傳感器與計算機、通信技術(shù)被稱為信息系統(tǒng)的三大支柱,我國傳感器行業(yè)發(fā)展從上世紀(jì)50年代開始,隨著傳感器升級換代,國家在1986年“七五”規(guī)劃中將傳感器技術(shù)確定為國家重點攻關(guān)項目,自此打開了國內(nèi)研究傳感器的實質(zhì)發(fā)展階段,形成了完整的傳感器產(chǎn)業(yè)鏈。
近年來,隨著智慧城市與物聯(lián)網(wǎng)的熱潮開始,傳感器技術(shù)對產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整與轉(zhuǎn)型升級發(fā)揮著重要作用,對于占領(lǐng)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的制高點具有十分重要的戰(zhàn)略意義。今天,我們來聽聽上潤精密儀器總工周永宏,講述我國傳感器的發(fā)展之路。
福建上潤精密儀器有限公司1991年創(chuàng)立,發(fā)展至今已有20余年,20年來上潤儀器為各行業(yè)輸送了一批批高質(zhì)量產(chǎn)品,其中,智能壓力傳感器、電磁流量計、溫度傳感器等產(chǎn)品成功獲得中國石油、中國石化一類物資供應(yīng)商資格,高精度硅壓力傳感器技術(shù)研究與產(chǎn)業(yè)化開發(fā)項目獲國家863計劃立項。
傳感器技術(shù)歷經(jīng)數(shù)十年的發(fā)展,到今大體可分為三代,第一代是結(jié)構(gòu)型傳感器,利用結(jié)構(gòu)參量變化來感受和轉(zhuǎn)化信號;第二代是在20世紀(jì)70年代發(fā)展起的固體型傳感器,這種傳感器由半導(dǎo)體、電介質(zhì)、磁性材料等固體元件構(gòu)成,利用材料的某些特性制成,如熱電、霍爾效應(yīng)等,也稱模擬式傳感器,也是目前占有市場最高份額的傳感器;第三代則是智能型傳感器,智能型傳感器是微型計算機技術(shù)與檢測技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物,使傳感器具有一定的人工智能,具有機電一體化、電路數(shù)字化、傳感器微型化等特點,同時具有自診斷、遠程通信等功能,這也是目前傳感器企業(yè)持續(xù)深耕的領(lǐng)域。
周永宏表示,我國傳感器行業(yè)整體處于發(fā)展階段,沒有形成氣候,傳感器最初是作為單獨的測量儀器來探測信息,隨著技術(shù)的發(fā)展與進步,傳感器也正逐步走向模塊化、微型化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化,傳感器技術(shù)的優(yōu)劣是衡量一個國家科技水平和是否處在國際戰(zhàn)略競爭制高點的重要標(biāo)志,也是發(fā)達國家高度重視和重點發(fā)展的核心基礎(chǔ)技術(shù)。
數(shù)據(jù)顯示,近年來我國傳感器市場需求持續(xù)快速增長,年均增長速度超過20%,專家預(yù)測,2021年我國傳感器市場或?qū)⑦_一百億美元,而目前我國大量傳感器仍然依靠進口,由此可見,發(fā)展傳感器技術(shù)已經(jīng)迫在眉睫。
周永宏表示,目前我國國內(nèi)高精度、高可靠傳感器研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化能力嚴(yán)重滯后于需求,技術(shù)水平相比國外有較大差距,產(chǎn)品一致性、可靠性水平比國外低1~2個數(shù)量級,產(chǎn)品的品種和系列大約是國外的30~40%,產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)化程度不足15%,這也導(dǎo)致高精度、高可靠傳感器嚴(yán)重依賴進口,從而被這些發(fā)達國家壟斷。
對此,周永宏指出,相比國外歐姆龍、GE、霍尼韋爾、西門子等知名傳感器公司,我國傳感器公司發(fā)展主要存在三方面不足,第一是創(chuàng)新能力弱,關(guān)鍵技術(shù)尚未突破;第二是產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不合理,品種少、系列不全;第三是企業(yè)能力較弱,多為中小型企業(yè),資金與實力不足。
在周永宏看來,形成這一現(xiàn)象的主要原因是因為傳感器的研發(fā)需要大量資金的投入而且研發(fā)周期長,此外在高端人才上的匱乏也是我國傳感器行業(yè)難成氣候的一大原因。
對此,周永宏建議從四點著手。一是加大核心技術(shù)研發(fā)和投入力度,注重自主知識產(chǎn)權(quán)保護;二是加強基礎(chǔ)材料研究,解決傳感器所需特殊材料問題;三是解決高精密制造設(shè)備,突破高性能傳感器制造難關(guān);四是引進、消化、吸收國外特種高精度、高性能傳感器,加強人才的引進。
此外,周永宏建議,目前我國傳感器企業(yè)主要集中在長三角地區(qū),并逐漸形成以北京、上海、南京、深圳、沈陽和西安等中心城市為主的區(qū)域空間布局。其中,主要傳感器企業(yè)有近一半比例分布在長三角地區(qū),其他依次為珠三角、京津地區(qū)、中部地區(qū)及東北地區(qū)等。在國家大力發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)與國家利好政策的支持下,其他區(qū)域的傳感器產(chǎn)業(yè)也將被帶動發(fā)展起來,本土傳感器企業(yè)也有望提升技術(shù)獲取更多的市場份額。