简述国内外传感器技术发展差距，这两大领域离反超已不远
传感器作为现代科技的前沿技术，被认为是现代信息技术的三大支柱之一，也是国内外公认的最具有发展前途的高技术产业。有自动化方面的专家指出，传感器技术直接关系到我国自动化产业的发展形势，认为“传感器技术强，则自动化产业强”。由此可见传感器技术对自动化产业乃至整个国家工业建设的重要性。
然而，在传感器迎来春天的时候，中国公众看到的似乎仍然是国外半导体巨头的盛宴。业内人士认为，虽然中国的传感器市场发展很快，但本土传感器技术与世界水平相比仍存在很大差距。
这种差距，一方面表现为传感器在感知信息方面的落后，另一方面，则表现为传感器自身在智能化和网络化方面的技术落后。由于没有形成足够的规模化应用，导致国内的传感器不仅技术低，而且价格高，在市场上很难有竞争力。
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。美国、日本、德国及中国合计占据全球传感器市场份额的72%，其中中国占比约11%。与全世界生产的超过2万种产品品种相比，中国国内仅能生产其中的约1/3，整体技术含量也较低，是目前急需改变的一个状态。
中国传感器发展与国外差距
国内传感器厂商占据中低端市场从发展态势看，国内传感器厂商有三种情况：
一、民营或合资企业的产品占据了中低端市场，传统技术和装备手段可以满足绝大多数产品的制造要求，市场发展状态良好。除个别厂家在个别品种方面将国外生产的芯片拿到国内封装出相关产品、占据市场较大份额外，其他高端产品均是国外厂商在垄断。
二、随着物联网等新兴产业的兴起，传感器产业成为世界各国在高新技术发展中争夺的一个重要领域。近年来我国传感器产业快速增长，应用模式也日渐成熟。但由于产业档次偏低、技术创新能力较差，国内传感器产业呈现低端过剩、中高端被国外垄断的市场格局。传感器技术发展滞后已掣肘国内战略性新兴产业的顺利推进。
目前从材料、器件、系统到网络我国已形成较为完整的传感器产业链。在网络接口、传感器与网络通信融合、物联网体系架构等方面取得较大进展。但产业档次偏低、企业规模小、技术创新能力差，很多企业只是引进国外元件进行加工，同质化严重。而生产装备落后、工艺不稳定等造成产品指标分散、稳定性差。模仿产品在敏捷度方面也不尽如人意。在相对研发突出的领域，却忽略了工业化基础性开发，商品化开发严重滞后。
目前我国传感器产品约6000种左右，而国外已达20000多个，远远满足不了国内市场需求。中高端传感器进口占比达80%，传感器芯片进口更是达90%，国产化缺口巨大。其中数字化、智能化、微型化等高新技术产品严重短缺。国家重大装备所需高端产品主要依赖进口。而涉及国家安全和重大工程所需的传感器及智能化仪器仪表，国外对我国往往采取限制。外资企业产品占据国内高端市场绝大多数的市场份额，并将会在今后很长一段时间内持续把持高端市场，这种势头在短期内不会得到根本转变。
三、国有企业发展处于平稳增长状态，总体上跟不上国外最新技术发展的步伐，除少数厂家外，总体差距有扩大的趋势。这是因为传感器技术发展快，工艺和制造设备更新快，许多新设备国内厂商无法制造等原因造成的。并且设备的单台价格少则几十万美元，多则数百万美元，绝大多数厂家靠自身积累很难购买新型设备，致使在许多新技术、新工艺方面无法跟上国外企业飞速发展的步伐。
MEMS市场逐步扩大 国产替代正当时
与传统的传感器相比，MEMS传感器是采用微电子和微机械加工技术制造出来的新型传感器。它具有体积小、重量轻、成本低、功耗低、可靠性高、适于批量化生产、易于集成和实现智能化的特点。同时，在微米量级的特征尺寸使得它可以完成某些传统机械传感器所不能实现的功能。
因此，MEMS传感器正逐步取代传统机械传感器的主导地位，在消费电子产品、汽车工业、航空航天、机械、化工及医药等领域得到广泛的应用。
5G时代的到来，更加推动了MEMS传感器行业的增长。
5G技术作为网络与通信行业的新兴技术，相对4G技术的智能化程度和资源整合程度更高。5G时代的到来，为MEMS提供了巨大的发展机遇。
随着5G时代之下电子需求旺盛，国内对MEMS传感器的研发热度很高，而且大多集中在国内的研究机构。北京大学、清华大学、电子26所、中科院等。因此，中国的MEMS产业生态系统也正逐步完善，从研发、开发、设计、代工、封测到应用，产业链已基本形成，上海、苏州、无锡都形成了研发中心。
国内MEMS传感器企业主要集中在几家上市公司，如高德红外、歌尔股份、敏芯股份、赛微电子、水晶光电、汉威电子、和金龙机电等，都在加码国产MEMS传感器行业的发展。
具体来看，高德红外进行了MEMS传感器的全产业链布局，从上游来说，旗下高德微机电与传感工业技术研究院，其中基地正在建设中，预计于2022年运行，主要从事MEMS技术及封装技术的研发，立足于国产MEMS传感器的研发。
敏芯股份响应国家政策，加快布局MEMS传感器的产业化，力求实现核心产品的国产替代。旗下两家全资子公司已经开始贡献制造、封装测试的产能，有利于敏芯股份实现MEMS传感器一体化设计制造的布局。
CMOS行业格局三足鼎立，国产产业链加速突破
根据 IDC 预测，2024年全球自动驾驶汽车出货量超5500万辆，车载摄像头出货量超4.4亿颗，2019-2024年CAGR超20%。
同时，车载摄像头价值量远超手机摄像头，尽管车载摄像头像素规格要求低，但因安全性使其CMOS价格远高于手机CMOS，长期市场规模有望与手机媲美。
自动驾驶多传感器为趋势，激光雷达为光学重要增量，25年出货或达3亿颗，市场规模超15 亿美元。
目前主流的自动驾驶传感器主要包括车载摄像头、超声波雷达、毫米波雷达和激光雷达。随着自动驾驶级别的提高，车载摄像头和雷达的数量不断提升。
根据TSR预测，车载激光雷达2025年全球市场规模约15亿美元，CAGR超80%。激光雷达当前价格多在3000美元以上，随着产业链成熟度提升，预计2030年成本有望降到500美元，降价后凸显高精度、探测范围广等优势，市场空间有望进一步扩大。
CMOS三足鼎立，韦尔和格科微稳步向上突破，安森美及思特威深耕细分市场。
CMOS行业目前由索尼(47%)、三星(20%)、韦尔(12%)三足鼎立。从手机CMOS来看，索尼(48%)、三星(26%)、豪威(14%)仍位居前三甲，格科微(5%)及意法半导体(4%)紧随其后，其中格科微及意法在低于5MP市场合计占据6成份额，索尼则在6MP-12MP占据 8 成份额，13MP-32MP则由三星、韦尔、索尼三分天下，32MP以上则由三星占据主导，索尼紧随其后。安森美和思特威则在车载及安防细分领域具有优势。
国产产业链或依托内需高增长实现替代。
目前行业多采用 IDM 模式+小部分委外代工封装。在国产化趋势下，纯设计的韦尔(豪威)和格科微分别在高端及中低端市场形成突破，尤其在车用及安防领域国产供应链加速发展。我们判断主要代工厂如台积电、中芯国际、华虹半导体，以及封测厂如精材、同欣电、京元电、晶方科技等，有望受益于委外份额提升及制程升级。
我国传感器产业未来将遵循的五大方向：
1、以工业控制、汽车、通讯信息业、环保为重点服务领域;
2、以传感器、弹性元件、光学元件、专用电路为重点对象，发展具有自主知识产权的原创性技术和产品;
3、以增加品种、提高质量和经济效益为主要目标，加速产业化，使国产传感器的品种占有率达到70%——80%，高档产品达60%以上;
4、以MEMS(微机电系统)工艺为基础;
5、以集成化、智能化和网络化技术为依托，加强制造工艺和新型传感器和仪表元器件的开发，使主导产品达到和接近国外同类产品的先进水平。
文章来源：远瞻智库，仪表网，传感器技术
