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郭源生:國際戰略競爭下的傳感器產業再認識

http://www.kadhoai.com.cn 2026-04-07 11:51:48 來源:中國電子報 郭源生

編者按:傳感器是多學科的高技術聚合物,被稱為“工業工藝品”。當前,傳感器正在向智能化、微型化、多功能、低功耗、高精度等方向發展。“十四五”期間,我國智能傳感器產業將在技術創新和產業規模上取得重大突破,設計與製造技術創新能力將大幅提升,模擬仿真、MEMS工藝、晶圓級封裝、個ge性xing化hua測ce試shi和he軟ruan硬ying件jian集ji成cheng能neng力li將jiang達da到dao國guo際ji先xian進jin水shui平ping,產chan業ye規gui模mo突tu破po千qian億yi元yuan,成cheng為wei支zhi撐cheng工gong業ye互hu聯lian網wang和he智zhi能neng製zhi造zao的de新xin型xing基ji礎chu產chan業ye。為wei此ci,本ben報bao特te開kai辟pi“傳感器產業‘十四五’展望”專欄,邀請業內專家把脈傳感器產業,從技術、應用、市場全麵梳理國內傳感器產業的發展狀況,為新基建的建設以及新一代信息技術的快速發展提供有力支撐。

在數字經濟體係或係統架構中,貫穿始終或流淌的“血液”就是數據。在由感知術、傳輸和處理,以及存儲、反饋與執行等構成的整個信息係統中,始終傳遞也是“數據”。raner,zuoweishuzijingjizuihexinjishuzhiyi,chuanganqidechanyehualingrendanyou。yanzhongzhiyueheyingxiangzheshujucaijiyusuohuoqudegongnengyuxiaolv。chengweiyingxianghezhiyueshuzijingjifazhandezuidadezhangaiyupingjing,yingdangcongzhanlvefangmianyinqigaoduzhongshi。

戰略定位再認識

依據當前我國傳感器產業發展現狀和問題,結合當前“十四五”規劃將至、產業結構調整與製造業轉型升級、yiqinghoushuzijingjichanshengdeyingxiangdengjigefangmiandezongheyinsu,jinxingzhongxindingwei。chuanganqizuoweishujucaijideweiyigongnengqijian,shixinxijishudejichuhexinjishu。

眾所周知,信息技術是由感知術、傳輸和處理三大技術構成,即:計算機技術、通信技術、傳感器技術。信息係統的硬件是由三大技術加上信息存儲、反饋與執行等構成,而在整個係統中傳遞的信息正是“數據”。如果把一個人看做成一個完整的信息係統,那麼五官和皮膚與外界交互的信息就是“數據信息”,感知器官就是數據采集裝置,是數據獲取的核心。現實中與其相對應的實物器件就是傳感器產品,因此傳感器也被稱為“電子五官”;5G等通信技術被稱為人的神經係統;計算機被稱為人體的大腦,負責並承擔數據處理功能。

因此,應當把傳感器提升到國家戰略高度進行重新再認識,以便價值回歸,受到其應有的重視。應該像扶持集成電路、顯示技術一樣,在國家戰略規劃中,突出傳感器的戰略地位,並給予相應的配套政策(專項扶持、稅收減免、市場準入)持續支持,以彌補產業技術短板與政策缺失。

技術工藝再認識

雖然傳感器是多學科、多技術、多領域的融合體,涉及物理、化學、生物基礎學科,從敏感機理、工藝技術、結構設計、產成品測試、市場應用等全產業鏈過程,幾乎與材料、機械、電子、數學、計算機軟硬件、測量、半導體等等所有二級學科緊密相關。生產工藝也極為繁雜,被稱為製作“工業工藝品”。但是,一味追求產品高精度、高可靠性、高gao穩wen定ding性xing指zhi標biao就jiu極ji大da地di增zeng加jia了le生sheng產chan工gong藝yi技ji術shu難nan度du和he產chan業ye化hua水shui平ping與yu能neng力li。經jing濟ji效xiao益yi上shang不bu去qu,創chuang新xin成cheng果guo收shou效xiao甚shen微wei。因yin此ci,單dan一yi器qi件jian多duo功gong能neng複fu合he和he多duo個ge器qi件jian集ji成cheng組zu合he是shi傳chuan感gan器qi技ji術shu創chuang新xin發fa展zhan的de趨qu勢shi。

傳chuan感gan器qi單dan一yi地di追zhui求qiu高gao精jing度du,標biao新xin立li異yi地di把ba產chan品pin做zuo到dao極ji致zhi是shi科ke研yan領ling域yu常chang常chang出chu現xian的de問wen題ti。然ran而er,在zai配pei套tao市shi場chang和he應ying用yong場chang景jing上shang,往wang往wang需xu要yao的de是shi可ke靠kao性xing和he穩wen定ding性xing指zhi標biao,以yi及ji對dui使shi用yong成cheng本ben的de要yao求qiu,通tong過guo係xi統tong的de整zheng體ti功gong能neng來lai體ti現xian對dui傳chuan感gan器qi單dan一yi指zhi標biao的de要yao求qiu。甚shen至zhi是shi單dan獨du敏min感gan元yuan器qi件jian可ke以yi同tong時shi具ju備bei感gan知zhi兩liang個ge或huo兩liang個ge以yi上shang的de物wu理li、化學量;多個不同物理、化學量敏感元器件集成、複合在同一個芯片上;或者組合成一個組件(模組),形成一個智能化模塊。依據應用場景數據測量要求,結合多維度識別和軟件算法,來彌補單一追求高精度帶來的諸多問題。

因此,在八大敏感元件采用共性MEMS工gong藝yi技ji術shu,提ti高gao產chan業ye化hua水shui平ping的de同tong時shi,需xu要yao在zai產chan品pin使shi用yong功gong能neng及ji技ji術shu標biao準zhun與yu規gui範fan上shang下xia功gong夫fu。把ba多duo個ge敏min感gan元yuan件jian複fu合he,結jie合he軟ruan件jian處chu理li,組zu合he構gou成cheng多duo維wei度du測ce試shi和he多duo參can數shu融rong合he的de微wei係xi統tong,來lai彌mi補bu片pian麵mian追zhui求qiu高gao精jing度du,而er給gei產chan業ye化hua規gui模mo生sheng產chan增zeng加jia的de難nan度du,從cong而er減jian少shao高gao精jing度du生sheng產chan難nan度du和he產chan成cheng品pin測ce試shi成cheng本ben,提ti高gao規gui模mo生sheng產chan的de經jing濟ji效xiao益yi。

產業化能力再認識

目前全球約有2.6萬種不同類型的傳感器,形成了多品種、小批量的現狀。因此產業過於“散”,缺乏從研發設計、功能指標、外wai形xing結jie構gou以yi及ji應ying用yong場chang景jing的de規gui範fan和he標biao準zhun,導dao致zhi往wang往wang為wei了le創chuang新xin而er創chuang新xin。不bu僅jin造zao成cheng浪lang費fei,增zeng加jia了le產chan業ye化hua難nan度du,也ye給gei市shi場chang應ying用yong帶dai來lai了le更geng多duo的de複fu雜za性xing。

現有的傳感器企業散落在全國各地、產業鏈協同難度較大;生產工藝流程繁瑣複雜、技術要點繁多;工裝夾具獨特、裝備昂貴;企業規模偏小、人才集聚和培養難難度大。這些導致產業化長期處於“尷尬”與“無奈”的境地。更有甚者,把傳感器與集成電路產品、技術、工藝混淆,將其劃分到集成電路之列,導致長期得不到產業政策的傾斜與支持。

市場協同與融合再認識

國內外傳感器市場總規模上年度已突破1870億美元,並以大於10%的(de)平(ping)均(jun)速(su)度(du)增(zeng)長(chang),有(you)些(xie)領(ling)域(yu)的(de)市(shi)場(chang)呈(cheng)現(xian)出(chu)爆(bao)發(fa)式(shi)增(zeng)長(chang)態(tai)勢(shi)。然(ran)而(er),在(zai)生(sheng)產(chan)企(qi)業(ye)與(yu)用(yong)戶(hu)之(zhi)間(jian)存(cun)在(zai)著(zhe)難(nan)以(yi)跨(kua)越(yue)的(de)障(zhang)礙(ai),各(ge)自(zi)對(dui)技(ji)術(shu)的(de)理(li)解(jie)和(he)對(dui)方(fang)的(de)需(xu)求(qiu)也(ye)不(bu)盡(jin)相(xiang)同(tong),難(nan)以(yi)找(zhao)到(dao)有(you)效(xiao)方(fang)法(fa)和(he)途(tu)徑(jing)來(lai)貫(guan)通(tong)和(he)突(tu)破(po)。從(cong)使(shi)用(yong)者(zhe)角(jiao)度(du)看(kan),存(cun)在(zai)技(ji)術(shu)參(can)數(shu)、結構選擇上的高深莫測,一時難以搞清楚,導致“不會用”和“不敢用”現(xian)象(xiang),也(ye)根(gen)本(ben)提(ti)不(bu)出(chu)詳(xiang)細(xi)內(nei)容(rong)和(he)不(bu)同(tong)場(chang)景(jing)下(xia)的(de)特(te)殊(shu)使(shi)用(yong)要(yao)求(qiu)。從(cong)生(sheng)產(chan)角(jiao)度(du)看(kan),廠(chang)家(jia)對(dui)市(shi)場(chang)應(ying)用(yong)的(de)場(chang)景(jing)數(shu)據(ju)模(mo)型(xing)把(ba)握(wo)不(bu)準(zhun),產(chan)品(pin)從(cong)結(jie)構(gou)到(dao)性(xing)能(neng)缺(que)乏(fa)柔(rou)性(xing)化(hua)設(she)計(ji),難(nan)以(yi)提(ti)供(gong)個(ge)性(xing)化(hua)和(he)精(jing)準(zhun)化(hua)的(de)參(can)數(shu)指(zhi)標(biao),也(ye)很(hen)難(nan)了(le)解(jie)用(yong)戶(hu)需(xu)要(yao)用(yong)什(shen)麼(me)、怎麼用、為什麼要這麼選。從技術角度看,現實中的場景和狀態是動態、多變、複雜的,取什麼參數不僅從現場需要角度考慮,更需要係統整體設計。因此,在數據采集現場,在傳感器類型、結構與參數選取上各持己見、各持一詞現象頻發,可謂是“南腔北調”,甚至是“南轅北轍”,差異極大。可是,選用什麼類型的傳感器對係統或裝置裝備性能和智能化水平來說又至關重要。

此ci外wai,用yong戶hu在zai對dui待dai國guo內nei企qi業ye和he產chan品pin上shang存cun在zai較jiao大da的de偏pian見jian和he分fen歧qi。在zai同tong等deng情qing況kuang下xia,用yong戶hu往wang往wang選xuan用yong的de是shi價jia格ge大da大da高gao於yu國guo內nei企qi業ye的de國guo外wai產chan品pin。尤you其qi是shi資zi源yuan壟long斷duan性xing行xing業ye,為wei了le減jian輕qing責ze任ren和he避bi免mian麻ma煩fan,就jiu形xing成cheng了le“能買國外的就一定不用國內產品”的普遍現象。除對用戶國內企業的偏見外,有時苛刻的額外條件、繁雜的程序和流程也讓企業望而卻步。因此,國內企業即使長期追蹤卻也是無功而返,這樣也逐步抬高了準入門檻和行業壁壘。

由此可見,產、用之間的障礙與瓶頸成為產業化發展的一大障礙。因此,傳感器產品既要向參數指標的歸一化、標化化、智能化、網絡化方向發展,同時,也要建立產用之間的協同創新關係,組建產業與應用之間的相互信任、相互交流與溝通的信息通道和技術研發平台,為傳感器產業化發展掃除道路上的障礙。

複合型人才需求再認識

人(ren)才(cai)協(xie)同(tong)是(shi)技(ji)術(shu)融(rong)合(he)的(de)前(qian)提(ti),是(shi)產(chan)業(ye)化(hua)的(de)基(ji)礎(chu)保(bao)障(zhang)。然(ran)而(er),目(mu)前(qian)傳(chuan)感(gan)器(qi)行(xing)業(ye)內(nei)缺(que)少(shao)企(qi)業(ye)家(jia)或(huo)龍(long)頭(tou)企(qi)業(ye)的(de)引(yin)領(ling)和(he)帶(dai)動(dong),企(qi)業(ye)內(nei)部(bu)缺(que)乏(fa)複(fu)合(he)型(xing)技(ji)術(shu)創(chuang)新(xin)和(he)產(chan)業(ye)化(hua)的(de)高(gao)端(duan)人(ren)才(cai),特(te)別(bie)是(shi)國(guo)際(ji)化(hua)領(ling)軍(jun)人(ren)才(cai),使(shi)得(de)資(zi)本(ben)關(guan)注(zhu)度(du)不(bu)高(gao),產(chan)業(ye)重(zhong)組(zu)和(he)資(zi)源(yuan)整(zheng)合(he)難(nan)於(yu)形(xing)成(cheng)。

因此,基礎研究型人才、技術複合型人才、產業化工程型、國際化視野的人才的培養和聚集至關重要。對傳感器行業來說,具有戰略頭腦和市場化能力的企業家人才更是重中之重。

產業化建議和構想

傳感器產業發展問題集中表現為:多品種小批量、產品分散性大、產業集中度不高、企業規模偏小以及專業化及龍頭企業偏少。從而呈現出以下五個方麵問題:缺人、缺錢、缺技術、缺市場、不夠重視。

在數字經濟快速發展的今天,人們必須認識到我國產業化中的突出矛盾和問題,並應結合我國結構調整與轉型升級,結合“十四五”規劃要求,結合疫情、國(guo)際(ji)摩(mo)擦(ca)升(sheng)級(ji)與(yu)環(huan)境(jing)變(bian)化(hua)產(chan)生(sheng)的(de)具(ju)體(ti)影(ying)響(xiang),做(zuo)好(hao)戰(zhan)略(lve)定(ding)位(wei)和(he)頂(ding)層(ceng)設(she)計(ji),配(pei)置(zhi)相(xiang)應(ying)資(zi)源(yuan),梳(shu)理(li)規(gui)範(fan)和(he)標(biao)準(zhun)等(deng)。其(qi)實(shi)若(ruo)要(yao)實(shi)現(xian)我(wo)國(guo)傳(chuan)感(gan)器(qi)產(chan)業(ye)化(hua)並(bing)非(fei)難(nan)事(shi),紅(hong)外(wai)熱(re)電(dian)堆(dui)傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)產(chan)業(ye)化(hua)便(bian)是(shi)最(zui)好(hao)的(de)例(li)子(zi)。

具體建議如下:第一,明確戰略定位,做好頂層設計。把傳感器產業化作為數字經濟基礎的核心,並提升到國家戰略高度來認識,分層次、分階段的持續培育和支持。第二,挖掘產業中的問題,彌補短板與瓶頸。從產業體係和鏈條中的具體問題入手,解決工藝技術、產業化瓶頸、市場供需矛盾、人才引領作用(特別是企業家人才)、資zi源yuan優you化hua配pei置zhi等deng問wen題ti。第di三san,政zheng策ce精jing準zhun配pei套tao,資zi源yuan持chi續xu配pei置zhi。結jie合he地di方fang產chan業ye配pei套tao政zheng策ce資zi源yuan,設she立li國guo家jia產chan業ye化hua專zhuan項xiang政zheng策ce,並bing在zai稅shui收shou等deng方fang麵mian給gei予yu優you惠hui,針zhen對dui產chan業ye化hua進jin行xing持chi續xu引yin領ling與yu指zhi導dao。第di四si,持chi續xu評ping估gu效xiao果guo,及ji時shi調tiao整zheng實shi施shi方fang式shi。按an照zhao產chan業ye化hua層ceng次ci、階段、步驟進行分段評價與考核,根據實時狀態及時修正和調整實施步驟,避免造成經濟損失和更大的機會成本。

根據以上建議,結合區域產業文化特征,可在條件具備的地區建立中國“傳感穀”,努力建設我國完整產業鏈,打造具備“政、產、學、研、用、服”六位一體的協同化、專業化和精準化的“雙生態”體係。實現傳感器基礎產品的500億元產值,達到係統集成與應用產品千億元級以上的目標,形成具有明顯產業化特色的國際傳感器產業集群。

作者郭源生係九三學社中央科技委副主任、中國傳感器與物聯網產業聯盟副理事長

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