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被邊緣化的傳感器
2020-12-02
前段時(shí)間，科技日報(bào)發(fā)布了系列中國制造“卡脖子”技術(shù)文章，其中傳感器“居然”“榜上有名”。當(dāng)時(shí)，就引發(fā)了不少圈外人士的熱烈討論，一個(gè)個(gè)小小的又無處不在的傳感器，怎么還成了高端“卡脖子”技術(shù)了呢？
如果各位還對國內(nèi)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(dāng)時(shí)由于核心芯片依賴進(jìn)口，廠商備貨不足，紅外傳感器徹底被“點(diǎn)爆”，完全跟不上市場需求。
據(jù)了解，我國中高端傳感器進(jìn)口占比達(dá)80%，傳感器芯片進(jìn)口更是達(dá)90%以上。事實(shí)上，與芯片“卡脖子”卡在明處不同，傳感器在中國的產(chǎn)業(yè)地位，基本上就是一個(gè)“黑戶口”，無人關(guān)注，更遑論舉全國之力來建設(shè)了。
當(dāng)人們真正正視并走進(jìn)產(chǎn)業(yè)中，不難發(fā)現(xiàn)傳感器在中國是一個(gè)極其矛盾體的存在。
千億級規(guī)模卻難見國產(chǎn)頭部廠商
醫(yī)療器械界的奇兵——達(dá)芬奇手術(shù)機(jī)器人有400多個(gè)傳感器；名聲大噪的波士頓動力狗，要實(shí)現(xiàn)自如地翻轉(zhuǎn)跳躍，則需要1300多個(gè)傳感器；博士公司推出的工廠協(xié)作機(jī)器人助手APAS，也內(nèi)置了上百個(gè)傳感器。
這個(gè)世界的智能制造步伐，半步都不能離開小小的傳感器。
據(jù)公開數(shù)據(jù)顯示，2019年全球傳感器市場規(guī)模已經(jīng)達(dá)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(guī)模為2188.8億元人民幣，約占全球市場的20.56%，預(yù)計(jì)到2021年，該數(shù)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(gè)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(chǎn)巨頭冒出。排除消費(fèi)電子、安防等領(lǐng)域，國產(chǎn)產(chǎn)值超過1個(gè)億的企業(yè)屈指可數(shù)。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(jìn)新基建的背景下，人工智能、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、邊緣計(jì)算等產(chǎn)業(yè)上下游成為“爆點(diǎn)”，不少實(shí)力廠商動輒上億的融資拿到手軟。
而作為無論是要實(shí)現(xiàn)人工智能還是萬物物聯(lián)的基石，傳感器一直“門庭冷落”，真正關(guān)注這一賽道的資本極其少，獲得融資的企業(yè)更是鳳毛麟角。僅「高工機(jī)器人」了解到的，2020年專注工業(yè)級精密傳感器廠商中也只是志奮領(lǐng)、海伯森等寥寥數(shù)家企業(yè)而已。
其融資規(guī)模也與火熱的人工智能企業(yè)相去甚遠(yuǎn)。這與傳感器長期被忽略、市場對其缺乏正確認(rèn)知有著莫大關(guān)系。
精密制造下的低附加值
傳感器是多學(xué)科、多技術(shù)、多領(lǐng)域的融合體，涉及物理、化學(xué)、生物基礎(chǔ)學(xué)科，涉及敏感機(jī)理、工藝技術(shù)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、產(chǎn)成品測試、市場應(yīng)用等全產(chǎn)業(yè)鏈過程，幾乎與材料、機(jī)械、電子、數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)軟硬件、測量、半導(dǎo)體等所有二級學(xué)科緊密相關(guān)。與此同時(shí)，傳感器生產(chǎn)工藝復(fù)雜、技術(shù)要點(diǎn)繁多、流程復(fù)雜，被成為“工業(yè)藝術(shù)品”。
清華大學(xué)精密儀器系教授董永貴曾公開表示，傳感器技術(shù)的研究需要比較長時(shí)間的投入，一款傳感器的研發(fā)，需要6年-8年才能走向成熟，中國的企業(yè)一般不能承受這么長的周期。
盡管傳感器本身技術(shù)含量高，但單只傳感器的價(jià)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(shí)市場價(jià)格基本都在幾十塊的水平。
國內(nèi)外企業(yè)巨大的利潤反差
由于長期從事中低端產(chǎn)品，核心零部件不自主，導(dǎo)致國產(chǎn)傳感器廠商長期給人一種掙扎在低利潤甚至負(fù)利潤的印象。事實(shí)上，不掙錢并不是這個(gè)行業(yè)的真實(shí)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?duì)I業(yè)額接近360億人民幣，利潤方面則達(dá)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(nèi)，36家傳感器上市公司，2019年其中40%的企業(yè)利潤率低于5%，共有12家企業(yè)出現(xiàn)利潤下滑情況，利潤為負(fù)的企業(yè)有4家。傳感器這種在中國幾乎沒有建樹的行業(yè)，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(chǎn)傳感器盈利為什么這么難？
以小博大，關(guān)鍵要有用量
對于國產(chǎn)，盈利的第一重困境首先應(yīng)該是來自供應(yīng)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(yán)重依賴上游配套，而這些企業(yè)大部分分布在國外，國產(chǎn)傳感器尚未形成自己的閉環(huán)供應(yīng)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(chǎn)品，需要足夠的出貨量才能保證企業(yè)的合理利潤。以機(jī)器人常用的六維力傳感器而言，海伯森總經(jīng)理王國安表示，目前市場一個(gè)六維力傳感器由于生產(chǎn)工藝、標(biāo)定校準(zhǔn)流程復(fù)雜，基本售價(jià)都在3～6萬之間。
而目前的工業(yè)機(jī)器人平均造價(jià)是12萬左右，這意味著如果新增一個(gè)六維力傳感器，客戶應(yīng)用成本要增加25%～50%，這將成為其在機(jī)器人應(yīng)用中真正落地的一個(gè)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(rèn)為，只有當(dāng)批量應(yīng)用形成規(guī)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(gè)量是以萬臺為單位，目前國產(chǎn)尚未有達(dá)到這一出貨量的企業(yè)。
拋開六維力傳感器這一類高端市場應(yīng)用，有業(yè)內(nèi)人士表示，在中低端領(lǐng)域，國產(chǎn)價(jià)格太便宜了，由于貨值低，撐不起大的產(chǎn)值讓企業(yè)做研發(fā)和市場，產(chǎn)品迭代-市場升級之間的閉環(huán)被割裂，企業(yè)陷入低價(jià)-低利潤的死循環(huán)。
明治傳感器總經(jīng)理唐可信表示，目前從事傳感器生產(chǎn)研發(fā)的大部分是小廠商，產(chǎn)品穩(wěn)定性保持差、研發(fā)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(biāo)準(zhǔn)傳感器產(chǎn)品，但也一直在發(fā)力高端，基于多年的技術(shù)積累和人才隊(duì)伍建設(shè)，公司產(chǎn)能及銷售量處于穩(wěn)步攀升的階段中。
如果回歸到低利最核心的因素，技術(shù)無疑是根本。據(jù)了解，一個(gè)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(zhì)中分布100個(gè)敏感元件，并且能保持嚴(yán)格的均一、穩(wěn)定性，其售價(jià)達(dá)到10萬元，而國內(nèi)產(chǎn)品多為一點(diǎn)式的，一般100元一個(gè)。
鑫精誠總經(jīng)理吳浩表示，基礎(chǔ)材料和生產(chǎn)工藝是國產(chǎn)和國外傳感器廠商中的主要差距，而基礎(chǔ)材料事關(guān)整個(gè)制造業(yè)。
長期躲在幕后的傳感器，看起無處不在，卻從未走入制造業(yè)的中心。如果失去了底層傳感器，何來數(shù)字工廠乃至智能制造。這個(gè)產(chǎn)業(yè)需要更多關(guān)注，需要更多的呵護(hù)，需要更多的同行者，才能改變這一現(xiàn)狀。正如王國安所呼吁的，希望更多優(yōu)秀的、敢為人先的機(jī)器人本體企業(yè)、系統(tǒng)集成商等客戶能夠給與國產(chǎn)高端傳感器更多的機(jī)會和支持，形成全產(chǎn)業(yè)鏈的合力，實(shí)現(xiàn)中國智能制造。
傳感器與其它制造業(yè)產(chǎn)品一樣，必須在批量中檢驗(yàn)自身、而后完善自身，才能為產(chǎn)業(yè)下游客戶提供優(yōu)質(zhì)優(yōu)價(jià)的產(chǎn)品。
如果各位還對國內(nèi)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(dāng)時(shí)由于核心芯片依賴進(jìn)口，廠商備貨不足，紅外傳感器徹底被“點(diǎn)爆”，完全跟不上市場需求。
據(jù)了解，我國中高端傳感器進(jìn)口占比達(dá)80%，傳感器芯片進(jìn)口更是達(dá)90%以上。事實(shí)上，與芯片“卡脖子”卡在明處不同，傳感器在中國的產(chǎn)業(yè)地位，基本上就是一個(gè)“黑戶口”，無人關(guān)注，更遑論舉全國之力來建設(shè)了。
當(dāng)人們真正正視并走進(jìn)產(chǎn)業(yè)中，不難發(fā)現(xiàn)傳感器在中國是一個(gè)極其矛盾體的存在。
千億級規(guī)模卻難見國產(chǎn)頭部廠商
醫(yī)療器械界的奇兵——達(dá)芬奇手術(shù)機(jī)器人有400多個(gè)傳感器；名聲大噪的波士頓動力狗，要實(shí)現(xiàn)自如地翻轉(zhuǎn)跳躍，則需要1300多個(gè)傳感器；博士公司推出的工廠協(xié)作機(jī)器人助手APAS，也內(nèi)置了上百個(gè)傳感器。
這個(gè)世界的智能制造步伐，半步都不能離開小小的傳感器。
據(jù)公開數(shù)據(jù)顯示，2019年全球傳感器市場規(guī)模已經(jīng)達(dá)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(guī)模為2188.8億元人民幣，約占全球市場的20.56%，預(yù)計(jì)到2021年，該數(shù)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(gè)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(chǎn)巨頭冒出。排除消費(fèi)電子、安防等領(lǐng)域，國產(chǎn)產(chǎn)值超過1個(gè)億的企業(yè)屈指可數(shù)。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(jìn)新基建的背景下，人工智能、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、邊緣計(jì)算等產(chǎn)業(yè)上下游成為“爆點(diǎn)”，不少實(shí)力廠商動輒上億的融資拿到手軟。
而作為無論是要實(shí)現(xiàn)人工智能還是萬物物聯(lián)的基石，傳感器一直“門庭冷落”，真正關(guān)注這一賽道的資本極其少，獲得融資的企業(yè)更是鳳毛麟角。僅「高工機(jī)器人」了解到的，2020年專注工業(yè)級精密傳感器廠商中也只是志奮領(lǐng)、海伯森等寥寥數(shù)家企業(yè)而已。
其融資規(guī)模也與火熱的人工智能企業(yè)相去甚遠(yuǎn)。這與傳感器長期被忽略、市場對其缺乏正確認(rèn)知有著莫大關(guān)系。
精密制造下的低附加值
傳感器是多學(xué)科、多技術(shù)、多領(lǐng)域的融合體，涉及物理、化學(xué)、生物基礎(chǔ)學(xué)科，涉及敏感機(jī)理、工藝技術(shù)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、產(chǎn)成品測試、市場應(yīng)用等全產(chǎn)業(yè)鏈過程，幾乎與材料、機(jī)械、電子、數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)軟硬件、測量、半導(dǎo)體等所有二級學(xué)科緊密相關(guān)。與此同時(shí)，傳感器生產(chǎn)工藝復(fù)雜、技術(shù)要點(diǎn)繁多、流程復(fù)雜，被成為“工業(yè)藝術(shù)品”。
清華大學(xué)精密儀器系教授董永貴曾公開表示，傳感器技術(shù)的研究需要比較長時(shí)間的投入，一款傳感器的研發(fā)，需要6年-8年才能走向成熟，中國的企業(yè)一般不能承受這么長的周期。
盡管傳感器本身技術(shù)含量高，但單只傳感器的價(jià)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(shí)市場價(jià)格基本都在幾十塊的水平。
國內(nèi)外企業(yè)巨大的利潤反差
由于長期從事中低端產(chǎn)品，核心零部件不自主，導(dǎo)致國產(chǎn)傳感器廠商長期給人一種掙扎在低利潤甚至負(fù)利潤的印象。事實(shí)上，不掙錢并不是這個(gè)行業(yè)的真實(shí)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?duì)I業(yè)額接近360億人民幣，利潤方面則達(dá)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(nèi)，36家傳感器上市公司，2019年其中40%的企業(yè)利潤率低于5%，共有12家企業(yè)出現(xiàn)利潤下滑情況，利潤為負(fù)的企業(yè)有4家。傳感器這種在中國幾乎沒有建樹的行業(yè)，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(chǎn)傳感器盈利為什么這么難？
以小博大，關(guān)鍵要有用量
對于國產(chǎn)，盈利的第一重困境首先應(yīng)該是來自供應(yīng)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(yán)重依賴上游配套，而這些企業(yè)大部分分布在國外，國產(chǎn)傳感器尚未形成自己的閉環(huán)供應(yīng)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(chǎn)品，需要足夠的出貨量才能保證企業(yè)的合理利潤。以機(jī)器人常用的六維力傳感器而言，海伯森總經(jīng)理王國安表示，目前市場一個(gè)六維力傳感器由于生產(chǎn)工藝、標(biāo)定校準(zhǔn)流程復(fù)雜，基本售價(jià)都在3～6萬之間。
而目前的工業(yè)機(jī)器人平均造價(jià)是12萬左右，這意味著如果新增一個(gè)六維力傳感器，客戶應(yīng)用成本要增加25%～50%，這將成為其在機(jī)器人應(yīng)用中真正落地的一個(gè)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(rèn)為，只有當(dāng)批量應(yīng)用形成規(guī)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(gè)量是以萬臺為單位，目前國產(chǎn)尚未有達(dá)到這一出貨量的企業(yè)。
拋開六維力傳感器這一類高端市場應(yīng)用，有業(yè)內(nèi)人士表示，在中低端領(lǐng)域，國產(chǎn)價(jià)格太便宜了，由于貨值低，撐不起大的產(chǎn)值讓企業(yè)做研發(fā)和市場，產(chǎn)品迭代-市場升級之間的閉環(huán)被割裂，企業(yè)陷入低價(jià)-低利潤的死循環(huán)。
明治傳感器總經(jīng)理唐可信表示，目前從事傳感器生產(chǎn)研發(fā)的大部分是小廠商，產(chǎn)品穩(wěn)定性保持差、研發(fā)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(biāo)準(zhǔn)傳感器產(chǎn)品，但也一直在發(fā)力高端，基于多年的技術(shù)積累和人才隊(duì)伍建設(shè)，公司產(chǎn)能及銷售量處于穩(wěn)步攀升的階段中。
如果回歸到低利最核心的因素，技術(shù)無疑是根本。據(jù)了解，一個(gè)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(zhì)中分布100個(gè)敏感元件，并且能保持嚴(yán)格的均一、穩(wěn)定性，其售價(jià)達(dá)到10萬元，而國內(nèi)產(chǎn)品多為一點(diǎn)式的，一般100元一個(gè)。
鑫精誠總經(jīng)理吳浩表示，基礎(chǔ)材料和生產(chǎn)工藝是國產(chǎn)和國外傳感器廠商中的主要差距，而基礎(chǔ)材料事關(guān)整個(gè)制造業(yè)。
長期躲在幕后的傳感器，看起無處不在，卻從未走入制造業(yè)的中心。如果失去了底層傳感器，何來數(shù)字工廠乃至智能制造。這個(gè)產(chǎn)業(yè)需要更多關(guān)注，需要更多的呵護(hù)，需要更多的同行者，才能改變這一現(xiàn)狀。正如王國安所呼吁的，希望更多優(yōu)秀的、敢為人先的機(jī)器人本體企業(yè)、系統(tǒng)集成商等客戶能夠給與國產(chǎn)高端傳感器更多的機(jī)會和支持，形成全產(chǎn)業(yè)鏈的合力，實(shí)現(xiàn)中國智能制造。
傳感器與其它制造業(yè)產(chǎn)品一樣，必須在批量中檢驗(yàn)自身、而后完善自身，才能為產(chǎn)業(yè)下游客戶提供優(yōu)質(zhì)優(yōu)價(jià)的產(chǎn)品。
（文章來源：儀表網(wǎng)）
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