摘要:智能传感器是指具有信息采集、信息处理、信息交换、信息存储等功能的多元件集成电路,是集传感器、通信芯片微处理器、驱动程序、软件算法等于一体的系统级产品,具有精度高、分辨率高、可靠性高、自适应性高、性价比高等特点。近年来,我国大力支持智能传感器技术及产业,陆续推出智能传感器专项政策支持,推动国内智能传感器产业进入快速发展通道。我国智能传感器市场规模已从2018年的725.3亿元增长至2023年的1435.2亿元,占传感器市场比重近40%,复合增长率达到14.62%。未来,随着智能化时代的到来,在高新技术智能化推动下,智能传感器在工业、汽车、消费等不同应用领域的渗透程度不断加深及新的应用领域不断扩展,中国智能传感器市场规模将稳定增长。
一、定义及分类
智能传感器是指具有信息采集、信息处理、信息交换、信息存储等功能的多元件集成电路,是集传感器、通信芯片微处理器、驱动程序、软件算法等于一体的系统级产品,具有精度高、分辨率高、可靠性高、自适应性高、性价比高等特点。智能传感器可以分为模块式智能传感器、集成式智能传感器和混合式智能传感器。
二、行业政策
近年来,物联网和移动互联网等新兴产业快速发展,智能传感器作为物联网、人工智能和工业互联网等新一代信息技术产业感知层基础核心元器件,正处于快速发展阶段,国家出台一系列政策支持智能传感器发展,政策重点聚焦在加快推进基础理论、基础算法、装备材料等研发突破与迭代应用。2024年2月,交通运输部印发《关于做好平安百年品质工程创建示范推动交通运输基础设施建设高质量发展的指导意见》,推进智能化拌合设备及施工机具迭代升级,实现数据实时传输和智能监控。探索推动智能感知传感器等监测设备与工程同步装配使用,提高交通运输基础设施安全防护监测数据可靠性、准确性。2024年3月,河南省人民政府办公厅印发《河南省加快制造业“六新”突破实施方案》,提出要紧盯智能传感器、控制器、电气元件等掘进装备产业链关键环节,做优关键零部件配套产业。
三、发展历程
1978-1999年,智能传感器概念出现并诞生,初步建立智能传感器系统标准体系构架,开始逐渐发展其功能与性能,为智能传感器面向市场奠定基础,进一步推进其未来发展格局和方向。2000-2010年,智能传感器开始大规模投入生产,面向市场,中国智能传感器相关企业大量涌现。中国市场开始全面发展智能传感器,并将其落地应用在多种物联网场景中。2010年以来,随着智能制造和物联网的兴起,智能传感器行业获得广泛的关注并开始迅猛发展。如今智能传感器应用在多种物联网场景中。例如机器人、VR/AR、无人机、智慧城市、智能家居、智能运输、智能医疗等。
四、行业壁垒
1、技术壁垒
智能传感器行业面临的技术壁垒主要体现在研发和制造方面。首先,智能传感器的研发涉及多学科交叉,如微电子、材料科学、计算机科学等,需要智能传感器企业具备强大的技术实力和创新能力。然而,国内智能传感器企业在这些领域的技术积累相对薄弱,导致研发进展缓慢。其次,智能传感器的制造工艺复杂且要求精度高,需要先进的生产设备和技术支持。然而,国内高端制造设备和技术相对匮乏,限制了智能传感器的生产效率和产品质量。因此,新进入智能传感器行业的企业面临一定的技术壁垒。
2、资金壁垒
智能传感器行业的发展需要大量的资金投入。一方面,智能传感器的研发周期长、投入大,且存在较高的失败风险。这要求智能传感器企业具备雄厚的资金实力和风险承受能力,以支持长期的技术研发和试验。然而,国内传感器企业普遍规模较小,盈利能力不强,难以承担高昂的研发成本。另一方面,智能传感器的市场推广和渠道建设也需要大量的资金支持。
3、人才壁垒
智能传感器行业是知识密集型行业。高素质的经营管理团队、富有技术创新理念的研发队伍和富有经验的产业化人才是智能传感器企业高速发展、保持竞争力的重要保障。目前,我国智能传感器行业的高端技术人才相对稀缺,而优秀的管理人才和产业化人才通常都集中于行业领先企业,智能传感器企业之间人才争夺激烈。对于市场新进入者,人才成为智能传感器行业的重要壁垒之一。
五、产业链
1、行业产业链分析
智能传感器产业链上游主要为原材料、电子元器件和生产设备供应。其中,原材料包括半导体材料、有机材料、陶瓷材料、金属材料等;电子元器件包括MCU芯片、PCB等。产业链中游为各类智能传感器加工制造与封装测试商,是直接影响智能传感器应用范围及产品质量的关键环节。产业链下游是智能传感器下游应用领域,包括消费电子、工业控制、汽车电子、网络通信、医疗电子等。随着工业、汽车、医疗、物联网等行业的持续推进,将进一步刺激智能传感器行业的需求。























2、行业领先企业分析
(1)歌尔股份有限公司
歌尔股份有限公司主营业务包括精密零组件业务、智能声学整机业务和智能硬件业务。其中,精密零组件业务聚焦于声学、光学、微电子、结构件等产品方向,主要产品包括微型扬声器/受话器、扬声器模组、触觉器件(马达)、无线充电器件、天线、MEMS声学传感器、其他MEMS传感器、微系统模组、VR/MR光学器件及模组、AR光学器件、微纳光学器件、3D结构光模组、AR光机模组、AR HUD模组、精密结构件等,上述产品广泛应用于智能手机、平板电脑、智能无线耳机、VR虚拟现实、MR混合现实、AR增强现实、智能可穿戴、智能家居、汽车电子等终端产品中。智能声学整机业务聚焦于与声学、语音交互、人工智能等技术相关的产品方向,主要产品包括TWS智能无线耳机、有线/无线耳机、智能音箱等。智能硬件业务聚焦于与娱乐、健康、家居安防等相关的产品方向,主要产品包括VR虚拟现实产品、MR混合现实产品、AR增强现实产品、智能可穿戴产品、智能家用电子游戏机及配件、智能家居产品等。数据显示,2024年上半年,歌尔股份电子元器件营业收入为389.43亿元。
(2)浙江大华技术股份有限公司
浙江大华技术股份有限公司是全球领先的以视频为核心的智慧物联解决方案提供商和运营服务商。围绕城市、企业的数智化创新与转型,从智能到融合智能,公司全新升级Dahua Think#2.0战略,推动城市业务从改善城市管理到城市高效治理,保障运行有序到城市运行自治,提升公共安全到安全体系升级,生态环境监测到生态协同治理,企业业务从优化安全体系到构建大安全体系,提高生产效率到构铸数智生产力,辅助经营管理到提升经营决断力,致力于让社会更智能。数据显示,2024年上半年,大华股份智能物联行业营业收入为148.67亿元,同比增长1.59%。
六、行业现状
近年来,我国大力支持智能传感器技术及产业,陆续推出智能传感器专项政策支持,推动国内智能传感器产业进入快速发展通道。数据显示,我国智能传感器市场规模已从2018年的725.3亿元增长至2023年的1435.2亿元,占传感器市场比重近40%,年复合增长率达到14.62%。未来,随着智能化时代的到来,在高新技术智能化推动下,智能传感器在工业、汽车、消费等不同应用领域的渗透程度不断加深及新的应用领域不断扩展,中国智能传感器市场规模将稳定增长。
七、发展因素
1、有利因素
(1)国家有关政策有利于智能传感器产业长期发展
近年来,国家相继出台一系列与智能传感器产业相关的政策,包括《元宇宙产业创新发展三年行动计划(2023-2025年)》《关于做好平安百年品质工程创建示范推动交通运输基础设施建设高质量发展的指导意见》《关于支持国家级车联网先导区(浙江德清)高质量发展的若干意见》等,为我国智能传感器企业提供了良好的政策环境,有利于智能传感器产业未来的健康发展。随着各项产业政策的实施,将有更多的智能传感器企业参与到国际竞争中去,国内将会逐步出现具有国际竞争实力的智能传感器企业。
(2)日益增长的市场需求
随着国民经济结构转型与消费升级,社会信息化程度日益加深,对信息化产品和服务的需求也与日俱增。在移动互联网、三网融合、物联网、云计算等新兴产业的快速发展推动下,各行各业对智能化、信息化的需求愈发强烈。智能传感器作为连接物理世界与数字世界的桥梁,其重要性日益凸显。无论是智能家居、智能安防、智能交通,还是工业自动化、环境监测等领域,智能传感器都发挥着不可或缺的作用。
(3)物联网快速发展的带动作用
当前,国内物联网应用发展进入实质性推进阶段,物联网的理念和相关技术产品已经广泛渗透到社会经济民生的各个领域,在越来越多的行业创新中发挥关键作用。智能传感器作为物联网中的重要组成部分,起着至关重要的作用。随着物联网技术的广泛应用,各行各业对智能传感器的需求迅速增长。无论是智能家居、智能交通、智能安防,还是工业自动化、环境监测等领域,智能传感器都是物联网系统中不可或缺的关键组件。物联网的快速发展推动了智能传感器市场的迅速扩张,为智能传感器行业带来了巨大的市场机遇。
2、不利因素
(1)基础技术薄弱
智能传感器行业的发展高度依赖于基础技术的支撑,如材料科学、微电子制造、精密加工等。然而,我国在这些基础技术领域的积累相对薄弱,导致智能传感器的研发和生产受到一定限制。基础技术的不足使得国内智能传感器企业在高端智能传感器的研发上难以取得突破性进展,产品质量和性能与国际先进水平存在差距。这不仅影响了国内智能传感器市场的竞争力,也限制了智能传感器在高端领域的应用。
(2)高端技术人才短缺
技术研发人员是智能传感器行业发展的重要基础,高端技术研发人才的缺乏已经成为制约智能传感器行业发展的重要瓶颈。一方面,智能传感器行业特别是热释电红外传感器领域起步时间较晚,智能传感器领域的高端技术人才相对缺乏;另一方面,近几年,物联网发展前景广阔,在此背景下,作为物联网重要感知设备的智能传感器也显现出了巨大的潜在市场空间,并吸引了大批其他领域的企业加入到智能传感器领域,大批企业的加入加剧了对智能传感器行业高端技术人才的争夺。
(3)面临国际巨头的竞争
智能传感器是物联网信息化的源头,是实现物联网信息传输和应用的重要感知设备,在物联网高速发展的背景下,智能传感器应用领域广泛,行业的市场空间巨大,行业增速快,市场需求也在不断增长,在其市场前景持续看好的情况下,吸引了越来越多的国内外企业进入到智能传感器领域。国际巨头如博世、村田制作所、意法半导体等企业在技术、品牌、市场等方面具有明显优势。相比之下,国内智能传感器企业在技术积累、品牌知名度和市场渠道等方面存在不足,难以与国际巨头展开有效竞争。这导致国内智能传感器市场在一定程度上被国际巨头所主导,国内智能传感器企业的发展空间受到限制。
八、竞争格局
中国智能传感器行业头部企业有歌尔股份、大华股份、华工科技、兆易创新、汇顶科技、汉威科技、中航电测、四方光电、必创科技、森霸传感、瑞声科技等。这些企业专注于MEMS传感器、光学传感器、环境传感器等关键领域,广泛服务于消费电子、汽车、工业和物联网应用。同时,中科院等科研机构助力行业技术升级,初创企业通过细分市场创新崭露头角,但整体来看国内智能传感器企业与国际巨头相比仍存在技术差距。
九、发展趋势
随着微机械工艺、微电子加工技术的不断进步,智能传感器的转换、敏感元件等尺寸要求越来越严格,推动了传感器向微型化、高精度、高灵敏度方向发展。此外,通过内置的微处理器和先进算法,智能传感器能够实现数据的初步处理和分析,提高数据处理效率,减轻云端负担。与此同时,智能传感器已经广泛应用于消费电子、汽车电子、工业制造、医疗健康、网络通信等多个领域。随着物联网、人工智能等技术的快速发展,智能传感器的应用场景将更加多元。未来,随着技术的不断进步和应用场景的不断拓展,智能传感器将为人们的生活和工作带来更多便利。
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格局研判!智能传感器行业/市场现状及竞争情况分析:汽车电子领域应用需求不断增长,产业仍将保持高速发展趋势[图]
目前我国智能传感器市场收入来源主要来自于MEMS传感器和CIS传感器市场,其市占率分别为29.7%、26.5%,市占之和过半。此外,值得注意的是,我国传感器行业“散、小、低、弱、缺芯”特点突出,市场大约有60%的敏感元件和传感器仍依赖于进口,中高端传感器的研发与制造能力存在较大短板。在此背景下,近年来我国智能传感器虽有较大幅度提升,但行业国产化率堪堪突破30%,市场对外进口依赖程度高。
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2022年全球工业智能传感器行业发展现状及行业发展趋势分析[图]
受益于各国政策推动,全球传感器行业市场规模保持稳步提升。2020年全球传感器市场规模1606.3亿美元,其中:智能传感器市场规模达到358.1亿美元,占总体规模的22.3%,预计2021-2023年全球智能传感器市场规模的比重呈稳定小幅提升。