傳感器是多學科(kē)的高技術聚合物,被稱為“工業工藝品”。工業的發(fā)展(zhǎn)離不開眾多(duō)感知技術的加持,其中較為關鍵的技(jì)術之一便是傳感器。當前,傳感器正在向智能化、微型化、多功能、低(dī)功耗、高精度等方向發展。“十四五”期間,我國智能傳感器產業將在技術創新和產業規模上取得重大突破,設計與(yǔ)製造技術創新能力將大(dà)幅提升(shēng),模擬仿真、MEMS工藝、晶圓級封裝(zhuāng)、個(gè)性化測試和軟(ruǎn)硬件集成能力將達到(dào)國(guó)際先進水平,產業規模突破千億元,成為支(zhī)撐工業(yè)互聯網和智能製造的新型基礎產業。也是新基建的建(jiàn)設以及新一代信(xìn)息技術的快速發展提供有力支撐。
工業傳感器是國家工業基礎實力的體現
工業傳感器是用於各種工(gōng)業場景如能(néng)源(yuán)、石(shí)油、化工、冶金、電力、機械製造、汽車等工業製造過程中的各類傳感器,泛(fàn)指在工業製造過程(chéng)能將感受(shòu)的力、熱、光、磁、聲、濕、電、環境等被測量轉換成電信號輸出的器件與裝置。是一類涉及(jí)多學科基礎技術融合的工業產品。具有技術密(mì)集、多品種、小批量、使用靈活及應用分布廣泛的典型特征。
德國(guó)傳感和測量技術協會(AMA)在《傳感器技術2022——讓創新互聯》報告中指出,傳感器技術是很多機器、設備和車輛競爭力的(de)核心技術,是提升其價值增值的手段。與當前快速(sù)發(fā)展的互聯網一(yī)樣,傳感器的發展為其帶來機遇與挑戰。未來傳感器的先進程度決定了機械製造、汽車、過程控製和製造領域的國(guó)際競爭力。美國則在上世紀80年(nián)代(dài)就成立了國際技術小組(BGT),從國家層麵協調政府資源、企業和相關部門在(zài)傳感器技術、功能材料等全(quán)方麵開(kāi)展工作(zuò),服(fú)務於美國工業製造(zào)、智能製造和軍工領域。日本在上世紀末就已經將傳感器技術列為本世紀十大技術,日本工商界(jiè)直接認為,“支配了(le)傳感器技術就能支配新時代”,並將傳感器技(jì)術的開發利(lì)用(yòng)列為本世紀國家發展六大核心技術之一。
我國工業傳(chuán)感器經過半個(gè)多世紀的發展,在體係、規(guī)模、產品種類、基礎技術研究、產學研用一條龍建設等多方麵取得了一定的進步,基本滿足(zú)了(le)改革開放以來快速發展的國民經濟建設需(xū)要(yào)。但我國(guó)工業(yè)傳感器產業自(zì)身所存在的共性基礎研究(jiū)不利、創新能力弱、核心技術(shù)少、核心元件成果走不出實驗室(shì)、核心元器件國(guó)產化嚴重缺失的問題並沒有得到根本解決(jué)。我國基礎科學研究(jiū)短板依然突出,企業對基礎(chǔ)研(yán)究重視不(bú)夠,重大(dà)原創(chuàng)成果缺乏,底層基礎技術、基礎工藝能力不(bú)足,基礎元器件、基礎材料等瓶頸(jǐng)仍然突出,關鍵技術受製於人的局麵沒有根本性改變。工業(yè)傳感器作(zuò)為現代工業(yè)的基礎、工業(yè)革命(工(gōng)業4.0)的基石,對(duì)我國整(zhěng)個工業產業發展具有四兩撥千斤的重要價值。
當前國內工業傳感器(qì)麵臨的矛盾與問題
一,產(chǎn)、學、研、用鏈條失靈,產(chǎn)業(yè)化問題仍然未(wèi)受重視。我國傳感(gǎn)器企(qǐ)業95%以上屬小型企業,規模小、研發能力弱、自主研發動力不足,無法負擔技術由實驗室(shì)階段過渡到產業化這一過程中(zhōng)所需的經費及風險。而原本承擔基礎技術研究以及實驗室(shì)成果轉化工(gōng)作的國有科研(yán)轉製院所,在新形勢下(xià)自主(zhǔ)研發投入能力有限,無法也無能力全力開展相關工作,從而造成(chéng)目前我國傳感器基礎(chǔ)研究不利、創(chuàng)新能力弱、核心技術少、核(hé)心元件成果走不出實驗室,產學研用鏈條失靈的問題(tí)。
二,核心元器件高度依賴進口。傳感器創(chuàng)新(xīn)體(tǐ)製及相關(guān)政策不明確、不完善,資金使用、基(jī)礎(chǔ)研究(jiū)立項、核心技術開發、核心元件配套等以分散的形式開展工作,無法形成有力的科研創新體係來解決基礎核心技術(shù)和(hé)成果(guǒ)推廣。如重大裝備核心裝置用傳感器(qì)、變送器,產品幾(jǐ)乎100%從國外進口,相(xiàng)關核心敏感元器件(jiàn)(芯(xīn)片)95%以上依(yī)賴國外。
三,對傳感器技術的頂層設計、基礎工(gōng)藝和共性(xìng)關(guān)鍵技術(shù)缺乏統籌規劃(huá)。國家對(duì)傳感器產業雖然重視,特別是近十年集中出台了大量鼓勵行業發展的政策製度,但在戰略層麵仍(réng)然缺乏共識,不同行(háng)業或者部門對於傳感器行業發展各自為政。缺乏對基礎工藝(yì)、共性關鍵技術研究,缺(quē)乏係(xì)統的培育(yù)和引導,導致基礎工藝發展滯緩,共性技(jì)術研究滯(zhì)後,產業分散,低水平重複(fù)發展嚴重,沒有形成龍頭(tóu)效應,更缺乏類似歐洲以及美國傳感器行業各個分類明(míng)晰的產業(產品)和技術。
四,配套人才匱(kuì)乏。我國傳感器行業針對複合型人才的要求(qiú)很高。由於國內專業學科設置局(jú)限性及國外公(gōng)司(sī)企業對人才的掠奪性招聘,人才流失現(xiàn)象屢見不鮮。缺乏既懂管理,又懂技術,還會經營的複合型管理(lǐ)人才或者是工藝、技術、管理(lǐ)等技術人才。
五,工業傳感器產業數據存(cún)在“虛胖”的數據現象。國內大量數據報告在對工業(yè)傳感器分析時(shí),所采用的數據大都是指向不明晰的“泛傳感(gǎn)器”概念下的綜合數據,混淆工業傳感器實際狀態,影響工業傳感器領域政策方針製定(dìng)的針對(duì)性(xìng)、準確性,對頂層設計和認識工業傳感器現狀毫厘千(qiān)裏。
推進(jìn)工業傳感器產業發展的建議
一,針對產、學、研、用鏈條失靈,核心關鍵共性技術薄(báo)弱,產業化問題未受重視的問題,建議參照國際(jì)精、專、特、標準(zhǔn)化傳感器產業建設模式(shì),重建國家(jiā)共(gòng)性技術研(yán)發機(jī)構、國(guó)家傳感器產業(yè)集群,從(cóng)生態建(jiàn)設角度補齊傳感器設(shè)計、封裝、檢測(cè)的一條龍,及傳感器(qì)產業拉動一條(tiáo)龍,麵向新基建及新一代信息(xī)技術產業提升,采用需求牽(qiān)引,拉動傳感器的應用(yòng),進而實現迭代和研發的良性循環,分階段發(fā)展和補齊工業傳感器短板。
二,強化國家傳感器基礎產業鏈建設,采用MEMS技術+IC技術(shù)等新興技術的深(shēn)度融合,采用集群建設和一條龍模式建設產(chǎn)業生(shēng)態環境,按照設計、封裝、檢測、服務生態需求,分類建設新基礎建設的各類傳感器專業化(huà)產業集群。
三,在政策引導下推動傳感器公共技術平台建設,以國家傳感器工程研究、國家傳感器實驗室、智能傳感器國(guó)家創投等研發平台機構為(wéi)依托(tuō),重建國家傳感器共性(xìng)技術平台,專心基礎技術研究開發、推廣與產業轉(zhuǎn)化(huà)支持,賦予共性(xìng)技術平台進(jìn)行傳感器基礎共性技術和工藝的研發,以及在產業鏈條上的第三方裁判和評測(cè)能力,保護(hù)傳感器基礎(chǔ)技術、共性技術(shù)的不間斷發展,推動核心(xīn)關鍵共性技術及新型傳感器的研究工作,推動已有科研成果實(shí)現產(chǎn)業化(huà)。
四,建設跨學科(kē)的傳感(gǎn)器(qì)綜合人才培(péi)養基地,給予共性技術平台以及各類(lèi)隱形技術人才、管理人才以激勵(lì)政策。
五,亟待出台政策、企業(yè)擔責、市場需求放開的係(xì)列相(xiàng)關政策和(hé)製度,為傳感器企業進入當前新基(jī)建建設的主戰場創(chuàng)造環境(jìng),給予合規企業在產品準入、資金、稅收等(děng)多方麵(miàn)優惠條件(jiàn),推(tuī)進合規企業開展國產傳感器的準(zhǔn)入工作,分階段持續、快(kuài)速地解決國產(chǎn)傳感器(qì)的國內配套難題,在當前(qián)新基建及新一代信息技術產業提升中,解決國內工業傳感器需求難題(tí),保障新基建建設的基礎穩固(gù)。
轉載自原創文章(zhāng):《劉沁:工業傳感器夯(bèn)實新基建創新(xīn)基礎丨傳感器產業“十四五”展望》










