機(jī)械工業(yè)儀器儀表綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)研究所所長(zhǎng)歐陽(yáng)勁松表示,新時(shí)期推進(jìn)我國(guó)傳感器產(chǎn)業(yè)發(fā)展,需要頂層規(guī)劃、系統(tǒng)布局,以行業(yè)應(yīng)用為驅(qū)動(dòng),加強(qiáng)關(guān)鍵核心技術(shù)研發(fā)、產(chǎn)業(yè)發(fā)展生態(tài)培育和人才梯度保障建設(shè),真正實(shí)現(xiàn)傳感器產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展。
(機(jī)械工業(yè)儀器儀表綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)研究所所長(zhǎng)歐陽(yáng)勁松)
新華財(cái)經(jīng)北京8月23日電 隨著新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的深入發(fā)展,傳感器作為感知信息和采集數(shù)據(jù)的重要手段,已成為實(shí)現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵核心。在當(dāng)前復(fù)雜的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)態(tài)勢(shì)下,我國(guó)需高度重視傳感器自主創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)生態(tài)建設(shè)。推動(dòng)傳感器產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展,需要研發(fā)創(chuàng)新、政策支持、產(chǎn)業(yè)培育、人才培養(yǎng)等多層面協(xié)同發(fā)力,才能補(bǔ)齊創(chuàng)新短板,擺脫高端進(jìn)口依賴,健全產(chǎn)業(yè)技術(shù)和產(chǎn)品體系,支撐我國(guó)制造強(qiáng)國(guó)、科技強(qiáng)國(guó)等目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。
當(dāng)前我國(guó)傳感器產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀如何?存在哪些問(wèn)題?今后應(yīng)該如何發(fā)展?在2022世界傳感器大會(huì)召開(kāi)之際,機(jī)械工業(yè)儀器儀表綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)研究所所長(zhǎng)歐陽(yáng)勁松對(duì)上述問(wèn)題發(fā)表了看法。歐陽(yáng)勁松現(xiàn)任科技部“十四五”國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“智能傳感器”重點(diǎn)專項(xiàng)編制組副組長(zhǎng)、工信部傳感器與智能化儀器儀表產(chǎn)業(yè)發(fā)展專家委員會(huì)秘書(shū)長(zhǎng)。
我國(guó)傳感器產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀如何?還存在哪些亟待解決的關(guān)鍵問(wèn)題?
歐陽(yáng)勁松:傳感器是一種將收集到的信息轉(zhuǎn)換成設(shè)備、系統(tǒng)、生物體能處理的信號(hào)的元件或裝置,是一切數(shù)據(jù)采集的入口以及智能感知外界的前端,是信息化時(shí)代各種智能體、數(shù)據(jù)資源形成的關(guān)鍵核心部件,在科研創(chuàng)新、國(guó)防建設(shè)、經(jīng)濟(jì)建設(shè)、社會(huì)發(fā)展、人民健康等各領(lǐng)域中的應(yīng)用“無(wú)處不在”。傳感器產(chǎn)品種類多、技術(shù)密集度高、產(chǎn)業(yè)影響范圍廣,美、德、日等國(guó)均將傳感器作為未來(lái)重大科技領(lǐng)域予以支持,這足以說(shuō)明它的重要性。近年來(lái),我國(guó)傳感器產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速、應(yīng)用模式日漸成熟,但對(duì)標(biāo)國(guó)外先進(jìn)水平來(lái)看,仍存在多方面的問(wèn)題。
一是關(guān)鍵核心技術(shù)能力自主性不強(qiáng)。隨著微電子技術(shù)的發(fā)展,傳感器制造工藝與IC芯片制造工藝兼容發(fā)展,有些微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)傳感器的工藝甚至比IC芯片工藝更復(fù)雜,同時(shí)智能傳感器的片上系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì)明顯。國(guó)內(nèi)工業(yè)級(jí)MEMS傳感器和變送器配套核心處理芯片絕大部分從國(guó)外進(jìn)口,我國(guó)只是零部件的集成裝配,不掌握核心知識(shí)產(chǎn)權(quán)。
二是掌握國(guó)際先進(jìn)技術(shù)不及時(shí)。傳感器技術(shù)、通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)是構(gòu)成信息科學(xué)技術(shù)的三大支柱,美、日、德、法、英等傳感器技術(shù)發(fā)達(dá)國(guó)家均十分重視該領(lǐng)域的頂層規(guī)劃設(shè)計(jì),且從上世紀(jì)80年代至今一直把傳感器技術(shù)列入長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展規(guī)劃和重點(diǎn)計(jì)劃之中,并采取嚴(yán)格的保密規(guī)定實(shí)施技術(shù)封鎖和控制,尤其是禁止關(guān)鍵技術(shù)對(duì)中國(guó)出口。不能深度知悉國(guó)際先進(jìn)水平較嚴(yán)重地影響了我國(guó)傳感器技術(shù)發(fā)展。
三是產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展基礎(chǔ)不牢靠。在國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)和科技部的大力支持下,我國(guó)智能傳感器技術(shù)研發(fā)初步展開(kāi),北京大學(xué)、東南大學(xué)、中科院等高校和科研院所已開(kāi)展技術(shù)研發(fā)。以中科院上海微系統(tǒng)所、蘇州微納產(chǎn)業(yè)園等為代表的科研機(jī)構(gòu)已建立起智能傳感器中試服務(wù)平臺(tái),傳感器配套軟件、設(shè)計(jì)、制造、封測(cè)等重點(diǎn)環(huán)節(jié)均有骨干企業(yè)布局,但本土企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力還較弱,跨國(guó)公司占據(jù)了85%以上的市場(chǎng)份額。
四是系統(tǒng)性布局發(fā)展刻不容緩。多年來(lái),國(guó)家自然科學(xué)基金、核高基、重大科學(xué)儀器設(shè)備開(kāi)發(fā)專項(xiàng)、制造基礎(chǔ)技術(shù)與關(guān)鍵部件專項(xiàng)、工信部產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)再造工程等均有項(xiàng)目支持,但一般以突破產(chǎn)品或某個(gè)關(guān)鍵技術(shù)為主,缺乏系統(tǒng)性布局。國(guó)家科技重大專項(xiàng)以重大戰(zhàn)略產(chǎn)品和重大工程突破為主,傳感器一般被當(dāng)作元器件種類之一,作為底層配套產(chǎn)品,難以獲得較大支持,從而出現(xiàn)總體型號(hào)趕超世界先進(jìn)水平,而作為核心器件的傳感器與世界水平差距巨大的局面。
可喜的是,科技部在“十四五”時(shí)期將“智能傳感器”作為完整的專項(xiàng)列入國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃。國(guó)家的高度重視,必將顯著提升我國(guó)傳感器產(chǎn)業(yè)在未來(lái)全球競(jìng)爭(zhēng)格局中的地位,有力支撐國(guó)家科技創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)升級(jí)和社會(huì)發(fā)展。
我國(guó)傳感器產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨哪些挑戰(zhàn)?
歐陽(yáng)勁松:總體來(lái)看,我國(guó)傳感器產(chǎn)業(yè)發(fā)展還面臨國(guó)外技術(shù)和市場(chǎng)壟斷、本土企業(yè)缺乏創(chuàng)新生態(tài)、技術(shù)本身的高門(mén)檻等方面的挑戰(zhàn)。
首先,國(guó)外傳感器技術(shù)發(fā)達(dá)國(guó)家以“技術(shù)壟斷中高端市場(chǎng),低價(jià)沖擊中低端市場(chǎng)”的策略長(zhǎng)期控制我國(guó)的傳感器行業(yè),國(guó)內(nèi)傳感器開(kāi)發(fā)企業(yè)單純從市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)角度難以擺脫國(guó)外壟斷,導(dǎo)致大企業(yè)有資金但不愿做,小企業(yè)有技術(shù)卻發(fā)展緩慢,“技術(shù)引進(jìn)-落后-再引進(jìn)-再落后”的行業(yè)現(xiàn)狀長(zhǎng)期存在,嚴(yán)重制約我國(guó)傳感器企業(yè)的創(chuàng)新能力,進(jìn)而影響重大裝備和工程的自我配套能力。
其次,國(guó)內(nèi)傳感器企業(yè)大部分以小微型企業(yè)為主,以單一傳感器產(chǎn)品開(kāi)發(fā)或傳感器單一開(kāi)發(fā)環(huán)節(jié)居多,企業(yè)創(chuàng)新缺乏足夠的人力、物力和工藝條件等資源配置,產(chǎn)業(yè)化基礎(chǔ)十分薄弱,企業(yè)創(chuàng)新生態(tài)難以形成,導(dǎo)致國(guó)內(nèi)傳感器企業(yè)對(duì)于高精度、高可靠性以及智能化的高端傳感器芯片基本依賴進(jìn)口,企業(yè)產(chǎn)品利潤(rùn)低,行業(yè)的人才吸引力下降,傳感器企業(yè)自主創(chuàng)新舉步維艱。
再次,傳感器產(chǎn)品尤其是高端的智能傳感器產(chǎn)品,所需智力密集度高,研發(fā)周期長(zhǎng),生產(chǎn)裝備前期投入高,對(duì)敏感機(jī)理、敏感材料、工藝設(shè)備和計(jì)測(cè)技術(shù)等基礎(chǔ)性技術(shù)依附性強(qiáng),產(chǎn)業(yè)投資受限于技術(shù)門(mén)檻高、投資回報(bào)周期長(zhǎng),國(guó)內(nèi)科研院所積累的傳感器基礎(chǔ)研究成果難以有效轉(zhuǎn)化,行業(yè)缺乏能夠掌握高端傳感器設(shè)計(jì)、加工、封裝、標(biāo)定以及測(cè)試等全鏈條技術(shù)能力的高技術(shù)企業(yè)。
眾所周知,我國(guó)芯片尤其是高端芯片的自主生產(chǎn)能力嚴(yán)重不足。芯片是傳感器的核心,傳感器產(chǎn)業(yè)發(fā)展與芯片息息相關(guān)。美國(guó)極力阻礙中國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)展,短期來(lái)看將在供給上導(dǎo)致芯片尤其是高端芯片供應(yīng)困難、傳感器自主發(fā)展受限;中期來(lái)看將在技術(shù)研發(fā)創(chuàng)新上受到限制,導(dǎo)致我國(guó)傳感器跟蹤世界先進(jìn)水平受阻;但長(zhǎng)期來(lái)看會(huì)加速我國(guó)芯片、傳感器產(chǎn)業(yè)的自主創(chuàng)新發(fā)展進(jìn)程,進(jìn)一步倒逼我國(guó)傳感器產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。
未來(lái)我國(guó)傳感器產(chǎn)業(yè)發(fā)展應(yīng)從哪幾方面發(fā)力?
歐陽(yáng)勁松:面對(duì)國(guó)內(nèi)外嚴(yán)峻形勢(shì),我們清醒地認(rèn)識(shí)到,推動(dòng)傳感器產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展刻不容緩。如何推動(dòng)傳感器產(chǎn)業(yè)發(fā)展,需要從研發(fā)創(chuàng)新、政策支持、產(chǎn)業(yè)培育、人才培養(yǎng)等方面統(tǒng)籌推進(jìn)。
第一,研發(fā)創(chuàng)新方面,要集中優(yōu)勢(shì)力量,持續(xù)支持聯(lián)合攻關(guān)。我們有必要發(fā)揮新型舉國(guó)體制優(yōu)勢(shì),集中國(guó)內(nèi)優(yōu)勢(shì)團(tuán)隊(duì),依托各類國(guó)家實(shí)驗(yàn)室、重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、創(chuàng)新中心等,開(kāi)展傳感器技術(shù)協(xié)同攻關(guān),通過(guò)持續(xù)的研發(fā)支持,科學(xué)有序地突破各環(huán)節(jié)的技術(shù)瓶頸,避免科研生產(chǎn)兩張皮,避免重復(fù)投入造成的資源浪費(fèi)。國(guó)外傳感器幾十年來(lái)主要被幾個(gè)發(fā)達(dá)國(guó)家的少數(shù)公司壟斷,我國(guó)相關(guān)產(chǎn)品要實(shí)現(xiàn)自主可控,在形成競(jìng)爭(zhēng)力之前還需要大量資金投入,開(kāi)展關(guān)鍵工藝裝備、關(guān)鍵工藝技術(shù)、關(guān)鍵原材料的研制。目前各單位各自為戰(zhàn),很大一部分都是在低水平重復(fù),浪費(fèi)大量的人力、物力、財(cái)力和時(shí)間。以我國(guó)電能表產(chǎn)業(yè)發(fā)展為例:當(dāng)年86型電能表的研究開(kāi)發(fā)由政府(原機(jī)械工業(yè)部)組織設(shè)計(jì)技術(shù)和制造技術(shù)攻關(guān),哈爾濱電工儀表研究所牽頭,行業(yè)骨干企業(yè)參加,全部研究成果由攻關(guān)團(tuán)隊(duì)共享,短短3年國(guó)產(chǎn)電能表技術(shù)就上了一個(gè)臺(tái)階,淘汰了落后的28型電能表,實(shí)現(xiàn)了制造企業(yè)、電力用戶、國(guó)家利益的多贏。與此相反,在一段時(shí)期電子式電能表的開(kāi)發(fā)和產(chǎn)業(yè)化則是各自為戰(zhàn),全國(guó)近百家企業(yè)各自投入巨大的財(cái)力和人力,都是從頭開(kāi)始,重復(fù)低水平開(kāi)發(fā)工作,不僅全行業(yè)的研究開(kāi)發(fā)投入較86型電能表高出一個(gè)量級(jí),產(chǎn)品質(zhì)量、抗干擾、抗攻擊能力等問(wèn)題多年得不到用戶認(rèn)可,許多企業(yè)效益滑坡甚至虧損。
第二,政策支持方面,要完善政策體系,政府要有系統(tǒng)性戰(zhàn)略。我國(guó)傳感器產(chǎn)業(yè)整體落后世界先進(jìn)水平,發(fā)展離不開(kāi)國(guó)家的政策支持和資金投入,國(guó)家及各級(jí)政府的高度重視、投入是傳感器產(chǎn)業(yè)補(bǔ)短向長(zhǎng)發(fā)展的根本保證。長(zhǎng)期以來(lái),傳感器一直被作為系統(tǒng)配套產(chǎn)品,政策上重視程度不夠。在當(dāng)前國(guó)際政策環(huán)境影響下,對(duì)于傳感器產(chǎn)品尤其是高性能兩用產(chǎn)品,國(guó)外將實(shí)行更嚴(yán)格的技術(shù)封鎖和禁運(yùn)措施。國(guó)家應(yīng)從學(xué)科體系、人才培養(yǎng)、研發(fā)投入、產(chǎn)業(yè)扶持等方面出臺(tái)有機(jī)銜接的各類政策,給予傳感器領(lǐng)域系統(tǒng)性支持。
第三,產(chǎn)業(yè)培育方面,要集中行業(yè)力量,構(gòu)建完整產(chǎn)業(yè)生態(tài)。傳感器需要出量值,與其他機(jī)電產(chǎn)品不同,產(chǎn)業(yè)鏈更加復(fù)雜,但是當(dāng)前產(chǎn)業(yè)鏈安全至關(guān)重要。從保障國(guó)家產(chǎn)業(yè)鏈安全角度,需要整體考慮材料、元器件、零部件、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)過(guò)程中的工藝、封裝、檢測(cè)、標(biāo)定、計(jì)量到質(zhì)量檢驗(yàn)設(shè)備開(kāi)發(fā)、系統(tǒng)集成、服務(wù),集中力量突破卡點(diǎn)堵點(diǎn)。圍繞行業(yè)發(fā)展的共性技術(shù)需求,建立傳感器行業(yè)創(chuàng)新體系,建設(shè)行業(yè)公共服務(wù)平臺(tái)及實(shí)驗(yàn)設(shè)施,開(kāi)展技術(shù)研發(fā)、檢驗(yàn)檢測(cè)、技術(shù)評(píng)價(jià)、技術(shù)交易、質(zhì)量認(rèn)證、人才培訓(xùn)等專業(yè)化服務(wù)。針對(duì)傳感器企業(yè)小散亂的特點(diǎn),要發(fā)揮平臺(tái)與標(biāo)準(zhǔn)化的作用,通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化把用戶對(duì)產(chǎn)品的要求固化,通過(guò)工藝方案、測(cè)試方法、試驗(yàn)方法的研究,建立第三方服務(wù)平臺(tái),通過(guò)政府+市場(chǎng)的方法把核心技術(shù)擴(kuò)散到企業(yè)中去。從市場(chǎng)主體來(lái)看,要培育專精特新傳感器企業(yè)。要發(fā)揮企業(yè)作為創(chuàng)新主體的優(yōu)勢(shì),引導(dǎo)用戶企業(yè)參與智能傳感器研發(fā),推動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈上下游協(xié)同創(chuàng)新,打造“大型龍頭企業(yè)+小而專的骨干企業(yè)”的產(chǎn)業(yè)布局,提升產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力和主機(jī)配套能力,并在具有引領(lǐng)和帶動(dòng)作用顯著的領(lǐng)域中重點(diǎn)推廣應(yīng)用,形成傳感器和主機(jī)協(xié)同發(fā)展的新格局。
第四,人才培養(yǎng)方面,要完善學(xué)科建設(shè),建立梯度人才培養(yǎng)體系。在科技和產(chǎn)業(yè)規(guī)劃中,要真金白銀地支持人才保障建設(shè)。美國(guó)專門(mén)設(shè)立有“芯片勞動(dòng)力和教育基金”,撥款2億美元用于相關(guān)人才培養(yǎng)。著力培養(yǎng)一批高水平傳感器領(lǐng)軍人才,注重培養(yǎng)一批傳感器創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)型科技人才;引導(dǎo)高等院校、中等專業(yè)學(xué)校和職業(yè)技術(shù)學(xué)校重視學(xué)科建設(shè),倡導(dǎo)企業(yè)與學(xué)校及科研機(jī)構(gòu)聯(lián)合開(kāi)展職業(yè)教育和在職培訓(xùn),形成多層次適用人才培養(yǎng)體系。營(yíng)造有利于鼓勵(lì)創(chuàng)新的研究環(huán)境,推動(dòng)優(yōu)秀創(chuàng)新人才群體和創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)的形成與發(fā)展,吸引國(guó)外及留學(xué)高級(jí)人才創(chuàng)業(yè)就業(yè)。
總之,傳感器產(chǎn)業(yè)在我國(guó)實(shí)施創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)戰(zhàn)略、推動(dòng)經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展的進(jìn)程中具有基礎(chǔ)性支撐作用。新時(shí)期推進(jìn)我國(guó)傳感器產(chǎn)業(yè)發(fā)展,需要頂層規(guī)劃、系統(tǒng)布局、久久為功,要聚焦發(fā)展中存在的短板問(wèn)題“對(duì)癥下藥”,要加強(qiáng)國(guó)際形勢(shì)研判和產(chǎn)業(yè)政策梳理,以行業(yè)應(yīng)用為驅(qū)動(dòng),統(tǒng)籌傳感器設(shè)計(jì)、制造、封裝、測(cè)試等技術(shù)及裝備發(fā)展需求和產(chǎn)業(yè)布局戰(zhàn)略,加強(qiáng)關(guān)鍵核心技術(shù)研發(fā)、產(chǎn)業(yè)發(fā)展生態(tài)培育和人才梯度保障建設(shè),真正實(shí)現(xiàn)傳感器產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展。(完)