中国传感器自主制造的发展历史可以追溯到20世纪中期,经历了从仿制到自主研发、从低端到高端、从依赖进口到逐步国产替代的漫长过程。以下是关键阶段的梳理:
1. 起步阶段(1950s–1970s):仿制与军工驱动
背景:新中国成立初期,工业基础薄弱,传感器主要用于国防和重工业(如航天、核工业)。
特点:
以仿制苏联技术为主,如压力传感器、温度传感器。
科研单位主导:中科院、航天部(现中国航天科技集团)下属机构开展研发,如沈阳仪表科学研究院(1961年成立)。
局限:精度低、可靠性差,民用领域几乎空白。
2. 技术引进与产业化(1980s–1990s):改革开放推动
政策开放:1980年代“863计划”将传感器列为关键技术,引进国外生产线(如日本电阻式应变片技术)。
产业萌芽:
国企转型:上海仪表厂、西安仪表厂开始生产工业用传感器。
外资进入:霍尼韦尔、西门子在中国设厂,带来MEMS(微机电系统)技术。
问题:核心部件(如敏感元件、芯片)仍依赖进口,高端市场被外资垄断。
3. 自主创新初期(2000s–2010s):MEMS与民用化突破
技术升级:
2000年后,高校(如清华大学、上海交大)研发MEMS工艺,推动加速度传感器、气体传感器国产化。
企业崛起:歌尔股份(2001年成立)进军消费电子传感器,汉威科技(2008年上市)专注气体传感。
政策支持:
2006年《国家中长期科技发展规划》将传感器列为重点。
2012年“物联网发展规划”推动智能传感器需求。
市场应用:智能手机(如华为、小米)、汽车电子(如比亚迪)带动需求。
4. 高速发展与国产替代(2015年至今):高端化与全产业链布局
关键突破:
MEMS芯片:敏芯股份(2020年科创板上市)量产硅麦克风芯片,打破楼氏电子垄断。
车规级传感器:保隆科技(胎压监测)、森萨塔(压力传感器)进入全球供应链。
光学传感器:韦尔股份收购豪威科技(2019年),成为全球第三大CIS供应商。
产业链完善:
设计:华为海思、兆易创新布局传感器芯片。
制造:上海华虹、中芯国际提供MEMS代工。
封装:晶方科技、长电科技支撑先进封装。
政策加码:
2020年“新基建”推动工业互联网传感器需求。
2021年“十四五”规划明确智能传感器为“卡脖子”攻关重点。
5. 现状与挑战(2023年)
市场规模:中国传感器产业规模超3000亿元,占全球约20%,但高端市场(如医疗、航空航天)仍依赖进口。
自主率:
消费电子(如手机传感器)国产化率达60%以上。
汽车、工业高端传感器国产化率不足30%。
技术短板:
高精度MEMS工艺(如光刻、薄膜沉积设备依赖ASML、应用材料)。
设计软件(如EDA)受美国管制影响。
历史经验与未来方向
成功因素:
军民融合(航天技术转化民用)。
市场换技术(外资设厂带动本土供应链)。
资本助力(科创板支持传感器企业上市)。
未来重点:
突破车规级、医疗级传感器认证。
建设自主MEMS产线(如上海积塔半导体)。
布局新兴领域(如量子传感器、柔性电子)。
总结
中国传感器产业从无到有,已实现中低端自主可控,但高端领域仍面临“卡脖子”问题。下一步需聚焦 “材料—设计—制造—应用”全链条协同,结合新能源车、人工智能等新兴市场,完成从“跟跑”到“并跑”甚至“领跑”的跨越。