上证报中国证券网讯 “一部智能手机内含几十个传感器，一个人形机器人搭载的传感器上百个，而在一辆具备高阶自动驾驶能力的新能源汽车里，传感器的数量甚至超过300个。”中国科学院空天信息创新研究院研究员王军波近日接受上证报记者采访时表示。
随着人工智能、物联网、具身智能等产业的发展，传感器在相关应用场景中的需求持续放量，高端化、集成化、智能化成为行业发展的主流方向。
AI技术与场景驱动下传感器需求放量
根据业内统计，全球已实现商业化应用的传感器达2.6万余种，我国可量产的品类约2.2万余种。智能传感器以硅基、光纤、金属氧化物等敏感机理与材料形成基础敏感元件，具备多参数信息获取、自主处理与传输功能的感知能力，成为连接物理世界与数字世界的核心。
从终端应用来看，智能传感器产品的需求不断拓展。以人形机器人为例，其搭载的传感器成本占整机成本的比重达26%，除温感、流控等传统器件外，电子皮肤、视觉、高精度惯性传感器等高附加值产品需求快速增长；而在脑机接口领域，植入或贴附于脑部的特种传感器是信号采集的核心器件，其性能直接决定脑电信号捕捉的清晰度、稳定性与设备使用寿命。
“单一功能器件不再具有市场竞争力。”中国传感器与物联网产业联盟常务副理事长郭源生表示，“全球传感产业正加速转型，集感知、存储、认知、分析、决策、自适应于一体的超级智能感知单元系统成为产业数字化与数字产业化的连接器。”
多位受访专家表示，智能传感器作为功能性器件种类繁多、应用广泛，面向前沿科技领域，开展高端智能传感器基础性与共性关键技术研究是国家战略发展之必需。
在近日举办的第八届MEMS智能传感器产业生态发展大会上，异质异构集成微系统全国重点实验室正式揭牌。该实验室由中国科学院上海微系统与信息技术研究所、中国兵器工业第214研究所联合共建，将整合双方优势，重点攻关泛在感知、融合通信、无人智能、精确制导等方向，全面支撑我国相关技术的自主可控。
王军波表示：“面向以人工智能、物联网等为牵引的产业发展，开展异质异构集成制造、非硅基（柔性、功能材料等）制造等共性关键技术的研究十分重要；破解极端极限MEMS传感器技术难题为国家战略急需；此外，要大力发展量大面广的高性能传感器。”
高端传感器产业结构仍面临挑战
受访专家认为，企业产业化、行业集群化、区域生态化是国内智能传感产业长期发展的必由之路。经过多年培育，我国智能传感产业已形成长三角、珠三角、环渤海、中西部四大产业集聚区，但放眼全产业链，产业发展结构矛盾依然存在。
“做传感器的不了解终端应用，使用方则不清楚器件的设计制造逻辑，造成部分国产产品不好用、不敢用、不愿用的情况。”郭源生认为，目前行业发展的最大矛盾是供需脱节，认识市场、认识客户是行业发展的关键，“我国通用传感器67%需依赖进口，本土产品却难以打开下游市场，产业协同尚未形成良性生态。”
同时，我国高端传感器的国产制造能力与市场需求尚未匹配。以微机电系统（MEMS）传感器为例，其具有小型化、高集成优势，被应用于无人系统、高端工业等领域。行业咨询机构Yole Group的市场报告预测，2022年MEMS传感器的全球市场规模为145亿美元，预计到2028年达到200亿美元。然而，目前全球MEMS晶圆年产能约390万片，国内本土产能仅约11.2万片。
北京大学教授王玮结合MEMS传感器发展特点表示，与存储芯片产业类似，MEMS传感器项目前期投入大、设计与制造链条长、量产良率管控难度高，同时极易受流片工艺、生产设备切换影响，国内MEMS产品平均研制周期在14年以上，长期依赖经验的反复试错迭代技术，成为限制规模化量产的“短板”。
“在研究主体和研发投入方面，国内智能传感领域主要以高等院校与科研院所推动为主，企业投入占比不高，国内成熟的MEMS产线支撑不足；此外，新型MEMS传感器相关标准刚刚起步，行业标准体系尚不完备，在高端传感器生态建设方面与国外顶尖水平仍存在明显差距。”王军波说。
针对行业痛点，多地陆续出台对应政策。安徽蚌埠创新推出首轮工程流片券政策。蚌埠市科技局副局长闻建忠介绍，流片券是为鼓励企业加大科技投入的政策支持，单家企业年度补助总额最高500万元，可覆盖企业每年2至3款产品研发试产需求。该项政策将有效降低企业MEMS工程流片成本，加速芯片、器件、模组等关键技术研发与成果转化。
深圳市龙华区同步推出流片券补贴，并重点围绕基于MEMS工艺的新型气体、压力、红外、CMOS图像等智能传感器重大产业项目开展精准招商，通过以商招商、整机牵引，带动产业链企业实现区域聚集。
郭源生表示，下一步，要加快构建政产学研用服一体化产业体系，立足场景牵引打通技术研发、产品制造、终端应用全链条，鼓励各地依托自身资源禀赋打造差异化特色产业生态，并依托AI技术赋能与政策加持，稳步实现高端传感器的国产化突破。
