術發展滯後已掣肘國內戰略性新興產業的順利推進。目前從材料、器件、系統到網絡我國已形成較為完整的傳感器產業鏈。在網絡接口、傳感器與網絡通信融合、物聯網體系架構等方面取得較大進展。但產業檔次偏低、企業規模小、技術創新能力差，很多企業只是引進國外元件進行加工，同質化嚴重。而生產裝備落後、工藝不穩定等造成產品指標分散、穩定性差。模仿產品在敏捷度方面也不盡如人意。在相對研發突出的領域，卻忽略了工業化基礎性開發，商品化開發嚴重滯後。目前我國傳感器產品約6000種左右，而國外已達20000多個，遠遠滿足不了國內市場需求。中高端傳感器進口占比達80%，傳感器芯片進口更是達90%，國產化缺口巨大。其中數字化、智能化、微型化等高新技術產品嚴重短缺。國家重大裝備所需高端產品主要依賴進口。而涉及國家安全和重大工程所需的傳感器及智能化儀器儀表，國外對我國往往採取限制。外資企業產品佔據國內高端市場絕大多數的市場份額，並將會在今後很長一段時間內持續把持高端市場，這種勢頭在短期內不會得到根本轉變。

三、國有企業發展處於平穩增長狀態，總體上跟不上國外最新技術發展的步伐，除少數廠家外，總體差距有擴大的趨勢。這是因為傳感器技術發展快，工藝和製造設備更新快，許多新設備國內廠商無法制造等原因造成的。並且設備的單臺價格少則幾十萬美元，多則數百萬美元，絕大多數廠家靠自身積累很難購買新型設備，致使在許多新技術、新工藝方面無法跟上國外企業飛速發展的步伐。

國內傳感器行業現狀

國內傳感器一方面表現為傳感器在感知信息方面的落後，另一方面，則表現為傳感器自身在智能化和網絡化方面的技術落後。由於沒有形成足夠的規模化應用，導致國內的傳感器不僅技術低，而且價格高，在市場上很難有競爭力。

中國大致從1980年以後開始重視傳感器技術的研究。經過多年的努力，在傳感器研究方面的發展水平還算是比較好的。但是，在產品化方面的技術進步還不是很理想，很多傳感器技術，其實國內的實驗室研究水平並不是很差，可惜未能充分利用，沒有轉化為進入市場的成熟產品。

傳感器技術的研究需要比較長時間的投入，一款傳感器的研發，要6年-8年才能成熟，一般中國企業都承受不了這麼長的週期。中國企業更難以承受失敗，而傳感器的研究失敗的風險很高。

日本企業支持的研發中，很多形不成產品，但是企業能夠承受，10項中只要2項-3項能夠變成產品就行。相比之下，我們很多企業都是準備去拿別人現有的東西。這種思路是有問題的，包括我們總是希望引進國外現成的、有自己項目的人才。都不準備養魚，而是撈一條魚來。

相比於比較大型的儀器設備，傳感器在產品化過程中需要的投資一般不是很大，所以比較適合小型企業投資。在這方面，中國應該是有優勢的。然而，如果從另外一個方面考慮，這也是一個短處。

傳感器行業的一個特點是，傳感器本身技術含量高，但單隻傳感器的價格一般不高。此特點導致的一個結果是，儘管傳感器的技術附加值高，但單純依賴傳感器很難形成可觀的產值。

一般來說，傳感器有點像中藥裡的“藥引”，本身功能很重要，但真正形成規模還需要依賴整服藥劑才行。國外很多傳感器公司一旦在某種傳感器上有突破，很快會有相關的測量儀器開發出來。

另外，在中國的專利保護機制下，傳感器中辛辛苦苦研發出來的關鍵技術，往往呈現一種“訣竅”性質，被抄襲後，很難說清楚，企業也打不起官司。國內雖然也有MEMS傳感器企業，但都是委託加工，搞不好就被加工企業自己拿去做了，目前的企業創新體系有很大的問題。

我國傳感器發展差距的主要原因

一、核心製造技術嚴重滯後於國外，國內產品差強人意。

國外傳感器的新技術、新產品、新工藝、新材料不斷湧現，傳感器數字化、智能化、微型化已成趨勢，大多數產品已變成現實，且在不斷完善、不斷升級，而我國的傳感器雖然所涉足的研究開發領城基本與國外相差無幾，但由於在某些核心製造工藝技術上還嚴重滯後於國外，所以在深度和廣度上差異較大，主要表現為

1、產品品種不全、規格少，新品欠缺。

我國目前傳感器產品品種數為3000個左右，而國外已達20000多個，產品品種滿足率僅在60%-70%左右，遠遠滿足不了國內傳感器市場需求。從行業產品結構看，老產品比例佔60%以上，新產品不足吟，高新技術類產品更少，數字化、智能化、微型化產品嚴重欠缺從總體看，品種不配套、系列不全、低檔產品多、高檔產品少、缺乏市場竟爭力。

2、科技創新差，擁有自主知識產權的產品少。

企業自主開發與技術創新能力差。由於多種因素影響，國內企業仍以手工方式生產技術含量低或國外已停產的產品。很多新公司就是國外產品的推銷商和代理商，在多數院校和研究院所中，對高技術的跟蹤和對高技術附加值產品的研發能力還是可以的，但其成果以樣品居多，距產業化較遠，自主開發和擁有自主知識產權的科研成果不多。

二、工藝裝備落後，產品質量差。

經過多年開發，雖然研製出一批工藝和產品，但由於批產工藝的穩定性、可靠性問題沒有得到根本解決，限制了其應用領域和產業的發展有些高性能產品，不是靠工藝保證，而是靠篩選分檔。從技術角度看，由於國內傳感器生產工藝與工藝設備相對落後，微機械加工技術和封裝技術不夠先進，手工操作比較多，檢測手段不規範等等，造成主要性能指標和國外差1-2個數量級，使用壽命差2-3級。因此，在化工、電站、冶金、石油、環保、機械等領城重大工程中，許多高性能傳感器仍依賴於進口。

三、人才資源匱乏，產業發展不足。

傳感器及其產業的特點之一是技術密集，由於技術密集，也自然要求人才密集。從目前國內的情況看，能夠適應當今傳感器技術發展需求的具有高水平的科研隊伍及中青年科技專家、技術管幹、學術帶頭人相對缺乏，使行業技術更新換代步伐慢，產業發展後勁不足。

四、統籌規劃不足，投資力度不夠。

目前存在的問題是重複分散、統籌規劃不足，科研投資強度偏低，科研設備落後，科研和生產脫節，影響了科研成果的轉化，使我國傳感器產品綜合實力較低。其次是由於政府重視不夠, 在信息技術發展的過程中, 對傳感器技術重要性的認識滯後於計算機技術和通訊技術, 發展需求的資源投入規模和強度太小, 使傳感器技術的發展速度緩慢, 牽制了信息技術的飛速發展。

我國傳感器產業分佈狀況

目前我國傳感器企業正努力追趕國外企業，並出現區域的傳感器企業集群，企業主要集中在長三角地區，並逐漸形成以北京、上海、南京、深圳、瀋陽和西安等中心城市為主的區域空間佈局。

長三角區域：以上海、無錫、南京為中心。逐漸形成包括熱敏、磁敏、圖像、稱重、光電、溫度、氣敏等較為完備的傳感器生產體系及產業配套。

珠三角區域：以深圳中心城市為主。由附近中小城市的外資企業組成以熱敏、磁敏、超聲波、稱重為主的傳感器產業體系。

東北地區：以瀋陽、長春、哈爾濱為主。主要生產MEMS力敏傳感器、氣敏傳感器、溼敏傳感器。

京津區域：主要以高校為主。從事新型傳感器的研發，在某些領域填補國內空白。北京已建立微米/納米國家重點實驗室。

中部地區：以鄭州、武漢、太原為主。產學研緊密結合的模式，在PTC/NTC熱敏電阻、感應式數字液位傳感器和氣體傳感器等產業方面發展態勢良好。

未來傳感器的重要應用方向

從應用領域來看，工業、汽車電子、通信電子、消費電子四部分是傳感器最大的市場。國內工業和汽車電子產品領域的傳感器佔比約42%左右，而發展最快的是汽車電子和通信電子應用市場。

智能汽車和無人駕駛是驅動MEMS傳感器發展的重要動力。在智能汽車時代，將會使用大量的MEMS運動傳感器實現主動安全技術：語音將成為人與智能汽車的重要交互方式，MEMS麥克風將迎來發展新機遇。自動駕駛技術的興起，進一步推動了MEMS傳感器進入汽車。汽車行業佔據整個MEMS市場份額超過30%，2015年全球汽車MEMS行業營收為37.3億美元。根據預測，未來六年，全球汽車MEMS市場預計將以4.2%的複合年增長率穩步增長。

此外，MEMS傳感器也是智能工廠的“心臟”，從這個層面上講，它是工業機器人變得“神通廣大”的利器。它讓產品生產流程持續運行，並讓工作人員遠離生產線和設備，保證人身安全和健康。據預測，未來六年，MEMS在工業市場預計將以7.3%的複合年增長率快速增長。

我國傳感器產業未來將遵循的五大方向：

1、以工業控制、汽車、通訊信息業、環保為重點服務領域；

2以傳感器、彈性元件、光學元件、專用電路為重點對象，發展具有自主知識產權的原創性技術和產品；

3、以增加品種、提高質量和經濟效益為主要目標，加速產業化，使國產傳感器的品種佔有率達到70%——80%，高檔產品達60%以上；

4、以MEMS(微機電系統)工藝為基礎；

5、以集成化、智能化和網絡化技術為依託，加強制造工藝和新型傳感器和儀表元器件的開發，使主導產品達到和接近國外同類產品的先進水平。

全球知名傳感器製造商及特點

Measurement Specialties Inc. /美國MEAS傳感器公司

精量電子－美國MEAS傳感器公司掌握著世界領先的MEMS製造技術，專業生產各類傳感器。產品廣泛應用於航天航空、國防軍工、機械設備、工業自動控制、汽車電子、醫療、家用電器、暖通

Honeywell International Inc. / 霍尼韋爾國際公司

霍尼韋爾國際公司是一家在技術和製造業方面居世界領先地位的多元化跨國公司，在全球，其業務涉及眾多領域。Mircro Switch（微型開關公司）創立於1935，後加入霍尼韋爾成為霍尼韋爾傳感與控制戰略部。全球首先研製出STC3000型智能壓力傳感器，技術領先。目前共有20多個系列近六萬種產品，在全世界擁有三十萬用戶。近半個世紀以來，霍尼韋爾公司的傳感與控制分部以其優秀的產品質量和可靠性，以及不斷的技術創新，在全世界贏得了很高的聲譽。主要的傳感器產品：擴散硅壓力傳感器、

Keller America, Inc. / 美國凱勒公司

凱勒與壓阻技術的發展有密切關係。凱勒先生開發了第一個壓阻式壓力傳感器後不久，於1975年創辦了凱勒公司，現已成長為提供壓力測量解決方案的全球領導者。公司年產量100萬隻傳感器，擁有10個系列的OEM壓力傳感器產品。主要的傳感器產品：壓力傳感器，壓力變送器等。

Emerson Electric Co. / 美國艾默生電氣公司

美國艾默生電氣公司於1890年在美國密蘇里州聖路易斯市成立，當時是一家電機和風扇製造商。經過100多年的努力，Emerson已經由一個地區製造商成長為一個全球技術解決方案的集團公司，是《財富》世界500強企業，在電子行業中長期名列前兩位。主要的傳感器產品：振動傳感器， P H 傳感器等。

羅克韋爾自動化有限公司

羅克韋爾自動化公司是擁有百年曆史的工業自動化巨擎。它在全球工業自動化動力、控制與信息技術解決方案等領域佔據領先地位。1988年進入中國，在上海設有生產基地，為中國製造業提供世界一流產品與解決方案、服務支持及技術培訓。同時，羅克韋爾自動化為客戶提供各種工業領域的專家支持，諸如採礦、水泥、起重機及船舶應用、地鐵、半導體、水及汙水處理、輪胎、石油及石化、冶金、汽車、食品與飲料、電力及能源等。主要的傳感器產品：壓力傳感器、溫度傳感器、容性接近傳感器、感性接近傳感器、光電傳感器、超聲傳感器等。

General Electric Company / 通用電氣公司

通用電氣公司（GE）是一家多元化的科技、媒體和金融服務公司，也是全球知名傳感器廠商之一，致力於不斷創新、發明和再創造，為客戶解決問題。GE由四大業務集團構成，每個集團都包括多個共同增長的部門。GE的產品和服務範圍廣闊，從飛機發動機、發電設備、水處理和安全技術，到醫療成像、商務和消費者金融、媒體和工業產品。主要的傳感器產品：車載傳感器、壓力傳感器、溫度傳感器、

Raytek Corporation / 雷泰公司

美國雷泰公司是世界上非接觸紅外測溫儀的最大生產廠家之一，紅外測溫傳感器銷量居世界同行業之首。該公司提供紅外測溫儀、溫度傳感器約13個系列、上百個品種，測溫範圍覆蓋：-50℃～+3000℃，RAYTEK（雷泰）紅外測溫儀廣泛應用於設備故障診斷、冶金和熱處理、電力、鐵路、食品等諸多領域。主要的傳感器產品：溫度傳感器等

PCB Piezotronics, Inc. / 美國PCB公司

美國PCB公司是世界著名的傳感器及測量儀器製造商。公司於1967 年成立，致力於壓電測量技術的研究、開發和產品製造。其首創的ICP 型傳感器（內裝集成電路電荷放大器），在世界上享有盛譽。生產的加速度、壓力、力、扭矩傳感器以及相應的測量儀器，廣泛應用於航空、航天、船舶、兵器、核工業、石化、水力、電力、輕工、交通和車輛等領域。主要的傳感器產品：加速度、壓力、力、扭矩、衝擊、振動、聲學、模態及水聲測量的傳感器和配套的儀器設備等。

Banner Engineering Corp. /美國邦納工程國際有限公司

美國邦納公司總部位於美國的明尼蘇達州，是全球頂尖的自動化技術專家、整體解決方案提供者。在40多年的發展過程中，始終將創新作為產品應用與研發的源動力。公司擁有22000多種產品，具有最為齊全的產品線。主要的傳感器產品：光電傳感器，視覺傳感器，旋轉編碼器等。

Siemens AG /西門子股份公司

西門子一直活躍在中國市場，並在工業、能源和醫療業務領域處於領先地位。公司致力於產品開發和製造，設計和安裝複雜的系統和工程，定製一系列解決方案。同時，它還是全球知名的傳感器製造廠商，傳感器質量優良。主要的傳感器產品：溫度/壓力傳感器，工業自動化產品中所用傳感器。

EPCOS AG / 愛普科斯公司

愛普科斯開發、製造和銷售電子元件模塊和系統，重點關注增長迅速的尖端技術市場，範圍包括汽車電子產品、信息和通信技術、工業電子產品和消費電子產品。愛普科斯的營銷網點密佈，遍及全球，有60%的產品在全球市場上處於領先地位。 主要的傳感器產品：溫度/液位/壓力傳感器等。

First Sensor Technology GmbH

First Sensor技術公司於1999年從德國柏林科技大學的核心研究部門分離出來的。由於雄厚的技術力量，勇於創新的精神，對客戶需求的精確把握和對屬下員工的高度負責，現在已經成為壓力傳感技術市場的企業領袖。該公司集中致力於壓力傳感器的研究，已能將產品的最高工作溫度提高到225 °C；年生產百萬片壓力傳感器芯片，具有10萬級到萬級超淨車間。主要的傳感器產品：力敏芯片，壓力傳感器等。

alluff GmbH / 巴魯夫公司

德國巴魯夫公司成立於1921年，是世界範圍內首屈一指的傳感器製造商，產品包括了一個BNS完整的電子式和機電式行程開關系列、BOS光電開關、BES感應式接近開關、電容開關、BMF磁敏開關、BTL直線位移傳感器、RFID識別系統，以及各種插接件產品。在廣闊的工業應用領域，尤其是機械裝備領域，為用戶提供創新的、有經驗的傳感器應用方案。主要的傳感器產品：光電傳感器，位移傳感器，電感式/電容式接近傳感器等。

Hans Turck GmbH & Co. KG / 圖爾克公司

集團公司成立於六十年代初，在美國、瑞士和中國設有分廠，在英國、荷蘭、比利時、日本等國家和地區設有分公司和辦事機構，已經發展成為專業性跨國集團公司。該公司是世界上生產接近開關類傳感器、工業現場總線、本安隔離柵及工業用各種快速接插件的最大專業公司之一。主要的傳感器產品：電感式、磁感應、電容式接近開關類傳感器，光電傳感器，本安隔離式安全柵，流量開關傳感器，總線產品用的各種接插件等。

Pepperl+Fuchs GmbH / 倍加福公司

倍加福公司是全球最著名也是最大的傳感器專業公司之一，產品種類全，數量大，質量可靠。公司創建於1945年，於1958年向世界推出具有革命意義的第一代電感式傳感器，成功應用於化工、石油行業。從電感式傳感器到超聲波傳感器，從光電式傳感器到旋轉編碼器，從識別系統到現場總線系統，從液位、料位傳感器到安全光幕，從防爆傳感器到安全柵、隔離柵等各類傳感器都有特別的研究和優質產品提供。主要的傳感器產品：電感式/電容式/磁式接近開關，距離/測距傳感器，光電傳感器，編碼器，視覺傳感器，對射式傳感器，傾斜傳感器，超聲波傳感器等。

Christian Bürkert GmbH & Co. KG / 寶得公司

該公司是流體控制領域的全球領先者，在世界40個國家和地區建立了經銷商和合作夥件，建立各種客戶網絡。每年，公司員工緻力於發展新的和高度先進的產品和解決方案、系統集成過程測量和控制單元解決方案。公司對研發的投資較高，技術解決方案先進，服務良好。主要的傳感器產品：流量傳感器，氣體傳感器，壓力傳感器，分析傳感器，溫度傳感器等。

Infineon Technologies AG /英飛凌科技股份公司

總部位於德國Neubiberg的英飛凌科技股份公司，為現代社會的三大科技挑戰領域——高能效、連通性和安全性提供半導體和系統解決方案。英飛凌平均每年投入銷售額的17%用於研發，全球共擁有22900項專利。該公司是全球領先的半導體公司之一，生產的半導體傳感器性能優良。主要的傳感器產品：壓力傳感器，磁力傳感器，胎壓傳感器等。

MEMSENS公司

MEMSENS公司是從事專業開發和製造壓力傳感器和壓力變送器的瑞士公司。目前，公司向市場推出兩大類產品：OEM壓力傳感器和配套使用的壓力變送器。除了幾種標準產品外，主要是為用戶設計和提供非標準產品和技術服務，服務的主要內容有提供傳感器技術開發和諮詢。MEMSENS公司位於瑞士微電子技術和微機械加工技術的中心，周圍有歐洲和世界有名的大專院校以及研究機構，並且與他們有著緊密聯繫和合作。主要的傳感器產品：傳感器芯體，隔離式壓力傳感器，壓力變送器等。

Yokogawa Electric Corporation /日本橫河電機株式會社

以來，一直致力於為用戶提供尖端的專業技術，支援顧客進行提高經營效率的改革。其計測技術事業核心——測量儀器事業部，有著高穩定性和高可靠性的產品以及始終領先於時代的計測技術。通過與安藤電氣公司的合併，進一步擴大了通信測量儀器的生產領域。在信息處理領域，尖端技術也得到了充分的發揮，目前，醫療用圖像信息系統已經在許多醫院得到應用，為支持醫療和醫療現場信息化作出了貢獻。主要的傳感器產品：EJA型諧振式壓力傳感器， P H傳感器，流量傳感器等。

OMRON Corporation / 歐姆龍公司

歐姆龍集團產品品種達幾十類，涉及工業自動化控制系統、電子元器件、汽車電子、社會系統以及健康醫療設備等廣泛領域。它是全球知名的自動化控制及電子設備製造廠商，掌握著世界領先的傳感與控制核心技術。 主要的傳感器產品：溫/溼傳感器，開關量傳感器等。

Fuji Electric Group / 富士電機集團

富士電機集團通過創造經濟利潤，實現集團企業價值最大化，把對社會、對股東和投資者的貢獻作為經營的基本方針。為了實現這個目標，從2003年10月開始導入了把整體事業劃分成子公司的純控股公司體制。通過專業公司的自負盈虧經營和快速經營，形成“行業中最強的專業公司”的集合體。該公司的硅電容傳感器和變送器在技術方案上有獨到之處，特別是在靜壓保護方面。主要的傳感器產品：壓力傳感器，電容傳感器和變送器等。

KEYENCE Corporation / 基恩士集團

隨著工業自動化方面的迅速發展，KEYENCE作為傳感器和測量儀器的主要供應商，在不斷開發製造更新、更可靠的產品，以滿足各製造行業的需求。公司一直致力於支持廣大用戶，並協助他們成為其行業中的佼佼者。主要的傳感器產品：光纖傳感器，光電傳感器，數字激光傳感器，接觸式傳感器，RGB 顏色傳感器，近接傳感器，壓力傳感器等。

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