不只芯片,看傳感器技術(shù)我們離世界頂級有多遠(yuǎn)
傳感器作為現(xiàn)代科技的前沿技術(shù),被認(rèn)為是現(xiàn)代信息技術(shù)的三大支柱之一,也是國內(nèi)外公認(rèn)的最具有發(fā)展前途的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)。
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(dǎo)。美國、日本、德國及中國合計占據(jù)全球傳感器市場份額的72%,其中中國占比約11%。與全世界生產(chǎn)的超過2萬種產(chǎn)品品種相比,中國國內(nèi)僅能生產(chǎn)其中的約1/3,整體技術(shù)含量也比較低,是目前急需改變的一個狀態(tài)。
中國傳感器發(fā)展?fàn)顩r
我國早在20世紀(jì)60年代就開始涉足傳感器制造業(yè)。改革開放30年來,我國傳感器技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)取得了長足進(jìn)步,主要表現(xiàn)在:建立了傳感技術(shù)國家重點實驗室、微米/納米國家重點實驗室、國家傳感技術(shù)工程中心等研究開發(fā)基地;MEMS、MOEMS(微光機(jī)電系統(tǒng))等研究項目列入了國家高新技術(shù)發(fā)展重點;在“九五”國家重點科技攻關(guān)項目中,傳感器技術(shù)研究取得了51個品種86個規(guī)格新產(chǎn)品的成績,初步建立了敏感元件。
目前,中國傳感器產(chǎn)業(yè)正處于由傳統(tǒng)型向新型傳感器發(fā)展的關(guān)鍵階段,它體現(xiàn)了新型傳感器向微型化、多功能化、數(shù)字化、智能化、系統(tǒng)化和網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展的總趨勢。
中國傳感器發(fā)展與國外差距
國內(nèi)傳感器廠商占據(jù)中低端市場從發(fā)展態(tài)勢看,國內(nèi)傳感器廠商有三種情況:
一、民營或合資企業(yè)的產(chǎn)品占據(jù)了中低端市場,傳統(tǒng)技術(shù)和裝備手段可以滿足絕大多數(shù)產(chǎn)品的制造要求,市場發(fā)展?fàn)顟B(tài)良好。
二、隨著物聯(lián)網(wǎng)等新興產(chǎn)業(yè)的興起,傳感器產(chǎn)業(yè)成為世界各國在高新技術(shù)發(fā)展中爭奪的一個重要領(lǐng)域。近年來我國傳感器產(chǎn)業(yè)快速增長,應(yīng)用模式也日漸成熟。但由于產(chǎn)業(yè)檔次偏低、技術(shù)創(chuàng)新能力較差,國內(nèi)傳感器產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)低端過剩、中高端被國外壟斷的市場格局。
目前我國傳感器產(chǎn)品約6000種左右,而國外已達(dá)20000多個,遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了國內(nèi)市場需求。中高端傳感器進(jìn)口占比達(dá)80%,傳感器芯片進(jìn)口更是達(dá)90%,國產(chǎn)化缺口巨大。
三、國有企業(yè)發(fā)展處于平穩(wěn)增長狀態(tài),總體上跟不上國外最新技術(shù)發(fā)展的步伐,除少數(shù)廠家外,總體差距有擴(kuò)大的趨勢。這是因為傳感器技術(shù)發(fā)展快,工藝和制造設(shè)備更新快,許多新設(shè)備國內(nèi)廠商無法制造等原因造成的。并且設(shè)備的單臺價格少則幾十萬美元,多則數(shù)百萬美元,絕大多數(shù)廠家靠自身積累很難購買新型設(shè)備,致使在許多新技術(shù)、新工藝方面無法跟上國外企業(yè)飛速發(fā)展的步伐。
我國傳感器發(fā)展差距的主要原因
一、核心制造技術(shù)嚴(yán)重滯后于國外,國內(nèi)產(chǎn)品差強(qiáng)人意。
國外傳感器的新技術(shù)、新產(chǎn)品、新工藝、新材料不斷涌現(xiàn),傳感器數(shù)字化、智能化、微型化已成趨勢,大多數(shù)產(chǎn)品已變成現(xiàn)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(fā)領(lǐng)城基本與國外相差無幾,但由于在某些核心制造工藝技術(shù)上還嚴(yán)重滯后于國外,所以在深度和廣度上差異較大。
二、工藝裝備落后,產(chǎn)品質(zhì)量差。
從技術(shù)角度看,由于國內(nèi)傳感器生產(chǎn)工藝與工藝設(shè)備相對落后,微機(jī)械加工技術(shù)和封裝技術(shù)不夠先進(jìn),手工操作比較多,檢測手段不規(guī)范等等,造成主要性能指標(biāo)和國外差1-2個數(shù)量級,使用壽命差2-3級。因此,在化工、電站、冶金、石油、環(huán)保、機(jī)械等領(lǐng)域重大工程中,許多高性能傳感器仍依賴于進(jìn)口。
三、人才資源匱乏,產(chǎn)業(yè)發(fā)展不足。
傳感器及其產(chǎn)業(yè)的特點之一是技術(shù)密集,由于技術(shù)密集,也自然要求人才密集。從目前國內(nèi)的情況看,能夠適應(yīng)當(dāng)今傳感器技術(shù)發(fā)展需求的具有高水平的科研隊伍及中青年科技專家、技術(shù)管干、學(xué)術(shù)帶頭人相對缺乏,使行業(yè)技術(shù)更新?lián)Q代步伐慢,產(chǎn)業(yè)發(fā)展后勁不足。