传感器产业如此重要，为什么被卡脖⼦⽽⽆⼈知晓？
作者：林雪萍
传感器是数据采集的源头，它⽆处不在。尽管如此重要，却⽆⼈重视。跟芯⽚卡脖⼦是卡在明处完全不同，传感器在中国的产业地位，基本就是⼀个⿊户⼝。这才是传感器产业最令⼈担⼼的地⽅。
智能少不了传感器
传感器是数据采集的源头，它⽆处不在。智能最前端所需要的态势感知，基本都是要从传感器开始。⽆论是智能制造、智慧城市、智慧医疗等，还是智能设备和⼤数据分析，再庞⼤的智能系统，都要从传感器的针尖上开始。
医疗器械界的奇兵——达芬奇⼿术机器⼈有四百多个传感器；⿍⿍有名的波⼠顿机器⼈⼤狗，能够⾃如地翻跳腾跃，则需要1300个传感器。
金属活动性顺序表这些令⼈叹为观⽌的智能产品，其实都是有共性的。
这个世界的数字化步伐，半步都不能离开⼩⼩的传感器。
图1 传感器的数量
然⽽在中国战略性、⽀撑性的产业版图上，却⼏乎不到传感器的位置。当新基建如⽕如荼建设的时候，传感器——这⼀⾄关重要的⽀撑，却⼏乎被⼈忘在脑后。
这个画⾯⼤概如此，当所有光鲜的客⼈要步⼊⼤厅的时候，脚后跟却都被夹在门外。这种尴尬的局⾯，迟早是要痛得⼤声喊出来的。
两栖物种，传感器六⼤怪
⼴泛使⽤的传感器，它属于以⼩搏⼤的⼯业门类，是通向其他产业的基础。但传感器也是⼀个很独特的⾏业。很多传感器都具有两栖属性：
⼀⽅⾯，传感器的核⼼是芯⽚，会追随摩尔定律，有着快速进化的⼤脑；另⼀⽅⾯，它同时也与敏感材料、机械器件在⼀起，受到机械定理的许多制约。
这是种独具特⾊的产业，使得传感器必须经过细⼼呵护，才能发展得很好。然⽽在中国，传感器却成为⼀个令⼈惊讶
的“六⼤怪”⾏业。
传感器的第⼀怪：容量不⼩，⽽国内头部玩家却很⼩。2019年中国传感器市场规模达到1700亿元，估
计有1700多家企业。除了歌尔、瑞声靠着苹果⼿机强⼤的出货量，体量达到百亿级，在声学传感器领域已经占住地盘。
⽽其他领域，如⼿机、汽车、⼯控、可穿戴、物联⽹等，基本上都是国外品牌的市场。在消费电⼦、安防之外的领域，产值超过1个亿的企业并不多，只有郑州汉威、宝鸡麦克、南京⾼华等跑在前⾯，其他国内传感器企业，基本都属于⼟⾖俱乐部。
传感器的第⼆怪：种类繁多，但这个市场很隐蔽。国外成型产品及在研种类有3万多种，我国有2万多种。这些数量未必精确，但传感器⽆疑是⼀个庞⼤类别的产品。⽽这种产品，却很少为业界之外的⼈所知晓。
其实⼿机、汽车、⼯业测量、智能装备等都是应⽤传感器的⼤户。⽽这⼏年风⽣⽔起的智能制造、⼯业互联⽹，都离不开⼩⼩的传感器。当然⼈⼯智能也不例外。可以说⼈⼯智能跑得再快，脚上穿着还是传感器的鞋。
传感器的第三怪：民品最怕断供，军⼯不怕价⾼。军⽤传感器已经⾼度⾃主化，主要是由于军品采购可以不计成本。⽽如果要到民⽤市场来竞争，那是既要拼规模，也要有⾼性价⽐。如果功耗⼩⼀点，成本⼩⼀点，那就可赢者通吃。因此民⽤市场的突破还很艰难，也⽆法从军⼯市场获得⽀撑。两条隧道，各通⼀边，没有打通。
民⽤市场的突破还很艰难，也⽆法从军⼯市场获得⽀撑。两条隧道，各通⼀边，没有打通。
⽽民⽤仪表传感器⾼度依赖国外。⽇本横河跟重庆川仪有⼀家合资公司，⽣产横河川仪的仪表。⽇本横河提供的谐振式压⼒传感器，这是最⾼精度的压⼒传感器。国内攻关⼀直未能攻克。这家合资⼚也只能依赖⽇本的传感器。
传感器的第四怪：中国制造虽以成本著称，但传感器的成本优势还没有国外明显。中国⽬前⽣产⼤部分都是低端传感器。⽽我国中⾼端传感器进⼝占⽐达80%，传感器芯⽚进⼝更是达90%以上。
中国⽣产成本也很⾼，收⼊才⼏千万，如何舍得投⼊⼏千万建⽣产线？现在很多传感器⼚家，还都是单⼲，⼿⼯装配很多。因为产量上不去，有的1个⽉的产量也就5000只，根本谈不上规模效益。⽽博世、欧姆龙等早就把⼯⼚设⽴在中国，成本优势同样巨⼤。
⽽且，美德⽇品牌企业对中国传感器市场虎视眈眈，对市场份额看得很紧。中国⼀有进步，就会被国外品牌降价挤压。2010年⽇本欧姆龙⼀个开关要接近400元，⽽现在随着中国品牌的逐渐崛起，现在只需要60元。灵活降价，坚决保卫市场份额，是国外⼚商常见的营销⼿段。这种⽅法，⼀直将国产品牌压制在⾯黄肌瘦线附近，很难翻⾝。
传感器的第五怪：市场巨⼤，融资最难。本来智能制造、⼈⼯智能⼤热，传感器终于应该迎来咸鱼翻⾝。但是，没有。这是⼀个投资⼈不待见的市场。
由于国内对这个产业的重要性的认识不⾜，导致投资界⼀直处于冷淡期。这跟产品隐蔽，做⼤做强⽐较难，是有关系的。⽽国家对这个产业的“冷处理”的态度，⾃然也影响了投资基⾦的判断。
传感器的第六怪：本是国之重器，奈何落地沦为⼩萝⼘头。传感器作为感知的第⼀道防线，是⼈类社会⾛向智能的关键源头。然⽽这个⾏业⼀直得不到重视。
上世纪80年代初，国家科委主持的课题研究中，在讨论信息技术包括哪些技术的过程中，“传感器技术”引起了巨⼤的分歧。但因为体量太⼩，最终还是被切掉。
这⼀晃，四⼗年都过去了，情况⼏乎没有变化。虽然最近两三年有些⿎励发展传感器的政策陆续出台，但⼀⽆⼒度⼆⽆资⾦，基本也就是草草地⾛了过场。
传感器其实就是互联万物的五官，是眼睛、⽿朵、各种触觉。尽管如此重要，却⽆⼈重视。传感器六⼤怪，本⾝就是⼀⼤怪事。这可真是⼀根扎⼼的刺。
惊⼈的利润
在国内，传感器并不容易挣钱。由于芯⽚不能⾃主，⼯艺研发投⼊巨⼤，再加上红海竞争激烈，中国传感器的利润⼀直被压得很低。根据国内40家传感器企业上市公司的财报，将近40%的企业利润率低于5%；⽽利润为负就有6家。
企业发展战略规划都说制造业利润低，传感器看来也是其中的⼀种。不过，不挣钱，并不是这个⾏业的真实情况。
⽇本基恩⼠传感器公司，可以说是⽇本最挣钱的公司。2019年营业额接近360亿⼈民币，⽽利润，则达到了惊⼈的180亿。利润率居然超过50%，⽽且常年如此。传感器这种在中国⼏乎⽆法建树的⾏业，被⽇本做成了真正的摇钱树。
这家以纯设计（Fabless）起家的传感器公司，主要是设计和销售传感器、测量系统、激光刻印机等。从产品开发策略来看，它从来不定制产品，坚持完全“以我为主”的标准化产品研发。这种策略，维持了产品研发的规律性，⽽定制产品则会有很⼤的周期不确定性，经常导致企业失去灵活性。
为了不断开发新品，基恩⼠采⽤了⼴泛的研发信息源，促使产品的多样化。⽽从产品系列⽽⾔，则采⽤了深度嵌套的产品组合。既有传感器产品，更有在传感器基础上做好的测量系统，成为测量领域的领头⽺。
国内像海康威视、⼤华等领头⽺，都是⾛⼤型⼯程。虽然也挣钱不少，但其实跟传感器没有太⼤关系。即使是以⽓体传感器起家的郑州汉威，这⼏年也是重点聚焦在⽔务、环保等总包⼯程。
传感器事业板块，不过只是这家上市公司的⾼科技之名⽽已，从体量⽽⾔基本就是⽆⾜轻重。
传感器主要⽤在电⼦产品、⼯控与测量、设备等⼏个板块。⽽传感器的发展，最早是来⾃⼯业⾃动化
的推动。但在中国
传感器主要⽤在电⼦产品、⼯控与测量、设备等⼏个板块。⽽传感器的发展，最早是来⾃⼯业⾃动化的推动。但在中国最黯淡的，也就是⼯控与测量这个分⽀了。
夸夸插是什么意思最典型的可以算是上海威尔泰仪表公司了。这家企业以核电为⼊⼿点，进⼊到传感与仪表领域的，属于纯正的⼯业⾃动化产品。
从上市公司财务报表来看，这家公司上市已经14年，但最近⼀年收⼊⼤约在六千万元。不得不说，经营惨淡。要知道，另外⼀家巨头公司霍尼韦尔，其传感与物联部门在全球的营收将近60亿元。
设计软件没⼈管
⼯业软件是中国制造的软肋，传感器更是如此。⽽传感器的设计软件，也是⾮常隐蔽的⼔⾸。这⼏年MEMS传感器⾮常⽕爆，每个⼿机中都有⼏个，如感知加速度的。
⽽⼀般的汽车⾄少也有⼗多个。德国博世、美国博通、荷兰恩智浦等都是业界巨头。中国只在麦克风的MEMS传感器扳回⼀个⾓，做得很好。
然⽽MEMS传感器的设计，需要两款很专业的CAD软件。⼀个是 IntelliSuite，这是美国1991年创⽴的，这也是最早的MEMS专⽤CAD设计画图软件。
另外⼀家ConventorWare也是美国公司。中国很多传感器企业⼏乎都在⽤，能占据中国80%的市场。当年在国内承担863计划MEMS研究项⽬的30个研究⼩组，全部都使⽤这种软件。
它在MEMS传感器的位置，跟6⽉份哈⼯⼤被断供的Matlab软件在科学计算中的地位，基本⼀样。⽽在中国，⼏乎没有这种软件。
不幸的是，这款软件在2017年被泛林LAM收购；⽽LAM是美国第⼆⼤半导体设备制造商。这都是美国政府最容易动⼑⼦的断供之地。
⼯业软件，⾮常的细分了。如果不深⼊到⾏业中去，很多软件都是隐藏⽽不可见。这种处境，倒是跟传感器⼀模⼀样。传感器和⼯业软件，似乎都穿着隐⾝⾐。⽽正是这些看不见的⼯业软件，其实暗地封锁着中国制造的诸多命脉。传感器设计软件，就是其中⼀道令⼈紧张的暗⽳。没有软件，这些传感器很难被设计出来。
⼏乎全是卡脖⼦
在中国，消费类电⼦的传感器，由于市场的拉动，近⼗年已经有了很⼤的进步。然⽽在⼯业级的传感器，卡脖⼦情况⽐芯⽚还厉害。围绕着控制与测量，尤其是仪器仪表传感器，⼏乎100%进⼝。
中国仪表的变送器两⼤巨头，都是“国外芯”。重庆横河川仪年产归谐振变送器30万台，传感器⽤的是
⽇本横河的；北京远东罗斯蒙特，每年30万台⾦属电容变送器，⽤的是美国罗斯蒙特的传感器。
可以说，这两家占据中国70%以上市场的龙头企业，基本就是给⽇本和美国打⼯。其他企业情况也⼀样，苏州恩德斯豪斯E+H⼀年⼤约5万台，⽤的是德国E+H；⽽国内品牌的龙头企业，⽤的基本都是德国FirstSensor。
要命的是，这家公司，在今年3⽉被美国传感器巨头泰克连接公司所收购。这对于中国的仪表，实际上⾮常的凶险。今后是否还能买到德国传感器芯⽚，存在着极⼤的不确定性。
这意味着，⽯化、医药等流程⾏业⼴泛使⽤的变送器，其中的传感器除了⽤⽇本横河和美国罗斯蒙特的芯⽚，原本⽤德国产品的公司现在也要依赖美国公司了。
其他⾏业也基本是类似的状况。根据传感器国家⼯程研究中⼼《中国传感器发展蓝⽪书》的统计，汽车传感器、⾼端化学类⽓体传感器、光纤传感器、环境检测传感器，对国外进⼝依赖度都是在95%以上。⾄于海洋传感器，⽤于移动观测平台的⾃动浮标、⽔下滑翔机，以及海上浮标等，则是100%进⼝。
国⼈⾮常关⼼的PM2.5值，其测量仪基本都是采⽤仪表巨头美国热电公司的产品。它内部所使⽤的微量振荡天平，通过测量滤膜上微⼩颗粒的质量⽽引起振荡管的频率变化，来测试空⽓颗粒物的浓度。
测量滤膜上微⼩颗粒的质量⽽引起振荡管的频率变化，来测试空⽓颗粒物的浓度。
以精密测量的传感器作为基础，热电公司的⼀台PM2.5测量仪，动辄⼏⼗万元，甚⾄上百万元。也只有国家级测量站，才⽤真正⽤得起这种仪表。⽽直到最近，这种技术才被天津⼤学精仪学院毕业博⼠所创⽴的天津同阳公司，基本攻克。这是⼀种很幸运的进展了。
传感器的卡脖⼦⽅式，与绝⼤部分其他⼯业产品都不⼀样。它就像⼀个漫⼭遍野的地雷阵，分散⽽隐蔽。要逐项对这⼀类卡脖⼦短板进⾏突破，必将是⼀个漫长的过程。⽽且要逐个突破，也基本不现实。
历史上的动摇
传感器与通信、计算机被称为现代信息技术的三⼤⽀柱。但本来处于战略要冲的传感器，在中国的产业位置，基本⼀直被边缘化。
这在中国，是有过历史上的动摇。据国内信息化⽼前辈介绍，上世纪80年代初，⼀些专家参与了国家科委主持的“信息技术发展政策”课题的研究与起草相关政策。
当时第⼀个要解决的问题是: 信息技术包括哪些技术？计算机、集成电路、通信技术和软件四⼤技术得到专家们⼀致的同意。问题出在“传感器技术”，⼤家意见不⼀致。
图2 中国信息技术的构成中国工商银行信用卡
从理论上说，⼤家都同意，传感器技术是信息技术的⼀个重要组成部分。如果缺少传感器，信息技术就不完整了，体系上⽆法⾃洽。但是，从⾏业营业额来看，当时的传感器产业太⼩了，不要说与通信产业这样的⼤产业⽐，就是和当时的软件这样的“⼩产业”⽐，也不在⼀个量级上。
可以说，信息技术刚刚起步，作为⽀点之⼀的传感器，从⼀开始就被边缘化。这种偏差，意味着中国的信息化，⼀直就是瘸腿的信息化。⽽进⼊数字化时代，⼯业互联⽹成为国家战略，这种瘸腿就更加明显。然⽽，这种历史上的动摇所形成的隐形偏差，历经四⼗年，越发畸形，⽽且⾄今也未能得到纠正。
现在，应该是回到原点，重塑根基的时候了。
⼩记
祝福短信息饮水思源的意思芯⽚卡脖⼦，举国上下情激愤，到处都是⼤投资。但中国的卡脖⼦，其实是⼀个系统性⼯程，不是只出现在某⼀个节点上。要说卡脖⼦，中国制造⼏乎就是长颈⿅的脖⼦，到处都是卡点。
许多不同的卡脖⼦技术，底层有着更为隐蔽的交错关系。传感器的芯⽚，并不需要太⾼的纳⽶制程，像当前最热的传感器微机电系统MEMS，它需要的制程甚⾄可以⽤微⽶级完成。
以举国之⼒，狂热的投资，都要去解决华为⼿机芯⽚，或者中芯国际的先进制程问题，既不科学，也不理性，更忽视了其他同样重要的产业市场。
跟芯⽚卡脖⼦是卡在明处完全不同，传感器在中国的产业地位，基本就是⼀个⿊户⼝，⽆⼈关注。这才是传感器产业最令⼈担⼼的地⽅。
中国数字经济已经是庞然⼤物，⽬前占GDP的⽐重约为35%，总量超过30万亿元。传感器正是数字经济的最基本的⽀点。然⽽在这座庞⼤宫殿的⼊⼝处，守门的哨兵，却依然在昏睡中。
这是智能⼤门的缺失。传感器就像⽆处不在的⼩伤⼝，随时都可能作痛。传感器之殇，中国不可承挡。
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