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傳感器已上升至國(guó)家戰(zhàn)略!中國(guó)工程院:建議加快國(guó)產(chǎn)化替代!

03/07 07:23
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2016年,在“第四屆國(guó)際(樂(lè)清)物聯(lián)網(wǎng)傳感器技術(shù)與應(yīng)用高峰論壇”上,時(shí)任工信部電子信息司電子基礎(chǔ)處處長(zhǎng)王威偉(現(xiàn)任信息技術(shù)發(fā)展司副司長(zhǎng))表示,傳感器已上升至國(guó)家戰(zhàn)略,有望單獨(dú)進(jìn)入國(guó)家創(chuàng)新中心,多項(xiàng)政策規(guī)劃齊頭并進(jìn),值得期待。

2018年7月,我國(guó)半導(dǎo)體領(lǐng)域成立了僅有的兩個(gè)國(guó)家級(jí)創(chuàng)新中心——國(guó)家集成電路創(chuàng)新中心、國(guó)家智能傳感器創(chuàng)新中心,可見(jiàn)國(guó)家對(duì)智能傳感器產(chǎn)業(yè)的重視,國(guó)家智能傳感器創(chuàng)新中心是我國(guó)傳感器領(lǐng)域唯一一個(gè)國(guó)家級(jí)創(chuàng)新中心。國(guó)家智能傳感器創(chuàng)新中心以關(guān)鍵共性技術(shù)研發(fā)和中試為目標(biāo),專注傳感器設(shè)計(jì)集成技術(shù)、先進(jìn)制造及封測(cè)工藝,布局傳感器新材料、新工藝、新器件和物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用方案等領(lǐng)域。

近幾年,發(fā)展智能傳感器產(chǎn)業(yè)已上升為國(guó)家戰(zhàn)略,在十四五規(guī)劃中,已將智能傳感器關(guān)鍵的制造技術(shù)——MEMS寫(xiě)入科技前沿領(lǐng)域攻關(guān)技術(shù)列表,各地方政府扶持MEMS等智能傳感器產(chǎn)業(yè)發(fā)展的政策逐步出臺(tái)、落實(shí)。

本文來(lái)自中國(guó)工程院戰(zhàn)略咨詢中心,主筆者為江西省科學(xué)院科技戰(zhàn)略研究所資深研究員,是較全面的研究我國(guó)和全球智能傳感器產(chǎn)業(yè)的報(bào)告內(nèi)容。

文中指出智能傳感器是未來(lái)十年甚至二十年傳感器產(chǎn)業(yè)的主流形態(tài);MEMS、CMOS是智能傳感器制造的兩種主要技術(shù),預(yù)計(jì) CMOS 技術(shù)將成為最大份額占有者;光譜學(xué)技術(shù)是智能傳感器增長(zhǎng)最快的新技術(shù);建議國(guó)家加快國(guó)產(chǎn)化,使國(guó)產(chǎn)傳感器的品種占有率達(dá)到 70%-80%,高檔產(chǎn)品達(dá) 60%以上……

如需該報(bào)告《我國(guó)智能傳感器市場(chǎng)分析及對(duì)策研究》PDF原文,可在傳感器專家網(wǎng)公眾號(hào)對(duì)話框回復(fù)關(guān)鍵詞【我國(guó)智能傳感器市場(chǎng)分析及對(duì)策研究】獲取保存、下載鏈接。亦可在中國(guó)科技知識(shí)中心下載。

來(lái)源:中國(guó)工程科技知識(shí)中心、江西科學(xué)院科技戰(zhàn)略研究所,作者:劉少金、肖 蓮、鄒 慧

一、全球智能傳感器市場(chǎng)概況及發(fā)展趨勢(shì)

作為數(shù)字時(shí)代的感知層,智能傳感器是集成傳感芯片、通信芯片、微處理器、 軟件算法等于一體的系統(tǒng)級(jí)產(chǎn)品,緊密銜接互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)人工智能與實(shí)體經(jīng)濟(jì),已成為支撐萬(wàn)物互聯(lián)、萬(wàn)事智聯(lián)的重要基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)。伴隨著工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù) 據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、VR/AR 等新一代信息技術(shù)的快速發(fā)展,市場(chǎng)應(yīng)用正呈現(xiàn)爆發(fā)式增長(zhǎng)態(tài)勢(shì),產(chǎn)業(yè)發(fā)展處于重要戰(zhàn)略機(jī)遇期。

(一)全球智能傳感器發(fā)展呈現(xiàn)快速增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)

1、亞太地區(qū)將成為 2020-2025 年全球智能傳感器消費(fèi)市場(chǎng)份額增長(zhǎng)最快的地區(qū)

近年來(lái),受益于汽車電子、消費(fèi)電子、醫(yī)療電子、光通信工業(yè)控制、儀器 儀表等市場(chǎng)的高速成長(zhǎng),智能傳感器行業(yè)發(fā)展呈現(xiàn)爆發(fā)式增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。據(jù)賽迪顧問(wèn) 數(shù)據(jù)顯示,2020 年,智能傳感器市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到 358.1 億美元,占總體規(guī)模的 22.3%。

未來(lái)幾年,隨著智能制造、物聯(lián)網(wǎng)、車聯(lián)網(wǎng)等相關(guān)行業(yè)的發(fā)展,全球?qū)χ悄軅鞲?器產(chǎn)品的需求將快速增長(zhǎng),預(yù)計(jì) 2023 年,市場(chǎng)規(guī)模將達(dá) 487 億美元(圖 1)。

2020 年,美洲地區(qū)(Americas)仍占據(jù)著全球最大的智能傳感器市場(chǎng)份額,由于擁有眾多大型智能傳感器制造工廠,美國(guó)依然是美洲地區(qū)最大的生產(chǎn)和消費(fèi)國(guó)家。

在消費(fèi)類電子產(chǎn)品、汽車和醫(yī)療保健等下游產(chǎn)業(yè)的帶動(dòng)下,亞太地區(qū)(APAC)將 成為 2020-2025 年全球智能傳感器市場(chǎng)份額增長(zhǎng)最快的地區(qū),具體包括中國(guó)、印度、日本、韓國(guó)和其他亞太國(guó)家。

據(jù)中國(guó)信通院統(tǒng)計(jì),2016-2019 年全球智能傳感器的四大應(yīng)用領(lǐng)域市場(chǎng)規(guī)模 以消費(fèi)類電子產(chǎn)品領(lǐng)域最大,占據(jù)總量 2/3 以上,其次為汽車電子領(lǐng)域。表 1 列出了全球各類智能傳感器消費(fèi)市場(chǎng)對(duì)比情況。

2、美國(guó)、日本、德國(guó)占據(jù)全球傳感器市場(chǎng)七成份額

智能傳感器是未來(lái)十年甚至二十年傳感器產(chǎn)業(yè)的主流形態(tài)。世界主要工業(yè)強(qiáng) 國(guó)紛紛對(duì)智能傳感器謀篇布局,歐洲、美國(guó)、日本等擁有良好的技術(shù)基礎(chǔ),產(chǎn)業(yè)鏈上下游配套成熟,幾乎壟斷了“高、精、尖”的智能傳感器市場(chǎng),中國(guó)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力較弱。

當(dāng)前,全球傳感器市場(chǎng)的主要廠商有通用電氣(GE)、愛(ài)默生(Emerson)、 西門子(Siemens)、博世(Bosch)、意法半導(dǎo)體(STMicroelectronics)、霍尼韋爾(Honeywell)、ABB、橫河電機(jī)(Yokogawa)、歐姆龍(Omron)、施耐德電氣 (Schneider)、E+H(Endress+Hauser)等,全球傳感器市場(chǎng) 70%份額被歐美企業(yè)把控。

從 2020 年全球智能傳感器產(chǎn)業(yè)調(diào)查數(shù)據(jù)中(圖 2)可知,美國(guó)智能傳感器產(chǎn)值占比最高,達(dá)到 43.3%,歐洲次之,占比 29.7%,北美、歐洲、日本占據(jù) 全球傳感器市場(chǎng)九成以上份額,是全球智能傳感器最主要生產(chǎn)基地,而亞太地區(qū) (中國(guó)、印度等)保持較快的增長(zhǎng)速度。

(二)我國(guó)成為全球智能傳感器市場(chǎng)發(fā)展最快地區(qū)

中國(guó)是全球最大的消費(fèi)電子產(chǎn)品生產(chǎn)、出口和消費(fèi)國(guó)。

近年來(lái),中國(guó)消費(fèi)電子類產(chǎn)品,如智能手機(jī)平板電腦、智能穿戴等產(chǎn)量保持穩(wěn)定增長(zhǎng),帶動(dòng)加速傳感器、陀螺儀、硅麥克風(fēng)等智能傳感器行業(yè)需求的快速增長(zhǎng),中國(guó)已經(jīng)成為全球智能傳感器消費(fèi)市場(chǎng)發(fā)展最快的地區(qū)。

據(jù)統(tǒng)計(jì),2019 年,我國(guó)智能傳感器市場(chǎng) 規(guī)模預(yù)計(jì)將達(dá)到 137 億美元,本土化率將從 2015 年的 13%提升到 27%。

1、大力推動(dòng)智能傳感器技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展

我國(guó)大力支持智能傳感器技術(shù)及產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,不斷完善相關(guān)產(chǎn)業(yè)政策。據(jù)中 商產(chǎn)業(yè)研究院統(tǒng)計(jì),我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)規(guī)模從 2009 年的 1700 億元增加至 2019 年的 17732 億元,年復(fù)合增長(zhǎng)率為 26.42%。

得益于國(guó)內(nèi)應(yīng)用需求的快速發(fā)展,我國(guó)已形成涵蓋芯片設(shè)計(jì)、制造、封裝測(cè)試、軟件與算法、應(yīng)用等環(huán)節(jié)的初步智能傳感器產(chǎn)業(yè)鏈。

智能傳感器是實(shí)現(xiàn)“中國(guó)制造 2025”的“利器”,為保障產(chǎn)業(yè)的快速崛起,突破智能傳感器領(lǐng)域的“卡脖子”技術(shù),2006 年起,國(guó)家相繼出臺(tái)了一系列政策,不斷加大對(duì)智能傳感器產(chǎn)業(yè)發(fā)展的支持,加強(qiáng)關(guān)鍵共性技術(shù)攻關(guān),積極推動(dòng)創(chuàng)新成果商品化、產(chǎn)業(yè)化(表 2)。

2、智能傳感器產(chǎn)業(yè)主要聚集在沿海經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)

當(dāng)前,隨著工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、智能制造、人工智能等戰(zhàn)略的實(shí)施,各級(jí)政府加速 推進(jìn)智慧城市建設(shè)、智能制造、智慧醫(yī)療發(fā)展,將為智能傳感器市場(chǎng)及企業(yè)帶來(lái)重大發(fā)展機(jī)遇,向創(chuàng)新化、智能化、規(guī)模化方向快速邁進(jìn)。

2019 年,全國(guó)智能傳感器企業(yè)主要集聚于華東地區(qū),企業(yè)數(shù)量最多,約占全國(guó) 56.88%。此外,華北、中南等地區(qū)也有大量?jī)?yōu)秀企業(yè)聚集,分占 23.09%和 8.36%,如圖 3 所示。

在華北地區(qū),高校和科研院所林立,科技研發(fā)活動(dòng)頻繁,主要從事新型智能傳感器的開(kāi)發(fā),填補(bǔ)國(guó)內(nèi)某些領(lǐng)域的空白,如北京已建立微米/納米國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。

以上海、無(wú)錫、南京為代表的華東地區(qū),擁有國(guó)內(nèi)最大規(guī)模的傳感器產(chǎn)業(yè)集 群,形成了包括熱敏、磁敏、圖像、稱重、光電、溫度、氣敏等較為完備的傳感器生產(chǎn)體系及產(chǎn)業(yè)配套,是硬件傳感器、軟件開(kāi)發(fā)及系統(tǒng)集成企業(yè)的主要聚集地 和應(yīng)用推廣地,是 MEMS 產(chǎn)業(yè)研發(fā)設(shè)計(jì)和制造中心。

以深圳、廣州等城市為主的珠三角地區(qū),構(gòu)建了由眾多外資企業(yè)組成的以熱敏、磁敏、超聲波、稱重為主 的傳感器產(chǎn)業(yè)體系。

以鄭州、武漢、太原為核心的中部地區(qū),通過(guò)產(chǎn)學(xué)研緊密結(jié) 合的模式,在 PTC/NTC 熱敏電阻、感應(yīng)式數(shù)字液位傳感器氣體傳感器等行業(yè) 細(xì)分領(lǐng)域發(fā)展態(tài)勢(shì)較好。

隨著全球智能傳感器及下游應(yīng)用行業(yè)快速發(fā)展,全國(guó)多地在智能傳感器領(lǐng)域 加快產(chǎn)業(yè)布局,謀劃建設(shè)智能傳感器產(chǎn)業(yè)基地,力爭(zhēng)打造中國(guó)智能傳感器產(chǎn)業(yè)新 高地(表 3)。

(三)智能傳感器產(chǎn)業(yè)鏈全景圖譜及未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)

1、產(chǎn)業(yè)鏈全景圖

(1)智能傳感器型譜體系

智能傳感器型譜體系總體架構(gòu)參考 GB7665-2005《傳感器通用術(shù)語(yǔ)》中分類 原則,并結(jié)合智能傳感器應(yīng)用特點(diǎn)進(jìn)行構(gòu)建,總體系框架如圖 4 所示。

第一層級(jí)包括物理量智能傳感器、化學(xué)量智能傳感器、生物量智能傳感器三大類。

第二層級(jí)繼續(xù)以“被測(cè)量量”為依據(jù)劃分出三大類傳感器中典型的智能傳感器產(chǎn)品。

第三層級(jí),按照“工作原理+應(yīng)用領(lǐng)域”的分類標(biāo)準(zhǔn)具體展開(kāi),限于篇幅,暫不詳述。

(2)智能傳感器產(chǎn)業(yè)鏈全景圖

根據(jù)中國(guó)信通院和高端芯片聯(lián)盟聯(lián)合發(fā)布的智能傳感器產(chǎn)業(yè)地圖,產(chǎn)業(yè)鏈分 研發(fā)、設(shè)計(jì)、制造、封裝、測(cè)試、軟件、芯片及解決方案、系統(tǒng)/應(yīng)用等八個(gè)環(huán) 節(jié)。根據(jù)已有數(shù)據(jù)和資料,繪制全球智能傳感器產(chǎn)業(yè)圖譜,將各環(huán)節(jié)重點(diǎn)企業(yè)分類展示,如圖 5 所示。

2、未來(lái)趨勢(shì)

全球智能傳感技術(shù)創(chuàng)新進(jìn)展加快,智能化、微型化、仿生化是未來(lái)傳感器的 發(fā)展趨勢(shì)。

MEMS(Micro-Electro-Mechanical system)、CMOS(Complementary metal oxide semiconductor)是智能傳感器制造的兩種主要技術(shù),預(yù)計(jì)?CMOS 技術(shù)將成為最大份額占有者,將從 2013 年的 4.74 億美元上升到 2020 年的 41.2 億 美元,約占總市場(chǎng)份額 40%。

光譜學(xué)技術(shù)是智能傳感器增長(zhǎng)最快的新技術(shù), 2013-2020 年的年增長(zhǎng)率高達(dá) 38%左右?;谛虏牧?、新原理、新工藝、新應(yīng)用的產(chǎn)品不斷涌現(xiàn),部分產(chǎn)品已大量應(yīng)用,如指紋傳感器、心率傳感器、虹膜傳感器等。

3、潛在市場(chǎng)

近年來(lái),在物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、智能制造、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等行業(yè)迅速發(fā)展的背景 下,智能傳感器行業(yè)市場(chǎng)需求將繼續(xù)保持快速增長(zhǎng)態(tài)勢(shì),由最早的工業(yè)、軍用航空走向普通民用和消費(fèi)市場(chǎng),已在太空衛(wèi)星、運(yùn)載火箭、航空航天設(shè)備、飛機(jī)、 各種車輛、生特醫(yī)學(xué)、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)等多個(gè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。

未來(lái),隨著技術(shù)創(chuàng)新 不斷推進(jìn),還會(huì)涌現(xiàn)出一系列新的應(yīng)用場(chǎng)景,市場(chǎng)增長(zhǎng)潛力巨大。

(1)智慧城市

從長(zhǎng)遠(yuǎn)看,城市的發(fā)展是居民、建筑及設(shè)施與技術(shù)產(chǎn)品不斷創(chuàng)新共同進(jìn)步的 結(jié)果,其最終將走向數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化。當(dāng)前,全球智慧城市發(fā)展如火如荼,其內(nèi)在的感知和信息傳輸都需要依賴智能傳感器及其網(wǎng)絡(luò)相互配合作用。

因此,傳感器的升級(jí)換代成為智慧城市能否快速發(fā)展的關(guān)鍵,有望帶動(dòng)下一個(gè)千億 級(jí)市場(chǎng),目前,智慧城市的配套設(shè)施智能電網(wǎng)、智能交通、智能安防等發(fā)展迅速, 國(guó)內(nèi)智能城市的實(shí)質(zhì)性建設(shè)與試點(diǎn)規(guī)劃工作正在陸續(xù)開(kāi)展中。

2019 年中國(guó)智慧城市市場(chǎng)規(guī)模突破 10 萬(wàn)億元,2020 年有望達(dá)到 14.9 萬(wàn)億元。預(yù)計(jì)到2022 年, 我國(guó)智慧城市市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到 25 萬(wàn)億。

(2)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)

工業(yè)制造是經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的基石,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合傳感、通信、大數(shù)據(jù)、云 計(jì)算等先進(jìn)技術(shù)手段,賦能工業(yè)制造,節(jié)約成本,提升生產(chǎn)效率,實(shí)現(xiàn)智能化作業(yè)。

世界各國(guó)加快推進(jìn)智能制造發(fā)展戰(zhàn)略,推進(jìn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展,旨在搶占新一 輪科技變革和產(chǎn)業(yè)革命的制高點(diǎn)。《中國(guó)制造 2025》的制定和實(shí)施也在引導(dǎo)中國(guó)從制造大國(guó)向制造強(qiáng)國(guó)轉(zhuǎn)變。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)作為智能制造的基礎(chǔ)設(shè)施和平臺(tái),將會(huì)在整個(gè)制造業(yè)發(fā)展過(guò)程中發(fā)揮愈加關(guān)鍵的作用。

2018 年中國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)規(guī) 劃為 5318 億元,2019 年預(yù)計(jì)將突破 6000 億元,達(dá)到 6110 億元,未來(lái)五年 (2021-2025)年均復(fù)合增長(zhǎng)率約為 13%。隨著產(chǎn)業(yè)政策逐漸落點(diǎn),在新基建的推動(dòng)下,市場(chǎng)空間將有望加速,預(yù)計(jì) 2025 年中國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)規(guī)模將突破 1.2 萬(wàn)億元。

(3)智慧家庭

智慧家庭是未來(lái)住宅數(shù)字化、智能化的終極形態(tài),其依托感知、通信、自動(dòng) 控制、大數(shù)據(jù)等先進(jìn)手段,集中管理家居生活所有的設(shè)備,以實(shí)現(xiàn)更加便捷、舒適、安全和節(jié)能的家庭生活環(huán)境。而智能傳感器作為感知的重要關(guān)鍵部件,負(fù)擔(dān)智能家庭的前端環(huán)節(jié),是數(shù)字化、智能化管理的首要產(chǎn)品。

隨著智能家居、智能家庭理念的不斷深入,越來(lái)越多的新房和原建筑安裝一系列多樣化的微型智能傳感器,增強(qiáng)空間環(huán)境的智能感知能力。2018 年中國(guó)智慧家庭市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到 3580.1 億元,預(yù)計(jì) 2020 年將突破萬(wàn)億,2016-2021 年年復(fù)合增長(zhǎng)率在 44%以上。

(4)車聯(lián)網(wǎng)

智能網(wǎng)聯(lián)汽車是當(dāng)前汽車的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。車輛的網(wǎng)絡(luò)化、智能化,使其具 備復(fù)雜環(huán)境感知、智能決策、協(xié)同控制等功能,可實(shí)現(xiàn)“安全、高效、舒適、節(jié) 能”行駛,并最終可替代人來(lái)駕駛的新一代汽車。

當(dāng)前,智能傳感器已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在汽車的方方面面,如車速、胎壓、溫度、燃料、剎車等等。未來(lái)隨著智能 化程度的提升,車用傳感器數(shù)量與種類還會(huì)繼續(xù)增加,如圖像、毫米波雷達(dá)、激光雷達(dá)等。

2018 年中國(guó)車聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)規(guī)模為 486 億元,近年來(lái),有望進(jìn)一步增長(zhǎng),預(yù)計(jì) 2020 年將達(dá)到 1000 億元,2016-2021 年年均符合增長(zhǎng)率為 21%。

(5)智慧農(nóng)業(yè)

現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)將是規(guī)模化、機(jī)械化、精細(xì)化、環(huán)境友好化等。因此, 智慧農(nóng)業(yè)是集成先進(jìn)技術(shù)手段,賦能農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理網(wǎng)絡(luò)化、智能化戰(zhàn)略選擇。

目前,全球糧食安全和社會(huì)穩(wěn)定依然面臨嚴(yán)峻的形勢(shì),發(fā)展智慧農(nóng)業(yè),提高糧食生 產(chǎn)量和效率,推進(jìn)耕地高效合理利用對(duì)我國(guó)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展具有重大意義。
基于智能傳感器等集成的數(shù)據(jù)采集、傳輸和分析決策平臺(tái),可以隨時(shí)隨地掌握作物畜禽等實(shí)時(shí)信息,并提出改進(jìn)策略和作出適當(dāng)反應(yīng),可以避免人為觀測(cè)的失誤和錯(cuò)誤 最佳補(bǔ)救時(shí)機(jī),以期獲取最大的經(jīng)濟(jì)效益。

2018 年中國(guó)智慧農(nóng)業(yè)市場(chǎng)規(guī)模突破 1300 億元,預(yù)計(jì) 2021 年將超 2000 億元,2016-2021 年年復(fù)合增長(zhǎng)率在 12%。

(6)智慧醫(yī)療

智慧醫(yī)療是醫(yī)療、衛(wèi)生及家庭健康系統(tǒng)的智能綜合體。近年來(lái),隨著新一代 信息技術(shù)的飛速發(fā)展和醫(yī)療資源需求不斷增長(zhǎng),智慧醫(yī)療市場(chǎng)需求不斷增加,市 場(chǎng)規(guī)模迅速擴(kuò)大,中國(guó)成為僅次于美國(guó)和日本的世界第三大智慧醫(yī)療市場(chǎng)。

一系列新興技術(shù)和產(chǎn)品的應(yīng)用,使得醫(yī)療工作者通過(guò)智慧醫(yī)療平臺(tái)可以遠(yuǎn)程問(wèn)診、開(kāi)藥和進(jìn)行手術(shù),同時(shí)基于大量醫(yī)療感測(cè)元器件的整合利用,患者的生理健康狀態(tài)可以實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程傳輸?shù)结t(yī)生面前,同時(shí)輔以精準(zhǔn)的治療建議,得以為患者提供更加優(yōu)質(zhì)、智慧的醫(yī)療服務(wù)。

先進(jìn)的高精度、高可靠的智能化傳感器產(chǎn)品或多參數(shù)檢測(cè)的系統(tǒng)集成產(chǎn)品,將成為智慧醫(yī)療的前端數(shù)據(jù)采集窗口,提供關(guān)鍵且重要的數(shù)據(jù)服務(wù)。

2018 年中國(guó)智慧醫(yī)療市場(chǎng)規(guī)模為 658.7 億元,2020 年突破千億元大關(guān), 預(yù)計(jì) 2021 年規(guī)模將達(dá) 1259 億元,行業(yè)將進(jìn)入智能化、高效化、規(guī)?;l(fā)展的高速增長(zhǎng)期

二、世界各國(guó)智能傳感器發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃

1、美國(guó)、歐盟

歐美發(fā)達(dá)國(guó)家將高端傳感器視為保持國(guó)家競(jìng)爭(zhēng)力優(yōu)勢(shì)的關(guān)鍵,如美國(guó)《先進(jìn) 制造國(guó)家戰(zhàn)略計(jì)劃》、歐盟《關(guān)鍵使能技術(shù)發(fā)展共同戰(zhàn)略》等都將高端傳感器列為重點(diǎn)發(fā)展領(lǐng)域。

傳感器件研究方面,美國(guó)通過(guò)國(guó)家納米技術(shù)計(jì)劃推動(dòng)基于納米技術(shù)的物理、 化學(xué)、生物傳感器研究工作,在《納米技術(shù)引發(fā)的重大挑戰(zhàn):未來(lái)計(jì)算》報(bào)告中將能自主運(yùn)行的智能大數(shù)據(jù)傳感器列為技術(shù)優(yōu)先領(lǐng)域之一。歐盟利用石墨烯旗艦 計(jì)劃推動(dòng)石墨烯傳感器的基礎(chǔ)研究工作。

傳感器應(yīng)用研究方面,美國(guó)通過(guò)國(guó)家制造業(yè)創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)框架下的數(shù)字化制造和 設(shè)計(jì)、集成光子、柔性混合型電子、智能制造、先進(jìn)機(jī)器人等制造業(yè)創(chuàng)新研究所 推動(dòng)工業(yè)智能傳感器、醫(yī)療傳感器、裝備狀態(tài)監(jiān)控傳感器、可穿戴傳感器、成像傳感器、基于感知模型的傳感器等新型傳感器的應(yīng)用研究。

歐盟利用未來(lái)工廠、 機(jī)器人等大型公私合作關(guān)系計(jì)劃以及應(yīng)對(duì)社會(huì)挑戰(zhàn)戰(zhàn)略領(lǐng)域下的相關(guān)醫(yī)療設(shè)備和護(hù)理機(jī)器人計(jì)劃,推動(dòng)工業(yè)智能傳感器;醫(yī)療傳感器;觸覺(jué)、視覺(jué)、嗅覺(jué)、聽(tīng) 覺(jué)傳感器;生物傳感器;化學(xué)傳感器等新型傳感器的應(yīng)用研究。

未來(lái)歐盟和美國(guó)分別計(jì)劃啟動(dòng)《量子技術(shù)旗艦計(jì)劃》和《國(guó)家量子行動(dòng)計(jì)劃》,超精密量子傳感器將成為競(jìng)爭(zhēng)的新焦點(diǎn)。

2、德國(guó)

德國(guó)是微機(jī)電系統(tǒng)和傳感器技術(shù)的領(lǐng)先者。早在 2006 年,德國(guó)首次發(fā)布的 《德國(guó)高技術(shù)戰(zhàn)略》中,就微系統(tǒng)、納米技術(shù)等列為 17 個(gè)現(xiàn)代技術(shù)創(chuàng)新范圍, 隨即投入了前所未有的資金和精力,以保持其國(guó)際領(lǐng)先的地位。

2015 年,德國(guó)發(fā)布工業(yè) 4.0 戰(zhàn)略,傳感器被描繪成信息物理系統(tǒng)的核心組件,包括加速度傳感器、氣壓傳感器電子羅盤等。

2018 年 9 月 5 日,德國(guó)聯(lián)邦內(nèi)閣通過(guò)了《高技術(shù)戰(zhàn)略 2025》,確定了德國(guó)未來(lái)研究與創(chuàng)新資助三大行動(dòng)領(lǐng)域的總共 12 項(xiàng)使命, 其中發(fā)展微電子、通信系統(tǒng)、材料、量子技術(shù)、現(xiàn)代生命科學(xué)和航空航天研究作 為加強(qiáng)德國(guó)未來(lái)能力的重點(diǎn)任務(wù)。

2020 年,德國(guó)傳感和測(cè)量技術(shù)協(xié)會(huì)(AMA) 在《傳感器技術(shù) 2022——讓創(chuàng)新互聯(lián)》報(bào)告中指出,傳感器技術(shù)是很多機(jī)器、 設(shè)備和車輛競(jìng)爭(zhēng)力的核心技術(shù),是提升其價(jià)值增值的手段。

與當(dāng)前快速發(fā)展的互 聯(lián)網(wǎng)一樣,傳感器的發(fā)展為其帶來(lái)機(jī)遇與挑戰(zhàn)。未來(lái)傳感器的先進(jìn)程度決定了機(jī)械制造、汽車、過(guò)程控制和制造領(lǐng)域的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。

3、日本

日本將傳感器技術(shù)列為十大技術(shù)之首、國(guó)家重點(diǎn)發(fā)展的六大核心技術(shù)之一。日本傳感器產(chǎn)業(yè)側(cè)重實(shí)用化和商品化,走的是先普及后提高,由引進(jìn)、消化、仿 制到自行改進(jìn)設(shè)計(jì)創(chuàng)新的路子。

2013 年,日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省啟動(dòng)了“傳感器技術(shù) 在社會(huì)公共服務(wù)中的應(yīng)用開(kāi)發(fā)項(xiàng)目”。同年 7 月,日本新能源產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合開(kāi)發(fā) 機(jī)構(gòu)(NEDO)公布了該項(xiàng)目委托研究機(jī)構(gòu)。

2015 年 7 月,日本召開(kāi)了“物聯(lián) 網(wǎng)升級(jí)制造模式工作組”會(huì)議,該工作組的目標(biāo)主要是,跟蹤全球制造業(yè)發(fā)展趨 勢(shì)的科技情報(bào),通過(guò)政府與民營(yíng)企業(yè)的同心通力合作,實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)日本制 造業(yè)的變革。

10 月 23 日,日本成立產(chǎn)學(xué)官合作組織“物聯(lián)網(wǎng)推進(jìn)聯(lián)盟”,從事傳感器技術(shù)的研發(fā)和測(cè)試。2017 年,日本內(nèi)閣會(huì)議通過(guò)第五期(2016~2020 年 度)科學(xué)技術(shù)基本計(jì)劃(以下簡(jiǎn)稱基本計(jì)劃),將微電子、材料等列為重點(diǎn)發(fā)展 領(lǐng)域。

4、韓國(guó)

韓國(guó)傳感器專門企業(yè)不多,2013 年韓國(guó)在全球傳感器市場(chǎng)的占有率僅 1.7%。為加強(qiáng)在物聯(lián)網(wǎng)(IoT)領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)力,韓國(guó)政府計(jì)劃,從 2015 年開(kāi)始,未來(lái) 6 年間將投資 1508 億韓元(約 1.3 億美元)支持推動(dòng)尖端傳感器培育事業(yè)。

同時(shí),韓國(guó)著力引導(dǎo)民間企業(yè)擴(kuò)大合作,加強(qiáng)與市場(chǎng)相連的策略性研發(fā)和生態(tài)圈建設(shè)。三星電子(Samsung Electronics)、樂(lè)金電子(LG Electronics)、SK Telecom 等大企業(yè),正在積極摸索與專門傳感器企業(yè)的合作方式,大力發(fā)展系統(tǒng)芯片事業(yè), 研發(fā)具有潛力的傳感器。

三、我國(guó)智能傳感器產(chǎn)業(yè)發(fā)展的機(jī)遇與挑戰(zhàn)

(一)面臨機(jī)遇

1、產(chǎn)業(yè)政策環(huán)境持續(xù)優(yōu)化

自 2006 年以來(lái),國(guó)務(wù)院、國(guó)家發(fā)改委、工信部等多部門都陸續(xù)印發(fā)了支持、 規(guī)范智能傳感器行業(yè)的發(fā)展政策,內(nèi)容涉及智能傳感器發(fā)展技術(shù)路線、智能傳感 器發(fā)展目標(biāo)、智能傳感器的應(yīng)用推廣等方面。

尤其是 2018 年中美貿(mào)易摩擦以來(lái), 多個(gè)行業(yè)單位、企業(yè)及產(chǎn)品遭受“制裁”“斷供”等無(wú)端行為,高端關(guān)鍵技術(shù)及 產(chǎn)品面臨“卡脖子”風(fēng)險(xiǎn)。特別是 2020 新冠肺炎疫情引發(fā)的產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈危機(jī) 直接深化了上述問(wèn)題的嚴(yán)峻性。

智能傳感器作為電子元器件,處于電子信息制造產(chǎn)業(yè)的前端和上游,是支撐電子信息產(chǎn)業(yè)的基石,也是保障產(chǎn)業(yè)鏈、供應(yīng)鏈安全穩(wěn)定的關(guān)鍵。

2021 年以來(lái),為加快我國(guó)電子元器件及關(guān)鍵配 套材料和設(shè)備產(chǎn)業(yè)發(fā)展,提升產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈現(xiàn)代化水平,促進(jìn)我國(guó)信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展,國(guó)家工信部印發(fā)《基礎(chǔ)電子元器件產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃(2021—2023 年)》,從發(fā)展方向、實(shí)現(xiàn)路徑、推廣市場(chǎng)以及配套方面,對(duì)基礎(chǔ)電子元器件產(chǎn)業(yè) 提出了規(guī)劃。

具體來(lái)看,針對(duì)新型 MEMS 傳感器重點(diǎn)向小型化、低功耗、集成 化發(fā)展,支持產(chǎn)、學(xué)、研合作。完善 MEMS 傳感器行業(yè)配套,優(yōu)化發(fā)展環(huán)境。

同年 9 月 10 日,工信部等 8 部門聯(lián)合發(fā)布《物聯(lián)網(wǎng)新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)三年行動(dòng) 計(jì)劃(2021-2023 年)》,明確到 2023 年,在國(guó)內(nèi)主要城市初步建成物聯(lián)網(wǎng)新型基礎(chǔ)設(shè)施,社會(huì)現(xiàn)代化治理、產(chǎn)業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型和民生消費(fèi)升級(jí)的基礎(chǔ)更加穩(wěn)固;創(chuàng) 新能力有所突破——高端傳感器、物聯(lián)網(wǎng)芯片、物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)、新型短距離通 信等關(guān)鍵技術(shù)水平和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力顯著提升。

此外,全國(guó)各省市也著力優(yōu)化產(chǎn)業(yè)發(fā) 展政策環(huán)境,相繼發(fā)布了加快智能傳感器及物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)園區(qū)建設(shè)的相關(guān)政策,目 前,上海、浙江、江蘇、廣東、北京等各地區(qū)均積極發(fā)展傳感器產(chǎn)業(yè)園區(qū),壯大新興產(chǎn)業(yè),加快數(shù)字經(jīng)濟(jì)的轉(zhuǎn)型升級(jí)。

2、行業(yè)市場(chǎng)需求日益旺盛

“十四五”,加快數(shù)字化發(fā)展、建設(shè)數(shù)字中國(guó)成為我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的一個(gè)重要目標(biāo)。

隨之,數(shù)字政府、數(shù)字經(jīng)濟(jì)、數(shù)字社會(huì)的建設(shè)步伐逐步加快,智能傳 感器作為感知外界信息并進(jìn)行信息化、數(shù)字化轉(zhuǎn)變的關(guān)鍵基礎(chǔ)部件,相應(yīng)地需求 也在進(jìn)一步被激發(fā)。

據(jù)中國(guó)信通院數(shù)據(jù),我國(guó)智能傳感器市場(chǎng)規(guī)模從 2015 年的 106 億美元上升至 2019 年的 137 億美元,產(chǎn)業(yè)生態(tài)逐漸趨于完備,設(shè)計(jì)制造, 封測(cè)等重點(diǎn)環(huán)節(jié)均有骨干企業(yè)布局。

2020 年,中國(guó)智能傳感器行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模將 在 148 億美元左右。同時(shí),國(guó)內(nèi)廠商智能傳感器總產(chǎn)值占比從 2016 年的 13%快 速提升到 2020 年的 31%,顯著高于行業(yè)增速,未來(lái)隨著國(guó)內(nèi)廠商技術(shù)持續(xù)迭代、 產(chǎn)品線進(jìn)一步豐富、市場(chǎng)認(rèn)知度持續(xù)提升,智能傳感器市場(chǎng)國(guó)產(chǎn)化率有望進(jìn)一步提高。

此外,物聯(lián)網(wǎng)在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用推廣,智能傳感器在其中的應(yīng)用越來(lái)越廣 泛。物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)等新興產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展將為智能傳感器行業(yè)帶來(lái)巨大發(fā) 展契機(jī)。中國(guó)智能傳感器行業(yè)前景廣闊,預(yù)計(jì)到 2026 年中國(guó)智能傳感器行業(yè)市 場(chǎng)規(guī)模將達(dá) 239 億美元。

3、行業(yè)科技創(chuàng)新步伐加快

科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力。國(guó)家“十四五”規(guī)劃綱要提出,堅(jiān)持創(chuàng)新在我國(guó)現(xiàn) 代化建設(shè)全局中的核心地位,把科技自立自強(qiáng)作為國(guó)家發(fā)展的戰(zhàn)略支撐。深入實(shí) 施科教興國(guó)戰(zhàn)略、人才強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略、創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略,完善國(guó)家創(chuàng)新體系,加快 建設(shè)科技強(qiáng)國(guó)。

當(dāng)前,全國(guó)上下深入學(xué)習(xí)貫徹“科技自立自強(qiáng)”的部署要求,扎 根各行各業(yè),致力于推動(dòng)全社會(huì)創(chuàng)新發(fā)展。

為發(fā)揮全國(guó)產(chǎn)學(xué)研資源優(yōu)勢(shì),加速智能傳感器創(chuàng)新發(fā)展,2018 年 6 月,在工信部指導(dǎo)下,國(guó)家智能傳感器創(chuàng)新中心成立,旨在圍繞關(guān)鍵共性技術(shù)研發(fā)和中試,聯(lián)合傳感器上下游及產(chǎn)業(yè)鏈龍頭企業(yè)開(kāi)展共性技術(shù)研發(fā),專注傳感器設(shè)計(jì)集成技術(shù)、先進(jìn)制造及封測(cè)工藝,布局傳感器新材料、新工藝、新器件和物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用方案等領(lǐng)域,形成“產(chǎn)學(xué)研用”協(xié)同創(chuàng)新機(jī)制,打造世界級(jí)智能傳感器創(chuàng)新中心。

目前,創(chuàng)新中心已建成智能傳感器公 共服務(wù)平臺(tái),測(cè)試服務(wù)能力主要包括 MEMS 加速度、MEMS 陀螺儀、壓力和紅 外等傳感器的測(cè)試標(biāo)定、可靠性測(cè)試、ESD 測(cè)試、產(chǎn)品失效分析、器件工藝分析等多方面功能。

其中,測(cè)試標(biāo)定服務(wù)以面向消費(fèi)級(jí)和汽車級(jí)芯片為主,已引進(jìn)設(shè)備包括加速度/陀螺儀和壓力傳感器測(cè)試標(biāo)定系統(tǒng)、高低溫環(huán)境類試驗(yàn)箱、示波器、分析儀、信號(hào)發(fā)生器等檢測(cè)設(shè)備。

此外,創(chuàng)新中心還聯(lián)合產(chǎn)業(yè)鏈上下游共同組建了智能傳感器聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室,研發(fā)傳感器關(guān)鍵共性技術(shù)與行業(yè)應(yīng)用傳感器融合系統(tǒng)解決方案,為傳感器的技術(shù)創(chuàng)新和標(biāo)準(zhǔn)化提供高效研發(fā)實(shí)驗(yàn)環(huán)境和產(chǎn)業(yè)合 作環(huán)境。

聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室已完成在智能駕駛、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、環(huán)境安全監(jiān)測(cè)、智慧家居、 智慧農(nóng)業(yè)、智慧醫(yī)療等領(lǐng)域的系統(tǒng)級(jí)解決方案展示及驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)室。

4、集成電路一級(jí)學(xué)科設(shè)立

創(chuàng)新是第一動(dòng)力,人才是第一資源。經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展,國(guó)內(nèi)智能傳感器產(chǎn)業(yè) 已經(jīng)積累了一大批人才,但與國(guó)際領(lǐng)先的國(guó)家和企業(yè)相比,國(guó)內(nèi)產(chǎn)業(yè)高端、專業(yè) 人才仍相對(duì)稀缺。

2020 年 12 月 30 日,國(guó)務(wù)院學(xué)位委員會(huì)、教育部正式印發(fā)通知文件,決定設(shè)置“交叉學(xué)科”門類(門類代碼為“14”)、“集成電路科學(xué)與工程”一級(jí)學(xué)科(學(xué)科代碼為“1401”)。

此前,集成電路專業(yè)屬于電子科學(xué)與技術(shù)下屬二級(jí)學(xué)科,改設(shè)為一級(jí)學(xué)科意味著將在學(xué)科建設(shè)、人才培養(yǎng)方案上具備更多自主性。而歸類于“交叉專業(yè)”之下,足見(jiàn)集成電路專業(yè)是一門多項(xiàng)學(xué)科交叉的復(fù)合科目。

未來(lái)集成電路專業(yè)有望引入更多技術(shù)方向,有望包容更多化學(xué)、物理、 數(shù)學(xué)方面的理論研究,拓寬集成電路專業(yè)的發(fā)展空間。隨著學(xué)科體系建設(shè)的日臻 完善,能加速培養(yǎng)起新一代半導(dǎo)體人才,在學(xué)成后為我國(guó)集成電路上下游產(chǎn)業(yè)鏈 輸送更新鮮的血液,有助于夯實(shí)智能傳感器先進(jìn)制造的發(fā)展基礎(chǔ)。

(二)存在的挑戰(zhàn)

傳感器不僅是未來(lái)工業(yè) 4.0 智能制造的支撐技術(shù),也是飛機(jī)、機(jī)器人、智能 網(wǎng)聯(lián)汽車等高端裝備的核心技術(shù)。

目前我國(guó)國(guó)產(chǎn)傳感器存在品種少、質(zhì)量較差、 制造工藝落后、缺乏先進(jìn)核心制造技術(shù)、科研成果轉(zhuǎn)化率較低等問(wèn)題,高端光電傳感器、接近傳感器、視覺(jué)傳感器光纖傳感器等高端傳感器國(guó)產(chǎn)化率低于 20%,?嚴(yán)重依賴進(jìn)口,已經(jīng)成為制約我國(guó)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的主要障礙之一。

1、產(chǎn)業(yè)規(guī)模偏小,龍頭企業(yè)不多

相比歐美、日韓等發(fā)達(dá)國(guó)家,我國(guó)智能傳感器研發(fā)起步較晚,國(guó)產(chǎn)傳感器 企業(yè)幾乎還是靠模仿外國(guó)先進(jìn)產(chǎn)品而維持運(yùn)營(yíng),且企業(yè)規(guī)模較小,除航天軍工用 途外,大多數(shù)產(chǎn)品無(wú)法進(jìn)入主流市場(chǎng)。

同時(shí)在中國(guó) 1700 多家的廠商中,約 80% 是從事銷售貿(mào)易業(yè)務(wù)的,獨(dú)立從事自主研發(fā)的企業(yè)偏少,龍頭企業(yè)不多,嚴(yán)重制約產(chǎn)業(yè)集聚效應(yīng)的發(fā)揮和智能傳感器產(chǎn)業(yè)的做大做強(qiáng)。

2、技術(shù)水平較低,先進(jìn)制造工藝不足制約產(chǎn)品性能

傳感器制造技術(shù)分為薄膜、MEMS 技術(shù),而其中最為核心的當(dāng)屬晶圓制造。但由于晶圓制造對(duì)工藝和設(shè)備要求非常高,國(guó)內(nèi)絕大部分廠商以無(wú)晶圓廠模式居多,委托國(guó)內(nèi)外專業(yè)晶圓加工企業(yè)代工產(chǎn)品。

盡管有華潤(rùn)上華、中芯國(guó)際、上海 先進(jìn)半導(dǎo)體等少數(shù)幾家具備晶圓加工生產(chǎn)線,但加工工藝的一致性、可重復(fù)性難 以完全滿足設(shè)計(jì)需要,且產(chǎn)業(yè)界尚缺失先進(jìn)的用于研發(fā)與中試的創(chuàng)新平臺(tái),導(dǎo)致 產(chǎn)品的良率和可靠性無(wú)法達(dá)到規(guī)模生產(chǎn)要求,無(wú)法形成產(chǎn)品推向市場(chǎng)。

總體來(lái)看, 我國(guó)智能傳感器由于缺乏先進(jìn)制造工藝,而無(wú)法實(shí)現(xiàn)好的設(shè)計(jì)迅速轉(zhuǎn)化為先進(jìn)產(chǎn) 品,走向市場(chǎng)并應(yīng)用,這一“卡脖子”環(huán)節(jié)極大地阻礙了我國(guó)智能傳感器產(chǎn)業(yè)的 健康發(fā)展。

3、產(chǎn)業(yè)自主可控程度低,高端產(chǎn)品和部件高度依賴進(jìn)口

目前,我國(guó) MEMS 市場(chǎng)中高端傳感器進(jìn)口占比達(dá) 80%,傳感器芯片進(jìn)口率 達(dá)90%。據(jù)專家估算,我國(guó)傳感器新品研制落后近10 年,而產(chǎn)業(yè)化水平落后10-15 年。

國(guó)內(nèi)智能傳感器產(chǎn)品在靈敏度、可靠性及新技術(shù)能力提升方面與國(guó)外相比還 存在較大差距,在中美貿(mào)易摩擦和新冠肺炎疫情持續(xù)影響下,智能傳感器國(guó)產(chǎn)化 進(jìn)程差強(qiáng)人意,發(fā)展日益艱巨。

4、研發(fā)人才短缺,研究成果落地轉(zhuǎn)化不足

長(zhǎng)期以來(lái),芯片、集成電路業(yè)界普遍流行“造不如買”“買不如租”等錯(cuò)誤 觀點(diǎn),致使中國(guó)在智能傳感器起步較晚,落后較多,人才的培養(yǎng)也跟不上行業(yè)的 發(fā)展,尤其是研發(fā)人才嚴(yán)重缺乏。

目前國(guó)內(nèi)研究傳感器的人才都集中在大中院校, 而據(jù)工信部的可靠數(shù)據(jù),這一部分的研究方案最后能落地的產(chǎn)品只有不到 10%。人才的斷板加上行業(yè)、產(chǎn)業(yè)、學(xué)界之間長(zhǎng)期形成的“信息鴻溝”,導(dǎo)致智能傳感器產(chǎn)業(yè)欠賬太多,未來(lái)形勢(shì)逼人。

四、推動(dòng)我國(guó)智能傳感器發(fā)展的建議

(一)強(qiáng)化國(guó)家戰(zhàn)略科技力量

強(qiáng)化國(guó)家戰(zhàn)略科技力量,有助于充分發(fā)揮多學(xué)科、建制化優(yōu)勢(shì)。圍繞智能傳 感器敏感材料、應(yīng)用軟件、先進(jìn)制造工藝等重大基礎(chǔ)問(wèn)題,集中重點(diǎn)高校院所及國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、技術(shù)創(chuàng)新中心等國(guó)字號(hào)平臺(tái)優(yōu)勢(shì)力量,加大重點(diǎn)領(lǐng)域科技投入力度,加快突破基礎(chǔ)軟硬件、先進(jìn)材料、核心零部件等方面的瓶頸制約,努力實(shí) 現(xiàn)關(guān)鍵核心技術(shù)自主可控。

同時(shí)要著眼長(zhǎng)遠(yuǎn)系統(tǒng)謀劃智能傳感器領(lǐng)域的重大項(xiàng)目布局,重點(diǎn)實(shí)施一批具有前瞻性、戰(zhàn)略性的國(guó)家重大科技項(xiàng)目,超前部署前沿技術(shù)和顛覆性技術(shù)研發(fā),為解決長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的“缺芯少核”問(wèn)題提供戰(zhàn)略性技術(shù)儲(chǔ)備, 支撐智能傳感器產(chǎn)業(yè)持續(xù)健康發(fā)展。

(二)推動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈與創(chuàng)新鏈深度融合

強(qiáng)化產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同創(chuàng)新。充分發(fā)揮國(guó)家體制機(jī)制優(yōu)勢(shì),構(gòu)建智能傳感器各細(xì)分 領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟,引導(dǎo)聯(lián)盟對(duì)內(nèi)企業(yè)間的協(xié)作、創(chuàng)新與聯(lián)動(dòng),匯聚產(chǎn)業(yè) 鏈上下游企業(yè),以及科研院所和高等院校等產(chǎn)學(xué)研用各方資源,加強(qiáng)溝通交流和分工合作,鼓勵(lì)建設(shè)產(chǎn)業(yè)集聚園區(qū),重點(diǎn)圍繞智能傳感器原材料、設(shè)計(jì)、加工制造、封裝測(cè)試、集成應(yīng)用等產(chǎn)業(yè)鏈關(guān)鍵環(huán)節(jié)部署創(chuàng)新鏈,重點(diǎn)支持基礎(chǔ)共性技術(shù)和關(guān)鍵核心技術(shù)的研發(fā)和創(chuàng)新,以產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)再造“強(qiáng)鏈”。

推動(dòng)智能傳感器新材料、新機(jī)理、新技術(shù)研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化,提升核心技術(shù)專利和高新技術(shù)產(chǎn)品的產(chǎn)出能 力,加快突破國(guó)外行業(yè)技術(shù)壁壘。

(三)夯實(shí)支撐研發(fā)創(chuàng)新的能力基礎(chǔ)

聚焦重點(diǎn)領(lǐng)域夯實(shí)創(chuàng)新能力基礎(chǔ)。充分利用整合現(xiàn)有創(chuàng)新資源,借鑒國(guó)家智 能傳感器創(chuàng)新中心經(jīng)驗(yàn)做法,在高校院所、企業(yè)集中地區(qū)加快培育一批智能傳感器研發(fā)實(shí)驗(yàn)室、工程中心、企業(yè)技術(shù)中心,以工業(yè)控制、智能網(wǎng)聯(lián)汽車、智能終端、環(huán)保等為重點(diǎn)服務(wù)領(lǐng)域,以傳感器、彈性元件、光學(xué)元件、專用電路為重點(diǎn)對(duì)象,發(fā)展具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的原創(chuàng)性技術(shù)和產(chǎn)品。

同時(shí),依托中國(guó)信息通信研究院等國(guó)家級(jí)科研機(jī)構(gòu)和創(chuàng)新平臺(tái),大力推動(dòng)公共創(chuàng)新平臺(tái)共建,積極導(dǎo)入新設(shè)計(jì),引入新工藝,加快產(chǎn)品轉(zhuǎn)化。

建設(shè)傳感器公共測(cè)試服務(wù)平臺(tái)和綜合信息咨詢服務(wù)平臺(tái),完善產(chǎn)學(xué)研用結(jié)合的科技成果轉(zhuǎn)化機(jī)制,建立健全科研機(jī)構(gòu)、高校院所創(chuàng)新成果發(fā)布制度,推動(dòng)科技成果轉(zhuǎn)化及產(chǎn)業(yè)化發(fā)展,加快國(guó)產(chǎn)化,使國(guó)產(chǎn)傳感器的品種占有率達(dá)到 70%-80%,高檔產(chǎn)品達(dá) 60%以上,加強(qiáng)制造工藝和新型傳感器及儀表元器件的開(kāi)發(fā),使主導(dǎo)產(chǎn)品達(dá)到和接近國(guó)外同類產(chǎn)品的先進(jìn)水平。

(四)深入推進(jìn)科技體制改革

建立健全科研項(xiàng)目組織模式。圍繞智能傳感器重大科研攻關(guān)項(xiàng)目,加快打破 傳統(tǒng)的科研項(xiàng)目組織模式,構(gòu)建包括“揭榜掛帥”、“軍令狀”、“里程碑式考核” 等新型模式,改革完善人才、帽子管理體系,深入推進(jìn)經(jīng)費(fèi)使用“包干制”試點(diǎn), 釋放科研人員創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活力和激情,加快突破行業(yè)關(guān)鍵“卡脖子”瓶頸問(wèn)題。

同時(shí)圍繞成果轉(zhuǎn)化、股權(quán)激勵(lì)、稅收等關(guān)鍵環(huán)節(jié),持續(xù)推進(jìn)體制機(jī)制改革,打破制 約科技成果轉(zhuǎn)化的瓶頸,在收入分配上激發(fā)科技成果對(duì)成果轉(zhuǎn)化的積極性。

此外, 還需加快推動(dòng)建立以大型央企、行業(yè)龍頭企業(yè)為核心的系統(tǒng)創(chuàng)新體系,充分發(fā)揮 企業(yè)在技術(shù)創(chuàng)新決策、研發(fā)投入、科研組織、成果轉(zhuǎn)化的骨干作用,打造成為引 領(lǐng)技術(shù)創(chuàng)新和聯(lián)合攻關(guān)的國(guó)家戰(zhàn)略力量,構(gòu)建以企業(yè)為主體、市場(chǎng)為導(dǎo)向、產(chǎn)學(xué) 研用深度融合的技術(shù)創(chuàng)新體系,提升科技資源和創(chuàng)新資源轉(zhuǎn)化能力。

(五)加快培育產(chǎn)業(yè)發(fā)展主體

一是加快培育產(chǎn)業(yè)發(fā)展主體,做大產(chǎn)業(yè)規(guī)模。搶抓新一代信息技術(shù)深度調(diào)整 戰(zhàn)略機(jī)遇期,結(jié)合《基礎(chǔ)電子元器件產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃(2021—2023 年)》,研究 出臺(tái)《智能傳感器產(chǎn)業(yè)三年行動(dòng)計(jì)劃(2021-2023 年)》等系列文件,做好頂層設(shè)計(jì)。

引導(dǎo)各地政府加快培育一批初創(chuàng)型、成長(zhǎng)型公司,做大做強(qiáng)一批深耕智能 傳感器設(shè)計(jì)、制造、封測(cè)和系統(tǒng)方案的龍頭骨干企業(yè),打造一批具有國(guó)際影響力 的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、知識(shí)產(chǎn)權(quán)、檢測(cè)認(rèn)證和創(chuàng)新服務(wù)的機(jī)構(gòu),做大產(chǎn)業(yè)規(guī)模,推動(dòng)我國(guó) 智能傳感器產(chǎn)業(yè)加快發(fā)展,支撐構(gòu)建現(xiàn)代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)體系。

二是深化國(guó)際合作,打造行業(yè)龍頭企業(yè)。瞄準(zhǔn)傳感器產(chǎn)業(yè)發(fā)展薄弱環(huán)節(jié),針 對(duì)市場(chǎng)需求明確、帶動(dòng)效果明顯的智能傳感器、MEMS 傳感器等領(lǐng)域,鼓勵(lì)國(guó)內(nèi)骨干企業(yè)、科研機(jī)構(gòu)進(jìn)一步加強(qiáng)與歐、美、日等傳感器產(chǎn)業(yè)發(fā)達(dá)地區(qū)的產(chǎn)業(yè)合作, 積極開(kāi)展技術(shù)交流、合作研發(fā)、人才培訓(xùn)等多種形式的國(guó)際合作。

尤其支持龍頭骨干企業(yè)向海外擴(kuò)張,收購(gòu)經(jīng)營(yíng)困難的老牌廠商,繼承其技術(shù)和產(chǎn)品優(yōu)勢(shì),瞄準(zhǔn)國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)需求,推動(dòng)前沿、高端傳感器項(xiàng)目的引進(jìn)落地。

支持國(guó)外企業(yè)在華合 資、合作建立新型智能傳感器研發(fā)中心,共同開(kāi)發(fā)面向中高端行業(yè)市場(chǎng)的新型智 能傳感器,服務(wù)國(guó)內(nèi)行業(yè)重點(diǎn)需求。

(六)做好人才培養(yǎng)與引進(jìn)

一是做好做優(yōu)行業(yè)高層次和技能人才培養(yǎng)。持續(xù)加強(qiáng)高校、科研院所傳感器 學(xué)科專業(yè)考核評(píng)估,重點(diǎn)圍繞行業(yè)基礎(chǔ)理論、關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題開(kāi)展前沿研究探索, 建立健全高層次專業(yè)人才的培養(yǎng)和就業(yè)機(jī)制。鼓勵(lì)高等院校、科研機(jī)構(gòu)根據(jù)需求和自身特色,聯(lián)合公共服務(wù)平臺(tái)和企業(yè),建設(shè)跨學(xué)科的智能傳感器綜合人才培養(yǎng) 基地,為企業(yè)輸送高層次工藝人才和技術(shù)創(chuàng)新人才。鼓勵(lì)高校示范性微電子學(xué)院 出臺(tái)激勵(lì)政策,推動(dòng)計(jì)算機(jī)、電子信息等人才培養(yǎng)向智能傳感器等微電子方向傾 斜。設(shè)立創(chuàng)新扶持基金,扶持前期研發(fā)創(chuàng)新。加強(qiáng)院所、大學(xué)槽向聯(lián)合,給科研 人員松綁,鼓勵(lì)創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)。

二是加強(qiáng)海外高層次人才引進(jìn)。鼓勵(lì)各地結(jié)合產(chǎn)業(yè)實(shí)際,加大高層次人才計(jì) 劃中微電子、智能傳感器等方面的比例傾斜,積極引進(jìn)海外領(lǐng)軍人才和高端技術(shù) 人才,持續(xù)優(yōu)化人才環(huán)境,構(gòu)建高端創(chuàng)新平臺(tái)載體,支持其參與相關(guān)院士工作站、 博士后工作站、技術(shù)中心、孵化創(chuàng)業(yè)中心等建設(shè),為我國(guó)智能傳感器發(fā)揮帶頭引 領(lǐng)作用,創(chuàng)新推動(dòng)產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。

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