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_1mb

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发展现状，推进产品研发与产业化，为政策制定和行业管理提供参考依据。白皮书围绕智能传感器的技术与产业概况、产业链现状、型谱推优产品调研情况、型谱体系构建及发展战略等方面展开，重点分析了智能传感器在消费电子、汽车电子、工业控制和医疗电子等领域的应用。

主要观点

1. 技术发展迅速：全球智能传感器市场持续增长，技术进步推动了产品向小型化、网络化、数字化、低功耗、高灵敏度和低成本方向发展。
2. 产业链不完善：我国智能传感器产业链虽已初步形成，但在核心技术、规模化应用、产业生态等方面仍存在短板。
3. 市场机遇来自下游应用：智能传感器在可穿戴设备、自动驾驶、智能家居等新兴领域具有重要地位，是推动行业发展的关键因素。
4. 型谱体系构建：智能传感器型谱体系以“被测量+工作原理+应用领域”为分类依据，旨在明确技术特点、市场需求等，为产品系列化发展提供支持。

关键信息

1. 传感器发展历程概述

• 传感器发展分为三代：结构型传感器、固体传感器、智能传感器。
• 第三代智能传感器具备感知、处理、通信和存储等功能，是当前技术发展的重点。

2. 智能传感器产业链现状

• 芯片设计：国内企业自主设计能力弱，国产化率不足10%。
• 晶圆制造：国内企业多为无晶圆厂模式，依赖海外代工厂。
• 封装测试：国内企业渗透率较高，但标准化程度低。
• 软件与芯片解决方案：国内企业在软件环节渗透率低，受欧美企业垄断。
• 应用：下游应用广泛，但国产产品在中高端市场仍面临挑战。

3. 型谱推优产品调研情况

• 调研覆盖了240余家单位的1100余项产品，涉及压力、加速度、陀螺仪、位移、速度、磁、温度、麦克风、指纹、气体和颗粒物等类型。
• 国内传感器企业多集中在中低端市场，智能化产品较少。
• 在新兴应用领域，如可穿戴设备、自动驾驶等，智能传感器的需求迅速增长。

4. 智能传感器型谱体系

• 型谱体系以“被测量+工作原理+应用领域”为基本分类依据，分为物理量、化学量和生物量三大类。
• 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、温度传感器等。
• 化学量智能传感器：包括气体传感器、湿度传感器等，主要用于工业和消费电子领域。
• 生物量智能传感器：包括指纹传感器、生物信号传感器等，主要用于医疗和安全领域。

重点产品型谱分析

1. 压力传感器

• 技术类型：MEMS、陶瓷、溅射薄膜、微熔、传统应变片、蓝宝石、压电、光纤、谐振等。
• 市场情况：MEMS压力传感器是主要应用形式，年复合增长率3.8%，2023年市场规模预计达20亿美元。
• 国内企业：苏州敏芯微电子、美泰电子科技、上海矽睿科技、重庆天箭传感器等。

2. 惯性传感器

• 技术类型：MEMS、光纤、激光、压电、半球谐振等。
• 市场情况：高端惯性传感器市场增长迅速，主要应用于国防、航天、机器人等领域。
• 国内企业：深迪半导体、苏州明瞻传感科技、上海矽睿科技、美泰电子科技、重庆天箭传感器等。

3. 磁传感器

• 技术类型：霍尔、AMR、GMR、TMR等。
• 市场情况：磁传感器市场年复合增长率7%，2022年预计达170亿元人民币。
• 国内企业：江苏多维科技、美新半导体、上海矽睿科技、宁波希磁电子等。

4. 麦克风

• 技术类型：MEMS麦克风和驻极体麦克风。
• 市场情况：MEMS麦克风市场年复合增长率11.3%，2016年市场规模接近68亿元人民币。
• 国内企业：歌尔股份、瑞声科技、科大讯飞等。

5. 光学传感器

• 技术类型：可见光传感器、红外传感器、紫外传感器。
• 市场情况：CMOS图像传感器是主要产品，2017年市场规模达945.2亿元人民币。
• 国内企业：北京思比科、格科微电子、长春长光辰芯、杭州海康威视、浙江大华、上海华力微电子、中芯国际等。

6. 温度传感器

• 技术类型：传统分立式、模拟集成、智能温度传感器。
• 市场情况：智能温度传感器正向高精度、多功能、网络化方向发展。
• 国内企业：部分企业已具备一定生产能力和技术基础。

7. 指纹传感器

• 技术类型：光学、电容、超声波。
• 市场情况：电容指纹传感器是当前主流，超声波指纹传感器技术尚不成熟。
• 国内企业：美新半导体、上海矽睿科技等。

8. 气体和颗粒物传感器

• 技术类型：半导体、电化学、催化燃烧、光学。
• 市场情况：随着环保需求增加，气体和颗粒物传感器市场持续增长。
• 国内企业：部分企业已涉足该领域，但整体技术水平仍需提升。

发展战略建议

• 差距分析：我国在技术、市场、产业链等方面与国际先进水平仍有差距。
• 重点发展方向：加强核心技术研发，推动产业链协同发展，拓展新兴应用领域。
• 措施建议：加大政策支持力度，鼓励企业自主创新，推动标准化建设，促进产学研用结合。

总结

智能传感器作为现代信息产业的重要组成部分，其发展对智能制造、工业互联网、车联网、智慧城市等领域具有重要意义。我国虽已具备初步的产业链基础，但在核心技术、规模化应用、产业生态等方面仍需加强。通过构建智能传感器型谱体系，明确产品分类和市场定位，有助于推动我国智能传感器产业的快速发展，提升国际竞争力。