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90%以上依賴進口,國產傳感器如何突破這一超級短板

2022年,最新的傳感器都正在走向智能化。無論是智能制造、智慧城市、智慧醫療等,還是智能設備和大數據分析,再到龐大的智能系統,傳感器作為數據采集的源頭,無處不在。

一部手機里有10多個傳感器,一輛汽車有多達300多個傳感器,醫療器械界的奇兵達芬奇手術機器人有400多個傳感器,一列高鐵有2400多個傳感器……可以說,這幾年風生水起的智能制造、數字化轉型、工業互聯網等,離開傳感器將寸步難行。

有數據統計,2022年中國傳感器市場規模將增至3150億元,面對如此大規模市場,我國傳感器行業現狀如何?相關企業有何布局?應用領域前景怎樣?

由國內領先的半導體電子信息媒體芯師爺舉辦的“2022年硬核中國芯”評選,匯聚了百余家中國半導體芯片產業的相關企業,我們就以上問題采訪了7家傳感器領域的本土企業(排名不分先后):

  1. 思特威(上海)電子科技股份有限公司(以下簡稱“思特威”)
  2. 深圳瑞識智能科技有限公司(以下簡稱“瑞識科技”)
  3. 美新半導體有限公司(以下簡稱“美新半導體”)
  4. 成都善思微科技有限公司(以下簡稱“善思微”)
  5. 廣州奧松電子股份有限公司(以下簡稱“奧松電子”)
  6. 北京銳思智芯科技有限公司(以下簡稱“銳思智芯”)
  7. 武漢市聚芯微電子有限責任公司(以下簡稱“聚芯微電子”)

傳感器芯片,90%以上從國外進口

傳感器一直是中國被卡脖子的“痛點”高科技產業。

“國內高端傳感器市場基本上全部依賴進口,90%芯片從國外進口,許多產品是'有品無芯’,人才制約嚴重,資源匯聚不足。”在談及我國傳感器?業近兩年發展情況,奧松電子營銷總監劉維說到,“產業目前面臨著核心技術缺失、技術創新能力不強的情況,導致高端、智能傳感器的芯片缺乏,制造環節薄弱,民營或合資企業的產品占據了中低端市場。”

針對這一現狀的背后痛點,善思微總經理羅杰指出,“目前面對的主要困難一方面是高端產品技術有待突破,傳感器的底層核心技術或者說上游關鍵技術主要是探測材料和成像芯片,如很多其它行業一樣,材料和芯片也是傳感器這個行業最終需要突破的'卡脖子’技術,但材料工藝和芯片技術都需要時間積累,尤其是要做好高端產品,需要時間和資金的長期投入。“

”另外一方面的困難主要來自下游整機客戶的認可度和接受度,大部分國內整機客戶還沉浸于'原裝進口核心部件’的進口依賴中,對國產核心部件的認可度、接受度以及容錯度較低,不夠開放,不敢大膽嘗試,很多時候只是把國產供應商作為壓價的一個工具而已。”

美新半導體首席執行官盧牮對此表示認同,“我們看到有很多的傳感器可以批量上規模,但是客戶還是不敢高比例地使用,主要的原因就是質量體系、生產管理體系還存在不足,在客戶端的整個穩定性、質量表現總體還有一定的差距。”

國產傳感器廠商的逐步崛起

中國數字經濟已經是龐然大物,目前占GDP的比重約為35%,總量超過30萬億元,傳感器正是數字經濟的最基本的支點,突破“卡脖子”技術勢在必行。

中國傳感器廠商負重前行,近年來,在某些領域,這種局面正在逐步改變。中國制造整體實力的增長,也給國產傳感器的發展帶來了新曙光。

思特威(上海)電子科技股份有限公司

市場布局思特威基于應用進行了部門化的布局策略,分別成立了安防和物聯網芯片部、汽車芯片部、工業和新興芯片部以及智能手機四大核心業務部門,以更精準的市場需求導向推動各應用領域產品針對性前沿CIS技術的發展升級。

針對汽車應用領域,思特威已經發布并量產了6款車規級的高性能CIS產品,與此同時已展開了新一代的車載CIS產品的全面規劃,覆蓋包括車載影像類應用、ADAS應用以及艙內DMS及OMS應用等。

其次,思特威作為全球首家推出BSI+全局快門技術產品的企業,目前已量產了涵蓋0.3MP ~ 9MP的近十款SmartGS?系列背照式全局快門圖像傳感器產品,被廣泛應用在汽車艙內DMS、無人機、家用機器人避障機器視覺系統及智能識別視覺系統等諸多新興智能應用中。目前更為先進的新一代SmartGS?技術也已在開發中。

針對智能手機攝像頭小Pixel高分辨率產品應用,目前思特威已推出了1.0μm的5000萬像素旗艦級手機主攝產品,后續還將規劃更小Pixel size以及億級分辨率的高端產品。

針對近紅外補光超低照環境的影像應用,目前思特威的近紅外感度NIR+技術也已升級至新一代,搭載該技術的產品已被廣泛應用于安防類產品及汽車艙內應用的車規級CIS產品中。

核心競爭:思特威是一家從事CMOS圖像傳感器芯片產品研發、設計和銷售的高新技術企業,2022年5月公司成功登陸上交所科創板,市值突破200億。目前思特威已成為全球CIS安防領域出貨的“五冠王”,并在新興機器視覺領域位居前列,同時也在新興車載電子以及智能手機等多領域全面拓展,應用遍地開花。

深圳瑞識智能科技有限公司

公司高管

瑞識科技(RAYSEES)是一家深耕半導體光芯片領域的硬科技公司,致力于為智能硬件、智能駕駛、人臉識別、激光雷達、醫療健康等領域客戶提供全球領先的VCSEL芯片和光學解決方案。

市場布局:作為行業領先的VCSEL芯片和光學解決方案提供商的瑞識科技,在廣泛布局消費電子行業的基礎上,還創新性地拓展了VCSEL的應用領域。除掃地機行業以外,公司還積極布局智能汽車和智能硬件行業,其產品已通過IATF 16949國際汽車質量管理體系認證和AEC-Q102產品車規認證,并向國內新能源汽車頭部客戶量產出貨。

核心競爭:目前,瑞識科技已擁有國際領先的光芯片設計、光學集成封裝、算法研發、光電系統整合優化等核心技術,并打通“芯片+光學+應用”的全產業鏈條,推出自主研發的全系列高性能VCSEL芯片和光學集成產品,申請國內外技術發明專利100+項,服務全球超過100家客戶。

瑞識科技由美國海歸博士團隊創建,其核心團隊成員擁有深厚的光電半導體行業背景與多年大規模產業化經驗。公司在深圳、合肥、廈門等地設有市場和研發中心,并在深圳和合肥自建超6500平方米的芯片光學封測無塵工廠。

美新半導體有限公司

首席執行官 盧牮

市場布局:產品布局方面,公司比較側重于用戶可觸摸到、能給終端客戶更多顯性用戶體驗的產品。產品包括美新的傳統強項磁傳感器、低功耗電容加速度傳感器、美新獨有的熱式加速度傳感器、霍爾傳感器及目前受制于整個歐美供應體系的高精度的6軸產品。

同時,在形成一系列硬件產品的基礎上,美新半導體大力度投入算法,整合所有傳感器和算法,從而為客戶提供一個完整的軟硬件解決方案,并通過就近支持的優勢,給客戶更多的定制服務,讓客戶的產品更有特色。

核心競爭:美新半導體幾年前就開始堅持IDM的戰略,這是公司的重要戰略布局。得益于對后道測試的大量資本投入,目前公司在測試方面的自主可控率已經達到了相當高的程度。

成都善思微科技有限公司

總經理 羅杰

市場布局:善思微在傳感器方向主要布局固態成像探測器,該方向主要布局醫療影像、工業無損檢測以及安檢這三個應用場景。技術方面主要專注于x射線成像探測器、超聲成像探測器以及光電成像探測器。公司當前主要是專注在x射線成像探測器方向,產品包括CMOS平板探測器、CT探測器和光子計數成像探測器。

核心競爭:產品的優勢和競爭力主要是在醫療影像領域有更低的劑量,在工業領域有更高的檢測速度。此外公司團隊在行業里已積累了十余年的經驗,深度了解終端應用場景的需求,根據終端應用場景的需求來提煉產品設計的需求,包括芯片以及探測器核心部件的需求。

廣州奧松電子股份有限公司

營銷總監 劉維

市場布局:奧松電子擁有先進的MEMS半導體智能傳感器芯片生產線,目前已擁有溫濕度傳感器、流量傳感器、差壓傳感器、氣體傳感器、水蒸氣傳感器、二氧化碳傳感器、PM2.5傳感器、X射線傳感器等產品,并為客戶提供一站式MEMS智能傳感器解決方案。

核心競爭:我司依托MEMS IDM智能傳感器全產業鏈模式,實現傳感器從芯片設計、晶圓制造、封裝測試、解決方案到終端應用的完全自主研發,自主可控,定制化服務及高性價比產品讓我司占據了行業高點;同時,全產業鏈模式有效保障了客戶產品快速落地,消除供應鏈斷供的風險。

銳思智芯

COO 況山

銳思智芯成立于2019年,是一家融合視覺傳感器研發商,在深圳、北京、蘇黎世、南京設有辦公室及研發團隊。

市場布局:基于獨創的 Hybrid Vision? 融合視覺技術,銳思智芯? 突破性地研發了ALPIX? 系列融合式視覺傳感芯片,為智能手機、消費電子、智能安防、智能汽車領域提供一體化智能視覺解決方案,持續賦能視覺AI生態。核心競爭:銳思智芯整合芯片研發、算法、軟件、硬件研發經驗和能力,核心技術專家來自CSEM、英特爾、恩智浦、ARM、安森美、Magic Leap等公司。團隊成員在高端視覺傳感器領域擁有超過16年技術積累,在事件驅動傳感器領域擁有超過8年研究經驗;公司自成立以來,已申請專利80余項,發表國內外文獻超20篇。

武漢市聚芯微電子有限責任公司

首席營銷官兼聯合創始人 孔繁曉

市場布局:聚芯微電子在光學傳感領域深耕多年,從3D影像傳感、環境光感知、多光譜感知到生物識別,聚芯微擁有一系列高性能、功能先進的傳感器產品組合,廣泛應用于智能手機、健康、汽車、工業等領域。

其中智能音頻功放憑借差異化的產品及優秀的性價比已得到主流手機廠商的認可,而用于3D成像的飛行時間(Time-of-Flight)傳感器采用了背照式(BSI)技術,具有高精度、小像素尺寸、高分辨率、低功耗、全集成等特點,打破歐美國際廠商的壟斷,可廣泛應用于人工智能、人臉識別、自動駕駛、AR/VR、3D建模、動作捕捉、機器視覺等領域,在手機、安防、汽車等主流市場擁有光明的商業落地前景。

核心競爭:聚芯微電子是業內少數擁有全自主知識產權、具備核心器件與工藝開發能力并提供一站式光學解決方案的公司。產品性能達到行業領先水平并不斷創新。

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