來源:科技觀不止
從人類誕生至今,一直鍥而不舍的感知、思考和改造世界,傳感器的出現成為人類看清萬事萬物的“耳朵”和“眼睛”。
(資料圖片)
福布斯認為,當前,甚至今后幾十年內,影響和改變著世界經濟格局和人們生活方式的10大科技產品,傳感器列為10大科技產品之一。因為無論是智能制造還是智慧城市,智能前端所需要的態勢感知,都需要從傳感器開始。
01傳感器,難難難
國內傳感器市場巨大,預計到2023年,中國傳感器市場規模將突破3800億元。20世紀60年代,我國傳感器制造行業開始發展。1972年組建成立一批壓阻傳感器研制生產單位;1974年,研制成功實用壓阻式壓力傳感器;1982年,國內最早開始硅微機械系統(MEMS)加工技術和SOI(絕緣體上硅)技術的研究。
20世紀90年代以后,硅微機械加工技術的絕對壓力傳感器、微壓傳感器、呼吸機壓傳感器、多晶硅壓力傳感器、低成本TO-8封裝壓力傳感器等相繼問世并實現生產,傳感器技術及行業均取得顯著進步。
進入21世紀,傳感器制造行業開始由傳統型向智能型發展。由于智能型傳感器在物聯網等行業具有重要作用,我國將傳感器制造行業發展提到新的高度,從而催生研發熱潮,市場地位凸顯。不過,目前中國傳感器在飛速發展的過程中難逃三大難題。
一,賽道達到千億市值,但國內玩家數量不多,龍頭玩家更少。
中國傳感器的市場規模一直在增長,2020年中國傳感器市場規模超過2500億元,2021年,市場規模超過2850億元,到了2023年中國傳感器市場的規模更是達到了3800億元。可以說,傳感器的市場巨大,且非?;馃?。
從玩家數量上來看,截至2023年2月9日,中國智能傳感器行業注冊企業共有16875家,其中2019年新注冊企業數量創歷史高峰,達2762家,但市場參與者主要以中小型制造類企業為主。
國內傳感器也尚未出現傳感器“巨頭”。目前來看,作為蘋果供應鏈中的供應商,歌爾股份和瑞聲科技在聲學領域傳感器做的順風順水,但在手機、汽車、工藝控制和可穿戴、物聯網等領域,國內尚未出現頭部玩家。
也許是因為企業數量并不算多,中國傳感器發展是比較緩慢的,相對來說與國際上的差距也比較大。麥樂克公司董事長呂晶分享了兩個數據:“第一個是2007年時,中國中高端傳感器大概99%是進口的,到了2016年還有96%是進口的,現在中國自研已經突破了10%以上。也就是說從4%到10%,這個數字大約用了6年時間,但前面的十年只增長了4%?!?/p>
二,不賺錢成為國內傳感器企業問題。
傳感器種類豐富、繁多,全球產品化的傳感器種類約有2.6萬余種。傳感器的整體價格也在上升。IC Insights預計,2022年全球傳感器整體平均售價將比2021年高11%,成為20多年來較高的價格增長率。
但是,因為芯片無法自主,工藝研發投入巨大,加上紅海市場的激烈競爭,中國傳感器的利潤一直被壓低,智能傳感器并不是一個很賺錢的狀態。
一般來講,凈利潤一定程度上反應了公司業務的賺錢能力和發展前景,利潤越高,公司業務的價值越大。據統計,去年上半年,近40%的傳感器企業利潤率在5%以下,其中6家為負數。整體上看,2022上半年50家傳感器上市企業利潤總額為129.68億元,平均利潤為2.59億元,利潤中位數僅為8000萬元。超過一半(36家)企業上半年利潤不能達到平均數。
與之相對的是,日本傳感器企業基恩士,其毛利率能夠多年保持在55%以上,并且從不接受定制化產品。也就是說,利潤方面國內外出現了巨大的反差。
同濟大學教授白杰曾在接受采訪時表示:“執行傳感器層面要和國際巨頭抗衡的難度太大,因為已經形成了相對成熟的技術和市場?!睂嶋H上,一旦國內企業成功研制某一產品,國際巨頭就會大幅降低相應的產品價格。
在談到利潤差距的問題時,久好電子CEO劉衛東先生表示:“不光是傳感器行業,包括汽車在內的任何行業都是只要有我們自己做不好的地方,別人都是壟斷、暴利的?!?/p>
當國內做到一定程度,需要進行替代時,由于國外企業率先找到商機,國內企業就需要依靠成本優勢進行替代。劉衛東先生說到:“價格戰并不是國內企業愿意主動做的。一些擁有關鍵能力的企業會出現暫時的壟斷,他們的利潤更好,是客觀事實,這同樣也是國內企業需要追趕的?!?/p>
三,國內傳感器芯片研發能力弱。
根據《中國傳感器發展藍皮書》披露,中國傳感器芯片進口率高達90%以上,中國做傳感器的企業很多,但做傳感器芯片設計的企業無多。
一種主流智能傳感器芯片研發投入在10億人民幣左右,需要數十人的科研團隊6~8年的積累,數千萬只(甚至上億只)以上產品批量生產規模才可能盈利。而且傳感器芯片研究失敗風險較高,一般中小型的中國本土企業難以承受如此高的代價和風險,即使研發成功,也常常難以形成盈利規模的出貨量。
02中國傳感器的發展之路
中國傳感器的發展并非一朝一夕之功。
目前來看,民用、消費級中國傳感器有了一席之地。曾經,聲學傳感器都壟斷在美國樓氏的品牌之下,但隨著濰坊歌爾聲學大量耳機的出貨,它自然而然就向其中關鍵的MEMS傳感器(這種傳感器采用了一種與傳統機械加工完全不同的半導體工藝)發起挑戰。
美國行業2011年認為MEMS工藝已經成熟,可以廣泛推廣應用,確立并形成了傳感器產業圍繞MEMS工藝技術和應用兩大方向創新與突破。隨著,MEMS的發展,近四分之三的半導體傳感器銷售額來自利用MEMS技術制造的產品。MEMS器件現在已經占據全球傳感器總出貨量的54%。
盡管主動發動了大量的專利訴訟戰,樓氏依然是節節退后,中國聲學傳感器則是像一個兵團般的崛起。根據 Yole統計的數據,2020年,全球MEMS聲學傳感器市場份額排名前五位分別為歌爾微、樓氏、瑞聲科技、鈺太科技和敏芯股份,其中歌爾微MEMS聲學傳感器市場份額達32%。
在一個新興的領域,依靠著國內的巨大市場,中國傳感器總是能發揮出自己的優勢。不過,隨著去年的市場中,消費級傳感器的需求減弱。對于未來十年的下一個傳感器爆發點眾說紛紜,工業、汽車、健康紛紛入選。英飛凌大中華區生態總監王進筑認為是:“健康”。
王進筑表示:“隨著經濟、技術的發展,人們的生活水平越來越高,人的觀念也在變化,人的壽命也在增長。老齡化以后,出現很多健康問題,所以人們對健康的重視,對隱私、環保的重視,都是在有根本性深刻的變化?!?/p>
中國早在 2017 年便已成為全球第二大醫療器械市場,僅次于美國。隨著生命醫療和大健康的崛起,測量血壓、血糖等生物傳感器也在蓬勃發展。
以疫情中用到的醫療設備相關的傳感器為例,在額頭或手腕上測體溫的測溫計用的是紅外傳感器;醫院辦公室和病房的空氣控制系統會用到高精度壓差傳感器;疫苗、藥品等生產、儲藏運輸所需的設備離不開溫濕度傳感器。因此,對于流量傳感器、壓力傳感器、溫濕度傳感器等幾大類傳感器的需求大增。
目前國內專注于醫療領域傳感器的公司相對比較少有。國內廠商生產的壓力傳感器,多數都是常規的傳感器產品,以陶瓷材料為主的低端產品,產品結構相對單一。隨著健康領域傳感器的爆發,國內企業還需早做準備。
03總結
2017年業內就有人預測,2016年被迎來傳感器的高速發展。確實如預料的一樣,自2020年以后很多優秀的傳感器企業都在上市,迎來了發展機遇。
2022年專注傳感器及芯片技術的上市企業就有10 家,包括納芯微、經緯恒潤、思特威、奧比中光、奧迪威、晶華微、長盈通、基康儀器、燦瑞科技、云里物里等。
盡管,本土傳感器技術與世界水平相比仍存在很大差距,但國內傳感器也在急速發展。我們期待著,中國企業能夠在傳感器發展的春天中,獨領風騷。
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