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瘸腿的國內(nèi)傳感器實現(xiàn)“彎道超車“，其實是個偽命題

2020-10-28

　　彎道超車，這個詞近幾年在科技界，尤其是在各類企業(yè)和媒體的報道中最為常見，當然還有一些專家在很多會議中也時常冒出幾句類似的"金句"。

　　實際上，彎道超車的概念并非隨口說說，也不存在那么多賽道讓國內(nèi)企業(yè)加速超車。就目前的科技行業(yè)來說，用"追趕"這個詞更為貼切。

　　雖說中芯國際的N+1工藝已經(jīng)流片成功，國內(nèi)芯片產(chǎn)業(yè)已經(jīng)在大步追趕臺積電、三星等龍頭企業(yè)，但是實際差距其實心知肚明。即使摩爾定律的存在限定了現(xiàn)有芯片發(fā)展的天花板，可終究要認清的現(xiàn)實是，頂尖工藝確實放慢了腳步，但是后來者依舊是處于追趕狀態(tài)。比如說，中芯國際N+1工藝雖然不需要用光刻機，但是N+2等工藝仍然避不開高端光刻機的使用。
　　同為半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)傳感器亦是如此，有觀點認為，在智能傳感器領(lǐng)域，國內(nèi)有彎道超車的機會，而實際上真的存在或者能創(chuàng)造出一條全新賽道嗎？
　　丟棄主賽道之后，國產(chǎn)傳感器正式瘸腿
　　國內(nèi)在上世紀60年代開始研發(fā)傳感器，一直到90年代初，國內(nèi)傳感器一直都處于一個快速追趕的狀態(tài)，雖然與國外有所差距，但是也取得了一定的成果。
　　不過，在上世紀80年代，國家科委主持的"信息技術(shù)發(fā)展政策"課題的研究與起草相關(guān)政策中，在對信息技術(shù)的分類中，將傳感器技術(shù)拋在了計算機、集成電路、通信技術(shù)和軟件之外。原因也很簡單，直到今天，傳感器在半導(dǎo)體市場份額也沒能大幅提升，僅為5%，這也是當時為什么傳感器技術(shù)被關(guān)在了信息技術(shù)重點名單之外的原因。
　　然后事情并沒有那么簡單，在90年代初，也就是國內(nèi)傳感器獲得長足進步的30年后，國家儀器儀表部門被撤銷，這也基本國內(nèi)傳感器產(chǎn)業(yè)的發(fā)展進入一個工業(yè)附庸的階段。
　　從90年代初至今天，在傳感器長達后30年的發(fā)展時間，國內(nèi)傳感器大部分市場份額一直被外資所占據(jù)著。下面的現(xiàn)象和數(shù)字在傳感器行業(yè)出現(xiàn)的最為頻繁，也是行業(yè)所公認的現(xiàn)狀：國內(nèi)傳感器廠家所生產(chǎn)的大部分都是低端傳感器，中高端傳感器進口比例在80%以上。
　　甚至，根據(jù)傳感器國家工程研究中心《中國傳感器發(fā)展藍皮書》數(shù)據(jù)顯示，汽車傳感器、高端化學類氣體傳感器、光纖傳感器等產(chǎn)品進口比例為95%，而海洋傳感器全部依賴進口。
　　從政策的角度來看，本有信息技術(shù)一席之地的傳感器成為了"棄子"，這條賽道被否認了。
　　那么，為何傳感器市場不能自我驅(qū)動？
　　主要有以下幾點原因：
　　第一，工業(yè)化落后，利潤率低。
　　中國工業(yè)發(fā)展的起步較晚，自動化程度不高。前不久，在參觀深圳本土傳感器企業(yè)時發(fā)現(xiàn)，整個壓力傳感器80%的裝配流程依舊是采取手工裝配的方式，產(chǎn)量根本上不去，導(dǎo)致規(guī)模無法跟上。而且產(chǎn)能上不去，成本控制不下來，低利潤率讓觀望者卻步。另外，傳感器本身技術(shù)含量雖然高，但單只傳感器的價格一般不高，很難單純依賴傳感器而形成可觀的產(chǎn)值。
　　第二，傳感器研發(fā)周期較長，企業(yè)承擔風險很高。
　　按照清華大學精密儀器系教授董永貴的說法能很好詮釋這一點，一款傳感器的研發(fā)，至少需要6-8年才能成熟，中國企業(yè)承受不了這么長的周期，并且研究失敗的風險也不低。所以，苦活累活這樣的工作想必不是市場愿意去做的，市場所追求的永遠都是高收益、低風險、高回報的行業(yè)。
　　第三、國外品牌崛起，國產(chǎn)市場份額遭打壓。
　　基于高收益、低風險、高回報的特點，衍生出了"造不如買，羊毛出在羊身上"的風向，國內(nèi)的傳感器企業(yè)，尤其是在芯片方面，自我研發(fā)的很少，幾乎都是進口，國外品牌的質(zhì)量和口碑就這樣逐漸形成。
　　在國外品牌影響力逐步擴大的情況下，國內(nèi)品牌要想崛起那就更難了，風險更大了。最經(jīng)典的例子就是，2010年歐姆龍一個開關(guān)要接近400元，而現(xiàn)在隨著中國品牌的逐漸崛起，現(xiàn)在只需要60元，面對價格戰(zhàn)，國內(nèi)品牌的壓力可想而知，這種情況下如何茍全于行業(yè)中或許是他們想的最多的問題。
　　當然，國產(chǎn)傳感器發(fā)展落后的原因還有甚多。單憑這幾點可以看出，市場化驅(qū)動這條路并行不通。
　　國外先于賽道幾十年
　　此前，天津大學教授林雪萍認為，國內(nèi)傳感器技術(shù)全是卡脖子。
　　首先是工業(yè)設(shè)計軟件，MEMS傳感器設(shè)計十分依賴軟件IntelliSuite，或者是占據(jù)國內(nèi)市場份額的ConventorWare，包括863計劃MEMS研究計劃的30個研究小組都在用這個軟件，幾乎相當于此前工業(yè)軟件Matlab在科學計算的地位。
　　還有一個例子就是PM2.5的測量，此前都是美國熱電公司的產(chǎn)品，因其精密程度，售價幾十萬到上百萬不等。最近才被天津大學所攻克。
　　這種落后十幾年甚至幾十年的技術(shù)，并不是口嗨一句就能彎道超車的。當別人已經(jīng)做到1的時候，無論是從什么方向入手，你還是需要從0-1，所消耗的可能不會少，甚至會更多。所以，彎道超車本身就是偽命題。
　　以美、日、德為代表的國家在傳感器布局上相對更早，且更堅定。
　　美國在80年代就聲稱世界已進入傳感器時代，美國早在80年代初就成立了國家技術(shù)小組(BGT)，幫助政府組織和領(lǐng)導(dǎo)各大公司與國家企事業(yè)部門的傳感器技術(shù)開發(fā)工作。美國空軍2000年舉出15項有助于提高21世紀空軍能力關(guān)鍵技術(shù)，傳感器技術(shù)名列第二。
　　德國則以工業(yè)強國為優(yōu)勢，從原材料成本上入手，保持產(chǎn)品優(yōu)勢。
　　而日本早在上個世紀就把傳感器技術(shù)列為十大技術(shù)之首，它的半導(dǎo)體材料在全球來說舉足輕重，日本企業(yè)供應(yīng)了全球一半以上的半導(dǎo)體原材料。
　　可見，美、日、德對于傳感器最重要的材料和工藝是非常重視的，也給國內(nèi)指明了在傳感器領(lǐng)域，材料和工藝才是發(fā)展的大方向。
　　物聯(lián)網(wǎng)只是一個契機，而不是近道
　　不可否認，傳感器是物聯(lián)網(wǎng)感知層中的重要組成部分，承擔著數(shù)據(jù)采集和傳輸?shù)闹厝危俏锫?lián)網(wǎng)實現(xiàn)的基礎(chǔ)和前提。無論物聯(lián)網(wǎng)傳感器的市場有多大，增長率如何，能夠吃下這塊蛋糕的必將是滿足物聯(lián)網(wǎng)需求的傳感器企業(yè)。
　　IoT確實給傳感器企業(yè)帶來了新一輪的市場應(yīng)用，這也是IoT給傳感器企業(yè)帶來的利好，從市場維度來說，企業(yè)能挖掘的市場更多了，從抵御風險來說，企業(yè)的賽道更寬了。
　　在物聯(lián)網(wǎng)所需的大量傳感器芯片中，芯片必須低功耗、低價格的特性。據(jù)了解，國內(nèi)現(xiàn)有的材料、封裝技術(shù)，這些性能在45nm芯片上即可完美呈現(xiàn)。而我國在45nm左右制程和8英寸晶圓上有成熟的產(chǎn)業(yè)布局，隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，這些產(chǎn)能將得到最大程度的釋放。
　　所以，物聯(lián)網(wǎng)的大市場容量能夠很好地容納暫時落后的發(fā)展狀態(tài)，同時已經(jīng)成熟的傳感器工藝也能夠幫助這些傳感器企業(yè)獲得繼續(xù)運轉(zhuǎn)、持續(xù)研發(fā)的能力。
　　從目前的MEMS傳感器來看，國內(nèi)在MEMS麥克風傳感器上可以說是走在了世界前列，這就是一個很好的征兆。這說明，在物聯(lián)網(wǎng)傳感器領(lǐng)域，新材料的研發(fā)、工藝迭代上，國內(nèi)外的差距并沒有那么大，并非不能跨越。
　　對于瘸腿幾十年的國內(nèi)傳感器產(chǎn)業(yè)來說，彎道超車始終都是偽命題。但是如果換個思維，把大家都放到另一個賽道中，差距就沒有那么大。

（文章鏈接：儀表網(wǎng)）

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