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一文看懂国产传感器市场怪相及应用领域格局

2020-09-28 10:46
工采网
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传感器(transducer/sensor)是一种检测装置,能感受到被测量的信息,并能将感受到的信息,按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出,以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。广泛应用于环境监测、交通管理、医疗健康、农畜牧业、消防安全、生产制造、航空航天、电子产品、其他领域等。接下工采网小编和大家一起了解一下国产传感器市场怪现及应用领域格局。

传感器本是万物的五官,是眼睛是耳朵,是各种触觉。如此重要,却无人重视。那是为何?原因有六。

1、传感器容量不小,而国内头部玩家却很小

2019年中国传感器市场达到2200亿元,估计有1700多家企业,但产值超过1个亿的屈指可数,如南京诺威、宝鸡麦克、南京高华等。歌尔、瑞声靠着苹果手机强大的出货量,已经在声学传感器领域占住地盘。但其他领域,如手机、汽车、工控、可穿戴、物联网等,基本上都是国外品牌的市场。国内企业,基本都是土豆俱乐部。

2、传感器种类繁多,但这个市场很隐蔽

国外成型产品及在研种类共计近5万种,我国有6000多种。但传感器市场很少为人所知。其实这几年风生水起的智能制造、工业互联网、人工智能要落到实处,都离不开小小的传感器。手机、汽车更是传感器的大户。在这些方面,博世、瑞萨、英飞凌等占据主动。

3、民品怕断供,军工不怕断  

军工方面并不担心,因为军用传感器已经高度自主化,主要由于其采购可以不计成本。而如果到民用市场来竞争,那是既要拼规模,也要有性价比。如果功耗小一点,成本小一点,那就赢者通吃。因此民用市场的突破还是很艰难,也无法从军工市场获得支撑。两条隧道,各通一边,没有打通。其次国外掐脖子的方法也很隐蔽。日本横河跟重庆川仪,有一个合资公司,生产横河川仪的仪表。日本横河提供的谐振式压力传感器,这是最高精度的压力传感器。国内攻关一直未能攻克。横河川仪,就处于一种“通知性涨价、赏赐性供给”的状态,如果日本横河只提供1万只芯片与传感器,那么横河川仪只能做1万套设备。

4、中国成本优势还没有国外明显   

中国目前生产大部分都是低端传感器。而我国中高端传感器进口占比达80%,传感器芯片进口更是达90%。中国生产成本也很高,收入才几千万,如何舍得投入几千万的生产线?现在很多传感器厂家,还都是单干,手工装配很多。因为量上不去,1个月也只有5000只。根本没有规模效益。而博世、欧姆龙等早就把工厂设立在中国,成本优势同样巨大。而美德日又对中国传感器市场虎视眈眈,对市场份额看得很紧。中国一有进步,就会被国外品牌降价挤压。2010年日本欧姆龙一个光电接近开关要400元,而现在随着中国品牌的逐渐崛起,现在只需要60元。灵活降价,坚决保卫市场份额,是国外厂商常见的营销手段。这种方法,一直将国产品牌压制在面黄肌瘦线附近,很难翻身。

5、市场巨大,但融资最难

本来智能制造、人工智能大热,传感器终于应该迎来咸鱼翻身。但是,木有。这个市场是投资人不待见的企业。国外也是如此,在工业控制领域的施克光电传感器,是德国唯一一家上市的传感器公司。很多家族企业都是几百万、上千万欧元维持很久。国内由于认识不深,投资一直处于冷淡期。

6、质本高贵,奈何落地为草民

传感器是感知的第一道防线,是智能的源头。然而这个行业一直得不到重视。上世纪80年代初,国家科委主持的课题研究中,信息技术包括哪些技术?“传感器技术”引起了巨大的分歧。但最后因为体量太小,传感器被割掉了。这一晃,四十年都过去了,情况几乎没有变化。连个像样的传感器政策都没有。

虽然传感器市场很少为人所知。但是这几年风生水起的智能制造、工业互联网、人工智能要落到实处,都离不开小小的传感器。特别是随着技术研发的持续深入,成本的下降,性能和可靠性的提升,在物联网、移动互联网和高端装备制造快速发展的推动下,传感器的典型应用市场发展迅速如下图:

一文看懂国产传感器市场怪相及应用领域格局

1、在工业控制中的应用   

工业控制应用的传感器较为广泛,如使用于汽车制造、产品工艺控制、工业机械、专用设备以及自动化生产设备等等的各种测量工艺变量(如温度、液位、压力、流量等)、测量电子特性(电流、电压等)和物理量(运动、速度、负载以及强度)的以及传统的接近/定位传感器发展迅速。同时,智能传感器通过将人机连接,并结合软件和大数据分析,可以突破物理和材料科学的限制,并将改变世界的运行方式。在工业4.0的愿景中,通过端到端传感器解决方案和服务在生产现场复兴。它促进了更明智的决策,提高了运营效率,提高了产量,提高了工程效率并极大地提高了业务绩效。

2 、在电子产品中的应用   

传感器在电子产品中应用多见于智能穿戴、3C 电子,手机在应用领域占比最大。手机产量的大幅增长及手机新功能的不断增加给传感器市场带来机遇与挑战,彩屏手机和摄像手机市场份额不断上升增加了传感器在该领域的应用比例。

3、在环境监测的应用  

随着人类对环境质量的重视和关注, 在实际的环境检测过程中, 人们往往需要既可以方便携带, 又能够实现多种待测物持续动态监测的分析设备和仪器。借助新型的传感器技术,可用于监视农作物灌溉情况、土壤空气情况、家畜和家禽的环境和迁移状况、无线土壤生态学、大面积的地表监测等,可用于行星探测、气象和地理研究、洪水监测等。基于无线传感器网络,可以通过数种传感器来监测降雨量、河水水位和土壤水分,并依此预测山洪爆发描述生态多样性,从而进行动物栖息地生态监测。

4 、在交通管理中的应用   

在交通管理中利用安装在道路两侧的无线传感网络系统,可以实时监测路面状况、积水状况以及公路的噪音、粉尘、气体等参数,达到道路保护、环境保护和行人健康保护的目的。智能交通系统( ITS )是在传统的交通体系的基础上发展起来的新型交通系统,它将信息、通信、控制和计算机技术以及其他现代通信技术综合应用于交通领域,并将“人-车-路-环境”有机地结合在一起。在现有的交通设施中增加一种无线传感器网络技术,将能够从根本上缓解困扰现代交通的安全、通畅、节能和环保等问题,同时还可以提高交通工作效率。   

5 、在医疗健康中的应用   

国内外众多医疗研究机构,包括国际着名的医疗行业巨头在传感器技术应用于医疗领域方面已取得重要进展。如美国佐治亚理工学院正在开发具备压力传感器和无线通信电路等的体内嵌入式传感器,该器件由导电金属和绝缘薄膜构成,能够根据构成的共振电路的频率变化检测出压力的变化,发挥完作用之后就会溶解于体液中。近年来,无线传感器网络在医疗系统和健康护理方面已有很多应用,例如,监测人体的各种生理数据,跟踪和监控医院中医生和患者的行动,以及医院的药物管理等。

6、在家居生活中的应用   

无线传感器网络的逐渐普及,促进了信息家电、网络技术的快速发展,家庭网络的主要设备已由单一机向多种家电设备扩展,基于无线传感器网络的智能家居网络控制节点为家庭内、外部网络的连接及内部网络之间信息家电和设备的连接提供了一个基础平台。在家电中嵌入传感器结点,通过无线网络与互联网连接在一起,将为人们提供更加舒适、方便和更人性化的智能家居环境。利用远程监控系统可实现对家电的远程遥控,也可以通过图像传感设备随时监控家庭安全情况。利用传感器网络可以建立智能幼儿园,监测儿童的早期教育环境,以及跟踪儿童的活动轨迹。

7 、在农畜牧业中的应用   

农业是无线传感器网路使用的另一个重要领域。如“西北优势农作物生产精准管理系统”实施以来,主要针对西部地区优势农产品苹果、猕猴桃、丹参和甜瓜、番茄等主要农作物,以及西部干旱少雨的生态环境特点开展专项技术研究、系统集成与典型应用示范,成功将无线传感器网络技术成功应用于精细农业生产中。这个实时采集作物生长环境的传感网先进技术应用农业生产,为发展现代农业提供了新的技术支撑。

8、在消防安全中的应用   

由于建筑物不断进行修补,可能会存在一些安全隐患。虽然地壳偶尔的小震动可能不会带来看得见的损坏,但是也许会在支柱上产生潜在的裂缝,这个裂缝可能会在下一次地震中导致建筑物倒塌。用传统方法检查往往需要将大楼关闭数月,而安装传感器网络的智能建筑可以告诉管理部门它们的状态信息,并自动按照优先级进行一系列自我修复工作。随着社会的不断进步,安全生产的概念已经深入人心,人们对安全生产的要求也越来越高。在事故多发的建筑行业,如何保证施工人员的人身安全,以及工地的建筑材料、设备等财产的保全是施工单位关心的头等大事。

9、航空领域中的应用   

在航空领域,对安装组件的安全性和可靠性要求极高。这尤其适用于在不同地方使用的传感器。例如,火箭在起飞时,由于起飞速度非常高(超过4马赫或3000 mph),空气会在火箭表面和箭身上产生巨大的压力和作用力,形成极其苛刻的环境。因此需要压力传感器来监控这些作用力,以确保它们保持在箭身的设计限制范围内。起飞时,压力传感器会暴露于从火箭表面流过的空气中,从而测出数据。这些数据还用于指导未来的箭身设计,以使其更可靠、紧固和安全。此外,如果出现什么错误,压力传感器的数据还将成为极其重要的分析工具。再比如,在飞机装配中,传感器可确保非接触式铆钉孔测量,还有可用于测量飞机任务的起落架,机翼组件,机身和发动机的位移和位置传感器,可以提供可靠精准的确定测量值。

10、在其他领域/特殊领域中的应用  

无线传感器网络是当前信息领域中研究的热点之一,可用于特殊环境实现信号的采集、处理和发送;无线温湿度传感器网络以PIC单片机为核心,利用集成湿度传感器和数字温度传感器设计出温湿度传感器网络节点的硬件电路,并通过无线收发模块与控制中心通信,使之系统传感器节点的功耗低,数据通信可靠,稳定性好,通信效率高,可广泛应用于环境检测。

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