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被邊緣化的傳感器
2020-12-02
前段時間，科技日報發布了系列中國制造“卡脖子”技術文章，其中傳感器“居然”“榜上有名”。當時，就引發了不少圈外人士的熱烈討論，一個個小小的又無處不在的傳感器，怎么還成了高端“卡脖子”技術了呢？
如果各位還對國內抗疫期間，紅外傳感器缺貨事件稍有記憶的話，大概也能理解一些。當時由于核心芯片依賴進口，廠商備貨不足，紅外傳感器徹底被“點爆”，完全跟不上市場需求。
據了解，我國中高端傳感器進口占比達80%，傳感器芯片進口更是達90%以上。事實上，與芯片“卡脖子”卡在明處不同，傳感器在中國的產業地位，基本上就是一個“黑戶口”，無人關注，更遑論舉全國之力來建設了。
當人們真正正視并走進產業中，不難發現傳感器在中國是一個極其矛盾體的存在。
千億級規模卻難見國產頭部廠商
醫療器械界的奇兵——達芬奇手術機器人有400多個傳感器；名聲大噪的波士頓動力狗，要實現自如地翻轉跳躍，則需要1300多個傳感器；博士公司推出的工廠協作機器人助手APAS，也內置了上百個傳感器。
這個世界的智能制造步伐，半步都不能離開小小的傳感器。
據公開數據顯示，2019年全球傳感器市場規模已經達到1521.1億美元(約合10646.2億元人民幣)，增長率為9.2%；其中，中國傳感器市場規模為2188.8億元人民幣，約占全球市場的20.56%，預計到2021年，該數值將提升至2951.8億元。
兩千多億的市場容量，放到哪都是一個重磅的存在。
詭異的是，在這么大的市場空間下，竟然鮮有國產巨頭冒出。排除消費電子、安防等領域，國產產值超過1個億的企業屈指可數。不僅頭部廠商少，其市場也長期游離在資本的視野外。在國家積極推進新基建的背景下，人工智能、工業物聯網、邊緣計算等產業上下游成為“爆點”，不少實力廠商動輒上億的融資拿到手軟。
而作為無論是要實現人工智能還是萬物物聯的基石，傳感器一直“門庭冷落”，真正關注這一賽道的資本極其少，獲得融資的企業更是鳳毛麟角。僅「高工機器人」了解到的，2020年專注工業級精密傳感器廠商中也只是志奮領、海伯森等寥寥數家企業而已。
其融資規模也與火熱的人工智能企業相去甚遠。這與傳感器長期被忽略、市場對其缺乏正確認知有著莫大關系。
精密制造下的低附加值
傳感器是多學科、多技術、多領域的融合體，涉及物理、化學、生物基礎學科，涉及敏感機理、工藝技術、結構設計、產成品測試、市場應用等全產業鏈過程，幾乎與材料、機械、電子、數學、計算機軟硬件、測量、半導體等所有二級學科緊密相關。與此同時，傳感器生產工藝復雜、技術要點繁多、流程復雜，被成為“工業藝術品”。
清華大學精密儀器系教授董永貴曾公開表示，傳感器技術的研究需要比較長時間的投入，一款傳感器的研發，需要6年-8年才能走向成熟，中國的企業一般不能承受這么長的周期。
盡管傳感器本身技術含量高，但單只傳感器的價格一般不高。以疫情期間火熱的紅外測溫傳感器為例，其平時市場價格基本都在幾十塊的水平。
國內外企業巨大的利潤反差
由于長期從事中低端產品，核心零部件不自主，導致國產傳感器廠商長期給人一種掙扎在低利潤甚至負利潤的印象。事實上，不掙錢并不是這個行業的真實情況。
日本基恩士傳感器公司，可以說是日本最掙錢的公司。其2019年營業額接近360億人民幣，利潤方面則達到了驚人的180億，利潤率超過50%，并且常年保持這一水平。
反觀國內，36家傳感器上市公司，2019年其中40%的企業利潤率低于5%，共有12家企業出現利潤下滑情況，利潤為負的企業有4家。傳感器這種在中國幾乎沒有建樹的行業，卻被日本做成了真正的搖錢樹。
看到這一利潤上的巨大反差，我們不僅要問國產傳感器盈利為什么這么難？
以小博大，關鍵要有用量
對于國產，盈利的第一重困境首先應該是來自供應鏈。傳感器與其它普通元器件不一樣，它的芯片、陶瓷基板都嚴重依賴上游配套，而這些企業大部分分布在國外，國產傳感器尚未形成自己的閉環供應鏈，原材料采購成本變得不可控。
傳感器是典型的以小博大的產品，需要足夠的出貨量才能保證企業的合理利潤。以機器人常用的六維力傳感器而言，海伯森總經理王國安表示，目前市場一個六維力傳感器由于生產工藝、標定校準流程復雜，基本售價都在3～6萬之間。
而目前的工業機器人平均造價是12萬左右，這意味著如果新增一個六維力傳感器，客戶應用成本要增加25%～50%，這將成為其在機器人應用中真正落地的一個巨大障礙。
只有客戶用得起，并且用得多，傳感器廠商才能真正有錢賺。王國安認為，只有當批量應用形成規模效益后，才能把六維力傳感器的成本降到可接受的程度；而這個量是以萬臺為單位，目前國產尚未有達到這一出貨量的企業。
拋開六維力傳感器這一類高端市場應用，有業內人士表示，在中低端領域，國產價格太便宜了，由于貨值低，撐不起大的產值讓企業做研發和市場，產品迭代-市場升級之間的閉環被割裂，企業陷入低價-低利潤的死循環。
明治傳感器總經理唐可信表示，目前從事傳感器生產研發的大部分是小廠商，產品穩定性保持差、研發底子薄決定了其生存空間非常有限。明治傳感器本身也有標準傳感器產品，但也一直在發力高端，基于多年的技術積累和人才隊伍建設，公司產能及銷售量處于穩步攀升的階段中。
如果回歸到低利最核心的因素，技術無疑是根本。據了解，一個巴掌大小的日本陣列式傳感器能夠做到在10cm×10cm大小的基質中分布100個敏感元件，并且能保持嚴格的均一、穩定性，其售價達到10萬元，而國內產品多為一點式的，一般100元一個。
鑫精誠總經理吳浩表示，基礎材料和生產工藝是國產和國外傳感器廠商中的主要差距，而基礎材料事關整個制造業。
長期躲在幕后的傳感器，看起無處不在，卻從未走入制造業的中心。如果失去了底層傳感器，何來數字工廠乃至智能制造。這個產業需要更多關注，需要更多的呵護，需要更多的同行者，才能改變這一現狀。正如王國安所呼吁的，希望更多優秀的、敢為人先的機器人本體企業、系統集成商等客戶能夠給與國產高端傳感器更多的機會和支持，形成全產業鏈的合力，實現中國智能制造。
傳感器與其它制造業產品一樣，必須在批量中檢驗自身、而后完善自身，才能為產業下游客戶提供優質優價的產品。
如果各位還對國內抗疫期間，紅外傳感器缺貨事件稍有記憶的話，大概也能理解一些。當時由于核心芯片依賴進口，廠商備貨不足，紅外傳感器徹底被“點爆”，完全跟不上市場需求。
據了解，我國中高端傳感器進口占比達80%，傳感器芯片進口更是達90%以上。事實上，與芯片“卡脖子”卡在明處不同，傳感器在中國的產業地位，基本上就是一個“黑戶口”，無人關注，更遑論舉全國之力來建設了。
當人們真正正視并走進產業中，不難發現傳感器在中國是一個極其矛盾體的存在。
千億級規模卻難見國產頭部廠商
醫療器械界的奇兵——達芬奇手術機器人有400多個傳感器；名聲大噪的波士頓動力狗，要實現自如地翻轉跳躍，則需要1300多個傳感器；博士公司推出的工廠協作機器人助手APAS，也內置了上百個傳感器。
這個世界的智能制造步伐，半步都不能離開小小的傳感器。
據公開數據顯示，2019年全球傳感器市場規模已經達到1521.1億美元(約合10646.2億元人民幣)，增長率為9.2%；其中，中國傳感器市場規模為2188.8億元人民幣，約占全球市場的20.56%，預計到2021年，該數值將提升至2951.8億元。
兩千多億的市場容量，放到哪都是一個重磅的存在。
詭異的是，在這么大的市場空間下，竟然鮮有國產巨頭冒出。排除消費電子、安防等領域，國產產值超過1個億的企業屈指可數。不僅頭部廠商少，其市場也長期游離在資本的視野外。在國家積極推進新基建的背景下，人工智能、工業物聯網、邊緣計算等產業上下游成為“爆點”，不少實力廠商動輒上億的融資拿到手軟。
而作為無論是要實現人工智能還是萬物物聯的基石，傳感器一直“門庭冷落”，真正關注這一賽道的資本極其少，獲得融資的企業更是鳳毛麟角。僅「高工機器人」了解到的，2020年專注工業級精密傳感器廠商中也只是志奮領、海伯森等寥寥數家企業而已。
其融資規模也與火熱的人工智能企業相去甚遠。這與傳感器長期被忽略、市場對其缺乏正確認知有著莫大關系。
精密制造下的低附加值
傳感器是多學科、多技術、多領域的融合體，涉及物理、化學、生物基礎學科，涉及敏感機理、工藝技術、結構設計、產成品測試、市場應用等全產業鏈過程，幾乎與材料、機械、電子、數學、計算機軟硬件、測量、半導體等所有二級學科緊密相關。與此同時，傳感器生產工藝復雜、技術要點繁多、流程復雜，被成為“工業藝術品”。
清華大學精密儀器系教授董永貴曾公開表示，傳感器技術的研究需要比較長時間的投入，一款傳感器的研發，需要6年-8年才能走向成熟，中國的企業一般不能承受這么長的周期。
盡管傳感器本身技術含量高，但單只傳感器的價格一般不高。以疫情期間火熱的紅外測溫傳感器為例，其平時市場價格基本都在幾十塊的水平。
國內外企業巨大的利潤反差
由于長期從事中低端產品，核心零部件不自主，導致國產傳感器廠商長期給人一種掙扎在低利潤甚至負利潤的印象。事實上，不掙錢并不是這個行業的真實情況。
日本基恩士傳感器公司，可以說是日本最掙錢的公司。其2019年營業額接近360億人民幣，利潤方面則達到了驚人的180億，利潤率超過50%，并且常年保持這一水平。
反觀國內，36家傳感器上市公司，2019年其中40%的企業利潤率低于5%，共有12家企業出現利潤下滑情況，利潤為負的企業有4家。傳感器這種在中國幾乎沒有建樹的行業，卻被日本做成了真正的搖錢樹。
看到這一利潤上的巨大反差，我們不僅要問國產傳感器盈利為什么這么難？
以小博大，關鍵要有用量
對于國產，盈利的第一重困境首先應該是來自供應鏈。傳感器與其它普通元器件不一樣，它的芯片、陶瓷基板都嚴重依賴上游配套，而這些企業大部分分布在國外，國產傳感器尚未形成自己的閉環供應鏈，原材料采購成本變得不可控。
傳感器是典型的以小博大的產品，需要足夠的出貨量才能保證企業的合理利潤。以機器人常用的六維力傳感器而言，海伯森總經理王國安表示，目前市場一個六維力傳感器由于生產工藝、標定校準流程復雜，基本售價都在3～6萬之間。
而目前的工業機器人平均造價是12萬左右，這意味著如果新增一個六維力傳感器，客戶應用成本要增加25%～50%，這將成為其在機器人應用中真正落地的一個巨大障礙。
只有客戶用得起，并且用得多，傳感器廠商才能真正有錢賺。王國安認為，只有當批量應用形成規模效益后，才能把六維力傳感器的成本降到可接受的程度；而這個量是以萬臺為單位，目前國產尚未有達到這一出貨量的企業。
拋開六維力傳感器這一類高端市場應用，有業內人士表示，在中低端領域，國產價格太便宜了，由于貨值低，撐不起大的產值讓企業做研發和市場，產品迭代-市場升級之間的閉環被割裂，企業陷入低價-低利潤的死循環。
明治傳感器總經理唐可信表示，目前從事傳感器生產研發的大部分是小廠商，產品穩定性保持差、研發底子薄決定了其生存空間非常有限。明治傳感器本身也有標準傳感器產品，但也一直在發力高端，基于多年的技術積累和人才隊伍建設，公司產能及銷售量處于穩步攀升的階段中。
如果回歸到低利最核心的因素，技術無疑是根本。據了解，一個巴掌大小的日本陣列式傳感器能夠做到在10cm×10cm大小的基質中分布100個敏感元件，并且能保持嚴格的均一、穩定性，其售價達到10萬元，而國內產品多為一點式的，一般100元一個。
鑫精誠總經理吳浩表示，基礎材料和生產工藝是國產和國外傳感器廠商中的主要差距，而基礎材料事關整個制造業。
長期躲在幕后的傳感器，看起無處不在，卻從未走入制造業的中心。如果失去了底層傳感器，何來數字工廠乃至智能制造。這個產業需要更多關注，需要更多的呵護，需要更多的同行者，才能改變這一現狀。正如王國安所呼吁的，希望更多優秀的、敢為人先的機器人本體企業、系統集成商等客戶能夠給與國產高端傳感器更多的機會和支持，形成全產業鏈的合力，實現中國智能制造。
傳感器與其它制造業產品一樣，必須在批量中檢驗自身、而后完善自身，才能為產業下游客戶提供優質優價的產品。
（文章來源：儀表網）
TAGS : 傳感器
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