物聯(lián)網(wǎng)、消費(fèi)電子、智能管理等應(yīng)用的發(fā)展,使我國(guó)傳感器市場(chǎng)快速成長(zhǎng)起來。但是必須正視的一個(gè)問題是,目前我國(guó)高端傳感器大部分需從國(guó)外引進(jìn)。這與我國(guó)傳感器產(chǎn)業(yè)核心技術(shù)不過關(guān)、掌握程度較低密切相關(guān)。在近日召開的由中電元協(xié)敏感元器件與傳感器分會(huì)主辦的“敏感元器件與傳感器創(chuàng)新發(fā)展論壇暨中電元協(xié)敏感元器件與傳感器分會(huì)2014年會(huì)”上,與會(huì)專家一致認(rèn)為,提升我國(guó)傳感器產(chǎn)業(yè)的整體實(shí)力,既要立足產(chǎn)業(yè)鏈整合,提升企業(yè)創(chuàng)新能力,也需在知識(shí)產(chǎn)權(quán)策略等方面下工夫,合力推進(jìn)。
處于向新型傳感器轉(zhuǎn)型階段
作為物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)實(shí)現(xiàn)的載體,傳感器在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的地位至關(guān)重要,無論是智能電網(wǎng)、智能醫(yī)療、智能交通,還是智能家居、智能監(jiān)控、智能樓宇等各大物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)中,傳感器都發(fā)揮著舉足輕重的作用,離開了傳感器,所有關(guān)于智能世界的美好暢想都將化為烏有。對(duì)此,工信部電子司巡視員胡燕指出:“傳感技術(shù)應(yīng)同計(jì)算技術(shù)與通信技術(shù)一起合稱為信息技術(shù)領(lǐng)域的三大支柱。以傳感器為代表的感知制造業(yè)將是未來重要的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè),是信息系統(tǒng)的源頭,是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、智能化的核心。”
但是,我國(guó)傳感器產(chǎn)業(yè)在迎來發(fā)展機(jī)遇的同時(shí),也面臨著挑戰(zhàn)。中國(guó)電子元件行業(yè)協(xié)會(huì)理事長(zhǎng)溫學(xué)禮表示:“目前,我國(guó)的敏感元器件與傳感器與國(guó)際先進(jìn)水平差距還很大,國(guó)內(nèi)企業(yè)提供的產(chǎn)品還遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了物聯(lián)網(wǎng)和IT行業(yè)等的需求。”胡燕也表示:“我國(guó)市場(chǎng)上使用的高端傳感器核心芯片大量來自進(jìn)口,國(guó)內(nèi)大多數(shù)企業(yè)只能集中于中低端市場(chǎng)。2013年我國(guó)傳感器市場(chǎng)銷售額突破1000億元,但進(jìn)口占比較大,其中傳感器約60%,傳感器芯片約80%,MEMS芯片基本100%。由于半導(dǎo)體芯片/MEMS技術(shù)進(jìn)展較慢,國(guó)產(chǎn)可用于智能終端、可穿戴設(shè)備等產(chǎn)品的傳感器種類及數(shù)量較為有限。”
胡燕還指出,更為重要的是,當(dāng)前傳感器產(chǎn)業(yè)正處于傳統(tǒng)型產(chǎn)品向新型傳感器轉(zhuǎn)型的階段。以MEMS等為代表的新型傳感器,不僅促進(jìn)了傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的改造,而且在工業(yè)化、信息化推進(jìn)過程中作用巨大,屬于戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)。同時(shí),傳感器產(chǎn)業(yè)也是我國(guó)可以大有作為的重要產(chǎn)業(yè)之一。中國(guó)不應(yīng)在這一領(lǐng)域有所缺失。
積極卡位新產(chǎn)品、新技術(shù)
盡管與國(guó)際先進(jìn)水平尚有差距,但是中國(guó)依托龐大而多樣的市場(chǎng),完全有機(jī)會(huì)追趕,甚至超越。“追趕國(guó)際發(fā)展步伐,整合產(chǎn)業(yè)鏈,加快企業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新,特別是在新技術(shù)、新產(chǎn)品的布局上不要落后,十分關(guān)鍵。應(yīng)用是關(guān)鍵,技術(shù)突破是核心。”胡燕表示。
近年來傳感器在應(yīng)用端需求的推動(dòng)下,新技術(shù)、新產(chǎn)品發(fā)展很快。如MEMS傳感器、磁阻傳感器、熱敏傳感器等領(lǐng)域都出現(xiàn)了許多新的技術(shù)進(jìn)展。中國(guó)應(yīng)在新技術(shù)發(fā)展之初即積極卡位。
根據(jù)胡燕的介紹,消費(fèi)電子的發(fā)展勢(shì)頭迅猛,傳感器在智能終端、可穿戴設(shè)備等產(chǎn)品中應(yīng)用廣泛,MEMS傳感器的發(fā)展十分迅速。據(jù)統(tǒng)計(jì),智能手機(jī)中所采用的傳感器在2013年全球出貨量達(dá)百億只,產(chǎn)業(yè)銷售額達(dá)到千億元規(guī)模。這是我國(guó)必須加快趕上的領(lǐng)域。
江蘇多維科技有限公司董事長(zhǎng)薛松生介紹了磁阻傳感器的技術(shù)動(dòng)向。“磁阻傳感器具有可靠、耐用等特點(diǎn),是磁性傳感器的重要部分,具有極為廣闊的應(yīng)用空間,以前主要應(yīng)用于航天和軍工領(lǐng)域,近幾年來已開始被手機(jī)、GPS、汽車電子等采用。其中,TMR(MTJ)元件作為磁阻傳感器的下一代技術(shù),利用磁性多層膜材料的隧道磁電阻效應(yīng)對(duì)磁場(chǎng)進(jìn)行感應(yīng),比之前所發(fā)現(xiàn)并實(shí)際應(yīng)用的AMR元件和GMR元件具有更大的電阻變化率,可實(shí)現(xiàn)更好的溫度穩(wěn)定性、更高的靈敏度、更低的功耗、更好的線性度,以及不需要額外的聚磁環(huán)結(jié)構(gòu)等特點(diǎn)。”薛松生指出。
中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第49研究所研究員周明軍則強(qiáng)調(diào)了加強(qiáng)片式氧傳感器開發(fā)制造的重要性。他指出:“氧化鋯氧傳感器是應(yīng)用于汽車電子領(lǐng)域的重要器件,正從管式的氧傳感器向板式(片式)、寬域氧傳感器過渡。國(guó)內(nèi)目前沒有一家企業(yè)能夠批量生產(chǎn)。而有關(guān)數(shù)據(jù)顯示,自2009年開始,已有75%的新車開始安裝片式氧傳感器產(chǎn)品。”