传感器的发展现状及如何突破瓶颈问题

传感器的发展现状及如何突破瓶颈问题

传感器是一个或多个装置，可以捕获指定的测量值，并根据一定的规律将其转换为可用信号。目前，传感器作为智能网络时代的重要基础，正处于快速发展阶段，工业市场前景广阔。

首先，传感器行业的发展水平

传感器具有小型化、数字化、智能化、多功能化、系统化、网络化等特点。传感器的开发过程基本上分为三个阶段，这三个阶段的代表性产品是结构传感器、固态传感器和智能传感器。详情如下：


资料来源：中国工商研究院汇编

1.传感器市场规模

2020年，中国传感器市场规模为2189亿元，同比增长12.7%。随着社会的不断进步，通过互联网的加强，传感器行业受到了越来越多的关注，未来随着相关扶持政策的出台，传感器行业市场有望出现。据估计，我国传感器市场规模将在2021达到2951亿8000万元，中国传感器市场规模将在2022进一步增加到3150亿元。


数据来源：中国工商研究院汇编

2.传感器下游应用的分布

目前，中国传感器广泛应用于传感器、工业制造、网络通信、消费电子和医疗电子等领域。数据显示，传感器在传感器空间中所占比例最高，为24.2%。其次，传感器在工业制造业中占21.1%，排名第二；网络通信、消费电子和医疗电子中的传感器分别占21%、14.7%和7.2%。


数据来源：CCID中国工商研究院汇编

3.传感器行业竞争格局

从竞争格局来看，我国传感器行业前五名占据国内传感器市场40%以上，行业竞争格局逐步成熟。


资料来源：中国工商研究院汇编

4.传感器公司的区域分布

目前，我国传感器企业的区域分布相对集中，主要集中在华东地区，占50%以上，约占全国企业总数的56.9%。其次，中南部地区的传感器公司占传感器公司总数的23.1%；华北和西北地区的传感器公司数量分别占8.4%和4.4%。


数据来源：CCID中国工商研究院汇编

第二，传感器行业的发展趋势

1.传感器集成和智能开发

传感器的集成分为传感器本身的集成和传感器及后续电路的集成。传感器本身的集成是指将许多相同类型的单个敏感元件集成到同一核心上的一维线性和二维阵列（面积）传感器中，以便传感器的检测参数可以从点到面实现，甚至可以用时间序列补充身体的多维图像，单参数检测可以转化为多参数检测。传感器与后续电路的集成是指传感器与调理、补偿等电路的集成，使传感器可以从单一的信号转换功能扩展到多功能，如放大、计算、干扰补偿等，实现水平和垂直。多功能扩展。

智能传感器是一种新型的传感器系统，它涵盖了多个学科，有着广泛的应用。智能传感器是指配备微处理器的传感器，它不仅可以进行信息处理和信息存储，还可以进行逻辑思维和推理判断的传感器系统。其主要部件包括主传感器、辅助传感器和微机硬件设备。表明传感器集成化、智能化是传感器发展的一大趋势。

2.传感器小型化趋势明显

传统传感器通常体积庞大，功能不完善，难以满足可穿戴设备和可穿戴设备等下游应用日益增长的消费者需求，导致应用领域有限。随着微电子、微机械和超精密加工等先进制造技术的发展，以及新材料的应用，传感器中的敏感元件、转换元件和调节电路的尺寸正在从毫米变为微米甚至纳米。同时，微型传感器在材料方面更加经济，这大大降低了制造成本。在降低成本和提高效率的趋势下，未来传感器的微型化趋势将更加明显。

3.工业传感器卡颈问题

在工业领域，传感器和科学仪器等许多产品都具有用剑封喉的功能。传感器作为智能的起点，是构建智能产业和智能社会的基石。根据未来工业研究院发布的一份报告，从2012年到2020年，我国将进入传感器技术和产业的快速发展时期。2019年，中国传感器市场规模超过2000亿元；预计中国传感器市场规模将在2021达到近3000亿元。

从实际应用的角度来看，所有军用、民用和工业传感器都存在一定的瓶颈问题，工业级传感器迫切需要解决。

首先，国内有大量传感器公司。目前有1700多家公司从事传感器的制造和开发，但规模不大。小公司占70%以上，年产值超过1亿的传感器公司不超过10%。“小公司”和“只有领导者，没有领导者”的模式上下游合作门槛高、成本高，产业发展尚未形成合力。其次，从物联网感知层的角度来看，传感器数据的采集和传输标准尚未统一。对于下游应用制造商而言，传感器的选择和使用存在一定的局限性，这也给工业应用平台的数据处理带来了一定的困难。

工业传感器的国内外产品差距最大。一方面受到国内垂直一体化的限制，产品的一致性和稳定性不够，另一方面与国内对传感器的漠视有关。在技术研究中，主机通常是领导者，传感器通常用作辅助角色。进口国外设备时，整台机器往往是进口的，而国产零件的机会很少。

大型和多样化的传感器产品通常由外国品牌控制，但差距中的困难留给了中国制造业。很难从这种定制的缺口中获得足够的利润。国外很多仪器传感器通常接受10000件以上的订单，基本上不接受定制。

国内市场形势不容乐观。在中高端传感器制造领域，我国在知识产权、设备和材料方面没有优势，成本仍然很高。目前，中国只有不到2000家具有一定规模的工业传感器制造商，其中许多制造商正挣扎在3000万收入的门槛上。许多传感器产品是小批量生产的，单个产品的开发成本仍然很高。目前，国内约有40家传感器相关上市公司，但没有一家能够成为其主营业务。

近年来，这种情况在一些地区逐渐发生了变化。中国制造业整体实力的增长也为国内传感器发展带来了新的开端。例如，随着苹果公司推出的高保真耳机TWS的广泛应用，声学传感器的开发也有所增加，目前只有一种。