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徐开先:中国传感器现阶段的成绩和问题

数读市场中国仪表网2012年07月05日 10:50人气:9658

  目前,我国建立了较完整的敏感元件与传感器产业,产业规模稳步增长。国内企业在生物传感器、化学传感器、红外传感器、图像传感器、工业传感器等领域的专利实力有较强的竞争优势。近几年国内传感器市场一直持续增长,速度超过10%,2010年我国传感器销售额达到905亿元。为进一步探究我国传感器行业的现状与发展,本刊记者特别邀约传感器领域的权威专家徐开先先生,畅谈中国传感器行业的今昔与未来。
  
  您认为中国传感器行业的总体现状如何?
  
  徐开先先生现任中国仪器仪表行业协会传感器分会名誉理事长,曾主持和参加国家重大项目“传感器国家工程研究中心”的筹建,并完成该项目的组建工作,获机械工业部科技进步一等奖。
  
  徐开先先生(以下简称“徐”):简单地概括我国传感器行业,其总体现状是:成绩很大,问题不少,前景光明。
  
  2009年中国传感器应用四大领域分别为工业及汽车电子产品、通信电子产品、消费电子产品专用设备。其中,工业和汽车电子产品占市场份额的42.5%;压力传感器、温度传感器、流量传感器、水平传感器已表现出成熟市场的特征,流量传感器、压力传感器、温度传感器的市场规模最大,分别占到整个传感器市场的21%、19%和14%。
  
  我国传感器产业链发展态势良好,但外资企业优势明显。目前我国大陆共有455家从事敏感元件及传感器生产厂家,而整个产业链上下游所涉及的企业更是多达1400多家,传感器年产量突破24亿只,呈现出良好的发展态势。目前能批量生产的产品涉及光敏、电压敏、热敏、力敏、气敏、磁敏和湿敏7大类,约3000多个品种。主要传感器企业中,外资企业比重达到67%,国有企业和民族企业所占比重仅为33%。其中,在外资企业中,以日本、美国、韩国和德国企业为多,比例分别为27%、20%、15%和13%。
  
  可否介绍一下我国传感器生产企业的地理分布情况?
  
  徐:我国传感器的生产企业主要集中在长三角地区,并逐渐形成以北京、上海、南京、深圳、沈阳和西安等中心城市为主的区域空间布局。2009年我国主要传感器企业有接近一半的比例分布在长三角地区,其他依次为珠三角、京津地区、中部地区及东北地区等。
  
  长三角区域:以上海、无锡、南京为中心,逐渐形成包括热敏、磁敏、图像、称重、光电、温度、气敏等较为完备的传感器生产体系及产业配套。由中科院和高等院校为核心,从事新型传感器的研发和生产。如中科院上海微系统所,在无线传感网络关键技术攻关及应用研究基础上,提出了无线传感网络三层体系结构。上海、南京等地的压力传感器,无锡美新半导体公司生产的MEMS加速度传感器等都有优良性能指标和市场前景。
  
  珠三角区域:以深圳中心城市为主,由附近中小城市的外资企业组成以热敏、磁敏、超声波、称重为主的传感器产业体系。深圳清华研究院利用石英谐振原理的称重传感器,己产业化规模生产,产品主要出口国外。该院生产的红外非接触测温仪在非典时期发挥过重要作用。
  
  东北地区:以沈阳、长春、哈尔滨为主,主要生产MEMS力敏传感器、气敏传感器、湿敏传感器。如沈阳仪表院传感器国家工程研究中心生产的MEMS硅压阻、硅电容传感器、SOI高温传感器等,哈尔滨49所生产的气体传感器等。
  
  京津区域:主要以高校为主,从事新型传感器的研发,在某些领域填补国内空白。北京已建立微米/纳米国家重点实验室。清华、北大、北航等高校均有相关的传感专业和实验室进行新器件的探讨,北京中科院电子学研究所在传感器芯片系统研究有很大进步。704所在航天传感器方面做出重要贡献。京津地区的传感器企业的产品结构主要集中在高技术、绿色环保传感器及元器件,代表企业有莱姆电子及图尔克科技,此外,比业电子在微波传感器领域填补了国内该产业空白。
  
  中部地区:以郑州、武汉、太原为主,产学研紧密结合的模式,在PTC/NTC热敏电阻、感应式数字液位传感器和气体传感器等产业方面发展态势良好。如郑州炜盛电子科技有限公司生产的气体传感器己实现产业化批量生产,在仪器仪表、工业领域、煤矿安全、石化、冶金、汽车电子等方面有广泛应用。其它包括华工科技产业股份有限公司高理电子分公司、太原理工天成科技股份有限公司、河南汉威电子股份有限公司等。
  
  此外,传感器产业伴随着物联网的兴起,在其他区域如陕西、四川和山东等地发展很快。西安优势微电子公司生产的唐芯一号,推出了国内首颗物联网核心芯片。电量隔离传感器、智能电量变送器、车用氧传感器、火灾探测器、声光报警、水流指示器等产品领域方面迅速发展,代表企业有绵阳市维博电子有限责任公司、康达(成都)电子有限公司和西安盛赛尔电子有限公司等。
  
  如何看待我国传感器产业中存在的问题?
  
  徐:整体上看,我国传感器产业和技术发展仍存在着突出的问题。
  
  一是核心技术和基础能力缺乏,创新能力弱。传感器在高精度、高敏感度分析、成分分析和特殊应用的高端方面差距巨大,中高档传感器产品几乎100%从国外进口,90%芯片依赖国外,国内缺乏对新原理、新器件和新材料传感器的研发和产业化能力。
  
  二是共性关键技术尚未真正突破。设计技术、可靠性技术、封装技术、装备技术等方面都存在较大差距。国内尚无一套有自主知识产权的传感器设计软件,国产传感器可靠性比国外同类产品低1~2个数量级,传感器封装尚未形成系列、标准和统一接口。传感器工艺装备研发与生产被国外垄断。传感器工艺制备中的某些关键技术,如深刻蚀技术(LIGA技术)、高温欧姆接触技术、使用温度大于300℃、高可靠的MEMS封装技术、快速测试技术、高仿真模拟技术等,尚未取得突破性进展和批量生产的验证。
  
  三是产业结构不合理,品种、规格、系列不全,技术指标不高。国内传感器产品往往形不成系列,产品在测量精度、温度特性、响应时间、稳定性、可靠性等指标与国外也有相当大的差距。
  
  四是企业能力弱,从目前市场份额和市场竞争力指数来看,外资企业仍占据较大的优势。我国传感器企业95%以上属小型企业,规模小、人才短缺、研发能力弱、规模效益差,综合实力较强的骨干企业较少,与国外企业无法抗衡。
  
  徐开先先生简介:现任中国仪器仪表行业协会传感器分会名誉理事长,曾主持和参加国家重大项目“传感器国家工程研究中心”的筹建,并完成该项目的组建工作,获机械工业部科技进步一等奖。
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