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2019年中国传感器产业全景图谱

传感器作为现代信息产业的重要神经触角〧éソа,是新技术革命和信息社会的重要技术基础"火,广泛应用于各行各业╇。目前世界发达国家都大力布局传感技术产业╩③ㄜ〉,中国的传感器市场发展很快女,比如我国1400亿人民币的传感器市场∽㏕④,但本土高端传感器技术与世界发达国家水平相比仍存在明显差距プ,很多核心技术都掌握在国外企业的手里],因此还有较大的提升空间≯祝。

传感器产业链及发展历程概述

传感器是信息社会的重要技术基础│,它也是当前各发达国家竞相发展的技术ì㈡╗わΕ。目前☆,活跃在国际市场上的仍然是德国┢ⅶ╋、日本◎ㄒエ⒓み、美国等国家モ=⒚卐。相比而言ま~ゃ〩Э,我国的传感器产业发展较慢‰..тめΓ,80%以上的传感器都依靠进口┠。我国物联网发展一直无法突破≯きひ,缺乏“感知能力”正是一个重要原因夊。

传感器创业链大致可分为研究与开发→设计→制造→封装→测试→应用等环节⒍ルとろ。目前巜ΤㄛΙ╃,我国在传感器研发ТΤゆ、设计┇拾┒③е、代工生产氺τ拍ο、封装测试яㄜ、应用已形成完整的产业链ш〝ǘ∠甴。

图表1:中国传感器产业全景图谱

传感器产业的发展大体可分三个阶段:

第一阶段是20世纪50年代伊始㈤,结构型传感器出现еをヤ〤ㄤ,它利用结构参量变化来感受和转化信号ㄎРo;

第二阶段是20世纪70年代开始むじら夊,固体型传感器逐渐发展起来さセ分ìР,这种传感器由半导体╆Ⅳ、电介质⊥、磁性材料等固体元件构成αр拍′ど,是利用材料某些特性制成弎;

第三阶段是20世纪末开始┷パおゎ,智能型传感器出现并得到快速发展ō√。智能型传感器是微型计算机技术与检测技术相结合的产物℡Ьぐ┩,使传感器具有人工智能的特性き┺朤。

图表2:传感器行业发展历程

物联网时代标配′ャ│⑧,行业增速保持2位数

近年来タ肆アㄉ﹄,国务院Δ、工信部适〧Σ、发改委等纷纷出台物联网发展指导文件∩,2017年1月чРしオ⊥,工信部发布《信息通信行业发展规划物联网分册(2016-2020年)》ㄨǎ∠,明确指出我国物联网加速进入“跨界融合⒕⒁ウㄠ、集成创新和规磨恁尝(皑c;⒄?rdquo;的新阶段π弍ι,提出强化产业生态布局┲я、完善技术创新体系ャ、完善标准体系ㄚㄆ·⑼、推进规模应用Иīわ┷、完善公共服务体系弎υЭの┗、提升安全保障能力等六大重点任务╯┻,为我国未来5年物联网产业发展指明了方向せ。近几年中国物联网产业增速都在20%以上ā〕∴,2018年中国物联网市场规模超1.2万亿元┧日íゐ。

图表3:中国物联网产业“十三五”发展目标及2018年完成率

麦肯锡报告指出〔┇ㄕ,到2025年ホゴⅳēヵ,物联网带来的经济效益将在2.7万亿到6.2万亿美元之间┴,其中传感器作为物联网技术最重要的数据采集入口ㄋè,将迎来广阔的发展空间┬ォせギ。据中国信通院数据显示÷→,近年来中国传感器市场规模保持较快增长у,2018年达到1472亿元Π,同比增长13.2%かプ月Φ,近5年均保持两位数的增长率财叁℅。

图表4:2014-2018年中国传感器市场规模及增速(单位:亿元фНヴ,%)

根据传感器类型不同乚ㄛ,具体包括温度和湿度传感器曱、压力传感器〤ⅡΞめ、图像传感器╬╦〨ㄕ、光传感器├ùл、位置传感器℡уで、重力传感器等∮£。流量传感器ο、压力传感器ㄙΧ㏒〓№、温度传感器占据最大的市场份额┮零︼¤。

图表5:截至2018年中国传感器产品类型结构(单位:%)

国家政策支持ぶ亿,智能化发展优势明显

我国对MEMS传感器的研究虽然起步较晚ヲ,但重视程度深∫く╀,投入力度大┍囍,出台了《“十三五”国家科技创新规划》σā、《中国制造2025重点领域技术路线图》〡ⅹ、《十三五规划》тЛ、《智能传感器产业三年行动指南(2017-2019年)》/、《促进新一代人工智能产业发展三年行动计划(2018-2020年)》等多项政策文件まざⅥコ,从关键技术研发⑸Οˇ㎡、产业应用等多角度大力支持MEMS传感器的发展ㄞν。

图表6:中国智能传感器产业相关政策分析

技术方面гソㄤΣ,智能传感器肆、传感器集成应用ホě、智能感知②Λ◎╄、新材料传感器贰、传感器核心器件等技术是国家重点研究对象╡┫⑶﹄ダ;产品应用上㏑◤ト万∞,工业制造▲、数控机床ユ┮⑦々、机器人㎎∵、物联网木佰Η±、VR/AR等领域的传感器应用是收到我国政策的大力支持株厃}。近年来⑵ν,我国MEMS传感器持续保持快速增长ㄟㄋч,2018年市场规模为143.4亿元х’,同比增长了15.1%è。

图表7:2014-2018年中国MEMS传感器市场规模及其增速(单位:亿元や,%)

区域格局明显д∞~,形成四大产业聚集区

从产业链来看ΓЫ◤ト,我国智能传感器产业生态也逐渐趋于完备陆⑾нちě,设计制造氺ⅲ,封测等重点环节均有骨干企业布局κāЁ╭ē。这些传感器的生产企业主要集中在长三角地区οū!"δ,并逐渐形成以北京ピ┙、上海丂、南京ミジ亇Ν、深圳¥〝じカЩ、沈阳和西安等中心城市为主的区域空间布局╢╄。

图表8:中国MEMS传感器行业产品各区域分布结构

从企业分布来看╭,传感器企业主要分布在华东地区↗お┢、京津及东北地区М∞~⑷ヨ、珠三角地区ろづ、中西部地区四大产业聚集区ㄢ。其中ダ━ㄓ,华东地区传感器企业数量最多㊣ヵ社,约占全国企业总数的60%木,珠三角地区约占15.5%シ女,京津及东北地区约占16%ё,中西部地区约占8.5%ΩЬ。此外↑そ,传感器产业伴随着物联网的兴起と╟〡ㄎ,在其它区域ㄚ,如陕西⒅、四川和山东等地也逐步发展起来┽アㄜ)ì。

图表9:截至2018年中国传感器企业区域分布格局(单位:%)

行业集中度高㏄ミ┎,细分领域龙头显现

目前ふ▽コ,我国国内供给能力不足㈡áよ,艾默生◤ヮ┦、西门子夬㈣Ь男ゐ、博世οш█、意法半导体エⅶ②、霍尼韦尔等跨国公司占据超过60%的市场份额ㄍ′Тキк,特别是高端产品几乎全靠进口补给ㄧκЩⅰ,80%的芯片依赖国外Ⅵ;剩余的份额也只要集中在几家上市公司手中をしソ¨木,如歌尔声学Ⅴ⑹、水晶光电つヰⅲと、汉威电子ィⅵ、士兰微和金龙机电等5家公司шС,占领国内MEMS市场的40%以上╄;国内MEMS企业中70%的是中小企业ㄚ㈦а◤艾,产品主要集中在中低端⑸”は。

图表10:2018年国内MEMS传感器企业集中度(单位:%)

目前太オㄤ〔,在国内涉足MEMS的上市公司中╚コ丄,歌尔股份主要生产微麦克风な、汉威电子生产流量传感器中的气体传感器ㄌīСじ,苏州固锝шС¤パ、士兰微等企业生产加速度传感器ぐ╓甴ㄉ①;而晶方科技Ь、华天科技等则涉足MEMS芯片封装测试领域ぁ拍íё劳。

这些企业中〦Ⅷ,歌尔股份是微麦克风领域的龙头企业㏎|ビ━;苏州固锝子公司的加速度传感器销量中国第一★ャ;而汉威电子的子公司炜盛科技正在开展MEMS研究创新;⑨、目前已经取得了阶段性成果Э≮ポ⒗Θ,公司MEMS气体传感器已在小批量进行试产ぬ┷财ㄥ,适用于各类气体监测产品╉〤、智能穿戴设备等领域╊┵。

图表11:中国MEMS行业不同领域主要龙头企业分布情况

下游应用集中へ男ぽ┏Σ,三大领域占2/3

中国MEMS传感器市场的起步和发展与中国3C产品(包括计算机£、通信和消费类电子产品)及汽车电子产品保持快速增长デ┡、全球电子整机产业向中国转移密切相关Τэ┤ㄙご,而智能手机又是3C产品中MEMS传感器应用最为集中的领域η,因此中国MEMS传感器的市场构成以汽车电子和智能手机相关传感器为主┥┋㈦тて。分行业来看よ,消费电子目前是中国MEMS传感器最大的应用领域㏒ふЮ写,其次是工业控制和汽车电子ㄡ№П,三者合计占据总市场份额的75%以上◇。

图表12:2018年中国MEMS传感器主要应用领域市场份额(单位:%)

未来几年写ψ%,伴随着新产品和新应用在汽车电子ぢ∷ゴ、以智能手机和平板电脑为代表的3C产品和医疗电子中进一步渗透すぅ财ㄥъ,压力传感器Β∠╯ァ、加速度传感器╩ィ亿℃ま、微机械陀螺和麦克风等4类重要传感器之外ㄖ,主要应用于医疗电子的生物微流控系统和应用于智能手机的微镜阵列的市场份额也将进一步增加〝∪╦〨ㄕ。

产业寻求突破≡じ╉,与发达国家差异明显

物联网ぢ、云计算┾┽⒖、大数据む﹥、人工智能应用的兴起⒂ㄛ,推动传感技术由单点突破向系统化ョダ⑺、体系化的协同创新转变フチ⒒,并成为发达国家和跨国企业布局的战略高地ЯКけ⑶{。尽管中国传感器制造行业取得长足进步М,但与发达国家相比仍存在明显差距〉サ⒕。从全球市场看ッ┵柒きテ,美国⑶ξんぅ、日本毫、德国占据全球传感器市场近七成份额·ら,而中国仅占到10%左右Ц々ぉ优ㄖ。

图表13:2018年全球传感器市场地域分布格局(单位:%)

目前〢〞,我国已有1700多家从事传感器生产的企业╥ビ〦。但整体素质参差不齐壹ㄢ,小型企业占比近70%ǐ′≒,产品以低端为主朤⒒ǒ╞,高端产品自给率不足П,多为进口╳クⅪà。传感器的质量ふだテⅪ、价格┪女ㄊ〃、功能都是需要重点提高的方面◥こ┧。目前Φяぴ╫,我国传感器产业面临着以下问题}Тす╆。

图表14:中国传感器行业面临的主要问题

未来我国智能传感器行业发展趋势分析

——利好政策推动发展

近年来╨⑾㏄×,政府出台了《国家集成电路产业发展推进纲要》そぉ、《中国制造2025》ウⅴㄌ、《智能传感器产业三年行动指南(2017-2019)》等国家战略ヘ,推动了物联网及传感器的发展κι》,特别是推动智能传感器产业快速发展≈ヴ┑⑴¤。

——智能传感器是方向

传感器是用于采集各类信息并转换为特定信号的器件>佰と,而智能传感器是传感器集成化与微处理机相结合的产物╧ゾⅦ。智能传感器相对于传统的传感器具有很多优点ыз★チ,如通过软件技术可实现高精度的信息采集ψχ·;成本相对较低功能多样化┆ⅨΦ;同时具有一定的编程自动化能力⒔⒀㏕±ㄞ。

物联网新技术的发展プ┻⒁Δ,将整个世界带入到物联网时代╉┴⑻к,这是比信息时代更智能的新时代╬えギ。在发展物联网的过程中氺ⅲòМ,智能传感器扮演着不可或缺的角色ⅴ太ㄋН社。因为在物体进行信息交换过程中⑷ο≒ユǎ,首先要解决的就是要获取准确可靠的信息┊┉㈤`,而传感器是获取自然和生产领域中信息的主要途径与手段┻。

——推动传统产业升级

智能传感技术是智能制造和物联网的先行技术σù⊥,作为前端感知工具ше﹥┗,具有非常重要的意义γΖ∞,智能传感器技术在发展经济ゃは╈、推动社会进步方面的重要作用ㄔǖ々,是十分明显的βΕれ⒙ま。智能传感器作为广泛地系统前端感知器件╭,既可以助推传统产业的升级︼з★╈à,如传统工业的升级⒌、传统家电的智能化升级㈦ǒ∶ヲ;又可以对创新应用进行推动′фさ,比如机器人セェ、VR/AR(虚拟现实/增强现实)●ぐ╁、无人机よぴあㄥ◢、智慧家庭夬、智慧医疗和养老等领域≯るヰィ。

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