中国电子技术标准化研究院-2019版智能传感器型谱体系与发展战略白皮书-2019.9-54页_3mb

报告摘要

智能传感器型谱体系与发展战略总结

核心内容

本白皮书由工业和信息化部电子信息司指导，中国电子技术标准化研究院主编，旨在梳理我国智能传感器的发展现状，构建型谱体系，提出发展战略建议，以推动智能传感器产业的快速发展。智能传感器作为现代信息产业三大支柱之一，具有感知、分析和通信功能，是智能制造、工业互联网、车联网、智慧城市等领域的关键支撑。

主要观点

智能传感器技术已进入第三代，实现感、知、联一体化，具备小型化、网络化、数字化、低功耗、高灵敏度和低成本等特性。
全球智能传感器市场发展迅速，2016年市场规模为258亿美元，预计2019年将达378.5亿美元，年均复合增长率13.6%。
欧美日等国家在智能传感器领域技术领先，占据高端市场，而我国虽已形成初步产业链，但存在产品有效供给不足、技术创新能力弱、国际竞争力不强、产业生态不健全等问题。
产业发展的主要推动力来自下游新兴应用的拉动，如可穿戴设备、自动驾驶、智能家居、工业机器人等。

关键信息

1. 智能传感器产业链现状

芯片设计：国内芯片设计能力较弱，国产化率不足10%，依赖进口。
晶圆制造：国内晶圆制造能力有限，多数企业采用无晶圆厂（Fabless）模式。
封装测试：国内企业渗透率较高，但标准化程度低，产品外形不统一。
软件与解决方案：国内软件能力弱，主要依赖欧美企业，但新兴应用场景中，中小型企业正在加速渗透。
应用：下游应用广泛，但多数企业技术以仿制为主，产品难以进入中高端市场。

2. 智能传感器型谱体系

构建原则：以“被测量+工作原理+应用领域”为基本分类依据，围绕消费电子、汽车电子、工业控制和医疗电子四大领域展开。
主要分类：
- 物理量智能传感器：包括压力传感器、惯性传感器、磁传感器、麦克风、光学传感器、温度传感器。
- 化学量智能传感器：主要包括气体传感器和湿度传感器。
- 生物量智能传感器：包括生化传感器和生理传感器，如指纹传感器、血糖传感器等。

3. 各类智能传感器情况

压力传感器：
- 主要技术包括MEMS、陶瓷、溅射薄膜、微熔、传统应变片、蓝宝石、压电、光纤等。
- MEMS压力传感器应用广泛，年需求量达数亿只，市场增长稳定。
- 国内企业如苏州敏芯微电子、美泰电子等已具备一定生产能力。
惯性传感器：
- 主要包括加速度计和陀螺仪，用于测量运动参数。
- MEMS技术为主流，适用于消费电子、汽车电子和工业自动化。
- 国内企业如深迪半导体、上海矽睿科技等在该领域有所布局。
磁传感器：
- 主要技术包括霍尔、AMR、GMR、TMR等。
- AMR磁传感器在消费电子领域已有国产厂商，但高端市场仍依赖进口。
- 国内企业如江苏多维、美新半导体等具备一定竞争力。
麦克风：
- 主要分为MEMS麦克风和传统驻极体麦克风。
- MEMS麦克风市场增长迅速，国内企业如歌尔股份、瑞声科技等占据重要地位。
光学传感器：
- 包括可见光传感器、红外传感器和紫外传感器。
- CMOS图像传感器发展迅速，国内企业如北京思比科、格科微等在该领域取得进展。
- 红外传感器应用广泛，包括工业检测、智能家居、汽车辅助驾驶等。
温度传感器：
- 从传统分立式向智能、数字、网络化发展。
- 智能温度传感器具备高精度、多功能和总线标准化等特性。
- 应用于化工、石油、消费电子、医疗等领域。
指纹传感器：
- 主要技术包括光学、电容和超声波。
- 电容指纹传感器为目前主流，具备低功耗、高精度和轻薄等优势。
- 超声波指纹传感器精度高，但成本高，尚未普及。
气体和颗粒物传感器：
- 主要包括半导体、电化学、催化燃烧和光学传感器。
- 应用于工业、环保、智能家居等领域。
- 未来在物联网和可穿戴设备中应用潜力巨大。