被列为十大科技之首的传感器,未来十年需求量达400亿个,国产替代正当时

传感器智造师 2022-01-11

科技传感器技术气体流量计

2511 字丨阅读本文需 7 分钟

未来中国最需要发展的科技是什么?

是芯片还是5G技术?

它们可能都有,但是这些重要的技术都离不开一件不起眼的设备:传感器。

1、传感器是何方神圣?

简单来说传感器可以从它的字面意义来理解,就是一种感应和转化的设备,它能检测到温度、声音、光线等信息,然后将它们转化为机器上面的电流、电压(等电信号)等,有了它,人类生产出来的机器才能实现智能化。

我们举个例子:手机有很多功能,它可以拍照、打电话、玩游戏,对吧?

那这些功能是怎么实现呢?其实就是传感器检测到手机外面的一些信息,然后把它们转化成电流,这样我们人类才能操控手机。

比如说拍照的时候,就是镜头捕捉到物体的光线,然后把它传到图像传感器上,传感器检测到对应的光线,然后将它转化成电信号,再经过处理和显示,这就变成我们手机上看到的照片。

所以图像传感器就相当于手机的眼睛,是拍摄的核心部件。

手机上还有不同的传感器,它们可以把声音、压力等信息转化成电信号,就实现了通话、指纹解锁等功能,如果说芯片是手机的大脑,那么传感器和网络就是手机的五官和神经,一个用来转化成电信号,一个用来传输信息。

如果说没有传感器,现在的智能手机连大哥大都不是。

所以,传感器和计算机、通信技术成为现代信息技术的三大基础,而且传感器在未来的地位会逐渐超过其他两个,被专家认为是物联网的核心技术,将改变现在和未来的世界。

2、传感器有多重要?

日本在上世纪就将它列为十大科技之首,他们的工商界给出评价:谁支配了传感器,谁就能支配了新时代。

中国、美国、德国等世界将传感器列为未来重大科技项目,拼命想要在传感器上实现技术突破,足以说明它的重要性。而且在中国传感器领域“中外品牌之争”的硝烟也没有停止过,只是因为远离大众人群而被长期忽视。

3、传感器行业的“老人与鹅”现象

传感器作为现代科技的前沿技术,被认为是工业生产数字化转型的重要抓手,也是国内外公认的最具有发展前途的高技术产业。

因此国内有专家指出“传感器技术强则自动化产业强”。但目前,全球传感器市场主要由美国、日本、德国的几家龙头公司主导,在国内市场,国外传感器占据了绝对主导的地位。

温度、压力、流量是制造业在生产管理过程中所需的三大基础数据传感器。

其中温度传感器制造,国内已有成熟的规模化生产能力;

压力传感器制造产能在我国处于全球领先地位,但目前缺乏该领域内的高端核心技术;

而流量,尤其是气体流量传感器的生产研发,目前主要还是以组装生产为主,国内整机生产能力较弱,核心技术掌控在外国企业手中。

在气体流量计领域,尽管国内早已有科研机构进行研发探索,但一直以来科研成果的转化率还是很低,各大国外仪器厂商将核心元件进行市场封锁,形成垄断。

在涡街和超声波气体流量计生产领域,美国艾默生、日本横河、德国西克曼哈克、德国科隆、瑞士E+H占据市场的大半江山。

热式气体流量计市场,则被美国牢牢攥在手里,不论是FCI还是斯亚乐、库尔兹,都已盘踞中国市场已久。

不可否认的是,很多国外企业是在技术基础上建立的领先优势。

而基于技术优势形成的市场优势和品牌优势,甚至发展出了优越感,“老人与鹅”的现象也越来越普遍:

一些国内企业以国外品牌之名开拓市场,聘请外国人担任公司管理层甚至CEO;

或以外国人形象拍摄品牌宣传素材为自己进行实力背书......

这种现象在行业内还是屡见不鲜的。一些国外品牌则以高价格、高姿态、高高在上,在服务和售后上则往往“脱离群众不接地气“。

然而,从目前技术发展和突破的进程来看,外资品牌流量计是不是一定好于国产品牌?越来越值得探讨。

4、从技术到认知国产品牌先天不利

造成传感器“外强中干”的局面,大概有以下几方面的原因。

一是技术基础。

国内传感器制造业起步晚,在技术和生产能力上我们与发达国家存在差距,产品技术档次低,品种规格不齐全,国内的流量计产品一度无法满足企业需求。

迄今为止,我国传感器产品仅有10大类、42小类、6000多个品种,尚有大量的品种短缺。我国目前能够进行自主研发的企业少之甚少,自主创新能力弱。国产传感器长期依赖国外技术发展,不仅失去了市场,而且也直接导致自身产品单一、同质化严重。

造成国内传感器无法在市场上大展拳脚的第二个原因,在于市场认知。

从上世纪80年代开始,中国很多厂商坚持“造不如买,买不如租”的经营理念,因此国内企业在技术和设备上,大都对外企有很强的依赖性。

工信部电子元器件行业发展研究中心总工程师、中国电子学会敏感技术分会副理事长郭源生认为,长期的“拿来主义”成就了繁荣的终端市场,但也导致长期忽视传感技术基础领域的发展。

国内很多企业在引进国外设备时,则往往采用整机引进方式,自带仪表和传感器。而在实际的项目运营中,很多厂商指定选购国外品牌。

再就是对流量计研发的精力投入较小,在科研攻关时,国内制造业的主要精力放在主设备的研发生产上,传感器作为配件更多的是直接购买。长期的忽视,导致国内流量传感器制造业的自我限缩,在高、精、尖领域生存惨淡。

5、技术赶超、破除成见,国产替代势在必行

差距意味着存在赶超空间。近年来,国内传感器取得了巨大进步,国产流量计和国外同类产品在价格、质量和性能上差距不断缩小。流量传感新产品在技术、设计、创新、性能等方面都在接近国际先进水平,甚至已有超越之势。

当下,中国传感器产业正处于由传统型向智能型传感器发展的关键阶段,已经有一批高精尖的小巨人型企业取得了行业瞩目的成果。如专注气体流量测量技术的高精尖企业科迈捷,早在2011年就研发生产出全球技术领先的热式气体质量流量计产品,成为首个掌握恒功率热式气体流量计全套核心技术的中国企业。

2015年,科迈捷完成了全球技术领先的全数字化智能涡街流量计的整机及生产工艺设计。实现了研发、生产、检测全流程设备和材料及芯片的国产化,让不受国外限制的中国造高性能涡街流量计批量生产成为现实。

“星星之火可以燎原”,随着“新国货“浪潮的兴起和制造业的数字化转型,工业自动化迅速发展,越来越多高性价比国产智能传感器将替代外资品牌产品,他们掌握核心技术、引领创新科技,为中国企业在国际传感领域赢得一席之地。

如果说互联网时代,传感器与芯片的地位并驾齐驱,那么在物联网时代,专家将传感器的地位再次提高,排在芯片的前面。

2018年美国麻省理工大学在评选全球突破性技术时,将“智慧传感城市” 列为十大最具代表性的技术之一,

说起“智慧城市”,你知道未来十年,它将消耗多少个传感器吗?答案是:400亿个,是不是超出大家的想象?

其实传感城市还不是传感器的终极应用,万物互联才是,专家一致将智能传感器看做互联的基石,

想要互联就需要网络的世界与现实世界实现连接,而传感器就是连接的桥梁,这也是我们普通人的一个机会,谁支配了传感器,谁就支配了未来。

正如阿迪达斯的CEO所说“中国人变了,他们的市场需求已偏向本土品牌……”。

文章来源: 硬核熊猫说,传感器发烧友

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