傳感器是多學科的高技術聚合物，被稱為“工業(yè)工藝品”。當前，傳感器正在向智能化、微型化、多功能、低功耗、高精度等方向發(fā)展。“十四五”期間，我國智能傳感器產(chǎn)業(yè)將在技術創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)規(guī)模上取得重大突破，設計與制造技術創(chuàng)新能力將大幅提升，模擬仿真、MEMS工藝、晶圓級封裝、個性化測試和軟硬件集成能力將達到國際先進水平，產(chǎn)業(yè)規(guī)模突破千億元，成為支撐工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和智能制造的新型基礎產(chǎn)業(yè)。為此，本報特開辟“傳感器產(chǎn)業(yè)‘十四五’展望”專欄，邀請業(yè)內(nèi)專家把脈傳感器產(chǎn)業(yè)，從技術、應用、市場全面梳理國內(nèi)傳感器產(chǎn)業(yè)的發(fā)展狀況，為新基建的建設以及新一代信息技術的快速發(fā)展提供有力支撐。

工業(yè)的發(fā)展離不開眾多感知技術的加持，其中最為關鍵的技術之一便是傳感器。可以說，工業(yè)傳感器讓自動化智能設備有了感知能力。經(jīng)過半個多世紀的發(fā)展，我國工業(yè)傳感器在體系、規(guī)模、產(chǎn)品種類、基礎技術研究、產(chǎn)學研用一條龍建設等多方面取得了一定的進步，基本滿足國民經(jīng)濟建設需要。

工業(yè)傳感器是國家工業(yè)基礎實力的體現(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。是一類涉及多學科基礎技術融合的工業(yè)產(chǎn)品。具有技術密集、多品種、小批量、使用靈活及應用分布廣泛的典型特征。

德國傳感和測量技術協(xié)會(AMA)在《傳感器技術2022——讓創(chuàng)新互聯(lián)》報告中指出，傳感器技術是很多機器、設備和車輛競爭力的核心技術，是提升其價值增值的手段。與當前快速發(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)。未來傳感器的先進程度決定了機械制造、汽車、過程控制和制造領域的國際競爭力。美國則在上世紀80年代就成立了國際技術小組(BGT)，從國家層面協(xié)調(diào)政府資源、企業(yè)和相關部門在傳感器技術、功能材料等全方面開展工作，服務于美國工業(yè)制造、智能制造和軍工領域。日本在上世紀末就已經(jīng)將傳感器技術列為本世紀十大技術之首，日本工商界直接認為，“支配了傳感器技術就能支配新時代”，并將傳感器技術的開發(fā)利用列為本世紀國家重點發(fā)展六大核心技術之一。

我國工業(yè)傳感器經(jīng)過半個多世紀的發(fā)展，在體系、規(guī)模、產(chǎn)品種類、基礎技術研究、產(chǎn)學研用一條龍建設等多方面取得了一定的進步，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研究不利、創(chuàng)新能力弱、核心技術少、核心元件成果走不出實驗室、核心元器件國產(chǎn)化嚴重缺失的問題并沒有得到根本解決。我國基礎科學研究短板依然突出，企業(yè)對基礎研究重視不夠，重大原創(chuàng)成果缺乏，底層基礎技術、基礎工藝能力不足，基礎元器件、基礎材料等瓶頸仍然突出，關鍵技術受制于人的局面沒有根本性改變。工業(yè)傳感器作為現(xiàn)代工業(yè)的基礎、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。

當前國內(nèi)工業(yè)傳感器面臨的矛盾與問題

第一，產(chǎn)、學、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，無法負擔技術由實驗室階段過渡到產(chǎn)業(yè)化這一過程中所需的經(jīng)費及風險。而原本承擔基礎技術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工作，從而造成目前我國傳感器基礎研究不利、創(chuàng)新能力弱、核心技術少、核心元件成果走不出實驗室，產(chǎn)學研用鏈條失靈的問題。

第二，核心元器件高度依賴進口。傳感器創(chuàng)新體制及相關政策不明確、不完善，資金使用、基礎研究立項、核心技術開發(fā)、核心元件配套等以分散的形式開展工作，無法形成有力的科研創(chuàng)新體系來解決基礎核心技術和成果推廣。如重大裝備核心裝置用傳感器、變送器，產(chǎn)品幾乎100%從國外進口，相關核心敏感元器件(芯片)95%以上依賴國外。

第三，對傳感器技術的頂層設計、基礎工藝和共性關鍵技術缺乏統(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，但在戰(zhàn)略層面仍然缺乏共識，不同行業(yè)或者部門對于傳感器行業(yè)發(fā)展各自為政。缺乏對基礎工藝、共性關鍵技術研究，缺乏系統(tǒng)的培育和引領，導致基礎工藝發(fā)展滯緩，共性技術研究滯后，產(chǎn)業(yè)分散，低水平重復發(fā)展嚴重，沒有形成龍頭效應，更缺乏類似歐洲以及美國傳感器行業(yè)各個分類明晰的產(chǎn)業(yè)(產(chǎn)品)和技術隱形冠軍。

第四，配套人才匱乏。我國傳感器行業(yè)針對復合型人才的要求很高。由于國內(nèi)專業(yè)學科設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，還會經(jīng)營的復合型管理人才或者是工藝、技術、管理等全方位技術人才。

第五，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。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)，混淆工業(yè)傳感器實際狀態(tài)，影響工業(yè)傳感器領域政策方針制定的針對性、準確性，對頂層設計和真正認識工業(yè)傳感器現(xiàn)狀毫厘千里。

推進工業(yè)傳感器產(chǎn)業(yè)發(fā)展的建議

第一，針對產(chǎn)、學、研、用鏈條失靈，核心關鍵共性技術薄弱，產(chǎn)業(yè)化問題未受重視的問題，建議參照國際精、專、特、標準化傳感器產(chǎn)業(yè)建設模式，重建國家共性技術研發(fā)機構(gòu)、國家傳感器產(chǎn)業(yè)集群，從生態(tài)建設角度補齊傳感器設計、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產(chǎn)業(yè)提升，采用需求牽引，拉動傳感器的應用，進而實現(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。

第二，強化國家傳感器基礎產(chǎn)業(yè)鏈建設，采用MEMS技術+IC技術等新興技術的深度融合，采用集群建設和一條龍模式建設產(chǎn)業(yè)生態(tài)環(huán)境，按照設計、封裝、檢測、服務生態(tài)需求，分類建設新基礎建設的各類傳感器專業(yè)化產(chǎn)業(yè)集群。

第三，在政策引導下推動傳感器公共技術平臺建設，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平臺，專心基礎技術研究開發(fā)、推廣與產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化支持，賦予共性技術平臺進行傳感器基礎共性技術和工藝的研發(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，保護傳感器基礎技術、共性技術的不間斷發(fā)展，推動核心關鍵共性技術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，建設跨學科的傳感器綜合人才培養(yǎng)基地，給予共性技術平臺以及各類隱形冠軍技術人才、管理人才以激勵政策。

第五，亟待出臺政策引領、企業(yè)擔責、市場需求放開的系列相關政策和制度，為傳感器企業(yè)進入當前新基建建設的主戰(zhàn)場創(chuàng)造環(huán)境，給予合規(guī)企業(yè)在產(chǎn)品準入、資金、稅收等多方面優(yōu)惠條件，推進合規(guī)企業(yè)開展國產(chǎn)傳感器的準入工作，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，在當前新基建及新一代信息技術產(chǎn)業(yè)提升中，徹底解決國內(nèi)工業(yè)傳感器需求難題，保障新基建建設的基礎穩(wěn)固。

作者劉沁系沈陽儀表科學研究院副總工程師、傳感器國家工程研究中心常務副主任