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中國傳感器技術(shù)水平與世界頂級差距有多大?


  來源: 傳感器技術(shù) 時間:2021-01-28 編輯:清風
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傳感器作為現(xiàn)代科技的前沿技術(shù),被認為是現(xiàn)代信息技術(shù)的三大支柱之一,也是國內(nèi)外公認的最具有發(fā)展前途的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)。在國內(nèi)有自動化方面的專家指出塑料工業(yè)網(wǎng),傳感器技術(shù)直接關(guān)系到我國自動化產(chǎn)業(yè)的發(fā)展形勢,認為“傳感器技術(shù)強,則自動化產(chǎn)業(yè)強”。由此可見傳感器技術(shù)對自動化產(chǎn)業(yè)乃至整個國家工業(yè)建設(shè)的重要性。



然而,在傳感器迎來春天的時候,中國公眾看到的似乎仍然是國外半導體巨頭的盛宴。業(yè)內(nèi)人士認為,雖然中國的傳感器市場發(fā)展很快,但本土傳感器技術(shù)與世界水平相比仍存在很大差距。


這種差距,一方面表現(xiàn)為傳感器在感知信息方面的落后,另一方面,則表現(xiàn)為傳感器自身在智能化和網(wǎng)絡(luò)化方面的技術(shù)落后。由于沒有形成足夠的規(guī)模化應用,導致國內(nèi)的傳感器不僅技術(shù)低,而且價格高,在市場上很難有競爭力。


目前全球傳感器市場主要由美國、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(jù)全球傳感器市場份額的72%,其中中國占比約11%。與全世界生產(chǎn)的超過2萬種產(chǎn)品品種相比,中國國內(nèi)僅能生產(chǎn)其中的約1/3,整體技術(shù)含量也較低,是目前急需改變的一個狀態(tài)。


中國傳感器發(fā)展狀況


我國早在20世紀60年代就開始涉足傳感器制造業(yè)。我國在1972年組建成立中國第一批壓阻傳感器研制生產(chǎn)單位;1974年,研制成功中國第一個實用壓阻式壓力傳感器;1978年,誕生中國第一個固態(tài)壓阻加速度傳感器;1982年,國內(nèi)最早開始硅微機械系統(tǒng)(MEMS)加工技術(shù)和SOI(絕緣體上硅)技術(shù)的研究。進入20世紀90年代后,硅微機械加工技術(shù)的絕對壓力傳感器、微壓傳感器、呼吸機壓傳感器、多晶硅壓力傳感器、低成本TO-8封裝壓力傳感器等相繼問世并實現(xiàn)生產(chǎn)。改革開放30年來,我國傳感器技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)取得了長足進步,主要表現(xiàn)在:建立了傳感技術(shù)國家重點實驗室、微米/納米國家重點實驗室、國家傳感技術(shù)工程中心等研究開發(fā)基地;MEMS、MOEMS(微光機電系統(tǒng))等研究項目列入了國家高新技術(shù)發(fā)展重點;在“九五”國家重點科技攻關(guān)項目中,傳感器技術(shù)研究取得了51個品種86個規(guī)格新產(chǎn)品的成績,初步建立了敏感元件與傳感器產(chǎn)業(yè)。


目前,中國傳感器產(chǎn)業(yè)正處于由傳統(tǒng)型向新型傳感器發(fā)展的關(guān)鍵階段,它體現(xiàn)了新型傳感器向微型化、多功能化、數(shù)字化、智能化、系統(tǒng)化和網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展的總趨勢。


傳感器技術(shù)歷經(jīng)了多年的發(fā)展,其技術(shù)的發(fā)展大體可分三代:


第一代是結(jié)構(gòu)型傳感器,它利用結(jié)構(gòu)參量變化來感受和轉(zhuǎn)化信號。


第二代是上70年代發(fā)展起來的固體型傳感器,這種傳感器由半導體、電介質(zhì)、磁性材料等固體元件構(gòu)成,是利用材料某些特性制成。如:利用熱電效應、霍爾效應、光敏效應,分別制成熱電偶傳感器、霍爾傳感器、光敏傳感器。


第三代傳感器是以后剛剛發(fā)展起來的智能型傳感器,是微型計算機技術(shù)與檢測技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物,使傳感器具有一定的人工智能。


中國傳感器發(fā)展與國外差距


國內(nèi)傳感器廠商占據(jù)中低端市場從發(fā)展態(tài)勢看,國內(nèi)傳感器廠商有三種情況:


一、民營或合資企業(yè)的產(chǎn)品占據(jù)了中低端市場,傳統(tǒng)技術(shù)和裝備手段可以滿足絕大多數(shù)產(chǎn)品的制造要求,市場發(fā)展狀態(tài)良好。除個別廠家在個別品種方面將國外生產(chǎn)的芯片拿到國內(nèi)封裝出相關(guān)產(chǎn)品、占據(jù)市場較大份額外,其他高端產(chǎn)品均是國外廠商在壟斷。


二、隨著物聯(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)展中爭奪的一個重要領(lǐng)域。近年來我國傳感器產(chǎn)業(yè)快速增長,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(nèi)傳感器產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)低端過剩、中高端被國外壟斷的市場格局。傳感器技術(shù)發(fā)展滯后已掣肘國內(nèi)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的順利推進。


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