作者丨九三中央科技委副主任，中國傳感器與物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟常務(wù)副理事長 郭源生

九三中央科技委副主任，中國傳感器與物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟常務(wù)副理事長 郭源生

 

在全球技術(shù)創(chuàng)新浪潮與產(chǎn)業(yè)變革加速演進(jìn)的背景下，傳感器作為“信息時(shí)代的神經(jīng)末梢”，正成為連接物理世界與數(shù)字世界的核心樞紐。從工業(yè)生產(chǎn)線的精密監(jiān)測到智能手機(jī)的環(huán)境感知，從醫(yī)療設(shè)備的生命體征捕捉到自動(dòng)駕駛的路況識(shí)別，傳感器的應(yīng)用已滲透到社會(huì)經(jīng)濟(jì)的每一個(gè)關(guān)鍵領(lǐng)域，其技術(shù)水平與產(chǎn)業(yè)規(guī)模，直接決定著一個(gè)國家在數(shù)字經(jīng)濟(jì)與智能化發(fā)展進(jìn)程中的核心競爭力。

“十四五”傳感器行業(yè)發(fā)展全景：規(guī)模、政策與生態(tài)協(xié)同

1、 產(chǎn)業(yè)規(guī)模：從“量的積累”到“質(zhì)的提升”，全球競爭力顯著增強(qiáng)

據(jù)行業(yè)數(shù)據(jù)顯示，2020年我國傳感器市場規(guī)模約為2510億元，2021年突破2951億元，到2025年將突破4500億元，五年間年均復(fù)合增長率達(dá)11.3%，遠(yuǎn)超全球傳感器市場 6.8% 的平均增速。這一增長背后，既得益于新能源汽車、智能家電、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)等下游市場的爆發(fā)式需求。僅新能源汽車領(lǐng)域，單車用量就從傳統(tǒng)燃油車的20-30顆提升至智能電動(dòng)車的100-200顆；也離不開國內(nèi)企業(yè)在中低端領(lǐng)域的“進(jìn)口替代”成果，如MEMS（微機(jī)電系統(tǒng)）傳感器的國產(chǎn)化率從2021年的35%提升至2025年的52%，有效降低了下游產(chǎn)業(yè)的供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)。

2、政策支持：從“頂層設(shè)計(jì)”到“地方落地”，構(gòu)建全鏈條保障體系

“十四五”期間，國家與地方層面出臺(tái)的一系列政策，為傳感器行業(yè)構(gòu)建了 “全方位、多層次”的支持體系，從頂層設(shè)計(jì)到具體落地，形成了“研發(fā)-生產(chǎn)-應(yīng)用-推廣”的全鏈條扶持。

在國家層面，《“十四五”原材料工業(yè)發(fā)展規(guī)劃》明確將 “傳感器關(guān)鍵材料” 列為重點(diǎn)發(fā)展領(lǐng)域，提出“到 2025年，傳感器用高端陶瓷、特種金屬材料國產(chǎn)化率達(dá)到70%以上”；《“十四五”數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃》更是將傳感器與5G、人工智能、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)并列為“數(shù)字經(jīng)濟(jì)核心產(chǎn)業(yè)”，提出“建設(shè)10個(gè)以上國家級(jí)傳感器產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新中心，培育50家以上具有國際競爭力的傳感器企業(yè)”。此外，國家發(fā)改委、工信部通過“新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)專項(xiàng)資金”“首臺(tái)（套）重大技術(shù)裝備保險(xiǎn)補(bǔ)償機(jī)制”等政策，為企業(yè)研發(fā)與市場推廣提供資金支持——2023年，某企業(yè)研發(fā)的“量子級(jí)磁傳感器”入選“首臺(tái)套”目錄，獲得政策補(bǔ)貼1200萬元，加速了產(chǎn)品從實(shí)驗(yàn)室到商業(yè)化的落地。在地方層面，各省市結(jié)合自身產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢，形成了“因地制宜”的政策。推動(dòng)高端傳感器研發(fā)、生產(chǎn)與產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，形成了“全國布局、區(qū)域特色”的發(fā)展格局。

3、產(chǎn)業(yè)生態(tài)：從“單打獨(dú)斗”到“協(xié)同共贏”，聯(lián)盟與集群發(fā)揮核心作用

我國傳感器行業(yè)通過“聯(lián)盟搭橋、集群聚力”，打破了企業(yè)間的“信息壁壘”與“資源孤島”，加速了“產(chǎn)學(xué)研用”協(xié)同創(chuàng)新，構(gòu)建了更具韌性的產(chǎn)業(yè)生態(tài)。

聯(lián)盟聯(lián)合高校、企業(yè)、科研機(jī)構(gòu)制定《MEMS 傳感器可靠性測試方法》《工業(yè)傳感器數(shù)據(jù)接口標(biāo)準(zhǔn)》等20余項(xiàng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，此前某汽車零部件企業(yè)因供應(yīng)商傳感器接口不統(tǒng)一導(dǎo)致調(diào)試成本增加 30%，標(biāo)準(zhǔn)出臺(tái)后采購成本降低15%，生產(chǎn)效率顯著提升。在技術(shù)交流與成果轉(zhuǎn)化上，聯(lián)盟每年舉辦“中國傳感器大會(huì)”“國際傳感器技術(shù)與應(yīng)用博覽會(huì)”，吸引全球超500家企業(yè)參展，促成技術(shù)合作項(xiàng)目超300個(gè)；形成以長三角、珠三角、京津冀、蚌埠傳感谷、成渝為核心的五大傳感器產(chǎn)業(yè)集群，成為行業(yè)發(fā)展的“重要引擎”。這些集群通過完善基礎(chǔ)設(shè)施、公共配套、技術(shù)平臺(tái)共享機(jī)制等產(chǎn)業(yè)生態(tài)建設(shè)，有效降低了企業(yè)生產(chǎn)成本，提升了產(chǎn)業(yè)整體競爭力。

“十四五”期間，我國在聲、光、力、磁、氣體、溫濕度、RFID、生物八大敏感技術(shù)與產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)整體性躍升，呈現(xiàn) “基礎(chǔ)夯實(shí)、性能升級(jí)、場景滲透” 的顯著特征。在敏感機(jī)理與材料、芯片與工藝、多參數(shù)復(fù)合等方面實(shí)現(xiàn)從“跟蹤模仿”“向自主可控”加速轉(zhuǎn)變，部分領(lǐng)域達(dá)到國際先進(jìn)水平，基本滿足了航空航天、汽車電子等高端場景需求。構(gòu)建起“全品類覆蓋、多場景適配”的技術(shù)體系，扭轉(zhuǎn)了長期依賴進(jìn)口、品質(zhì)參差不齊的被動(dòng)局面。

量子傳感器通過原理創(chuàng)新、關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)與應(yīng)用場景拓展，實(shí)現(xiàn)從“理論探索”到“場景落地”，成為傳感器行業(yè)“高精尖”領(lǐng)域的核心增長點(diǎn)；紅外氣體、柔性、光纖等傳感器實(shí)現(xiàn)了多個(gè)敏感機(jī)理“從基礎(chǔ)前沿技術(shù)突破到規(guī)模化應(yīng)用”的跨越，成為行業(yè)多元化發(fā)展的重要支撐；柔性傳感器在“柔性、輕薄、可拉伸”的特性的突破，使其在可穿戴設(shè)備、智能醫(yī)療領(lǐng)域快速落地；光纖傳感器以其“抗電磁干擾、耐高溫、耐腐蝕”的優(yōu)勢，成為工業(yè)安全與基礎(chǔ)設(shè)施監(jiān)測的“生力軍”。

在高端傳感器領(lǐng)域，我國仍未擺脫對(duì)國外技術(shù)的依賴。從研發(fā)投入看，企業(yè)平均研發(fā)投入強(qiáng)度約5%-8%，而美國、德國等維持在15%-20%。

傳感器行業(yè)屬于多學(xué)科交叉領(lǐng)域，需融合物理、材料、微電子、人工智能等專業(yè)知識(shí)，高端復(fù)合型人才缺口顯著。據(jù)聯(lián)盟統(tǒng)計(jì)，“十四五”末我國傳感器領(lǐng)域高端研發(fā)人才（如MEMS工藝專家、量子傳感研究員）缺口達(dá)12萬人，而國內(nèi)高校相關(guān)專業(yè)（如傳感科學(xué)與技術(shù)）年畢業(yè)生僅1.5萬人，且30%以上流向國外企業(yè)或科研機(jī)構(gòu)。

八大重點(diǎn)領(lǐng)域發(fā)展目標(biāo)與路徑

1.電力行業(yè)。電力傳感器國產(chǎn)化率達(dá)85%，其中特高壓輸電線路用傳感器國產(chǎn)化率達(dá)90%，故障預(yù)警準(zhǔn)確率提升至 99%。

發(fā)展路徑：突破光纖傳感、量子磁傳感核心技術(shù)，開發(fā)適應(yīng)特高壓、高電磁干擾環(huán)境的傳感器。

2.重大裝備。重大裝備（如航空發(fā)動(dòng)機(jī)、盾構(gòu)機(jī)、高鐵、新能源汽車）用傳感器國產(chǎn)化率達(dá)75%，其中航空發(fā)動(dòng)機(jī)用高溫壓力傳感器、盾構(gòu)機(jī)用振動(dòng)傳感器實(shí)現(xiàn) 100% 國產(chǎn)化。

發(fā)展路徑：聯(lián)合航空航天、工程機(jī)械企業(yè)開展“產(chǎn)學(xué)研用”協(xié)同攻關(guān)，突破耐高溫、抗振動(dòng)、長壽命技術(shù)；建立重大裝備可靠性測試平臺(tái)，提升產(chǎn)品穩(wěn)定性。

3.智能制造。國產(chǎn)化率達(dá)70%，其中工業(yè)機(jī)器人用視覺傳感器、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)用低功耗市場占有率超 60%。

發(fā)展路徑：優(yōu)化MEMS工藝，提升傳感器精度與集成度；開發(fā)“傳感器+邊緣計(jì)算”模組，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)處理與分析，有力支撐智能制造場景落地應(yīng)用。

4.智慧農(nóng)業(yè)。土壤墑情、作物長勢傳感器成本降低30%，國產(chǎn)化率達(dá)95%。

發(fā)展路徑：開發(fā)基于物聯(lián)網(wǎng)的低成本農(nóng)業(yè)傳感器，簡化安裝與操作流程；構(gòu)建農(nóng)業(yè)傳感器數(shù)據(jù)共享平臺(tái)，為精準(zhǔn)種植、病蟲害預(yù)警等提供數(shù)據(jù)支撐，推動(dòng)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展。

5.智慧醫(yī)療與大健康。醫(yī)療傳感器國產(chǎn)化率達(dá)65%，其中醫(yī)療影像、可穿戴市場占有率超50%。

發(fā)展路徑：突破生物相容性材料、高靈敏度檢測技術(shù)，開發(fā)適用于醫(yī)療場景的傳感器；建立醫(yī)療傳感器臨床驗(yàn)證平臺(tái)，加速產(chǎn)品上市進(jìn)程，提高醫(yī)療服務(wù)的質(zhì)量和效率。

6．智能家電及消費(fèi)電子。消費(fèi)電子傳感器國產(chǎn)化率達(dá)80%，其中智能家電用傳感器、可穿戴設(shè)備用傳感器市場占有率超 75%。

發(fā)展路徑：優(yōu)化傳感器小型化、低功耗設(shè)計(jì)，滿足消費(fèi)電子產(chǎn)品輕薄化需求；推動(dòng)傳感器與 AI 算法融合，實(shí)現(xiàn)智能交互，提升用戶體驗(yàn)。

7.城市安防。城市安防傳感器覆蓋率達(dá)95%，其中視頻監(jiān)控傳感器、周界防范傳感器國產(chǎn)化率達(dá)90%。

發(fā)展路徑：開發(fā)多傳感器融合的安防解決方案，實(shí)現(xiàn)人員、車輛的精準(zhǔn)識(shí)別與軌跡追蹤；推動(dòng)安防傳感器與城市治理平臺(tái)對(duì)接，提升應(yīng)急響應(yīng)效率，保障城市安全穩(wěn)定運(yùn)行。

8.低空經(jīng)濟(jì)：無人機(jī)用避障傳感器、低空交通管理用傳感器市場占有率超 60%。

發(fā)展路徑：突破低空環(huán)境感知技術(shù)，開發(fā)適應(yīng)復(fù)雜天氣（如霧、雨）的傳感器；建立低空傳感器數(shù)據(jù)傳輸與共享機(jī)制，支撐低空交通有序運(yùn)行，促進(jìn)低空經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)的繁榮發(fā)展。

政策支持建議：精準(zhǔn)施策，優(yōu)化產(chǎn)業(yè)生態(tài)

1.加大核心技術(shù)攻關(guān)支持力度

設(shè)立 “傳感器核心技術(shù)專項(xiàng)基金”，重點(diǎn)支持量子傳感、MEMS 工藝、高端材料等“卡脖子”技術(shù)研發(fā)；推行“揭榜掛帥”機(jī)制，針對(duì)高端傳感器芯片、設(shè)備等關(guān)鍵環(huán)節(jié)，公開征集攻關(guān)團(tuán)隊(duì)，對(duì)突破國外技術(shù)壟斷的項(xiàng)目政策扶持，充分激發(fā)科研機(jī)構(gòu)和企業(yè)協(xié)同創(chuàng)新活力。

2.完善產(chǎn)業(yè)配套體系

運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)和AI技術(shù)建立“傳感器產(chǎn)業(yè)配套平臺(tái)”，整合國內(nèi)材料、設(shè)備、測試企業(yè)資源，推動(dòng)上下游企業(yè)協(xié)同研發(fā)；建設(shè)國家級(jí)傳感器校準(zhǔn)中心，提升國內(nèi)傳感器測試校準(zhǔn)能力，降低企業(yè)認(rèn)證成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量和市場競爭力。

3.推動(dòng)產(chǎn)業(yè)集群高質(zhì)量發(fā)展

優(yōu)化傳感器產(chǎn)業(yè)集群布局，重點(diǎn)打造長三角、珠三角、京津冀等多個(gè)萬億級(jí)產(chǎn)業(yè)集群；建立產(chǎn)業(yè)集群評(píng)價(jià)體系，對(duì)協(xié)同效應(yīng)突出、技術(shù)創(chuàng)新能力強(qiáng)的集群給予政策和資金支持。

4.加強(qiáng)人才隊(duì)伍建設(shè)

制定行業(yè)人才培養(yǎng)規(guī)劃，鼓勵(lì)高校和職業(yè)院校開設(shè)傳感器相關(guān)專業(yè)，優(yōu)化課程設(shè)置，加強(qiáng)與企業(yè)的合作，開展產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合培養(yǎng)項(xiàng)目，建立實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)基地，培養(yǎng)適應(yīng)市場需求的應(yīng)用型、復(fù)合型人才。出臺(tái)人才引進(jìn)優(yōu)惠政策，對(duì)高端傳感器人才給予住房補(bǔ)貼、科研啟動(dòng)資金、子女入學(xué)等方面的支持，吸引海外高端人才回國發(fā)展。

5.強(qiáng)化市場引導(dǎo)與規(guī)范

加大對(duì)國產(chǎn)傳感器的宣傳推廣力度，通過舉辦產(chǎn)品推介會(huì)、技術(shù)研討會(huì)等活動(dòng)，提高國產(chǎn)傳感器的知名度和市場認(rèn)可度。鼓勵(lì)國內(nèi)采購中優(yōu)先選用國產(chǎn)傳感器，通過示范應(yīng)用帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

站在 “十五五” 的新起點(diǎn)上，我國傳感器行業(yè)面臨著巨大的機(jī)遇與挑戰(zhàn)。過去 “十四五” 期間積累的成果是我們前行的基石，而當(dāng)前存在的差距則是我們奮進(jìn)的方向。只要我們聚焦八大重點(diǎn)領(lǐng)域，落實(shí)各項(xiàng)政策支持，持續(xù)提升技術(shù)創(chuàng)新能力、完善產(chǎn)業(yè)生態(tài)體系，就一定能夠?qū)崿F(xiàn)從“并跑”到“領(lǐng)跑”的跨越，借助智能化時(shí)代的東風(fēng)，將我國打造成為全球傳感器產(chǎn)業(yè)強(qiáng)國，為國家的科技進(jìn)步、產(chǎn)業(yè)升級(jí)和經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展注入源源不斷的動(dòng)力。讓我們攜手共進(jìn)，在傳感器這片充滿機(jī)遇的廣闊天地里，書寫更加輝煌的篇章！