傳感器技術是現代科技的前沿技術,傳感器技術在國內外都具有很好的發展前景,,它的經濟效益,技術含量等都是大家有目共睹的。但隨著復雜系統越來越復雜,自動化已經陷入低谷,其主要原因之一是傳感技術的落后,一方面表現為傳感器在感知信息方面的落后;另一方面也表現為傳感器自身在智能化和網絡化方面的技術落后。
未來10~20年,傳統硅技術將進入成熟期(預測為2014年~2017年)。屆時,直徑300mm硅晶片將大量用于生產,使得硅的低成本制造技術和硅的應用技術將得到空前的發展,這無疑將為研制生產微型傳感器、智能傳感器等新型傳感器提供技術保障。從總體發展看,傳統硅技術將一直延續到2047年(即晶體管發明100周年)才趨于飽和(即達到芯片特征尺寸的極限)和衰退。
當前,在工業自動化、物聯網、智能設備快速普及等諸多因素的影響下,全球傳感器市場發展非常迅速。2008年,全球3000多家傳感器制造商的總銷售額為500億美元,而2010年世界傳感器市場規模達800億美元以上。時間跨到2012年,受到多重因素影響,在2012年中,僅我國的傳感器市場規模就已達到440.27元人民幣。據預測,未來5年中國傳感器市場將穩步快速發展,在物聯網市場規模大幅增長的動力之下,2015年中國傳感器市場規模有望達到1200億元以上。
除此之外,全球還在開展智能電網、智能家居、智能交通等智能化建設。這些建設中,傳感器的應用范圍及市場范圍都將會快速變大,市場擴張速度將在這些因素的刺激下猛增,整體市場規模突破千億美元也不是難題。
傳感器實現全面國產化需要十年
我國傳感器行業發展落后,國內傳感器需求,尤其是高端需求嚴重依賴進口,國產化缺口巨大,目前傳感器進口占比80%,傳感器芯片進口占比達90%。國產化需求迫切。
業內市場機構指出:“目前從整個氣體傳感器領域來看,技術雖然穩定性大,但門檻很低。未來的前進方向只能是高精尖。”而物聯網的發展將極大推進傳感器領域發展,其在能源、智能感知、安全監控、環保等領域將有極大應用。預計到2020年,整個產業規模將達到600億元以上,國產化率達到70%以上。
傳感器發展前景和應用領域正在不斷擴大,無論是自動化產業還是智慧城市建設,包括物聯網發展趨勢等,都在向人們昭示著傳感器產業將迎來多么輝煌的發展。但是這樣的市場環境下,我國傳感器產業卻并有沒有很好的把握住機會,國產化程度較低。
中國傳感器的市場近幾年一直持續增長,增長速度超過15%。2012年中國傳感器應用四大領域為工業及汽車電子產品、通信電子產品、消費電子產品專用設備,其中工業和汽車電子產品占市場份額的42%左右,市場規模達到160億元,傳感器整個市場突破500億元。
我國傳感器盡管市場需求高,發展迅速,但是也存在著技術水平偏低、種類欠缺,研發能力差等問題。我國目前有1688家企事業從事傳感器的研制、生產和應用,但從事MEMS研制生產只有50多家,而且規模和應用都較小。沒有形成足夠的規模化應用,導致我國傳感器存著技術低但價格高的問題,在國際市場上就失去了優勢,也使得市場競爭更為激烈。
2012年中國傳感器行業發展總體規模逐漸擴大,顯著應用于汽車工業中包括汽車輪胎中的傳感器應用、安全氣囊中的傳感器應用、底盤系統中的傳感器應用、發動機運行管理系統中的傳感器應用、廢氣與空氣質量控制系統中的傳感器應用和需求、ABS中的傳感器應用和需求、車輛行駛安全系統中的傳感器應用和需求、汽車防盜系統中的傳感器應用和需求、發動機燃燒控制系統中的傳感器應用和需求、汽車定位系統中的傳感器應用和需求、汽車其他系統中的傳感器應用和需求。
除此以外,中國傳感器在其他領域也有新的應用,如工業控制領域、在環境保護領域、在設施農業中、在多媒體圖像領域、其它有關傳感器的應用。回顧中國傳感器行業,雖然發展迅速,但是也存在一些不利的因素。如在產品技術上產業基礎薄弱、科技與生產脫節、產品技術水平偏低、產品種類欠缺、企業產品研發能力弱。但另一方面國家不斷制定有利傳感器產業發展的戰略與政策,全年整機系統市場的快速發展,新興技術的不斷推動也都成為傳感網發展的利好因素。
全球現在大概有40個國家從事傳感器的研制生產工作,研發、生產單位有5000余家,產品達20000多種。國內有1688家企事業從事傳感器的研制、生產和應用,其中從事MEMS研制生產的有50多家,但規模和應用領域都較小。
由于沒有規模化應用,國內傳感器產品普遍存在技術水平低和價格高的矛盾。在國際市場上,德國、日本、美國、俄羅斯等老牌工業國家的企業主導了傳感器市場,許多廠家的生產都實現了規模化,有些企業的年生產能力達到幾千萬只甚至幾億只。相比之下,中國傳感器的應用范圍較窄,更多的應用仍然停留在工業測量與控制等基礎應用領域。有賴于此,中國傳感器市場競爭十分激烈。
未來傳感器的技術發展趨勢
隨著工業、農業、醫療、衛生等行業的發展,以及人們對環境保護和社會安全的日益重視,就需要一種技術和產品能在一定范圍內方便地進行實時感知、監測和采集多種信息并進行處理。伴隨著這樣的市場需求和技術的進步,工業無線傳感器網絡(WirelessSensorsNetwork簡稱WSN)技術應運而生,并已成為當前測控領域的新熱點。
中國傳感器產業正處于由傳統型向新型傳感器發展的關鍵階段,它體現了新型傳感器向微型化、多功能化、數字化、智能化、系統化和網絡化發展的總趨勢。
其一,傳感器“小”,這是指傳感器在之后的發展歷程中將向微型化進軍。現在電子產品越做越薄,越做越輕,這也直接關到之后的各類用