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不只芯片,看傳感器技術(shù)我們離世界頂級有多遠
2022-08-03
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傳感器作為現代科技的前沿技術(shù),被認為是現代信息技術(shù)的三大支柱之一,也是國內外公認的最具有發(fā)展前途的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)。

目前全球傳感器市場(chǎng)主要由美國、日本、德國的幾家龍頭公司主導。美國、日本、德國及中國合計占據全球傳感器市場(chǎng)份額的72%,其中中國占比約11%。與全世界生產(chǎn)的超過(guò)2萬(wàn)種產(chǎn)品品種相比,中國國內僅能生產(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(gè)狀態(tài)。

中國傳感器發(fā)展狀況

我國早在20世紀60年代就開(kāi)始涉足傳感器制造業(yè)。改革開(kāi)放30年來(lái),我國傳感器技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)取得了長(cháng)足進(jìn)步,主要表現在:建立了傳感技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗室、微米/納米國家重點(diǎn)實(shí)驗室、國家傳感技術(shù)工程中心等研究開(kāi)發(fā)基地;MEMS、MOEMS(微光機電系統)等研究項目列入了國家高新技術(shù)發(fā)展重點(diǎn);在九五國家重點(diǎn)科技攻關(guān)項目中,傳感器技術(shù)研究取得了51個(gè)品種86個(gè)規格新產(chǎn)品的成績(jì),初步建立了敏感元件。

目前,中國傳感器產(chǎn)業(yè)正處于由傳統型向新型傳感器發(fā)展的關(guān)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(wǎng)絡(luò )化發(fā)展的總趨勢。

中國傳感器發(fā)展與國外差距

國內傳感器廠(chǎng)商占據中低端市場(chǎng)從發(fā)展態(tài)勢看,國內傳感器廠(chǎng)商有三種情況:

一、民營(yíng)或合資企業(yè)的產(chǎn)品占據了中低端市場(chǎng),傳統技術(shù)和裝備手段可以滿(mǎn)足絕大多數產(chǎn)品的制造要求,市場(chǎng)發(fā)展狀態(tài)良好。

二、隨著(zhù)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(gè)重要領(lǐng)域。近年來(lái)我國傳感器產(chǎn)業(yè)快速增長(cháng),應用模式也日漸成熟。但由于產(chǎn)業(yè)檔次偏低、技術(shù)創(chuàng )新能力較差,國內傳感器產(chǎn)業(yè)呈現低端過(guò)剩、中高端被國外壟斷的市場(chǎng)格局。

目前我國傳感器產(chǎn)品約6000種左右,而國外已達20000多個(gè),遠遠滿(mǎn)足不了國內市場(chǎng)需求。中高端傳感器進(jìn)口占比達80%,傳感器芯片進(jìn)口更是達90%,國產(chǎn)化缺口巨大。

三、國有企業(yè)發(fā)展處于平穩增長(cháng)狀態(tài),總體上跟不上國外最新技術(shù)發(fā)展的步伐,除少數廠(chǎng)家外,總體差距有擴大的趨勢。這是因為傳感器技術(shù)發(fā)展快,工藝和制造設備更新快,許多新設備國內廠(chǎng)商無(wú)法制造等原因造成的。并且設備的單臺價(jià)格少則幾十萬(wàn)美元,多則數百萬(wàn)美元,絕大多數廠(chǎng)家靠自身積累很難購買(mǎi)新型設備,致使在許多新技術(shù)、新工藝方面無(wú)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)嚴重滯后于國外,國內產(chǎn)品差強人意。

國外傳感器的新技術(shù)、新產(chǎn)品、新工藝、新材料不斷涌現,傳感器數字化、智能化、微型化已成趨勢,大多數產(chǎn)品已變成現實(shí),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(kāi)發(fā)領(lǐng)城基本與國外相差無(wú)幾,但由于在某些核心制造工藝技術(shù)上還嚴重滯后于國外,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,由于國內傳感器生產(chǎn)工藝與工藝設備相對落后,微機械加工技術(shù)和封裝技術(shù)不夠先進(jìn),手工操作比較多,檢測手段不規范等等,造成主要性能指標和國外差1-2個(gè)數量級,使用壽命差2-3級。因此,在化工、電站、冶金、石油、環(huán)保、機械等領(lǐng)域重大工程中,許多高性能傳感器仍依賴(lài)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(diǎn)之一是技術(shù)密集,由于技術(shù)密集,也自然要求人才密集。從目前國內的情況看,能夠適應當今傳感器技術(shù)發(fā)展需求的具有高水平的科研隊伍及中青年科技專(zhuān)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。

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