国产传感器为啥无缘千亿商机?

据不完全统计,全球产品化的传感器大约有2.6万种,我国仅能量产其中的1.4万种。同时,我国消耗了全球约30%的传感器,而国产传感器产品只占全球的13%。

在物联网时代,智能设备与现实世界之间的互动,主要依赖MEMS和感测器技术。据Gartner预测,2020年全球将有300亿个无线传感器节点,到“万物互联”时代传感器节点数量可达到万亿级。虽然,近年来我国大力扶持智能传感器的发展,但是市场上暂无大批量新传感器出现,主要是因为在目前的MEMS工艺基础上,传感器从设计到量产需耗费大量的精力,想要加快MEMS传感器的量产速度,需要业界找到加速MEMS开发的方式。在某种程度上,传感器的量产难度甚至超过造“芯”。

围绕MEMS工艺和应用来创新

传感器自诞生以来,大致经历了结构型、固体型、智能型三个阶段,随着各类技术的进步,前两类传感器逐渐无法满足对数据采集、处理等流程的需求,融合了AI技术的智能传感器开始受到关注。

虽然传感器并不是新兴产品,它早在20世纪50年代就已经出现,但是由于敏感机理、敏感材料不同,使用场景、工作环境,以及被检测介质与个性化参数、结构复杂等特点,一直以来,各种传感器产品处于小批量生产的状态。在过去很长一段时间里,各国的技术人员针对传感器的工艺技术、产品规范化、功能集中化等方面做了很多创新和努力,也出现了不同特色的技术成果。

据资料显示,在25年以前,美国硅谷的传感器厂商以MEMS工艺技术为基础,根据不同行业和功能的需求,展开了不同封装结构的各种传感器产品创新。到2011年,这些厂商提高了MEMS工艺技术在晶体与非晶体、各种半导体材料上的应用和多个领域的工艺技术创新,提升了传感器的产业化基础水平;在多功能集成化、模块化构架、嵌入式能力、网络化接口等方面形成了创新与突破。美国的传感器厂商们认为,传感器产用难以对接的矛盾已经得到极大改善,MEMS工艺已经成熟,随后便开始着手推广使用。

此处说的MEMS可以理解为:将传统传感器的机械部件微型化后,通过三维堆叠技术,如三维硅穿孔TSV 等技术,把器件固定在硅晶元上,再根据不同的应用场合,采用特殊定制的封装形式,切割组装而成的硅基传感器。它既具备IC硅片加工批量化生产的成本优势,又具有微型化和高集成度。因此,业内人士普遍认为,MEMS是替代传统传感器的最佳选择。

国内产业链现状如何?

智能传感器的发展历史

从上个世纪开始,我国就已经在智能传感器领域展开探索。20世纪80年代,以国防科技大学为主的大专院校相继报道了智能传感器相关的研究成果;20世纪90年代初,国内几家研究机构采用混合集成技术研制出实用的智能传感器;到2010年,我国机械工业仪器仪表综合技术经济研究所(ITEI)初步建立起智能传感器系统标准体系架构。此后,伴随物联网和智能制造的兴起,智能传感器得到了广泛地关注。近年来,我国政府对智能传感器产业的发展加大扶持力度,到现在行业现状如何?

对此,美新半导体副总裁卢牮解释说,在各级政府积极引导、国产替代大力支持下,中国智能传感器产业链已经初步形成了从晶圆生产、制造到传感器设计与封测的完整链条,并涌现出一批优秀的国产企业。如今,国产传感器已经能基本满足中低端应用的需求。不过在高端传感器产品上,能够与国际厂商竞争的国内厂商还不多。“国产智能传感器在材料、性能和结构的创新突破上还存在提升空间。”奥比中光副总裁孔博用一句话来概括。

《国际电子商情》找到三组数据:一、中国信通院数据显示,2015年智能传感器以70%的市占率,取代传统传感器成为中国主流传感器产品;二、据不完全统计,全球产品化的传感器大约有2.6万种,我国仅能量产其中的1.4万种;三、中国传感器与物联网产业联盟数据显示,我国消耗了全球约30%的传感器产品,但国产传感器产品只占全球的13%。上述这些数据在一定程度上佐证了受访者对我国传感器产业链的“相对落后”的表述。

不过,值得肯定的是,在个别细分领域,国内传感器厂商已经在积极追赶,在某些技术上甚至已经开始领先。比如,瑞声科技、歌尔声学的声敏传感器实现了产业化规模生产;中国在温/湿度传感器上具备规模化量产能力;奥比中光是亚洲首家、全球第四家量产消费级3D 传感器的厂商;美新半导体推出了全球独家热式加速度计、最小尺寸的磁传感器等等。

当前,国内有近5000家仪器仪表企业,有1600多家可不同程度地生产制造敏感元件及传感器,其中小微企业占了95%以上,这些厂商缺乏足够的人力、物力、工艺技术条件,导致我国传感器产业化基础薄弱,缺乏应用开发和技术创新能力。基于以上问题,业内人士给出的解决方案是:通过在经济、技术优势和发达地区,聚集传感器专业性公司和科研院所,组成具有国际市场影响力的产业集群或基地,来实现产业化集群式发展。

MEMS传感器的量产瓶颈

近年来,很多集成电路企业尝试把集成电路工艺流程带入MEMS传感器领域。但MEMS传感器涉及多学科的交叉与融合,它暂无固定成型的标准化的生产工艺流程,每一款MEMS都针对下游特定的应用场合,具备有独特的设计和对应的封装形式,这些形式往往千差万别,造成整个商业化流程可能需要5-10年。与此同时,MEMS传感器的商业模式仍需考虑多种因素,比如了解客户的特点,找到合适的供应链等等。

另外,一些品类的MEMS传感器因缺乏规模经济,在产量提升方面也面临较大的困难。如果其需求量达不到一定的指标,对企业而言新增完全一样的产线性价比并不高。物联网时代的特点是,根据设备使用环境的差异性,来配备不同的MEMS传感器。现有的MEMS制造技术,只能满足大体量的传感器的需求。这意味着,物联网时代数万亿节点的实现并不容易。

现有MEMS技术基础上,传感器厂商的创新面临着许多困难,比如传感器的应用场景分散,不易形成规模效应,研发周期和产业化周期较长,发展速度很慢等。为了避免这类问题的出现,卢牮认为企业在产品正式投入研发前,就要做好充分的前期市场预研和项目立项,从市场前景、技术专利、市场竞争、政策到客户调研等方位提供产品立项决策参考。在研发和生产过程中,实施科学地项目管理、质量控制,依靠一流的供应链体系支撑,来确保按时按质投产交付。

对使用量大的传感器品类而言,势必有更大的动能来推动厂商的投入。近年来,手机和汽车对智能化的追求提升了相关传感器的需求。2014年,平均每一台智能手机需要消耗12颗MEMS传感器,到2021年,每一台5G手机则要消耗20颗MEMS传感器。博世统计数据显示,现在平均一辆智能汽车使用50颗以上的MEMS传感器,其中加速计、压力传感器、陀螺仪的应用合计占比超过95%。

据Yole Développement预测,2023年移动细分市场将为传感器和执行器创造530亿美元的价值,汽车市场将为传感器创造205亿美元的价值。《国际电子商情》相信在这两大市场应用得最多的压力传感器、加速度传感器、图像传感器、距离传感器、流量传感器等都会有更大的发展空间。

传感器企业要做哪些准备?

今年以来,中国加速了“新基建”建设,给传感器的技术水平、产业化发展的提升以及应用环境的拓展提供了较大的机遇。但也带来了更严格的功能和性能方面的要求,产业链企业需要投入更大的精力来发展自身。此外,又因为传感器是信息输入的“窗口”,物联网、大数据、云计算乃至智慧城市的各种技术,都依赖其提供的基础功能。这也代表着,未来传感器的市场蛋糕将非常大。针对传感器行业的各种利好,产业链企业要做好哪些规划?

孔博赞同“新基建”带来机遇的说法,他以3D感知领域为例:“3D感知技术行业正在迎来高速发展期,只有产品性能得到优化,应用才有落地的可能性,用户的体验才能得到改善,进而才会激发市场需求形成良性循环。同时,3D传感器的功耗、体积、测量范围、精度、分辨率等都关键的指标,这也是奥比中光接下来持续技术攻关和研发创新的重点。”

他也表示,随着人工智能的发展和5G的普及,机器视觉全面3D化将成为趋势,3D视觉传感器会成为智能终端的标配。而3D视觉感知技术是一个高精尖的跨学科领域,涉及光学、视觉、算法软件、硬件等领域,其技术跨度大、难度高。该技术的突破离不开产业链的更新升级,所以它的研发周期会很长,为同步推动技术进步和产业化落地,需要充分尊重产业发展规律,积极抢滩行业应用的“无人区”。

再则,5G加速数据传输、降低延迟,使得高精度的3D模型能够实时生成,3D感知技术可应用在更多智能产品中。不同场景的应用落地的周期也不同,有的或在3-5年内就能实现,有的要耗费10-15年时间

卢牮则表示,传感器的发展离不开深厚的技术积累和对市场的长期敏感。为了满足客户市场不断增长的需求,美新半导体将针对新技术坚持做研发储备,计划以加速度计、AMR磁传感器和霍尔磁传感器为切入点,全方位扩展陀螺仪、角度传感器,红外传感器等产品线。具体通过自研或并购,逐渐衍生至集成电路相关技术领域。

据介绍,美新半导体已经基于MEMS技术研发了30多种型号的加速度传感器、磁传感器等产品,截止到去年年底,其这些产品的出货量累计超过17亿颗。到2020年,美新半导体还取得了mCube惯性传感器芯片技术的独家授权,正式拥有了基于6亿片量产经验、成熟的电容式加速度计技术。

无论是奥比中光,还是美新半导体,这些企业都是先在自己擅长的领域做深,再拓展到其他的相关的领域。这样经过“点-线-面”的逐渐渗透,最终将能实现更大范围的领先。希望在中国传感器市场能看到更多这类企业。

即使传感器只是一个小小的器件,它在万物互联时代的重要意义也无法忽略。谁能在MEMS工艺、传感技术上更早取得进展,谁就能在未来的竞争中抢占先机。海量数据传输的需求,带来极其庞大的传感器节点,中国传感器厂商在其中会有怎样的发展?至少从细分市场的表现来看,我们的企业在某些领域已经领先,期待未来能看到更多国产传感器品牌崛起。

来源于国际电子商情 ,作者李晋

【重点工作处长说(25)】王群:聚焦重点领域,探索可复制、可推广的所有权委托代理实践经验

面对复杂严峻的国内外形势,中央和省委、省政府就统筹抓好疫情防控和经济社会发展作出了系列重大部署。全省系统要按照“保基本、争优秀,求实效、争突破,推实招、强党建”的工作要求,全员努力,全面发展,全速推进,为全省夺取疫情防控和实现经济社会发展目标“双胜利”作出应有的贡献。在这场攻坚克难的“战斗”中,处长如何发挥好中坚力量作用,如何示范带动好本处室本单位同志创先争优,是一篇应该而且必须写好的文章。为此,省厅部署开展“重点工作处长说”活动,并推出专栏,处长谈重点工作、谈堵点难点、谈实招良策,在全省系统进一步营造良好氛围、凝聚奋进力量。本期请听厅自然资源所有者权益处处长王群说。

今年1月全国自然资源工作会议上,陆昊部长明确了由清查统计、评估核算、委托代理、资产配置等8项制度组成的权益工作制度体系。权益管理工作制度框架综合概况为:围绕“履行所有者职责、维护所有者权益”的工作主线,按照“主张所有、行使权利、履行义务、承担责任、落实权益”五个方面内涵,构建由清查统计、评估核算、委托代理、资产规划使用、资产配置、收益管理、考核监督、资产报告等八项制度组成的制度体系。

八项制度的具体内容:

01、建立清查统计制度,摸清资产家底。
以2021年向人大专项报告国有自然资源资产管理情况为目标,逐步建立全民所有自然资源资产清查统计制度体系,摸清资产家底,建立管理账户,明确资产有多少?在谁手里?多大价值?

02、建立价值评估和资产核算制度,明确资产价值。
研究制订全民所有自然资源资产核算通则,分门类制订核算规程,探索形成价值核算的技术方法,建立科学合理、规范统一的评估核算标准体系,开展资产核算,体现经济价值、生态价值和社会价值。

03、建立资源清单及委托代理制度,落实产权责任主体。
合理划分各门类自然资源资产代理行使所有者职责的边界以及权利义务,通过委托代理方式确定产权责任主体,明确受托人的权利、责任、义务,建立考核机制。

04、建立资产规划使用和管护制度,实现保值增值。
结合各门类资源资产特点,提出相应保护和可持续利用的目标、路线、政策以及时序安排,优化资源资产布局、结构和配置,对国家公园等自然生态空间则实施整体保护。

05、健全完善资产配置制度,提高资源配置效率。
创新自然资源全民所有权的实现形式,推动所有权和使用权分离,对经营性资源资产坚持发挥市场配置资源的决定性作用,对公益性资源资产明确管护主体,落实管护责任。

06、建立健全收益管理制度,实现全民所有全民共享。
科学区分“税”“价(租)”“费”,逐步统一各类自然资源资产的收益名称、内涵、设立依据、预算归属类别等,合理调整全民所有自然资源资产收益分配比例和支出结构,加大对生态保护和修复的支持力度。

07、建立考核监管制度,防止所有者权益受损。
按照“全民所有、全民共享、全民监督”的原则,通过通报问题、调减委托范围等方式督促履行所有者职责,强化自然资源资产损害赔偿责任,切实维护所有者权益。

08、建立资产报告制度,接受人大监督。
构建范围明确、分类科学、报告与报表相辅相成、实物量与价值量相结合的报告体系,配合落实人大监督制度,及时做好人大常委会审议意见处理和整改。

2020年,围绕厅重点工作,聚焦“求实效、争突破”主题,在权益管理制度框架体系下,重点抓好以下5方面工作。

一是在全程监管、省交任务、月清“三地”土地管理机制中,全面推进“三级储备体系”建设。

政府储备土地属“批而未供”土地,必须统一纳入全省土地批后监管系统管理。根据自然资发〔2020〕91号文件规定,将土地纳入政府土地储备的,不能定为完成批而未供土地处置任务。我们将督导各级储备机构按照“限期供地”的要求,严格规范储备土地“入库”和“供应”等关键环节管理,决不能让储备土地成为“批而未供”土地的“避风港”。在此基础上,按照省政府建立完善三级储备体系的要求,针对我省土地储备管理的薄弱环节,加强制度建设,完善体制机制,建立全省上下联通、统一规范的土地储备业务管理体系。按照厅党组部署,将储备机构土地储备工作目标定位于以房地产市场为重点的土地市场调控。综合考虑城市建设发展、土地市场调控、“批而未供”土地管理等因素,分析研判土地供应变化趋势,科学编制年度土地储备计划,区分存量收储土地和新增储备土地,合理确定市县储备机构土地储备规模。建立计划监督实施机制,确保储备规模管控落实到位。做好土地储备管理与开发园区周转用地管理的政策衔接,建立开发项目储备土地与工业用地周转地的政府土地收储新体制。

二是加强土地资产配置管理和制度创新。

贯彻落实土地资产划拨、出让、租赁、作价出资相关政策,结合我省实际,把政策用准、用好、用活,发挥土地要素在服务经济高质量发展方面的作用。按照省政府要求,今年重点推进省属国有企业原划拨土地作价出资(入股)工作,支持国有企业脱困和改革发展。

三是加强省直管土地资产处置工作。

省直管土地资产处置工作是土地全生命周期管理的重要组成部分,是我厅履行统一行使全民所有自然资源资产所有者职责的重要抓手,省厅的处置方案与市县自然资源部门具体实施的土地划拨、出让、租赁、作价出资工作紧密衔接,共同组成全省统一的土地供应制度体系。今年,我们将在经营类事业单位改革、中国融通集团在湘建设发展、“僵尸企业”退出土地处置等工作中,以存在问题和任务需求为导向,加强政策研究,明晰类别、优化流程,确保改革任务顺利完成,促进省直管土地高效集约利用,确保国有土地资产权益。

四是开展全民所有自然资源资产清查。

按照自然资源部统一部署,开展全省全民所有自然资源资产清查,摸清资产家底。根据清查方案和技术规程,制定自然资源实物量调查任务清单,配合调查监测部门统筹实施。在利用各类专项调查(清查)中资源权属、数量、质量、用途、分布等成果的基础上,按照统一基准时点(时期)估算资产经济价值,基本掌握土地、矿产、森林、草原、湿地等5类全民所有自然资源资产情况,为资产管理奠定基础。

五是加强自然资源资产产权制度研究,做好全民所有自然资源资产所有权委托代理机制试点前期准备。

根据中央的改革部署,预计今年下半年将在我省启动全民所有自然资源资产所有权委托代理机制试点。通过试点,建立“统一行使全民所有自然资源资产所有者职责”的运行机制,明确全民所有自然资源资产所有权代理行使主体,建立健全相关制度,厘清相关权利、责任和义务,切实维护好全民所有自然资源资产所有者权益,履行好全民所有自然资源资产所有者职责,探索可复制、可推广的所有权委托代理实践经验。

第八届黑龙江绿博会和第三届大米节:提振经济促进发展提高影响力提升商业水平
在10 月10 日召开的第八届黑龙江绿色食品产业博览会和第三届中国∙黑龙江国际大米节新闻发布会上,《中国食品报》记者提问:突如其来的新冠肺炎疫情给国内外经济社会发展和产业贸易融通带来挑战,在这样特殊复杂的形势背景下举办黑龙江绿博会和大米节,有怎样考虑?在“围绕中心、服务大局”方面有哪些设计安排?黑龙江省贸促会会长王英春回答了记者提问。
举办第八届黑龙江绿博会和第三届大米节,是黑龙江省委省政府着眼统筹疫情防控和经济社会发展大局,准确研判国内国外疫情形势后,做出的重要决定。
一是本届绿博会和大米节被作为巩固国家粮食安全压舱石和全国农业强省战略地位的一项务实举措。本届绿博会和大米节聚焦“五大安全”和“六保”“六稳”的现实需要,着力为提振经济、助力产业、促进发展集聚资源要素。按照“提高影响力,提升商业水平”的办会要求,邀请农业农村部及有关部委领导、多个国家驻华使节、中外知名院士专家等率团参会,通过搭建合作平台,充分激发现代农业和绿色食品产业示范引领作用,充分展现后疫情时期产业链、供应链、价值链的变化特点和发展趋势,积极助力融入以国内大循环为主体、国内国际双循环相互促进的新发展格局。
二是本届绿博会和大米节充分体现“四会联办、节会同台”产生的“化学效应”。今年是绿博会与大米节整合联办、框架内举办黑龙江金秋粮食交易会、哈尔滨世界农业博览会的第二次“联袂组合”,在组委会统一领导下,成员单位合作密切、工作机制更加成熟完善、组织运营更加顺畅高效、产业服务更加精准到位,展会平台的行业认知度和品牌影响力不断提升。按照“线上线下联动”、“统筹参展与防疫”的工作要求,本届绿博会和大米节注重在“数字化、生态化、智慧化”建设方面和“疫情防控、系统升级、协调联动”方面优化提升,为疫情常态化情况下省内会展行业运行提供了示范标准。
三是本届绿博会和大米节聚焦“十四五”关键词——高质量发展。在展览展示内容上,增加了疫情催生现代农业和绿色食品产业新技术、新业态、新模式,培育宣传高端产品品牌,发挥产业带动作用,畅通消费供需链条,促进产业结构和消费水平持续优化升级。在论坛活动主题上,聚焦为后疫情时期产业发展“育新机、开新局”的具体措施,有力有序推动现代农业和绿色食品产业高质量发展,为助力我省“十三五”圆满收官、“十四五”盛装启幕增添新动能。
四是本届绿博会和大米节被视为“转变工作作风、优化营商环境”的一次集中检验。组委会将按照今年全省深化机关作风整顿优化营商环境大会提出的“五细”要求(掌握情况要细、分析问题要细、制定方案要细、配套措施要细、工作落实要细),弘扬工匠精神、精细服务标准、拉紧业务链条,同时,将“抵制浪费、厉行节约”的文明风尚贯穿体现在展会精细化服务全过程,全力以赴办成一届业界认可、各方满意、成效显著、成果丰硕的行业博览盛会。(高伟)


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