揭秘當(dāng)前國內(nèi)工業(yè)傳感器面臨的矛盾與問題

工業(yè)的發(fā)展離不開眾多感知技術(shù)的加持，其中最為關(guān)鍵的技術(shù)之一便是傳感器。可以說，工業(yè)傳感器讓自動化智能設(shè)備有了感知能力。

工業(yè)傳感器是國家工業(yè)基礎(chǔ)實力的體現(xiàn)

工業(yè)傳感器是用于各種工業(yè)場景如能源、石油、化工、冶金、電力、機械制造、汽車等工業(yè)制造過程中的各類傳感器，泛指在工業(yè)制造過程能將感受的力、熱、光、磁、聲、濕、電、環(huán)境等被測量轉(zhuǎn)換成電信號輸出的器件與裝置。是一類涉及多學(xué)科基礎(chǔ)技術(shù)融合的工業(yè)產(chǎn)品。具有技術(shù)密集、多品種、小批量、使用靈活及應(yīng)用分布廣泛的典型特征。

德國傳感和測量技術(shù)協(xié)會（AMA）在《傳感器技術(shù)2022——讓創(chuàng)新互聯(lián)》報告直接指出，傳感器技術(shù)是很多機器、設(shè)備和車輛競爭力的核心技術(shù)，是提升其價值增值的手段。

與當(dāng)前快速發(fā)展的互聯(lián)網(wǎng)一樣，傳感器的發(fā)展為其帶來機遇與挑戰(zhàn)。

未來傳感器的先進(jìn)程度決定了機械制造、汽車、過程控制和制造領(lǐng)域的國際競爭力。美國則在上世紀(jì)80年代就成立了國際技術(shù)小組(BGT)，從國家層面協(xié)調(diào)政府資源、企業(yè)和相關(guān)部門在傳感器技術(shù)、功能材料等全方面開展工作，服務(wù)于美國工業(yè)制造、智能制造和軍工領(lǐng)域。日本在上世紀(jì)末就已經(jīng)將傳感器技術(shù)列為本世紀(jì)十大技術(shù)之首，日本工商界直接認(rèn)為“支配了傳感器技術(shù)就能支配新時代”，并將傳感器技術(shù)的開發(fā)利用列為本世紀(jì)國家重點發(fā)展六大核心技術(shù)之一。

我國工業(yè)傳感器經(jīng)過半個多世紀(jì)的發(fā)展，在體系、規(guī)模、產(chǎn)品種類、基礎(chǔ)技術(shù)研究、產(chǎn)學(xué)研用一條龍建設(shè)等多方面取得了一定的進(jìn)步，基本滿足了改革開放以來快速發(fā)展的國民經(jīng)濟建設(shè)需要。但我國工業(yè)傳感器產(chǎn)業(yè)自身所存在的共性基礎(chǔ)研究不利，創(chuàng)新能力弱，核心技術(shù)少，核心元件成果走不出實驗室，核心元器件國產(chǎn)化嚴(yán)重缺失的問題并沒有得到根本解決。

正如習(xí)總書記在兩院院士大會上指出的那樣，我國基礎(chǔ)科學(xué)研究短板依然突出，企業(yè)對基礎(chǔ)研究重視不夠，重大原創(chuàng)成果缺乏，底層基礎(chǔ)技術(shù)、基礎(chǔ)工藝能力不足，基礎(chǔ)元器件、基礎(chǔ)材料等瓶頸仍然突出，關(guān)鍵技術(shù)受制于人的局面沒有根本性改變。

特別是當(dāng)前中美貿(mào)易摩擦加劇，實現(xiàn)兩個百年夢想處于關(guān)鍵節(jié)點，工業(yè)傳感器作為現(xiàn)代工業(yè)的基礎(chǔ)、工業(yè)革命（工業(yè)4.0）的基石，對我國整個工業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有四兩撥千斤的重要價值。工業(yè)傳感器不強的狀態(tài)已經(jīng)嚴(yán)重影響我國經(jīng)濟建設(shè)和國防建設(shè)，甚至可能會以一劍封喉的形式全面扼殺我國改革開放以來取得的全部成果。

當(dāng)前國內(nèi)工業(yè)傳感器面臨的矛盾與問題

第一，產(chǎn)、學(xué)、研、用鏈條失靈，產(chǎn)業(yè)化問題仍然未受重視。

我國傳感器企業(yè)95%以上屬小型企業(yè)，規(guī)模小、研發(fā)能力弱、自主研發(fā)動力不足，無法負(fù)擔(dān)技術(shù)由實驗室階段過渡到產(chǎn)業(yè)化這一過程中所需的經(jīng)費及風(fēng)險。而原本承擔(dān)基礎(chǔ)技術(shù)研究以及實驗室成果轉(zhuǎn)化工作的國有科研轉(zhuǎn)制院所，在新形勢下自主研發(fā)投入能力有限，無法也無能力全力開展相關(guān)工作，從而造成目前我國傳感器基礎(chǔ)研究不利、創(chuàng)新能力弱、核心技術(shù)少、核心元件成果走不出實驗室，產(chǎn)學(xué)研用鏈條失靈的問題。

第二，核心元器件國產(chǎn)化嚴(yán)重缺失。傳感器創(chuàng)新體制及相關(guān)政策不明確、不完善，資金使用、基礎(chǔ)研究立項、核心技術(shù)開發(fā)、核心元件國產(chǎn)化配套等以撒胡椒面的形式開展工作，無法形成有力的科研創(chuàng)新體系來解決基礎(chǔ)核心技術(shù)和成果推廣。如重大裝備核心裝置用傳感器、變送器，產(chǎn)品幾乎100%從國外進(jìn)口，相關(guān)核心敏感元器件（芯片）95%以上依賴國外。

第三，對傳感器技術(shù)的頂層設(shè)計、基礎(chǔ)工藝和共性關(guān)鍵技術(shù)缺乏統(tǒng)籌規(guī)劃。

國家對傳感器產(chǎn)業(yè)雖然極其重視，特別是近十年集中出臺了大量鼓勵行業(yè)發(fā)展的政策制度，但在國家戰(zhàn)略高度層面仍然缺乏共識。不同行業(yè)或者部門對于傳感器行業(yè)發(fā)展缺乏共識，各自為政。缺乏對基礎(chǔ)工藝、共性關(guān)鍵技術(shù)研究缺乏系統(tǒng)的培育和引領(lǐng)，導(dǎo)致基礎(chǔ)工藝發(fā)展滯緩，共性技術(shù)研究滯后，產(chǎn)業(yè)分散，低水平重復(fù)發(fā)展嚴(yán)重，沒有形成龍頭效應(yīng)，更缺乏類似歐洲傳感器行業(yè)各個分類明晰的產(chǎn)業(yè)（產(chǎn)品）和技術(shù)隱形冠軍。

第四，缺乏對于國內(nèi)配套的一系列政策、制度和規(guī)劃的支持。

國內(nèi)傳感器企業(yè)在國貨“安全”“準(zhǔn)入”的制度壁壘面前不堪一擊，不論流程工業(yè)還是制造業(yè)，國產(chǎn)工業(yè)傳感器能夠進(jìn)入“三重”（重點領(lǐng)域、重點行業(yè)、重大工程）領(lǐng)域極其艱難。傳感器在三重行業(yè)的設(shè)計、選型、建設(shè)初期就被定位在備份選項上，國內(nèi)“三重”行業(yè)真正選用的傳感器國產(chǎn)化配套不及總量的三成，離散工業(yè)傳感器國產(chǎn)化率更是不及兩成。

第五，配套人才匱乏。我國傳感器行業(yè)針對復(fù)合型人才的要求很高。由于國內(nèi)專業(yè)學(xué)科設(shè)置局限性及國外公司企業(yè)對人才的掠奪性招聘，人才流失現(xiàn)象屢見不鮮。缺乏既懂管理，又懂技術(shù)，還會經(jīng)營的復(fù)合型管理人才或者是工藝、技術(shù)、管理等全方位技術(shù)人才。

第六，工業(yè)傳感器產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù)存在“虛胖”的數(shù)據(jù)現(xiàn)象，誤導(dǎo)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。國內(nèi)大量數(shù)據(jù)報告在對工業(yè)傳感器分析時，所采用的數(shù)據(jù)大都是指向不明晰的“泛傳感器”概念下的綜合數(shù)據(jù)，嚴(yán)重混淆工業(yè)傳感器實際狀態(tài)，影響工業(yè)傳感器領(lǐng)域政策方針制定的針對性、準(zhǔn)確性，對頂層設(shè)計和真正認(rèn)識工業(yè)傳感器現(xiàn)狀毫厘千里、弊端無限。

推進(jìn)工業(yè)傳感器產(chǎn)業(yè)發(fā)展的建議

第一，針對產(chǎn)、學(xué)、研、用鏈條失靈，核心關(guān)鍵共性技術(shù)薄弱，產(chǎn)業(yè)化問題未受重視的問題，建議參照國際精、專、特、標(biāo)準(zhǔn)化傳感器產(chǎn)業(yè)建設(shè)模式，重建國家共性技術(shù)研發(fā)機構(gòu)、國家傳感器產(chǎn)業(yè)集群，從生態(tài)建設(shè)角度補齊傳感器設(shè)計、封裝、檢測的一條龍，及傳感器產(chǎn)業(yè)拉動一條龍，面向新基建及新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)提升，采用需求牽引，拉動傳感器的應(yīng)用，進(jìn)而實現(xiàn)迭代和研發(fā)的良性循環(huán)，分階段發(fā)展和補齊工業(yè)傳感器短板，解決產(chǎn)業(yè)需要、進(jìn)口替代、核心關(guān)鍵技術(shù)三大環(huán)節(jié)問題。

第二，強化國家傳感器基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)鏈建設(shè)，采用MEMS技術(shù)+IC技術(shù)等新興技術(shù)的深度融合，采用集群建設(shè)和一條龍模式建設(shè)產(chǎn)業(yè)生態(tài)環(huán)境，按照設(shè)計、封裝、檢測、服務(wù)生態(tài)需求，分類建設(shè)新基建基礎(chǔ)建設(shè)的各類傳感器專業(yè)化產(chǎn)業(yè)集群，由國家和企業(yè)培養(yǎng)集群內(nèi)的各類傳感器隱形技術(shù)冠軍、傳感器產(chǎn)業(yè)隱形冠軍。

第三，在政策引導(dǎo)下以國家層面推動傳感器公共技術(shù)平臺建設(shè)，以國家傳感器工程研究中心、國家傳感器重點實驗室、智能傳感器國家創(chuàng)投中心等國家級研發(fā)平臺機構(gòu)為依托，重建國家傳感器共性技術(shù)平臺，專心基礎(chǔ)技術(shù)研究開發(fā)、推廣與產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化支持，賦予共性技術(shù)平臺進(jìn)行傳感器基礎(chǔ)共性技術(shù)和工藝的研發(fā)，以及在產(chǎn)業(yè)鏈條上的國家級第三方裁判和評測能力，保護傳感器基礎(chǔ)技術(shù)、共性技術(shù)的不間斷發(fā)展，推動核心關(guān)鍵共性技術(shù)及新型傳感器的研究工作，推動已有科研成果實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。

第四，建設(shè)跨學(xué)科的傳感器綜合人才培養(yǎng)基地，給予共性技術(shù)平臺、各類隱形冠軍技術(shù)人才管理人才以激勵政策。

第五，亟待出臺政策引領(lǐng)、企業(yè)擔(dān)責(zé)、市場需求放開的系列相關(guān)政策和制度，為傳感器企業(yè)進(jìn)入當(dāng)前新基建建設(shè)的主戰(zhàn)場創(chuàng)造環(huán)境，給與合規(guī)企業(yè)在產(chǎn)品準(zhǔn)入、資金、稅收等多方面優(yōu)惠條件，推進(jìn)合規(guī)企業(yè)開展國產(chǎn)傳感器的準(zhǔn)入工作，分階段持續(xù)、快速地解決國產(chǎn)傳感器的國內(nèi)配套難題，在當(dāng)前新基建及新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)提升中，徹底解決國內(nèi)工業(yè)傳感器需求難題，保障新基建建設(shè)的基礎(chǔ)穩(wěn)固。

作者：沈陽儀表科學(xué)研究院副總工程師、傳感器國家工程研究中心常務(wù)副主任 劉沁

來源：中國電子報、電子信息產(chǎn)業(yè)網(wǎng)