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芯片揭秘 | 磁傳感器產(chǎn)業(yè)大揭秘,磁技術(shù)助力物聯(lián)網(wǎng)及工業(yè)應(yīng)用

2020/11/30
245
閱讀需 17 分鐘
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芯片揭秘主播幻實(shí)(左)對話

微傳智能科技(常州)有限公司董事長萬虹女士

大咖談芯?

在現(xiàn)代控制系統(tǒng)中,傳感器處于連接被測對象和測試系統(tǒng)的接口位置,是信息輸入的“窗口”,是萬物互聯(lián)的眼睛,是數(shù)據(jù)信息獲取的唯一功能器件,傳感器直接影響和決定系統(tǒng)的性能優(yōu)劣。

適合本土傳感器企業(yè)的發(fā)展路徑究竟是什么?面對國外巨頭公司的反撲,國內(nèi)傳感器企業(yè)又有何取勝之道?傳感器產(chǎn)業(yè)的發(fā)展又會(huì)讓哪些領(lǐng)域迸發(fā)新的機(jī)會(huì)?

本期節(jié)目我們邀請到微傳智能科技(常州)有限公司董事長萬虹博士,一起來聽聽這位擁有 20 多年工業(yè)界產(chǎn)品研發(fā)制造和應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)的磁傳感器專家如何解讀本土傳感器產(chǎn)業(yè)的發(fā)展之道。

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以下內(nèi)容由對話音頻整理

本期話題

● 本土傳感器產(chǎn)業(yè)賽道分析

●?應(yīng)對巨頭企業(yè)反撲,本土傳感器公司有何破解之道?

● 初創(chuàng)公司如何適應(yīng)本土“快市場”??

●?未來傳感器怎么做?集成一體是關(guān)鍵!

本土傳感器產(chǎn)業(yè)

賽道分析

幻實(shí)(主播)很多朋友對傳感器十分感興趣,讓我們做一期傳感器產(chǎn)業(yè)的專場。應(yīng)廣大粉絲朋友們的要求,本期我們也邀請到了一位資深的磁傳感器專家。

她有 20 多年工業(yè)界產(chǎn)品研發(fā)制造和應(yīng)用經(jīng)驗(yàn),涉及工業(yè)汽車和消費(fèi)電子諸多領(lǐng)域,擁有 60 多個(gè)國際專利,研發(fā)了全球首發(fā)的單芯片多軸 AMR 傳感器和單芯片 AMR-CMOS 集成傳感器,是世界級知名磁傳感器專家和 MEMS 運(yùn)動(dòng)傳感器融合與應(yīng)用專家。

這位重量級的嘉賓就是微傳智能科技(常州)有限公司的董事長兼總經(jīng)理萬虹博士,請萬博士先介紹一下自己。

萬虹(嘉賓)我叫萬虹,我的標(biāo)簽是智能傳感器行業(yè)的工作人員,在這個(gè)行業(yè)兢兢業(yè)業(yè)工作了 20 多年,沒有改行,比較專注。

幻實(shí)(主播)其實(shí),我今天帶了很多困擾來請教萬博士。我發(fā)現(xiàn)傳感器在國內(nèi)有一個(gè)奇怪的現(xiàn)象,它的市場規(guī)模很大,做大的企業(yè)卻很少。我發(fā)現(xiàn)很多公司,包括擬上市的格科微,或是已經(jīng)上市的歌爾股份、瑞聲科技等,他們很多都在與消費(fèi)電子產(chǎn)品共同成長。

但在一些工業(yè)市場和 IoT 的物聯(lián)網(wǎng)市場中,本土傳感器企業(yè)卻涉足不多,在這些領(lǐng)域內(nèi)的企業(yè)的銷售額也十分慘淡,您覺得是什么原因?qū)е铝诉@種現(xiàn)象。

萬虹(嘉賓)傳感器產(chǎn)業(yè)十分龐大,上到航天航空、高鐵汽車,下到消費(fèi)級電子產(chǎn)品,包括手機(jī)、玩具、家電等,各種智能設(shè)備里都有傳感器的身影。傳感器產(chǎn)業(yè)非常細(xì)分,不同應(yīng)用的測試參數(shù)、性能指標(biāo)等方面的要求都不一樣,所以很多時(shí)候企業(yè)都需要用定制化的產(chǎn)品來應(yīng)對每一個(gè)應(yīng)用。

傳感器所涉及的多數(shù)領(lǐng)域的產(chǎn)品體量并不大,企業(yè)需要通過長期耕耘,才能積累市場規(guī)模。我在 Honeywell 工作了十五六年,它是一家百年深耕傳感器領(lǐng)域的企業(yè),它所積累的經(jīng)驗(yàn)也十分深厚。反觀國內(nèi),相關(guān)公司運(yùn)營時(shí)間普遍都比較短,這也是我們的弱勢所在。

2016-2019 年全球四大應(yīng)用領(lǐng)域的智能傳感器市場規(guī)模

(圖源:中國信通院)

但是,傳感器在新型產(chǎn)業(yè)中的體量有許多比較大,越來越多的企業(yè)被這個(gè)賽道吸引。舉個(gè)例子,隨著智能手機(jī)的普及,其對單個(gè)智能傳感器的需求就可以達(dá)到幾億顆,對多種功能的智能傳感器需求也不斷增加。剛提到的幾家上市公司的產(chǎn)品基本也都是面向手機(jī)方向,當(dāng)他們的一兩個(gè)產(chǎn)品能在手機(jī)上投入使用,銷量就會(huì)立竿見影,他們的銷售額漲幅也比較大。所以微傳的定位就是聚焦以下兩方面:

第一,新型產(chǎn)業(yè)。微傳最近在積極推進(jìn)一個(gè)無線物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用項(xiàng)目:依靠埋設(shè)在路邊的磁傳感器和雷達(dá),加上電源NB-IoT 通訊實(shí)現(xiàn)城市智慧停車。這是一個(gè)在全球范圍內(nèi)都處領(lǐng)先地位的嶄新應(yīng)用,在中國被率先推出。

企業(yè)只把注意力集中在傳感器相關(guān)的產(chǎn)品上遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,與之相應(yīng)的解決方案也要涉及,這樣不僅能夠提高產(chǎn)品自身的價(jià)值,也能夠與新興產(chǎn)業(yè)共同成長。

第二,產(chǎn)品模塊化。雖然傳感器的每個(gè)細(xì)分領(lǐng)域都需要定制化產(chǎn)品,但這并不意味著研發(fā)新的產(chǎn)品都需要“從頭再來”。

企業(yè)要像積累 ASIC 里的 IP 一樣,對所研制的產(chǎn)品進(jìn)行技術(shù)積累、歸納總結(jié),通過將模塊快速組合來為不同產(chǎn)業(yè)的不同應(yīng)用提供快速的定制化產(chǎn)品。我們不僅要注重產(chǎn)品在電路端的表現(xiàn),還需要考慮產(chǎn)品與物理世界能夠互動(dòng),所以產(chǎn)品的定制化程度要求很高。在應(yīng)對不同動(dòng)作、不同參量的需求時(shí),產(chǎn)品模塊化后再進(jìn)行定制將會(huì)大大提高研發(fā)效率。

應(yīng)對巨頭企業(yè)反撲,

本土傳感器公司有何破解之道?

幻實(shí)(主播)就如您剛剛所說,傳感器應(yīng)用十分成熟的領(lǐng)域幾乎都被外企牢牢控制。日本企業(yè)歐姆龍多年前的一款開關(guān)售價(jià) 400 元,而在國內(nèi)公司也能做出同樣產(chǎn)品時(shí),售價(jià)已經(jīng)降到了 60 元。本土企業(yè)剛在技術(shù)上有所突破,國外企業(yè)又在價(jià)格上向他們施壓,這也令許多想進(jìn)入傳感器賽道的企業(yè)望而卻步。我覺得想要打入傳感器市場還是有不小的難度,面對國際上的一些老牌巨頭企業(yè)的反撲,您認(rèn)為本土企業(yè)應(yīng)該如何尋求出路?

萬虹(嘉賓)從 400 塊到 60 塊,可以看出傳感器產(chǎn)品的利潤特別高。我認(rèn)為,傳感器企業(yè)不能用其他傳統(tǒng)芯片企業(yè)的思維模式進(jìn)行布局。雖然之前有許多本土其它 IC 公司致力于做海外進(jìn)口產(chǎn)品的替代并獲得成功的案例,但我認(rèn)為,傳感器企業(yè)不能走傳統(tǒng)芯片 Pin-to-Pin 的替代路線。

就像我之前提到,單一品類的傳感器的產(chǎn)品體量并不大,老牌廠商也會(huì)在各自的細(xì)分領(lǐng)域“死守戰(zhàn)場”,如果企業(yè)單純走產(chǎn)品替代這條路,其所得體量和價(jià)值并不高。

傳感器產(chǎn)品應(yīng)該貼近應(yīng)用,產(chǎn)品定制化程度越高,那么與客戶的粘附性就越強(qiáng)。一旦與客戶需求牢牢綁定,那么就會(huì)占據(jù)大部的市場份額。尤其是本土有自主開發(fā)能力的廠家,就更需要發(fā)現(xiàn)市場、貼近市場,以此謀求更好的發(fā)展。

所以,我們應(yīng)該根據(jù)貼近市場的應(yīng)用快速進(jìn)行定制化產(chǎn)品的研發(fā),這才是面對國外企業(yè)反撲的破解之道。

全球傳感器市場地域分布格局

(圖源:前瞻產(chǎn)業(yè)研究院)

幻實(shí)(主播)您能不能舉例子具體說說怎樣才能做到貼近市場,提高市場粘合度?

萬虹(嘉賓)微傳最近在做液位計(jì)相關(guān)的應(yīng)用,傳統(tǒng)的方法是依靠機(jī)械的磁性開關(guān)來實(shí)現(xiàn),但是機(jī)械產(chǎn)品的貼片困難,使用壽命有限,貨源供應(yīng)不穩(wěn)定,成本也不夠低。微傳所做的就是用電子化磁傳感器替代液位計(jì)中的機(jī)械元器件。

在各種不同的液位計(jì)中,目標(biāo)磁體形狀也不盡相同,為了讓每一個(gè)產(chǎn)品都能正常工作,我們需要對應(yīng)用有非常深度的了解,然后才能知道需要做出怎樣的產(chǎn)品才能替代原本的機(jī)械元件,并在成本、性能等方面都優(yōu)于前者。如果在研發(fā)前不對應(yīng)用進(jìn)行深度挖掘,就不可能做出能夠替代機(jī)械開關(guān)的磁傳感器。

幻實(shí)(主播)在研發(fā)新產(chǎn)品之前,需要了解用戶的需求,再進(jìn)行針對性的設(shè)計(jì)。對于您剛剛的例子,我還有一個(gè)疑問:外資的企業(yè)為什么不采取這種思路進(jìn)行規(guī)劃?

萬虹(嘉賓)國外廠商也在做有相應(yīng)的事。但是中國市場大,應(yīng)用種類多,我們可以更及時(shí)挖掘和服務(wù)客戶,再加上成本優(yōu)勢,這樣國外廠商機(jī)會(huì)不大。在這個(gè)案例中他們并沒有針對這個(gè)市場進(jìn)行特定的產(chǎn)品研發(fā),而微傳經(jīng)過深入了解后,研發(fā)出了定制化的產(chǎn)品,最終實(shí)現(xiàn)了機(jī)械應(yīng)用的替代。

幻實(shí)(主播)長此以往,隨著產(chǎn)品不斷地替代,門檻就會(huì)提高,其他企業(yè)也就不能輕松跨進(jìn)這個(gè)領(lǐng)域。這也就是所謂地 Know-How 吧,今天又向萬博士請教了一些有關(guān)產(chǎn)品研發(fā)方面的技巧。

萬虹(嘉賓)傳感器與物理世界聯(lián)系密切,所以研發(fā)的產(chǎn)品需要考慮到整個(gè)應(yīng)用場景的方方面面。企業(yè)如果希望得到 100 個(gè)客戶,就要把 100 個(gè)客戶的應(yīng)用情況了解清楚,即使他們的需求在同一個(gè)應(yīng)用場景下,各個(gè)客戶的實(shí)際情況多多少少也會(huì)有所差別,摸清楚情況再著手研發(fā)才是上策。

初創(chuàng)公司如何

適應(yīng)本土的“快市場”

幻實(shí)(主播)之前,我認(rèn)為傳感器市場體量小,客戶散,需求細(xì),客戶雜,企業(yè)要想在這樣的 nich market 里夾縫中生存十分困難。聽了您的敘述后,讓人有種新的感受。這種模式在微傳創(chuàng)立之初就已經(jīng)踐行,還是您在創(chuàng)業(yè)過程中逐步摸索出來的?

萬虹(嘉賓)我剛回國時(shí),有過一段時(shí)間對中國市場進(jìn)行適應(yīng)和了解。我發(fā)現(xiàn)中國市場的客戶可能更需要廠商能夠提供一個(gè)整體的應(yīng)用解決方案。

中國是一個(gè)“快市場”,下游的研發(fā)人員不會(huì)花費(fèi)很多時(shí)間深入了解你產(chǎn)品的詳細(xì)應(yīng)用,下游的客戶最希望我們能夠提供整體解決方案和服務(wù)。國外的下游工程師都有比較豐富的行業(yè)工作經(jīng)驗(yàn),并且國外市場也沒有國內(nèi)市場節(jié)奏那么快,所以他們會(huì)有很多時(shí)間了解產(chǎn)品具體情況后再進(jìn)行研發(fā)。

在國內(nèi),如果傳感器企業(yè)能夠提供產(chǎn)品對應(yīng)的解決方案,那么下游客戶收到產(chǎn)品就能快速應(yīng)用。為此,微傳在進(jìn)行團(tuán)隊(duì)建設(shè)時(shí),設(shè)立了傳感器芯片設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)、電路信號處理的 ASIC 設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)、算法及應(yīng)用方案團(tuán)隊(duì),其中應(yīng)用方案團(tuán)隊(duì)人數(shù)占比很高。這既是替客戶完成任務(wù),也是對企業(yè)自身發(fā)展有利,擁有這樣完整的團(tuán)隊(duì)才能更好地服務(wù)國內(nèi)市場。

2014-2020 中國傳感器產(chǎn)業(yè)市場規(guī)模

(圖源:長城證券研究所)

幻實(shí)(主播)近幾年在國產(chǎn)替代的趨勢下,資本市場對本土一些小規(guī)模的傳感器企業(yè)也變得友善一些。您覺得半導(dǎo)體傳感器產(chǎn)業(yè)的資本市場目前是怎樣的狀況?對此又有什么建議或者呼吁?

萬虹(嘉賓)近年來資本市場確實(shí)對芯片、傳感器產(chǎn)業(yè)、底層材料等方面更加關(guān)注。根據(jù)微傳近幾年融資的情況來看,投資方需要對產(chǎn)業(yè)有深度的理解,不能僅從財(cái)務(wù)投資的角度衡量企業(yè),而要從產(chǎn)業(yè)角度出發(fā)。雖然回報(bào)周期會(huì)長一些,但得到的價(jià)值更高。傳感器是競爭門檻高,利潤高的行業(yè),現(xiàn)在也被許多投資者所認(rèn)可。

對于一家傳感器公司而言,世界范圍內(nèi)相關(guān)的競爭對手并不多,所以一定要把公司定位成為世界級的公司,并做好準(zhǔn)備迎接在全球范圍內(nèi)競爭。全球四分之一的市場在中國,這也是我們的優(yōu)勢所在。在“十四五”規(guī)劃中,傳感器也被定位成戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè),所以傳感器產(chǎn)業(yè)有望得到更多在國家層面上的支持。

如今是物聯(lián)網(wǎng)高速發(fā)展的時(shí)代,傳感器的重要性也日益顯現(xiàn),智能化產(chǎn)品必定是要依賴優(yōu)質(zhì)的傳感器才能實(shí)現(xiàn)高度智能。我覺得,傳感器憑借其核心性和復(fù)雜度,甚至可以獨(dú)立于集成電路成為一個(gè)專門的產(chǎn)業(yè)進(jìn)行扶持。

未來傳感器怎么做?

集成一體是關(guān)鍵!

幻實(shí)(主播)傳感器細(xì)分種類很多,在萬物互聯(lián)的時(shí)代,您比較看好哪些方向的應(yīng)用?

萬虹(嘉賓)傳感器涉及面十分寬泛,傳感器企業(yè)希望能夠探測到所有“有動(dòng)靜”的地方。世界各地?zé)o時(shí)無刻都在發(fā)生變化,就算是一些細(xì)微參數(shù)的變化,我們也希望將其掌握。

比如,磁傳感器聚焦運(yùn)動(dòng)傳感,包括橋梁的運(yùn)動(dòng)、山坡的運(yùn)動(dòng)、人體的運(yùn)動(dòng)、機(jī)器的運(yùn)動(dòng)等,凡是在運(yùn)動(dòng)的物體和控制都在其涉足范圍之內(nèi)。
環(huán)境測試相關(guān)的傳感產(chǎn)品,就像常見的溫度傳感器,它的涵蓋面極廣,包括人體測溫、元器件測溫、各地區(qū)的環(huán)境測溫等等。每一種傳感器都有其特色。

在當(dāng)前的狀態(tài),傳感器可能只是一個(gè)元器件,但我認(rèn)為當(dāng)傳感器發(fā)展到一定程度后,理想的產(chǎn)品是成為一個(gè)獨(dú)立的傳感節(jié)點(diǎn)。

微傳正在朝集成獨(dú)立的傳感節(jié)點(diǎn)方向上努力。把能源設(shè)備、探測所需的傳感器,處理信號的 MCU 以及通訊傳輸集成一體,實(shí)現(xiàn)小型化,多元化,無線化,客戶將十分方便地獲取傳感器數(shù)據(jù)而無需進(jìn)行復(fù)雜的適配和開發(fā),在有數(shù)據(jù)需求的地方隨裝隨用。

微傳目前在做的智慧停車就是集成一體的獨(dú)立傳感節(jié)點(diǎn)應(yīng)用,只要將我們的產(chǎn)品放入停車位事先打好的洞中,就可以實(shí)現(xiàn)完整的信號傳輸。目前微傳推出的產(chǎn)品體積還比較大,我們希望以后能夠有更多小型化的集成傳感器產(chǎn)品出現(xiàn)。

微傳傳感器芯片核心技術(shù)矩陣

(圖源:微傳官網(wǎng))

幻實(shí)(主播)非常感謝萬博士能夠做客芯片揭秘,最后您還有什么內(nèi)容想要和大家分享?

萬虹(嘉賓)微傳以技術(shù)為基礎(chǔ),是一家能夠?qū)崿F(xiàn)自主研發(fā)和營銷的成長型芯片公司。我們希望在中國市場上能夠陪伴我們的客戶長久地經(jīng)營下去,也請大家多多關(guān)注微傳的磁傳感器芯片產(chǎn)品和智慧停車相關(guān)的地磁產(chǎn)品。

微傳提供磁傳感器芯片,也提供多種業(yè)內(nèi)最先進(jìn)的傳感器解決方案,這些產(chǎn)品在市場上已經(jīng)廣受好評,我們十分歡迎更多客戶能夠來微傳實(shí)地考察。

幻實(shí)說

目前,全球產(chǎn)品化的傳感器種類約有 2.6 萬余種。國內(nèi)傳感器產(chǎn)值過億元的僅占企業(yè)總數(shù)的 13%,全國不足 200 家。很多人對傳感器帶有偏見和片面的認(rèn)識,缺乏國家戰(zhàn)略層面的認(rèn)知。

阻礙傳感器產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵問題還是在于技術(shù)和市場的孤島化、碎片化。這需要借助工藝規(guī)范化、產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化的生產(chǎn)體系,形成以敏感元器件為核心;網(wǎng)絡(luò)化、模塊化為創(chuàng)新主體;物聯(lián)網(wǎng)、智慧城市為應(yīng)用目標(biāo)的產(chǎn)業(yè)鏈架構(gòu)。

總體來說,傳感器系統(tǒng)在向微小型化、智能化方向發(fā)展,我國企業(yè)也仍有彎道超車的機(jī)會(huì)。我們希望更多的傳感器企業(yè)能夠在各自的細(xì)分領(lǐng)域中大放異彩,為大家呈現(xiàn)一個(gè)更加智能的萬物互聯(lián)世界。

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《芯片揭秘》是由艾新教育&茄子燴精心策劃的一檔科技新媒體欄目。欄目由茄子燴CEO曹幻實(shí)女士擔(dān)任主持人,謝志峰博士擔(dān)任主講人,特邀半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)內(nèi)從業(yè)者、參與者、見證者,通過對話展示嘉賓觀點(diǎn)、解讀行業(yè)發(fā)展趨勢,呈現(xiàn)產(chǎn)業(yè)人最真實(shí)的心聲,打造獨(dú)一無二的產(chǎn)業(yè)人自己的發(fā)聲平臺(tái)。