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傳感器產業發展關鍵詞聚焦:國產化、挑戰、機遇……

發布時間:2023-4-3 09:29    發布者:eechina
關鍵詞: 傳感器
來源:全球半導體觀察

傳感器是與通信、計算機技術并列的現代信息產業三大支柱之一,其產品種類繁多,應用范圍廣闊,隨著智能化、數字化等先進技術與新興應用不斷發展,傳感器價值不斷凸顯。國外機構指出,2020年全球傳感器市場規模約1700億美元,預計到2028年達到3428億美元,年均復合增速9.2%,其產業前景可見一斑。

全球傳感器市場由美系、日系與德系廠商主導,與國外龍頭企業相比,我國傳感器產業起步晚,存在關鍵核心技術能力自主性不強,價格偏高等痛點,亟待解決。因此,我國十分重視傳感器自主創新和產業生態建設。

與其同時,國內汽車市場正高歌猛進式發展,工業領域需求開始強勁,這也為傳感器應用帶來了極大發展機會。

當前國內傳感器產業發展狀況如何?全球傳感器產業又存在哪些機遇和挑戰?在3月29日召開的2023深圳國際傳感器與應用技術展覽會(Sensor Shenzhen)上,多家業界代表對傳感器產業發展做出了深度探討。

傳感器基本邏輯是迭代,國內廠商如何實現快步走?

“傳感器,包括芯片,它的基本邏輯還是迭代, 白電的特點,就是傳感器價值很低,但是量很大,回收成本很高,需要產品具有高可靠性。”

在當天的大會上,國家高端智能化家用電器創新中心(以下簡稱“國創中心”)傳感器研究院院長溫良恭談及了家電傳感器產業創新發展。

溫良恭表示,國創中心雖然有"國字號"的牌子,實際是企業化運營,主要目標還是要把家電產業的產品和新技術能盡快帶到家電產業來。

供應商想要進入一個家電主流企業的供應鏈體系,原來的路還是比較長的,比如一個新的器件、一個新的傳感器,簡單到一個液位傳感器,貨值可能較低。如果要想賣到家電,需要走很長的生產、驗證包括替代,很長的路。目前國創中心的使命是把一些新的、貨值相對比較高的供應鏈盡量拉通,縮短迭代的時間。

國創中心從兩個方面實現了創新發展:一是需求端,家電現在進入了智能家電時代,需要很多傳感感知能力。這些感知能力,作為家電企業,他們是不具備解決這樣感知的方案創新能力的。國創中心則可以歸納所有需求方比較具體的(包括形式、功能、成本等)需求;

二是從傳感器模組商或者芯片商角度來看,他們對自己的傳感器有非常深入的了解,但不清楚的是這枚傳感器如何在最后一公里能用到家電上。這需要從芯片、到模組、到后端的算法,有一系列的工作要做。從一個模組到最后真正放到高端的冰箱、洗衣機、空調里,國創中心幫他們走,走得更快。國創中心還有投資的部門,有好的項目以后,可以幫他們形成投資孵化。

車用傳感器前景好,質量與良率的要求非常高

傳感器需要很深的技術積累,中光電智能感測股份有限公司吳名清總經理指出,目前大陸傳感器公司做消費級別的產品發展還可以,但是做車規級傳感器產品,對質量與良率的要求非常高。這與晶圓廠的工藝,還有產品設計的可制造性、可量產性都有關聯,我們在車規傳感器這塊與歐美有一些落差,所以導致能做的廠家比較少。

中光電感測是少數已經實現量產的車用傳感器廠家,每年大概做千萬級別的數量,涉及壓力計與加速度計這兩款產品。

吳名清現場展示了車規級的加速度計所需的硅片,其指出一片6寸的硅片里面大概有1萬顆,每一顆芯片非常小,代表著公司的成本競爭力,大概是競爭對手一半左右的尺寸,公司每片良率可以做到95%以上,小尺寸、高良率,而且過車規,這是很大的競爭優勢。產品現在正在中國臺灣流片,今年也希望在中國大陸找流片廠合作。

據悉,中光電感測今年會在上海成立一個子公司,主要是做車用傳感器。

當前部分車規級芯片持續短缺,車用傳感器是否面臨產能壓力?對此,吳名清向全球半導體觀察表示,業界產能壓力還是非常大的。這幾年芯片都很短缺,緊縮的情況還將持續下去。目前是晶圓廠是挑客戶、挑產品來供應產能, 不過因為公司做的是車用傳感器,而且已經有一定的量產規模, 對晶圓廠來說,還是比較有未來前景的路線,所以他們會特別給公司比較好的產能支持。

未來工業傳感器增長速度將更快,高端傳感器國產化率待提升

深圳拜安傳感技術有限公司總經理劉喜斌在會上表示,“近三年受疫情影響,對工業市場影響比較大,但我們還是實現了30%以上的復合增長率。隨著國家對工業數字化的大力支持,未來工業傳感器的增長速度會更快。”

資料顯示,上海拜安傳感技術有限公司成立于2004年,是一家專業做MEMS光纖傳感器的企業。目前,公司規模有300多人,主要的領域包括新能源、智慧城市和工業智能裝備。拜安產品在上海東海大橋、雪龍2號極地科考船、國內61條城市地鐵線路、近千臺陸地和海上風力發電機、智能機場跑道和高速公路不停車稱重等領域廣泛應用。目前,也在拓展在生物醫療和半導體裝備、氫能等領域的應用。

展會上,拜安帶了三大系列主要產品:MEMS光纖傳感器、全光譜分析儀和工業軟件。還有兩個新產品:一個是用于油液金屬元素測量的高光譜油液分析儀,還有一個是實現工廠設備實時監測、狀態評價的智能電機健康監測系統。

上海拜安傳感技術有限公司產品經理劉英武介紹,相對于電來說,公司產品是光纖的,它是無源。有源跟無源的區別,有源是需要現場帶一個傳輸電纜,傳輸電纜在傳輸過程中對一些電池干擾、雷電的輻射影響特別大。但是無源,尤其是在傳感端不受電池干擾,不受雷擊干擾。因此,在惡劣環境下無源傳感器的穩定性和壽命更具有優勢,尤其適合在工業裝備中植入應用。

工業傳感器市場需求方面,劉英武表示,目前傳感器市場是非常大的,但是相對于高端傳感器來說,國產化率還比較低。拜安也會把產品不斷升級,更加智能化、高精度化,滿足更多的行業應用。

挑戰與機遇,消費級傳感器如何應對?

“消費的周期性很強,這本身是一個挑戰,也是一個機會,它會要求你有比較長久的布局,你才會有核心競爭力。”會上,美新半導體有限公司CEO盧牮談及了消費級傳感器遇到的挑戰與機遇,以及美新的自身應對之策。

盧牮指出,美新堅持IDM戰略,不停地在做Capex的投入,比如有一些核心的內功,包括測試,美新成熟產品的測試到今年年底為止可以自主完成。

測試本身決定了幾點:一是產品的成本,一是產品的性能和質量表現。公司看到投了這么多Capex以后,客戶端的反饋每年都會不一樣,他們表示貼完片以后的良率水平比日系廠商高,這也給公司提升了動力。同時,公司可以大幅度提升產品的競爭力。

盧牮進一步表示,消費永遠是這么一個循環,意味著你必須有量,你必須有布局,從產業鏈各個角度布局才可以形成一個優勢,形成一個正循環。目前美新幾大類的成熟產品,包括地磁、加速度,就是走在這樣一個循環里。

短期來看,行業難免產生各種各樣的錯配,因為它整個生產周期會有一定的時間,會比較長。比如當我們進入繁榮周期的時候,手里拿著便宜的物料,進入了高單價。同樣的,當走出這個周期的時候會面臨一個情況,拿著比較貴的物料,然后走進了一個單價下降的趨勢,但是所有這些事情只是短暫的。在整個周期完成了以后,最后拼的其實還是長期的布局,包括公司在方方面面做的準備。
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