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行業(yè)新聞

被邊緣化的傳感器

2020-12-02

　　前段時間，科技日報發(fā)布了系列中國制造“卡脖子”技術(shù)文章，其中傳感器“居然”“榜上有名”。當時，就引發(fā)了不少圈外人士的熱烈討論，一個個小小的又無處不在的傳感器，怎么還成了高端“卡脖子”技術(shù)了呢？
　　如果各位還對國內(nèi)抗疫期間，紅外傳感器缺貨事件稍有記憶的話，大概也能理解一些。當時由于核心芯片依賴進口，廠商備貨不足，紅外傳感器徹底被“點爆”，完全跟不上市場需求。
　　據(jù)了解，我國中高端傳感器進口占比達80%，傳感器芯片進口更是達90%以上。事實上，與芯片“卡脖子”卡在明處不同，傳感器在中國的產(chǎn)業(yè)地位，基本上就是一個“黑戶口”，無人關(guān)注，更遑論舉全國之力來建設(shè)了。
　　當人們真正正視并走進產(chǎn)業(yè)中，不難發(fā)現(xiàn)傳感器在中國是一個極其矛盾體的存在。
　　千億級規(guī)模卻難見國產(chǎn)頭部廠商
　　醫(yī)療器械界的奇兵——達芬奇手術(shù)機器人有400多個傳感器；名聲大噪的波士頓動力狗，要實現(xiàn)自如地翻轉(zhuǎn)跳躍，則需要1300多個傳感器；博士公司推出的工廠協(xié)作機器人助手APAS，也內(nèi)置了上百個傳感器。
　　這個世界的智能制造步伐，半步都不能離開小小的傳感器。
　　據(jù)公開數(shù)據(jù)顯示，2019年全球傳感器市場規(guī)模已經(jīng)達到1521.1億美元(約合10646.2億元人民幣)，增長率為9.2%；其中，中國傳感器市場規(guī)模為2188.8億元人民幣，約占全球市場的20.56%，預計到2021年，該數(shù)值將提升至2951.8億元。
　　兩千多億的市場容量，放到哪都是一個重磅的存在。
　　詭異的是，在這么大的市場空間下，竟然鮮有國產(chǎn)巨頭冒出。排除消費電子、安防等領(lǐng)域，國產(chǎn)產(chǎn)值超過1個億的企業(yè)屈指可數(shù)。不僅頭部廠商少，其市場也長期游離在資本的視野外。在國家積極推進新基建的背景下，人工智能、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、邊緣計算等產(chǎn)業(yè)上下游成為“爆點”，不少實力廠商動輒上億的融資拿到手軟。
　　而作為無論是要實現(xiàn)人工智能還是萬物物聯(lián)的基石，傳感器一直“門庭冷落”，真正關(guān)注這一賽道的資本極其少，獲得融資的企業(yè)更是鳳毛麟角。僅「高工機器人」了解到的，2020年專注工業(yè)級精密傳感器廠商中也只是志奮領(lǐng)、海伯森等寥寥數(shù)家企業(yè)而已。
　　其融資規(guī)模也與火熱的人工智能企業(yè)相去甚遠。這與傳感器長期被忽略、市場對其缺乏正確認知有著莫大關(guān)系。
　　精密制造下的低附加值
　　傳感器是多學科、多技術(shù)、多領(lǐng)域的融合體，涉及物理、化學、生物基礎(chǔ)學科，涉及敏感機理、工藝技術(shù)、結(jié)構(gòu)設(shè)計、產(chǎn)成品測試、市場應(yīng)用等全產(chǎn)業(yè)鏈過程，幾乎與材料、機械、電子、數(shù)學、計算機軟硬件、測量、半導體等所有二級學科緊密相關(guān)。與此同時，傳感器生產(chǎn)工藝復雜、技術(shù)要點繁多、流程復雜，被成為“工業(yè)藝術(shù)品”。
　　清華大學精密儀器系教授董永貴曾公開表示，傳感器技術(shù)的研究需要比較長時間的投入，一款傳感器的研發(fā)，需要6年-8年才能走向成熟，中國的企業(yè)一般不能承受這么長的周期。
　　盡管傳感器本身技術(shù)含量高，但單只傳感器的價格一般不高。以疫情期間火熱的紅外測溫傳感器為例，其平時市場價格基本都在幾十塊的水平。
　　國內(nèi)外企業(yè)巨大的利潤反差
　　由于長期從事中低端產(chǎn)品，核心零部件不自主，導致國產(chǎn)傳感器廠商長期給人一種掙扎在低利潤甚至負利潤的印象。事實上，不掙錢并不是這個行業(yè)的真實情況。
　　日本基恩士傳感器公司，可以說是日本最掙錢的公司。其2019年營業(yè)額接近360億人民幣，利潤方面則達到了驚人的180億，利潤率超過50%，并且常年保持這一水平。
　　反觀國內(nèi)，36家傳感器上市公司，2019年其中40%的企業(yè)利潤率低于5%，共有12家企業(yè)出現(xiàn)利潤下滑情況，利潤為負的企業(yè)有4家。傳感器這種在中國幾乎沒有建樹的行業(yè)，卻被日本做成了真正的搖錢樹。
　　看到這一利潤上的巨大反差，我們不僅要問國產(chǎn)傳感器盈利為什么這么難？
　　以小博大，關(guān)鍵要有用量
　　對于國產(chǎn)，盈利的第一重困境首先應(yīng)該是來自供應(yīng)鏈。傳感器與其它普通元器件不一樣，它的芯片、陶瓷基板都嚴重依賴上游配套，而這些企業(yè)大部分分布在國外，國產(chǎn)傳感器尚未形成自己的閉環(huán)供應(yīng)鏈，原材料采購成本變得不可控。
　　傳感器是典型的以小博大的產(chǎn)品，需要足夠的出貨量才能保證企業(yè)的合理利潤。以機器人常用的六維力傳感器而言，海伯森總經(jīng)理王國安表示，目前市場一個六維力傳感器由于生產(chǎn)工藝、標定校準流程復雜，基本售價都在3～6萬之間。
　　而目前的工業(yè)機器人平均造價是12萬左右，這意味著如果新增一個六維力傳感器，客戶應(yīng)用成本要增加25%～50%，這將成為其在機器人應(yīng)用中真正落地的一個巨大障礙。
　　只有客戶用得起，并且用得多，傳感器廠商才能真正有錢賺。王國安認為，只有當批量應(yīng)用形成規(guī)模效益后，才能把六維力傳感器的成本降到可接受的程度；而這個量是以萬臺為單位，目前國產(chǎn)尚未有達到這一出貨量的企業(yè)。
　　拋開六維力傳感器這一類高端市場應(yīng)用，有業(yè)內(nèi)人士表示，在中低端領(lǐng)域，國產(chǎn)價格太便宜了，由于貨值低，撐不起大的產(chǎn)值讓企業(yè)做研發(fā)和市場，產(chǎn)品迭代-市場升級之間的閉環(huán)被割裂，企業(yè)陷入低價-低利潤的死循環(huán)。
　　明治傳感器總經(jīng)理唐可信表示，目前從事傳感器生產(chǎn)研發(fā)的大部分是小廠商，產(chǎn)品穩(wěn)定性保持差、研發(fā)底子薄決定了其生存空間非常有限。明治傳感器本身也有標準傳感器產(chǎn)品，但也一直在發(fā)力高端，基于多年的技術(shù)積累和人才隊伍建設(shè)，公司產(chǎn)能及銷售量處于穩(wěn)步攀升的階段中。
　　如果回歸到低利最核心的因素，技術(shù)無疑是根本。據(jù)了解，一個巴掌大小的日本陣列式傳感器能夠做到在10cm×10cm大小的基質(zhì)中分布100個敏感元件，并且能保持嚴格的均一、穩(wěn)定性，其售價達到10萬元，而國內(nèi)產(chǎn)品多為一點式的，一般100元一個。
　　鑫精誠總經(jīng)理吳浩表示，基礎(chǔ)材料和生產(chǎn)工藝是國產(chǎn)和國外傳感器廠商中的主要差距，而基礎(chǔ)材料事關(guān)整個制造業(yè)。
    長期躲在幕后的傳感器，看起無處不在，卻從未走入制造業(yè)的中心。如果失去了底層傳感器，何來數(shù)字工廠乃至智能制造。這個產(chǎn)業(yè)需要更多關(guān)注，需要更多的呵護，需要更多的同行者，才能改變這一現(xiàn)狀。正如王國安所呼吁的，希望更多優(yōu)秀的、敢為人先的機器人本體企業(yè)、系統(tǒng)集成商等客戶能夠給與國產(chǎn)高端傳感器更多的機會和支持，形成全產(chǎn)業(yè)鏈的合力，實現(xiàn)中國智能制造。
　　傳感器與其它制造業(yè)產(chǎn)品一樣，必須在批量中檢驗自身、而后完善自身，才能為產(chǎn)業(yè)下游客戶提供優(yōu)質(zhì)優(yōu)價的產(chǎn)品。


（文章來源：儀表網(wǎng)）


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