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中国传感器的脖子卡在哪里?

中国传感器的脖子卡在哪里? 园区产业招商
2023-04-25
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导读:传感器是中国被卡脖子的“痛点”高科技产业,90%以上传感器芯片需要靠进口,这点甚至比芯片集成电路产业对外依赖

传感器是中国被卡脖子的“痛点”高科技产业,90%以上传感器芯片需要靠进口,这点甚至比芯片集成电路产业对外依赖度更高。

一卡,最致命的卡脖子节点:产品可靠性、稳定性低!

近几年国产传感器得到了较大的发展,不少传感器新品发布,部分传感器产品在关键性能参数上并不弱于国外大品牌相关产品。然而,国产传感器的问题不在参数,而是出在产品的可靠性、一致性、稳定性上,这才是许多大项目畏惧使用国产传感器的原因。

传感器虽然不起眼,却承担着关键的信息感知功能,在生产领域,这就要求传感器要准确、稳定。国产传感器参数上没问题,但常常出现用着用着就出问题了,或者不同批次的传感器又有所差异,许多莫名其妙的问题又产生了。

高端市场被国外垄断,高端传感器核心制造装备目前主要依靠进口,“小而散”的国内厂商靠自身积累很难进行设备和工艺更新,虽然具备一批自主研发的工艺和产品,但主要性能指标仍和国外差 1~2 个数量级,使用寿命 差 2~3 个数量级。

二卡,差距最大的地方:芯片研发能力较弱,核心技术缺乏

根据《中国传感器发展蓝皮书》披露,中国传感器芯片进口率高达90%以上,这也是我国传感器产业与国外先进水平差距最大的地方,中国做传感器的企业很多,但做传感器芯片设计的企业寥寥无几。

一种主流智能传感器芯片研发投入在10亿人民币左右,需要数十人的科研团队6~8年的积累,数千万只(甚至上亿只)以上产品批量生产规模才可能盈利。

三卡,产业化差距比技术差距更大:市场对接能力较弱,科研成果转化率较低

国内传感器生产企业与下游应用缺乏有效的衔接,国外先进企业已在市场上占据主导地位,很多系统集成商对国产器件没有信心。

从近年来全球主要国家的MEMS专利数量来看,中国以15%的申请量位列第三,仅次于美国和日本。可以看出,国内高校和科研院所对高技术的跟踪和对高技术附加值产品的研发能力尚可,在关系国计民生的重大项目上,国产传感器并未缺席。

四卡,一旦被卡或无法设计传感器芯片:无本土传感器设计软件,传感器算法不成熟

传感器设计软件价格昂贵,设计过程复杂、需要考虑的因素众多,目前国内尚无一套一套具有自主知识产权的成熟好用的传感器设计软件,Conventor、IntelliSuite、COMSOL、ANSYS等国外传感器EDA设计软件占领了整个中国市场。

同时,这也是中国目前工业软件产业羸弱的一个缩影,不仅传感器行业如此,工业设计、芯片设计等领域也大都使用国外的EDA软件。

五卡,国产最大劣势:低端重复同质化竞争!产品严重依赖进口,研制以仿制跟随为主

我国传感器依赖进口问题严重,国内传感器企业以跟仿国外同类产品居多,很多企业直接引进国外传感芯片进行封装加工,产品同质化严重,缺乏自主研发产品。

在应用上,国内下游应用广泛,市场需求拉动作用大。但目前国内智能传感器厂商多为新兴的 Fabless 初创公司,技术上以仿制跟随为主,自身技术和产品性能还难以获得手机、汽车等大型应用商的信任,产品进入中高端行列依然存在一定困难。

国内科技企业也常喜欢用国外传感器。自美国对华为实行制裁后,国内消费电子企业对应用国外传感器产品有所克制,并开始围绕产业链投资、扶持相关的传感器企业。

六卡,传感器产业最大弱点:企业规模较小、产品系列化程度低,难以形成规模应用

从全球传感器产业来看,传感器种类数量多、种类分散、独一门类市场规模小,是传感器产业的最大弱点之一,但我国传感产业的羸弱再次将这个弱点放大了。

我国传感器企业规模总体偏小,绝大多数属于中小型企业。根据《中国传感器发展蓝皮书》披露的数据,我国现有 1600 余家传感器企业中,产值过亿元的不足 200 家,约占总数的 13%。

传感器企业规模小,造成我国国内产品线较为单一,产品品种和系列约为国外的 30%~40%,标准化系列化程度较差的结果。

七卡,全球影响力几乎为0:国内半导体上下游羸弱,传感器IDM厂商稀少

中国国内半导体产业相对较弱,一定程度上也制约了国产传感器厂商的发展。传感器产业链包括芯片设计、晶圆制造、封装测试、软件与芯片解决方案、应用等方面,最为核心的当属晶圆制造环节,需要材料体系、工艺、设备和厂房 等的支撑。

在全球17家主流MEMS芯片代工厂,除了宝岛台湾的台积电、世界先进、联电等传统代工厂,中国本土只有赛微电子收购的位于海外瑞典的Silex入榜,再无其他本土MEMS代工厂入围,中国大陆本土传感器芯片产业对全球供应链影响力几乎为0。

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