作為現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的前沿技術(shù),測力傳感器被視為現(xiàn)代信息技術(shù)的三大支柱之一,也是國內(nèi)外公認的最具發(fā)展前景的高科技產(chǎn)業(yè)。不過,當(dāng)力傳感器的春天來臨之際,中國公眾看到的似乎依然是外國半導(dǎo)體巨頭的盛宴。業(yè)內(nèi)認為,盡管中國力傳感器市場發(fā)展迅速,但國產(chǎn)傳感器技術(shù)與國際水平相比還存在一定差距。這一差距,一方面表現(xiàn)為力傳感器在感知信息方面的滯后,另一方面又表現(xiàn)為智能傳感器本身在網(wǎng)絡(luò)方面的技術(shù)滯后。
這些差距在中國力傳感器行業(yè)。
清華精密儀器系教授董永貴介紹說,中國對力傳感器技術(shù)的研究大概是從1980年后才開始的。通過幾年的努力,在力傳感器研究方面取得了相當(dāng)大的進展。但在產(chǎn)品化方面的技術(shù)進步并不理想,很多傳感器技術(shù),其實國內(nèi)的實驗室研究水平并不差,可惜沒能充分利用,轉(zhuǎn)化成成熟的產(chǎn)品進入市場。傳感器技術(shù)的研究需要較長時間的投入,一個傳感器的研發(fā),要6-8年才能成熟,一般中國企業(yè)承受不了這么長的周期,他說。在傳感器研究失敗的高風(fēng)險環(huán)境下,中國企業(yè)更難承受失敗。據(jù)董永貴此訪日本了解,日本企業(yè)所支持的研發(fā)項目,許多都是形不成的產(chǎn)品,但企業(yè)卻能承受,10項中只要有2-3項能變成產(chǎn)品就可以了。相反地,我們許多企業(yè)都準(zhǔn)備接受他人已有的東西。董永貴說,這樣的想法很成問題,我們一直希望引進國外現(xiàn)成的,有自己項目的人才。沒有人愿意養(yǎng)魚,只想撈一條魚。
與較大的儀器設(shè)備相比,力傳感器在生產(chǎn)線上所需的投資一般都不大,因此比較適合小企業(yè)投資。中國在這方面應(yīng)該占據(jù)優(yōu)勢。但是,如果從其他方面考慮,這也是一種弱點。
該行業(yè)的一個特點是,傳感器本身的技術(shù)含量很高,但是單個傳感器的價格通常不高。這一特點導(dǎo)致了傳感器雖然具有較高的技術(shù)附加值,但單靠傳感器卻難以形成可觀的產(chǎn)值。用董永貴教授的比喻來說,傳感器就像是中藥中的“藥引”,其本身的功能非常重要,但是要達到真正的成熟度,還需要依靠整服的藥物。外國許多傳感器公司一旦在傳感器方面有所突破,就會開發(fā)出相關(guān)的測量儀器。
并且,在中國專利保護機制下,傳感器企業(yè)苦心經(jīng)營的關(guān)鍵技術(shù),往往呈現(xiàn)出一種“訣竅”性質(zhì),被抄襲后,很難說清,企業(yè)也打不起官司。盡管國內(nèi)也有MEMS傳感器企業(yè),但都是委托加工,加工企業(yè)自己拿來做,加工企業(yè)自己拿來做,目前的企業(yè)創(chuàng)新體系存在著很大的問題。
2012年,一位國內(nèi)傳感器領(lǐng)域的前輩在一次會議上說,為什么中國傳感器產(chǎn)業(yè)不太好,就是缺少能到國務(wù)院來講課的領(lǐng)導(dǎo)人物,這個領(lǐng)域的研發(fā)時間長,顯性不足,本身就是微不足道的東西,以幾十年、幾百年前就能發(fā)現(xiàn)的物理現(xiàn)象為基礎(chǔ)。
學(xué)者指出,這種研究其實是非常艱苦的,比如,石油工業(yè)用來測量地震波的一種加速度傳感器,它是基于幾十年前蘇聯(lián)提出的原理,但直到蘇聯(lián)解體之后,這位專家才將其產(chǎn)品應(yīng)用到美國。
「越需要厚而薄的頭發(fā),差距就越大」,董永貴認為,目前差距有進一步拉大的趨勢。
國產(chǎn)傳感器在未來5年會有生死線?
近年來,中國傳感產(chǎn)業(yè)的整體發(fā)展規(guī)模不斷擴大,在汽車工業(yè)中有很大的應(yīng)用,其中包括在汽車輪胎上的應(yīng)用,在安全氣囊上的應(yīng)用,在底盤系統(tǒng)上的應(yīng)用,在發(fā)動機運行管理系統(tǒng)上的應(yīng)用,在廢氣與空氣質(zhì)量控制系統(tǒng)上的應(yīng)用和需求,在ABS上的應(yīng)用和需求,在汽車行駛安全系統(tǒng)上的應(yīng)用和需求,在汽車防盜系統(tǒng)上的應(yīng)用和需求,在發(fā)動機燃燒控制系統(tǒng)上的應(yīng)用和需求,在汽車定位系統(tǒng)上的應(yīng)用和需求,在汽車其他系統(tǒng)上的應(yīng)用和需求。除此之外,中國傳感器還在工業(yè)控制、環(huán)境保護、設(shè)施農(nóng)業(yè)、多媒體圖像處理等領(lǐng)域有了新的應(yīng)用,并在其他相關(guān)傳感器方面取得了新的進展。
中國傳感器產(chǎn)業(yè)2014-2018年預(yù)測與投資策略研究報告顯示,中國傳感器產(chǎn)業(yè)雖然發(fā)展迅猛,但也存在一些不利因素。比如,產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)薄弱,產(chǎn)品技術(shù)水平落后,科技與生產(chǎn)脫節(jié),產(chǎn)品種類少,企業(yè)產(chǎn)品研發(fā)能力弱等。而另一方面,國家不斷制定有利于傳感產(chǎn)業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略和政策,全年整機系統(tǒng)市場發(fā)展迅猛,新興技術(shù)的不斷推動也成了傳感網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的利器。
目前世界上大約有40個國家從事傳感器的開發(fā)和生產(chǎn)工作,研發(fā)、生產(chǎn)單位5000多家,產(chǎn)品達20000多種。我國從事傳感器研制、生產(chǎn)和應(yīng)用的企事業(yè)單位有1688家,其中從事MEMS研制、生產(chǎn)的有50多家,但規(guī)模較小,應(yīng)用領(lǐng)域不廣。
從國際市場來看,德國、日本、美國、俄羅斯等老工業(yè)國家的企業(yè)主宰著傳感器市場,不少廠家已實現(xiàn)了生產(chǎn)規(guī)模,有的企業(yè)年生產(chǎn)能力達數(shù)千萬甚至數(shù)億。與之相比,中國傳感器的應(yīng)用范圍還比較狹窄,更多的應(yīng)用還停留在基礎(chǔ)應(yīng)用,如工業(yè)測量和控制?;诖?,中國傳感器市場的競爭非常激烈。