第二代是上70年代發(fā)展起來(lái)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,是利用材料某些特性制成。如:利用熱電效應(yīng)、霍爾效應(yīng)、光敏效應(yīng),分別制成熱電偶傳感器、霍爾傳感器、光敏傳感器。
第三代傳感器是正在發(fā)展的智能型傳感器,它是微型計(jì)算機(jī)技術(shù)與檢測(cè)技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物,使傳感器具有一定的人工智能。
二、國(guó)內(nèi)傳感器行業(yè)現(xiàn)狀
國(guó)內(nèi)傳感器一方面表現(xiàn)為傳感器在感知信息方面的落后,另一方面,則表現(xiàn)為傳感器自身在智能化和網(wǎng)絡(luò)化方面的技術(shù)落后。由于沒(méi)有形成足夠的規(guī)?;瘧?yīng)用,導(dǎo)致國(guó)內(nèi)的傳感器不僅技術(shù)低,而且價(jià)格高,在市場(chǎng)上很難有競(jìng)爭(zhēng)力。
中國(guó)大致從1980年以后開(kāi)始重視傳感器技術(shù)的研究。經(jīng)過(guò)多年的努力,在傳感器研究方面的發(fā)展水平還算是比較好的。但是,在產(chǎn)品化方面的技術(shù)進(jìn)步還不是很理想,很多傳感器技術(shù),其實(shí)國(guó)內(nèi)的實(shí)驗(yàn)室研究水平并不是很差,可惜未能充分利用,沒(méi)有轉(zhuǎn)化為進(jìn)入市場(chǎng)的成熟產(chǎn)品。
傳感器技術(shù)的研究需要比較長(zhǎng)時(shí)間的投入,一款傳感器的研發(fā),要6年-8年才能成熟,一般中國(guó)企業(yè)都承受不了這么長(zhǎng)的周期。中國(guó)企業(yè)更難以承受失敗,而傳感器的研究失敗的風(fēng)險(xiǎn)很高。
日本企業(yè)支持的研發(fā)中,很多形不成產(chǎn)品,但是企業(yè)能夠承受,10項(xiàng)中只要2項(xiàng)-3項(xiàng)能夠變成產(chǎn)品就行。相比之下,我們很多企業(yè)都是準(zhǔn)備去拿別人現(xiàn)有的東西。這種思路是有問(wèn)題的,包括我們總是希望引進(jìn)國(guó)外現(xiàn)成的、有自己項(xiàng)目的人才。都不準(zhǔn)備養(yǎng)魚,而是撈一條魚來(lái)。
相比于比較大型的儀器設(shè)備,傳感器在產(chǎn)品化過(guò)程中需要的投資一般不是很大,所以比較適合小型企業(yè)投資。在這方面,中國(guó)應(yīng)該是有優(yōu)勢(shì)的。然而,如果從另外一個(gè)方面考慮,這也是一個(gè)短處。
傳感器行業(yè)的一個(gè)特點(diǎn)是,傳感器本身技術(shù)含量高,但單只傳感器的價(jià)格一般不高。此特點(diǎn)導(dǎo)致的一個(gè)結(jié)果是,盡管傳感器的技術(shù)附加值高,但單純依賴傳感器很難形成可觀的產(chǎn)值。
一般來(lái)說(shuō),傳感器有點(diǎn)像中藥里的“藥引”,本身功能很重要,但真正形成規(guī)模還需要依賴整服藥劑才行。國(guó)外很多傳感器公司一旦在某種傳感器上有突破,很快會(huì)有相關(guān)的測(cè)量?jī)x器開(kāi)發(fā)出來(lái)。
另外,在中國(guó)的專利保護(hù)機(jī)制下,傳感器中辛辛苦苦研發(fā)出來(lái)的關(guān)鍵技術(shù),往往呈現(xiàn)一種“訣竅”性質(zhì),被抄襲后,很難說(shuō)清楚,企業(yè)也打不起官司。國(guó)內(nèi)雖然也有MEMS傳感器企業(yè),但都是委托加工,搞不好就被加工企業(yè)自己拿去做了,目前的企業(yè)創(chuàng)新體系有很大的問(wèn)題。
三、中國(guó)傳感器發(fā)展與國(guó)外差距
國(guó)內(nèi)傳感器廠商占據(jù)中低端市場(chǎng)從發(fā)展態(tài)勢(shì)看,國(guó)內(nèi)傳感器廠商有三種情況:
1、民營(yíng)或合資企業(yè)的產(chǎn)品占據(jù)了中低端市場(chǎng),傳統(tǒng)技術(shù)和裝備手段可以滿足絕大多數(shù)產(chǎn)品的制造要求,市場(chǎng)發(fā)展?fàn)顟B(tài)良好。除個(gè)別廠家在個(gè)別品種方面將國(guó)外生產(chǎn)的芯片拿到國(guó)內(nèi)封裝出相關(guān)產(chǎn)品、占據(jù)市場(chǎng)較大份額外,其他高端產(chǎn)品均是國(guó)外廠商在壟斷。
2、隨著物聯(lián)網(wǎng)等新興產(chǎn)業(yè)的興起,傳感器產(chǎn)業(yè)成為世界各國(guó)在高新技術(shù)發(fā)展中爭(zhēng)奪的一個(gè)重要領(lǐng)域。近年來(lái)我國(guó)傳感器產(chǎn)業(yè)快速增長(zhǎng),應(yīng)用模式也日漸成熟。但由于產(chǎn)業(yè)檔次偏低、技術(shù)創(chuàng)新能力較差,國(guó)內(nèi)傳感器產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)低端過(guò)剩、中高端被國(guó)外壟斷的市場(chǎng)格局。傳感器技術(shù)發(fā)展滯后已掣肘國(guó)內(nèi)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的順利推進(jìn)。
目前從材料、器件、系統(tǒng)到網(wǎng)絡(luò)我國(guó)已形成較為完整的傳感器產(chǎn)業(yè)鏈。在網(wǎng)絡(luò)接口、傳感器與網(wǎng)絡(luò)通信融合、物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)等方面取得較大進(jìn)展。但產(chǎn)業(yè)檔次偏低、企業(yè)規(guī)模小、技術(shù)創(chuàng)新能力差,很多企業(yè)只是引進(jìn)國(guó)外元件進(jìn)行加工,同質(zhì)化嚴(yán)重。而生產(chǎn)裝備落后、工藝不穩(wěn)定等造成產(chǎn)品指標(biāo)分散、穩(wěn)定性差。模仿產(chǎn)品在敏捷度方面也不盡如人意。在相對(duì)研發(fā)突出的領(lǐng)域,卻忽略了工業(yè)化基礎(chǔ)性開(kāi)發(fā),商品化開(kāi)發(fā)嚴(yán)重滯后。
目前我國(guó)傳感器產(chǎn)品約6000種左右,而國(guó)外已達(dá)20000多個(gè),遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了國(guó)內(nèi)市場(chǎng)需求。中高端傳感器進(jìn)口占比達(dá)80%,傳感器芯片進(jìn)口更是達(dá)90%,國(guó)產(chǎn)化缺口巨大。其中數(shù)字化、智能化、微型化等高新技術(shù)產(chǎn)品嚴(yán)重短缺。國(guó)家重大裝備所需高端產(chǎn)品主要依賴進(jìn)口。而涉及國(guó)家安全和重大工程所需的傳感器及智能化儀器儀表,國(guó)外對(duì)我國(guó)往往采取限制。外資企業(yè)產(chǎn)品占據(jù)國(guó)內(nèi)高端市場(chǎng)絕大多數(shù)的市場(chǎng)份額,并將會(huì)在今后很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)持續(xù)把持高端市場(chǎng),這種勢(shì)頭在短期內(nèi)不會(huì)得到根本轉(zhuǎn)變。