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全方位解读中国传感器市场

发布时间:2017-04-21 来源:中国自动化网 类型:产业分析 人浏览
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传感器 物联网 智能化

导  读:

2015年以来,在智能化电子产品不断涌现,物联网智能终端与整机产品制造市场稳定发展的带动下,传感器产品国产化需求不断增大,为国内企业带来巨大的发展空间,自主MEMS传感器产品的研发及产业化成为产业发展的主要方向。

传感器的应用领域相当广阔从开发到科学测量等领域,从工业交通到家用电器以及还有机械制造、国防工业、环保气象、土木建筑、农林水产、医疗保健、金融流通、海洋及资源开发等各个方面。目前,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。近年来,国内传感器市场持续快速增长,年均增长速度超过20%。2015年以来,在智能化电子产品不断涌现,物联网智能终端与整机产品制造市场稳定发展的带动下,传感器产品国产化需求不断增大,为国内企业带来巨大的发展空间,自主MEMS传感器产品的研发及产业化成为产业发展的主要方向。中投顾问产业研究中心预测,未来5年中国传感器市场的年复合增长率将达到30%左右。

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一、传感器企业规模

我国已有1700多家从事传感器的生产和研发的企业,其中从事微系统研制、生产的有50多家。同时,传感器越来越多地被应用到社会发展及人类生活的各个领域。如工业自动化、农业现代化、航天技术、军事工程、机器人技术、资源开发、海洋探测、环境监测、安全保卫、医疗诊断、交通运输、家用电器等。

二、三大传感器生产基地建立

在政府的支持下,我国的传感器技术及其产业取得了长足进步。尤其是在“双加工程”,即“加快力度,加快发展”的方针指导下,建立了中国敏感元器件与传感器生产基地。

目前,国内有三大传感器生产基地,分别为:安徽基地,主要是建立力、光敏规模经济;陕西省敏感技术产业集团公司,主要是建立电压敏、热敏、汽车电子规模经济为主要目标;黑龙江基地主要建立气、湿敏规模经济为主要目标。

三、传感器产业地域格局

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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驱动因素

一是市场带动。

随着物联网、移动互联网等新兴产业的快速发展,传感器产业也迎来了巨大的发展契机。信息化和智能化的推进为传感器产业带来巨大的市场,在智能农业、智能工业、智能交通、建筑节能、智能环保、智能电网、健康医疗、智能穿戴等领域,传感器都有着广阔的应用空间。

二是技术拉动。

近年来,国内外从事传感器技术研发的机构和投入都不断增多,传感器技术也取得了突飞猛进的发展。随着先进传感器、新型传感器、低成本、高性能传感器的不断研发成功,传感器应用的成本将不断降低,应用效果将不断提升,从而拉动传感器产业的持续发展。

三是政策推动。

近年来,工业和信息化部先后出台了《物联网“十二五”发展规划》等相关政策,并在积极研究出台支持传感器产业发展的相关政策,未来传感器产业将会面临更为宽松的政策环境。在国家政策的扶持下,传感器产业将会迎来快速发展时期。

四是整合促进。

随着市场竞争的加剧,传感器产业并购整合不断增多,国外大型传感器企业已经通过并购形成了各自的技术优势,国内传感器企业的并购重组、做大做强也已开始,如歌尔声学、航天电子、东风科技等企业不断通过并购增强竞争力。未来,国内传感器领军企业的形成将大大增强产业竞争力,促进产业健康发展。

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市场格局

受传感器巨大前景的影响,中国的传感器企业也在不断增多,主要有华工科技、苏州固锝、大立科技等。在传感器技术的面,我国企业已基本掌握了中低端传感器研发的技术,并逐渐在向高端领域拓展。和国外的差距为我们的增长提供了空间,也指明了的向,并且中国这几年在电子信息技术的面也取得了较快的发展,所以在巨大市场需求的刺激下,在众多本土企业的参与下,中国传感器企业有望取得骄人的成绩。

市场需求

2014年末我国汽车保有量达到15447万辆,千人保有量首次超过百辆,达到113辆/千人,美国千人汽车保有量达到770辆/千人,差距非常大。随着我国具名收入水平的提升,未来我国的汽车增长空间巨大,相应的对汽车用传感器的需求也会发生快速的增加;

消费电子方面,智能手机、平板电脑几乎成为多数人的必备,鉴于该部分产品基数比较大,未来增速会比较慢,但绝对数量的需求仌然会很大,该领域将成为传感器市场的一支稳定的需求力量,新的电子产品的快速开发也会成为消费电子领域的新增需求力量。

并且,未来几年智能制造市场、智能家居市场的产品都会发展的比较成熟,之后的市场扩容会进行的比较快,这也会带动传感器的需求。我们认为汽车电子市场、消费电子市场等将是传感器的主要需求力量。

市场前景

近年来,传感器正处于传统型向新型传感器转型的发展阶段。新型传感器的特点是微型化、数字化、智能化、多功能化、系统化、网络化,它不仅促进了传统产业的改造,而且可导致建立新型工业,是21世纪新的经济增长点。
传感器产业作为国内外公认的具有发展前途的高技术产业,以其技术含量高、经济效益好、渗透能力强、市场前景广等特点为世人瞩目。

2007-2014年我国传感器行业得到较好的发展,行业工业总产值总体呈上升趋势,在GDP中的占比维持在0.10%-0.15%之间。

在发展高科技,实现产业化、大力加强传感器的开发和在国民经济中的普遍应用等一系列政策导向和支持下,在蓬勃发展的中国电子信息产业市场的推动下,传感器已形成了一定的产业基础,并在技术创新、自主研发、成果转化和竞争能力等方面有了长足进展。一批基于MEMS(微机电系统)技术的新型传感器正在进入市场。传感器设计技术、材料控制技术、生产技术、可靠性技术和测试技术不断发展成熟,量产能力逐步提高。力学量传感器、气体传感器、温度传感器、光学传感器、电压敏传感器等传统传感器,不仅在国内市场份额逐步增长,同时还有部分出口。

在国家大力加强传感器的开发和应用的一系列政策引导和支持下,我国传感器行业面临良好的发展前景,未来成长空间可期。

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政策环境

2013年为进一步增强传感器及智能化仪器仪表产业的创新能力和国际竞争力,推动传感器及智能化仪器仪表产业创新、持续、协调发展,工业和信息化部、科技部、财政部、国家标准化管理委员会组织制定了《加快推进传感器及智能化仪器仪表产业发展行动计划》。

后来,工业和信息化部、国家发展改革委等14个部门联合发布10个物联网发展专项行动计划,其中物联网政府扶持专项行动计划、物联网技术研发专项行动计划和物联网标准研制专项行动计划都对传感器的发展提出了明确的目标和要求。
产业链分析

从产业链环节来看,传感器产业的上游产业链包括新材料、新工艺、新的制造设备等。传感器材料分半导体材料、陶瓷材料、金属材料和有机材料四大类。下游应用与工业、汽车电子产品、通信电子产品、消费电子产品、专用设备等相关联。由此可知,传感器产业上下游所涉及的领域范围非常广泛。

近年来,国内传感器应用主要分布在机械设备制造、家用电器、科学仪器仪表、医疗卫生、通信电子以及汽车等领域。

投资风险

一、技术风险

日本和欧洲在传感器件技术上拥有绝对优势,国内中高端传感器市场基本依赖进口,国内传感器核心技术太少。

二、市场风险

物联网未来的关键在于RFID、传感器、嵌入式软件及传输数据计算等领域,但国内企业都没有在某个领域处于垄断地位。

三、竞争风险

大企业不愿意做,小企业做不了,由于每个领域都需要量身定做的传感器,虽然有市场需求,但市场规模并不大,导致传感器厂家的技术投入成本太高;相反,传感器产品技术是建立在新型敏感材料、纳米技术、生物技术、仿生技术、新型储能技术和极低能耗技术上,小企业却根本不具备这种技术能力。

四、研发风险

传感器技术的研究需要比较长时间的投入,一款传感器的研发,要6年-8年才能成熟,一般中国企业都承受不了这么长的周期。中国企业更难以承受失败,而传感器的研究失败的风险很高。

发展问题

一是核心技术缺乏,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。

二是关键技术尚未突破。

设计技术、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。

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。

我国传感器企业95%以上属小型企业,规模小、研发能力弱、规模效益差。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。

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投资建议

一、优化传感器市场发展环境

积极构建物联网及传感器发展生态环境,依托互联网的平台服务以及移动互联网,积极融合产业链各环节,引导消费者参与,拉近产品与市场的距离。

二、政府加大相关保障设施建设

以智慧城市建设推动公共基础设施和服务系统应用落地,有效地聚集资金、人力以及社会各类资源发挥产业带动效应;
以重点领域为突破口,瞄准市场需求广、领域带动效果明显的惯性传感器、环境传感器等产品进行重点投入,鼓励企业并购重组,加快进军高端传感器市场;

加快建立并落实信息安全保障体制,加强信息保护技术研发,建立安全风险等级评估体系。

三、进一步完善传感器商业模式

推广成熟应用模式,建立商业模式创新体系,营造商业模式交流环境,拓展物联网增值服务,培育新兴商业模式。

四、开发和研究新型传感器

MEMS传感器是采用微电子和微机械加工技术制造出来的新型传感器。与传统的传感器相比,它具有体积小、重量轻、成本低、功耗低、可靠性高、适于批量化生产、易于集成和实现智能化的特点。同时,在微米量级的特征尺寸,使得它可以完成某些传统机械传感器所不能实现的功能。

五、提高传感器技术水平

1、发展高性能、低成本、低功耗传感器技术

传感器将向着高性能、低成本、低功耗技术水平方向发展。关键技术包括新材料新功能传感器、单芯片集成传感器和微处理系统的MEMS芯片、支持微处理器信息处理和存储的智能化传感器、适应各类特殊环境的高精度传感器等技术。

2、不断优化各环节的关键传感网技术

传感网技术关键是要突破传感器节点SoC芯片技术、组网通信和协同处理技术、低功耗低成本嵌入式微处理器和微操作系统技术、传感网网关技术、传感器网络中间件技术、传感网与移动通信网融合技术等,开发能适应极端环境的传感器节点设备等。

传感器作为整个物联网的末端,潜在需求量最大。国内传感器行业对进口的巨大依赖已成为我国发展物联网的瓶颈,只有国内企业实现传感器的国产化才能提升整个产业的整体实力,才能实现加快物联网产业的飞速发展。我国物联网及传感器产业规模持续扩大,2015年,我国物联网整体市场规模约达到7500亿元,同时传感器市场规模达到约1200亿元。传感器行业的发展已经进入了一个新的时代,网络传感器、生物传感器、纳米传感器等更尖端的传感器已进入国内市场,进入我们的生活。当前技术水平下的传感器系统正向着微小型化、智能化、多功能化和网络化的方向发展。今后,随着CAD技术、MEMS技术、信息理论及数据分析算法的继续向前发展,未来的传感器系统必将变得更加微型化、综合化、多功能化、智能化和系统化。

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