自传感器诞生以来,不断在各式各样的产品和技术上进行内嵌与应用,已经成为了终端设备当中不可缺少的组成部分。随着时间的推移,互联网时代的发展,尽管传感器开始与物联网结合,形成智能化协同部分。但大众突然发现,传感器市场仍处于小规模,无大品牌,很大程度上依赖进口等等窘境。在刚刚结束的2019重庆智博会中国智能博览会传感器与物联网高峰论坛上,多位专家群起献策,商讨传感器产业的变局。本文将从技术和产业两个角度,来回顾一下传感器发展的历程和现状,并通过与专家的采访和商讨,分析这个领域未来的行业趋势,希望能帮助更多人了解传感领域,并且对工业传感器有更多的认知。
从传感器种类来看,流量传感器、压力传感器、温度传感器占据最大的市场份额,分别占21%、19%、14%。从应用领域来看,工业、汽车电子、通信电子、消费电子四部分是传感器最大的市场。国内工业和汽车电子产品领域的传感器占比约42%左右,而发展最快的是汽车电子和通信电子应用市场。
美国早在20世纪80年代就认为世界已进入了传感器时代,成立了国家技术小组(BTG),帮助政府组织和领导各大公司与国家企事业部门的传感器技术开发工作,美国国家长期安全和经济繁荣至关重要的22项技术中有6项与传感器信息处理技术直接相关。日本把开发和利用传感器技术作为国家重点发展6大核心技术之一。日本科学技术厅制定的上世纪90年代重点科研项目中有70个重点课题,其中有18项是与传感器技术密切相关。传感器与通信、计算机被称为现代信息系统的三大支柱。因其技术含量高、渗透能力强,以及市场前景广阔等特点,引起了世界各国的广泛重视。
我国传感器的研究主要集中在专业研究所和大学,始于20世纪80年代,与国外先进技术相比,我们还有较大差距,主要表现在:
(1)先进的计算、模拟和设计方法;
(2)先进的微机械加工技术与设备;
(3)先进的封装技术与设备;
(4)可靠性技术研究等方面。
在数字经济大环境下,随数字化、人工智能、物联网等新技术推动,全球迎来了2020年数字之年,如何踏上数字化道路是每家企业都必须思考的问题,其中,传感器在企业向数字化转型升级时发挥巨大作用,那么,它在数字化之年将有哪十大发展趋势?
1、企业发展重心
在数字化时代,对数据采集、处理等流程要求极高,以前结构型、固体型传感器已然无法满足需求,结合人工智能等新技术,传感器趋于微型化、智能化、网络化、多功能,逐步朝着智能传感器、MEMS传感器发展,并成为企业发展重心。
2、中国传感器制造趋势?
作为集成电路细分领域的传感器,柔性化定制需求日益增大,研发周期长、材料和工艺复杂、规模化生产不足。
未来,集成电路是发展趋势,主要体现在设计工具、模型表达、可测性设置、工艺整合等方面,借MEMS和集成电路定制仿真平台的集成融合。在生产制造中,建立IP模式,达到量产。通过素质化测试,达到数模机理转型。进而推动传感器快速升级。
3、独角兽和隐形冠军随细分垂直而浮出水面
中国传感器企业主要出于中小型,研发、创新能力有限,深耕垂直领域企业众多。目前,物联网、工业4.0市场规模过于庞大,且是碎片状。2020年,将有更多原有业务领域发展的企业日渐壮大成为隐形冠军,和创新环境下涌现出来的独角兽。
4、中国传感器将迎来稳步上升趋势
传感器是推进物联网、工业4.0等产业快速发展的技术之一,中国长期依靠进口。但近几年,在利好政策大力支持下,传感器发展备受关注,同时涌现一批优质传感器企业,在兼具研发、设计、生产、应用形成完整产业体系,促进本土传感器产量稳步上升。预计,2016年至2020年,中国传感器产业平均复合增长率将超越全球的11%达到了30%,向全世界发出了高调的信号。
5、中国传感器产业集群格局明显
中国传感器产业于2017年初步形成五大产业集群,即长三角、珠三角、东北、京津冀、中部地区。数据统计,长三角地区拥有38%的上市企业,与珠三角、京津冀、东北及中部的企业旗鼓相当。预计,截止到2020年1月,长三角地区已聚集了50%以上的智能传感器企业,因此,长三角地区无疑是智能传感器最佳落地。
6、CMOS图像传感器竞争将进入最后阶段
受物联网应用快速发展,在车载应用、机器视觉、人脸识别、安防监控等领域,2019年,CMOS图像传感器进入了市场急剧扩大的阶段,其中,索尼占据了一半以上市场份额。与三星、豪威科技形成三足鼎立局面。
7、光学传感器将成为创新推手
物联网被广泛应用,推动了光学传感器市场快速发展。预计到2026年,光学传感器的销售额将达到360亿美元,包括智慧城市、智慧农业等领域。其中,结构光、主动立体视觉、ToF是光学传感器主要三种技术,预计2020年,伴随着物联网发展这三种技术市场趋于平稳。
8、传感器的定制化方案更深、更广
由于功能和应用场景等因素,传感器本身自带定制化特性。传统传感器已无法满足客户需求。随着物联网应用场景扩展,将有更多功能、设计出现,具有传感器的定制方案以及柔性化生产能力的企业会在未来获得OEM厂商的青睐。
9、多传感器融合技术风头逐步显现
目前,多传感器融合技术主要应用于自动驾驶和机器人领域,自动驾驶安全性需要传感器的冗余支持,提升容错率。未来,自动驾驶的多传感器融合将成为市场的主流,包括可穿戴设备、健康检测、智能家居等。
10、迎来并购潮
由于传感器是最基础的行业,其产业资源相当厚实。TE在2014年17亿美元收购MEAS,2019年,AMS以46亿欧元收购欧司朗、索尼1.55亿收购东芝图像传感器部门。
2020年,中国传感器产业快速发展对全球传感器企业市场带来一定冲击。同时,受物联网传感器需求量增大影响,为了确保自身市场份额前提下,国际并购、收购案件将会持续增加。