徐開先:中國傳感器現(xiàn)階段的成績(jī)和問題
來源:網(wǎng)絡(luò) 2012-07-08 關(guān)鍵詞:傳感器 智能儀器 測(cè)量?jī)x器 目前,我國建立了較完整的敏感元件與傳感器產(chǎn)業(yè),產(chǎn)業(yè)規(guī)模穩(wěn)步增長(zhǎng)。國內(nèi)企業(yè)在生物傳感器、化學(xué)傳感器、紅外傳感器、圖像傳感器、工業(yè)傳感器等領(lǐng)域 的專利實(shí)力有較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。近幾年國內(nèi)傳感器市場(chǎng)一直持續(xù)增長(zhǎng),速度超過10%,2010年我國傳感器銷售額達(dá)到905億元。為進(jìn)一步探究我國傳感器行 業(yè)的現(xiàn)狀與發(fā)展,記者特別邀約傳感器領(lǐng)域的權(quán)威專家徐開先先生,暢談中國傳感器行業(yè)的今昔與未來?! ∧J(rèn)為中國傳感器行業(yè)的總體現(xiàn)狀如何 徐開先先生現(xiàn)任中國儀器儀表行業(yè)協(xié)會(huì)傳感器分會(huì)名譽(yù)理事長(zhǎng),曾主持和參加國家重大項(xiàng)目“傳感器國家工程研究中心”的籌建,并完成該項(xiàng)目的組建工作,獲機(jī)械工業(yè)部科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。 徐開先先生(以下簡(jiǎn)稱“徐”):簡(jiǎn)單地概括我國傳感器行業(yè),其總體現(xiàn)狀是:成績(jī)很大,問題不少,前景光明?! ?009 年中國傳感器應(yīng)用四大領(lǐng)域分別為工業(yè)及汽車電子產(chǎn)品、通信電子產(chǎn)品、消費(fèi)電子產(chǎn)品專用設(shè)備。其中,工業(yè)和汽車電子產(chǎn)品占市場(chǎng)份額的42.5%;壓力傳感 器、溫度傳感器、流量傳感器、水平傳感器已表現(xiàn)出成熟市場(chǎng)的特征,流量傳感器、壓力傳感器、溫度傳感器的市場(chǎng)規(guī)模最大,分別占到整個(gè)傳感器市場(chǎng)的21%、 19%和14%?! ∥覈鴤鞲衅鳟a(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展態(tài)勢(shì)良好,但外資企業(yè)優(yōu)勢(shì)明顯。目前我國大陸共有455家從事敏感元件及傳感器生產(chǎn)廠家,而整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈上下 游所涉及的企業(yè)更是多達(dá)1400多家,傳感器年產(chǎn)量突破24億只,呈現(xiàn)出良好的發(fā)展態(tài)勢(shì)。目前能批量生產(chǎn)的產(chǎn)品涉及光敏、電壓敏、熱敏、力敏、氣敏、磁敏 和濕敏7大類,約3000多個(gè)品種。主要傳感器企業(yè)中,外資企業(yè)比重達(dá)到67%,國有企業(yè)和民族企業(yè)所占比重僅為33%。其中,在外資企業(yè)中,以日本、美 國、韓國和德國企業(yè)為多,比例分別為27%、20%、15%和13%?! 】煞窠榻B一下我國傳感器生產(chǎn)企業(yè)的地理分布情況 徐:我國傳感器的生產(chǎn)企業(yè)主要集中在長(zhǎng)三角地區(qū),并逐漸形成以北京、上海、南京、深圳、沈陽和西安等中心城市為主的區(qū)域空間布局。2009年我國主要傳感器企業(yè)有接近一半的比例分布在長(zhǎng)三角地區(qū),其他依次為珠三角、京津地區(qū)、中部地區(qū)及東北地區(qū)等?! ¢L(zhǎng) 三角區(qū)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(chǎn)體系及產(chǎn)業(yè)配套。由中科院和高等院校 為核心,從事新型傳感器的研發(fā)和生產(chǎn)。如中科院上海微系統(tǒng)所,在無線傳感網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)及應(yīng)用研究基礎(chǔ)上,提出了無線傳感網(wǎng)絡(luò)三層體系結(jié)構(gòu)。上海、南京 等地的壓力傳感器,無錫美新半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的MEMS加速度傳感器等都有優(yōu)良性能指標(biāo)和市場(chǎng)前景。 珠三角區(qū)域:以深圳中心城市為主,由附近中小城市的外資企業(yè)組成以熱敏、磁敏、超聲波、稱重為主的傳感器產(chǎn)業(yè)體系。深圳清華研究院利用石英諧振原理的稱重傳感器,己產(chǎn)業(yè)化規(guī)模生產(chǎn),產(chǎn)品主要出口國外。該院生產(chǎn)的紅外非接觸測(cè)溫儀在非典時(shí)期發(fā)揮過重要作用?! |北地區(qū):以沈陽、長(zhǎng)春、哈爾濱為主,主要生產(chǎn)MEMS力敏傳感器、氣敏傳感器、濕敏傳感器。如沈陽儀表院傳感器國家工程研究中心生產(chǎn)的MEMS硅壓阻、硅電容傳感器、SOI高溫傳感器等,哈爾濱49所生產(chǎn)的氣體傳感器等?! 【┙騾^(qū)域:主要以高校為主,從事新型傳感器的研發(fā),在某些領(lǐng)域填補(bǔ)國內(nèi)空白。北京已建立微米/納米國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。清華、北大、北航等高校均有相關(guān)的傳感專 業(yè)和實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行新器件的探討,北京中科院電子學(xué)研究所在傳感器芯片系統(tǒng)研究有很大進(jìn)步。704所在航天傳感器方面做出重要貢獻(xiàn)。京津地區(qū)的傳感器企業(yè)的產(chǎn) 品結(jié)構(gòu)主要集中在高技術(shù)、綠色環(huán)保傳感器及元器件,代表企業(yè)有萊姆電子及圖爾克科技,此外,比業(yè)電子在微波傳感器領(lǐng)域填補(bǔ)了國內(nèi)該產(chǎn)業(yè)空白。 中部地區(qū):以鄭州、武漢、太原為主,產(chǎn)學(xué)研緊密結(jié)合的模式,在PTC/NTC熱敏電阻、感應(yīng)式數(shù)字液位傳感器和氣體傳感器等產(chǎn)業(yè)方面發(fā)展態(tài)勢(shì)良好。如鄭州煒盛 電子科技有限公司生產(chǎn)的氣體傳感器己實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化批量生產(chǎn),在儀器儀表、工業(yè)領(lǐng)域、煤礦安全、石化、冶金、汽車電子等方面有廣泛應(yīng)用。其它包括華工科技產(chǎn)業(yè) 股份有限公司高理電子分公司、太原理工天成科技股份有限公司、河南漢威電子股份有限公司等?! 〈送?,傳感器產(chǎn)業(yè)伴隨著物聯(lián)網(wǎng)的興起,在其他區(qū)域如陜 西、四川和山東等地發(fā)展很快。西安優(yōu)勢(shì)微電子公司生產(chǎn)的唐芯一號(hào),推出了國內(nèi)首顆物聯(lián)網(wǎng)核心芯片。電量隔離傳感器、智能電量變送器、車用氧傳感器、火災(zāi)探 測(cè)器、聲光報(bào)警、水流指示器等產(chǎn)品領(lǐng)域方面迅速發(fā)展,代表企業(yè)有綿陽市維博電子有限責(zé)任公司、康達(dá)(成都)電子有限公司和西安盛賽爾電子有限公司等?! ∪绾慰创覈鴤鞲衅鳟a(chǎn)業(yè)中存在的問題 徐:整體上看,我國傳感器產(chǎn)業(yè)和技術(shù)發(fā)展仍存在著突出的問題。 一是核心技術(shù)和基礎(chǔ)能力缺乏,創(chuàng)新能力弱。傳感器在高精度、高敏感度分析、成分分析和特殊應(yīng)用的高端方面差距巨大,中高檔傳感器產(chǎn)品幾乎100%從國外進(jìn)口,90%芯片依賴國外,國內(nèi)缺乏對(duì)新原理、新器件和新材料傳感器的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化能力。 二 是共性關(guān)鍵技術(shù)尚未真正突破。設(shè)計(jì)技術(shù)、可靠性技術(shù)、封裝技術(shù)、裝備技術(shù)等方面都存在較大差距。國內(nèi)尚無一套有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的傳感器設(shè)計(jì)軟件,國產(chǎn)傳感器 可靠性比國外同類產(chǎn)品低1~2個(gè)數(shù)量級(jí),傳感器封裝尚未形成系列、標(biāo)準(zhǔn)和統(tǒng)一接口。傳感器工藝裝備研發(fā)與生產(chǎn)被國外壟斷。傳感器工藝制備中的某些關(guān)鍵技 術(shù),如深刻蝕技術(shù)(LIGA技術(shù))、高溫歐姆接觸技術(shù)、使用溫度大于300℃、高可靠的MEMS封裝技術(shù)、快速測(cè)試技術(shù)、高仿真模擬技術(shù)等,尚未取得突破 性進(jìn)展和批量生產(chǎn)的驗(yàn)證?! ∪钱a(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不合理,品種、規(guī)格、系列不全,技術(shù)指標(biāo)不高。國內(nèi)傳感器產(chǎn)品往往形不成系列,產(chǎn)品在測(cè)量精度、溫度特性、響應(yīng)時(shí)間、穩(wěn)定性、可靠性等指標(biāo)與國外也有相當(dāng)大的差距?! ∷氖瞧髽I(yè)能力弱,從目前市場(chǎng)份額和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力指數(shù)來看,外資企業(yè)仍占據(jù)較大的優(yōu)勢(shì)。我國傳感器企業(yè)95%以上屬小型企業(yè),規(guī)模小、人才短缺、研發(fā)能力弱、規(guī)模效益差,綜合實(shí)力較強(qiáng)的骨干企業(yè)較少,與國外企業(yè)無法抗衡?! ⌒扉_先先生簡(jiǎn)介:現(xiàn)任中國儀器儀表行業(yè)協(xié)會(huì)傳感器分會(huì)名譽(yù)理事長(zhǎng),曾主持和參加國家重大項(xiàng)目“傳感器國家工程研究中心”的籌建,并完成該項(xiàng)目的組建工作,獲機(jī)械工業(yè)部科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。
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