機械工業(yè)儀器儀表綜合技術(shù)經(jīng)濟研究所所長歐陽勁松表示，新時期推進我國傳感器產(chǎn)業(yè)發(fā)展，需要頂層規(guī)劃、系統(tǒng)布局，以行業(yè)應(yīng)用為驅(qū)動，加強關(guān)鍵核心技術(shù)研發(fā)、產(chǎn)業(yè)發(fā)展生態(tài)培育和人才梯度保障建設(shè)，真正實現(xiàn)傳感器產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展。
（機械工業(yè)儀器儀表綜合技術(shù)經(jīng)濟研究所所長歐陽勁松）
新華財經(jīng)北京8月23日電 隨著新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的深入發(fā)展，傳感器作為感知信息和采集數(shù)據(jù)的重要手段，已成為實現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵核心。在當前復(fù)雜的國際競爭態(tài)勢下，我國需高度重視傳感器自主創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)生態(tài)建設(shè)。推動傳感器產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，需要研發(fā)創(chuàng)新、政策支持、產(chǎn)業(yè)培育、人才培養(yǎng)等多層面協(xié)同發(fā)力，才能補齊創(chuàng)新短板，擺脫高端進口依賴，健全產(chǎn)業(yè)技術(shù)和產(chǎn)品體系，支撐我國制造強國、科技強國等目標的實現(xiàn)。
當前我國傳感器產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀如何？存在哪些問題？今后應(yīng)該如何發(fā)展？在2022世界傳感器大會召開之際，機械工業(yè)儀器儀表綜合技術(shù)經(jīng)濟研究所所長歐陽勁松對上述問題發(fā)表了看法。歐陽勁松現(xiàn)任科技部“十四五”國家重點研發(fā)計劃“智能傳感器”重點專項編制組副組長、工信部傳感器與智能化儀器儀表產(chǎn)業(yè)發(fā)展專家委員會秘書長。
我國傳感器產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀如何？還存在哪些亟待解決的關(guān)鍵問題？
歐陽勁松：傳感器是一種將收集到的信息轉(zhuǎn)換成設(shè)備、系統(tǒng)、生物體能處理的信號的元件或裝置，是一切數(shù)據(jù)采集的入口以及智能感知外界的前端，是信息化時代各種智能體、數(shù)據(jù)資源形成的關(guān)鍵核心部件，在科研創(chuàng)新、國防建設(shè)、經(jīng)濟建設(shè)、社會發(fā)展、人民健康等各領(lǐng)域中的應(yīng)用“無處不在”。傳感器產(chǎn)品種類多、技術(shù)密集度高、產(chǎn)業(yè)影響范圍廣，美、德、日等國均將傳感器作為未來重大科技領(lǐng)域予以支持，這足以說明它的重要性。近年來，我國傳感器產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速、應(yīng)用模式日漸成熟，但對標國外先進水平來看，仍存在多方面的問題。
一是關(guān)鍵核心技術(shù)能力自主性不強。隨著微電子技術(shù)的發(fā)展，傳感器制造工藝與IC芯片制造工藝兼容發(fā)展，有些微機電系統(tǒng)（MEMS）傳感器的工藝甚至比IC芯片工藝更復(fù)雜，同時智能傳感器的片上系統(tǒng)發(fā)展趨勢明顯。國內(nèi)工業(yè)級MEMS傳感器和變送器配套核心處理芯片絕大部分從國外進口，我國只是零部件的集成裝配，不掌握核心知識產(chǎn)權(quán)。
二是掌握國際先進技術(shù)不及時。傳感器技術(shù)、通信技術(shù)、計算機技術(shù)是構(gòu)成信息科學(xué)技術(shù)的三大支柱，美、日、德、法、英等傳感器技術(shù)發(fā)達國家均十分重視該領(lǐng)域的頂層規(guī)劃設(shè)計，且從上世紀80年代至今一直把傳感器技術(shù)列入長遠發(fā)展規(guī)劃和重點計劃之中，并采取嚴格的保密規(guī)定實施技術(shù)封鎖和控制，尤其是禁止關(guān)鍵技術(shù)對中國出口。不能深度知悉國際先進水平較嚴重地影響了我國傳感器技術(shù)發(fā)展。
三是產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展基礎(chǔ)不牢靠。在國家自然科學(xué)基金委員會和科技部的大力支持下，我國智能傳感器技術(shù)研發(fā)初步展開，北京大學(xué)、東南大學(xué)、中科院等高校和科研院所已開展技術(shù)研發(fā)。以中科院上海微系統(tǒng)所、蘇州微納產(chǎn)業(yè)園等為代表的科研機構(gòu)已建立起智能傳感器中試服務(wù)平臺，傳感器配套軟件、設(shè)計、制造、封測等重點環(huán)節(jié)均有骨干企業(yè)布局，但本土企業(yè)競爭力還較弱，跨國公司占據(jù)了85%以上的市場份額。
四是系統(tǒng)性布局發(fā)展刻不容緩。多年來，國家自然科學(xué)基金、核高基、重大科學(xué)儀器設(shè)備開發(fā)專項、制造基礎(chǔ)技術(shù)與關(guān)鍵部件專項、工信部產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)再造工程等均有項目支持，但一般以突破產(chǎn)品或某個關(guān)鍵技術(shù)為主，缺乏系統(tǒng)性布局。國家科技重大專項以重大戰(zhàn)略產(chǎn)品和重大工程突破為主，傳感器一般被當作元器件種類之一，作為底層配套產(chǎn)品，難以獲得較大支持，從而出現(xiàn)總體型號趕超世界先進水平，而作為核心器件的傳感器與世界水平差距巨大的局面。
可喜的是，科技部在“十四五”時期將“智能傳感器”作為完整的專項列入國家重點研發(fā)計劃。國家的高度重視，必將顯著提升我國傳感器產(chǎn)業(yè)在未來全球競爭格局中的地位，有力支撐國家科技創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)升級和社會發(fā)展。
我國傳感器產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨哪些挑戰(zhàn)？
歐陽勁松：總體來看，我國傳感器產(chǎn)業(yè)發(fā)展還面臨國外技術(shù)和市場壟斷、本土企業(yè)缺乏創(chuàng)新生態(tài)、技術(shù)本身的高門檻等方面的挑戰(zhàn)。
首先，國外傳感器技術(shù)發(fā)達國家以“技術(shù)壟斷中高端市場，低價沖擊中低端市場”的策略長期控制我國的傳感器行業(yè)，國內(nèi)傳感器開發(fā)企業(yè)單純從市場競爭角度難以擺脫國外壟斷，導(dǎo)致大企業(yè)有資金但不愿做，小企業(yè)有技術(shù)卻發(fā)展緩慢，“技術(shù)引進-落后-再引進-再落后”的行業(yè)現(xiàn)狀長期存在，嚴重制約我國傳感器企業(yè)的創(chuàng)新能力，進而影響重大裝備和工程的自我配套能力。
其次，國內(nèi)傳感器企業(yè)大部分以小微型企業(yè)為主，以單一傳感器產(chǎn)品開發(fā)或傳感器單一開發(fā)環(huán)節(jié)居多，企業(yè)創(chuàng)新缺乏足夠的人力、物力和工藝條件等資源配置，產(chǎn)業(yè)化基礎(chǔ)十分薄弱，企業(yè)創(chuàng)新生態(tài)難以形成，導(dǎo)致國內(nèi)傳感器企業(yè)對于高精度、高可靠性以及智能化的高端傳感器芯片基本依賴進口，企業(yè)產(chǎn)品利潤低，行業(yè)的人才吸引力下降，傳感器企業(yè)自主創(chuàng)新舉步維艱。
再次，傳感器產(chǎn)品尤其是高端的智能傳感器產(chǎn)品，所需智力密集度高，研發(fā)周期長，生產(chǎn)裝備前期投入高，對敏感機理、敏感材料、工藝設(shè)備和計測技術(shù)等基礎(chǔ)性技術(shù)依附性強，產(chǎn)業(yè)投資受限于技術(shù)門檻高、投資回報周期長，國內(nèi)科研院所積累的傳感器基礎(chǔ)研究成果難以有效轉(zhuǎn)化，行業(yè)缺乏能夠掌握高端傳感器設(shè)計、加工、封裝、標定以及測試等全鏈條技術(shù)能力的高技術(shù)企業(yè)。
眾所周知，我國芯片尤其是高端芯片的自主生產(chǎn)能力嚴重不足。芯片是傳感器的核心，傳感器產(chǎn)業(yè)發(fā)展與芯片息息相關(guān)。美國極力阻礙中國芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)展，短期來看將在供給上導(dǎo)致芯片尤其是高端芯片供應(yīng)困難、傳感器自主發(fā)展受限；中期來看將在技術(shù)研發(fā)創(chuàng)新上受到限制，導(dǎo)致我國傳感器跟蹤世界先進水平受阻；但長期來看會加速我國芯片、傳感器產(chǎn)業(yè)的自主創(chuàng)新發(fā)展進程，進一步倒逼我國傳感器產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。
未來我國傳感器產(chǎn)業(yè)發(fā)展應(yīng)從哪幾方面發(fā)力？
歐陽勁松：面對國內(nèi)外嚴峻形勢，我們清醒地認識到，推動傳感器產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展刻不容緩。如何推動傳感器產(chǎn)業(yè)發(fā)展，需要從研發(fā)創(chuàng)新、政策支持、產(chǎn)業(yè)培育、人才培養(yǎng)等方面統(tǒng)籌推進。
第一，研發(fā)創(chuàng)新方面，要集中優(yōu)勢力量，持續(xù)支持聯(lián)合攻關(guān)。我們有必要發(fā)揮新型舉國體制優(yōu)勢，集中國內(nèi)優(yōu)勢團隊，依托各類國家實驗室、重點實驗室、創(chuàng)新中心等，開展傳感器技術(shù)協(xié)同攻關(guān)，通過持續(xù)的研發(fā)支持，科學(xué)有序地突破各環(huán)節(jié)的技術(shù)瓶頸，避免科研生產(chǎn)兩張皮，避免重復(fù)投入造成的資源浪費。國外傳感器幾十年來主要被幾個發(fā)達國家的少數(shù)公司壟斷，我國相關(guān)產(chǎn)品要實現(xiàn)自主可控，在形成競爭力之前還需要大量資金投入，開展關(guān)鍵工藝裝備、關(guān)鍵工藝技術(shù)、關(guān)鍵原材料的研制。目前各單位各自為戰(zhàn)，很大一部分都是在低水平重復(fù)，浪費大量的人力、物力、財力和時間。以我國電能表產(chǎn)業(yè)發(fā)展為例：當年86型電能表的研究開發(fā)由政府（原機械工業(yè)部）組織設(shè)計技術(shù)和制造技術(shù)攻關(guān)，哈爾濱電工儀表研究所牽頭，行業(yè)骨干企業(yè)參加，全部研究成果由攻關(guān)團隊共享，短短3年國產(chǎn)電能表技術(shù)就上了一個臺階，淘汰了落后的28型電能表，實現(xiàn)了制造企業(yè)、電力用戶、國家利益的多贏。與此相反，在一段時期電子式電能表的開發(fā)和產(chǎn)業(yè)化則是各自為戰(zhàn)，全國近百家企業(yè)各自投入巨大的財力和人力，都是從頭開始，重復(fù)低水平開發(fā)工作，不僅全行業(yè)的研究開發(fā)投入較86型電能表高出一個量級，產(chǎn)品質(zhì)量、抗干擾、抗攻擊能力等問題多年得不到用戶認可，許多企業(yè)效益滑坡甚至虧損。
第二，政策支持方面，要完善政策體系，政府要有系統(tǒng)性戰(zhàn)略。我國傳感器產(chǎn)業(yè)整體落后世界先進水平，發(fā)展離不開國家的政策支持和資金投入，國家及各級政府的高度重視、投入是傳感器產(chǎn)業(yè)補短向長發(fā)展的根本保證。長期以來，傳感器一直被作為系統(tǒng)配套產(chǎn)品，政策上重視程度不夠。在當前國際政策環(huán)境影響下，對于傳感器產(chǎn)品尤其是高性能兩用產(chǎn)品，國外將實行更嚴格的技術(shù)封鎖和禁運措施。國家應(yīng)從學(xué)科體系、人才培養(yǎng)、研發(fā)投入、產(chǎn)業(yè)扶持等方面出臺有機銜接的各類政策，給予傳感器領(lǐng)域系統(tǒng)性支持。
第三，產(chǎn)業(yè)培育方面，要集中行業(yè)力量，構(gòu)建完整產(chǎn)業(yè)生態(tài)。傳感器需要出量值，與其他機電產(chǎn)品不同，產(chǎn)業(yè)鏈更加復(fù)雜，但是當前產(chǎn)業(yè)鏈安全至關(guān)重要。從保障國家產(chǎn)業(yè)鏈安全角度，需要整體考慮材料、元器件、零部件、產(chǎn)品設(shè)計、生產(chǎn)過程中的工藝、封裝、檢測、標定、計量到質(zhì)量檢驗設(shè)備開發(fā)、系統(tǒng)集成、服務(wù)，集中力量突破卡點堵點。圍繞行業(yè)發(fā)展的共性技術(shù)需求，建立傳感器行業(yè)創(chuàng)新體系，建設(shè)行業(yè)公共服務(wù)平臺及實驗設(shè)施，開展技術(shù)研發(fā)、檢驗檢測、技術(shù)評價、技術(shù)交易、質(zhì)量認證、人才培訓(xùn)等專業(yè)化服務(wù)。針對傳感器企業(yè)小散亂的特點，要發(fā)揮平臺與標準化的作用，通過標準化把用戶對產(chǎn)品的要求固化，通過工藝方案、測試方法、試驗方法的研究，建立第三方服務(wù)平臺，通過政府+市場的方法把核心技術(shù)擴散到企業(yè)中去。從市場主體來看，要培育專精特新傳感器企業(yè)。要發(fā)揮企業(yè)作為創(chuàng)新主體的優(yōu)勢，引導(dǎo)用戶企業(yè)參與智能傳感器研發(fā)，推動產(chǎn)業(yè)鏈上下游協(xié)同創(chuàng)新，打造“大型龍頭企業(yè)+小而專的骨干企業(yè)”的產(chǎn)業(yè)布局，提升產(chǎn)業(yè)競爭力和主機配套能力，并在具有引領(lǐng)和帶動作用顯著的領(lǐng)域中重點推廣應(yīng)用，形成傳感器和主機協(xié)同發(fā)展的新格局。
第四，人才培養(yǎng)方面，要完善學(xué)科建設(shè)，建立梯度人才培養(yǎng)體系。在科技和產(chǎn)業(yè)規(guī)劃中，要真金白銀地支持人才保障建設(shè)。美國專門設(shè)立有“芯片勞動力和教育基金”，撥款2億美元用于相關(guān)人才培養(yǎng)。著力培養(yǎng)一批高水平傳感器領(lǐng)軍人才，注重培養(yǎng)一批傳感器創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)型科技人才；引導(dǎo)高等院校、中等專業(yè)學(xué)校和職業(yè)技術(shù)學(xué)校重視學(xué)科建設(shè)，倡導(dǎo)企業(yè)與學(xué)校及科研機構(gòu)聯(lián)合開展職業(yè)教育和在職培訓(xùn)，形成多層次適用人才培養(yǎng)體系。營造有利于鼓勵創(chuàng)新的研究環(huán)境，推動優(yōu)秀創(chuàng)新人才群體和創(chuàng)新團隊的形成與發(fā)展，吸引國外及留學(xué)高級人才創(chuàng)業(yè)就業(yè)。
總之，傳感器產(chǎn)業(yè)在我國實施創(chuàng)新驅(qū)動戰(zhàn)略、推動經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展的進程中具有基礎(chǔ)性支撐作用。新時期推進我國傳感器產(chǎn)業(yè)發(fā)展，需要頂層規(guī)劃、系統(tǒng)布局、久久為功，要聚焦發(fā)展中存在的短板問題“對癥下藥”，要加強國際形勢研判和產(chǎn)業(yè)政策梳理，以行業(yè)應(yīng)用為驅(qū)動，統(tǒng)籌傳感器設(shè)計、制造、封裝、測試等技術(shù)及裝備發(fā)展需求和產(chǎn)業(yè)布局戰(zhàn)略，加強關(guān)鍵核心技術(shù)研發(fā)、產(chǎn)業(yè)發(fā)展生態(tài)培育和人才梯度保障建設(shè)，真正實現(xiàn)傳感器產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展。（完）
