破解国产传感器的卡脖子问题，为什么需要领头羊企业？

近年来，要加快科技自立自强步伐，解决外国“卡脖子”问题。以成为中国高科技产业重要问题。卡脖子看上去是一个技术节点，是一个孤立问题。但实际上，卡脖子是由于系统性失灵所造成的，它涉及到多家供应商和不同行业的连接。 作为信息产业和数字经济的底层硬件，中国80%以上中高端传感器需要靠进口，卡脖子问题却是十分隐秘，许多大众都并不知晓。中国传感器的卡脖子困境，很多时候不是技术原因，而是来自上游和下游的双重压迫。 中国传感器产业亟需领头羊，这是一股重要的力量，尤其是可以推动自主创新，带动行业一起补齐向上爬升的短板。文末附部分领域国产传感器领头羊企业名单及简介。 传感器，中国制造的鸡肋，为什么需要领头羊?传感器，是中国制造大而不强的一种温度计。它以近3万种的类别，覆盖所有产业和国民经济的每个角落。它可以精确地衡量出压力、温度、浓度，也同样可以精确地记载中国制造的软肋。 在手机射频传感器领域，几乎都是美国博通、Qorvo的天下；在工业测量领域，则是博世、霍尼韦尔的地盘。在智能手机和智能网联汽车现在越来越火爆的MEMS传感器，博世独占天下20%。中国仅仅在少量的传感器领域，如消费者传感器的耳机用MEMS传感器，有歌尔、瑞声等厂家抢回来一部分地盘。在绝大部分工业领域的高端场合，基本都是沦陷。 在化工厂应用广泛的差压变送器，中国有两家仪表厂商的出货量超过30万台，但它们所使用的传感器，分别来自日本横河和美国艾默生。而唯一能够提供第三方的传感器，则在2019年被美国一家公司收购。如果一旦断供，化工厂将面临停产的风险。

这种类似的风险，潜藏在仪表、工业母机、大型装备等各个角落。作为集机械、光、电于一体的传感器，可能是基础零部件领域最弱势的一个行业。传感器，彰显了中国基础零部件发展的软肋。 传感器的前面高度依靠芯片、材料、电子信号板的突破，而后面则需要依靠仪表制造商、工程集成商，才能最终到达用户。因此，传感器要靠这个行业自己的力量来发展其实是孤单无助的。 据天津大学精仪学院兼职教授林雪萍举例，全球海洋运输的低速船用发动机完全被两家垄断：德国的MAN和芬兰的瓦锡兰。调速器是船舶发动机的心脏，而这两家往往指定美国的WOODWARD电子调速器，而后者则往往只采用挪威最大的军火商与海工设备制造商——康士伯的传感器。MAN是船用低速发动机的垄断者，对专利授权制造都有严格的要求，不允许轻易更换零部件；而美国Woodward的电子调速器，几乎垄断了船用低速机；康士伯的转速传感器，则是在皇冠上的珍珠。 因此，国产传感器厂商即使侥幸打破船用核心传感器的技术垄断，做出成品来，那么这些成品要卖给谁呢？外围至少还有两层垄断需要打破！

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国产传感器，输在起跑线上的“不公平”竞争 传感器产业细分赛道众多，各种传感器之间技术壁垒极高，甚至有“如隔山”的说法。企业进入不同的传感器赛道，需要极大的研发投入，而如果专注于某一传感器领域往往市场容量不足，难以做大。 因此，国产传感器企业需要寻求国际化，传感器的市场是高度国际化的，没有国际化市场的支撑，传感器厂家很难形成规模效应，就很难分担研发成本，博世、霍尼韦尔、意法半导体、英飞凌、基恩士、SICK等等全球传感器巨头，无一不是这个全球化市场的佼佼者。 据相关数据显示，全球现有传感器种类超过3万种，常规使用大约2.6万多种，而全球直接从事传感器研制与生产的企业有超过6500多家。其中，美国、欧洲均超过1000余家，日本有800余家，而中国则超过1700多家。
6500多家对应3万种传感器产品，这意味着有一些大传感器公司生产了绝大部分品类的传感器。譬如博世，世界上最大的汽车传感器供应商，几乎能够提供汽车需要的所有传感器种类，其MEMS传感器产量已超180亿颗；霍尼韦尔，世界上最大的工业传感器供应商，霍尼韦尔传感与控制拥有超过 50000 种产品，涵盖20多个系列。

为什么只有大公司能生产这么多品类的传感器？这是因为，传感器市场碎片化严重，拥有传感器需求的用户分布于全球各个角落，只有博世、霍尼韦尔等等国际巨头，才有能力在全球进行传感器市场营销，从而进入全球各地客户的选型列表中，将各种各样的传感器产品送到用户供应链里。

而1700多家中国传感器厂商，产值过亿元的不超过10%，大部分传感器企业挣扎于盈亏线间，国际市场已先被巨头们占领，国产传感器厂商体量弱小无力开拓国际市场。 此外，中国产业界长期以来忽视传感器制造工艺的重视，导致中国传感产业在发展中遭遇设计工具缺乏、可靠性设计水平低、设计人才培养环节缺失等困境，同时，还存在产业化投入低、研发成果受限于成本无法推向市场等问题。

最终，面对这场输在起跑线上的“不公平”竞争，国产传感器产业呈现出缺乏领头羊企业、整体市场份额偏低的整体落后局面。而博世、霍尼韦尔、基恩士等传感器领头羊，则带领了当地传感器产业的发展，美国、德国、日本等国家传感器产业兴盛不衰。 而近日，中国最大的传感器产品选型平台传感器专家网，与全球规模最大的电子产品供应链平台四方维（英文名称“Supplyframe”）合作，打造完整的全球传感器供应链体系，将亿万国产传感器产品带入国际市场，有望拉近与国际传感器巨头间的竞争差距，相关情况可参看《四方维公司和中国传感器与物联网产业联盟达成战略合作》 国产传感器领头羊的重大作用 歌尔股份、瑞声科技多年来位列中国MEMS传感器营收TOP 2，也是国产MEMS声学传感器领头羊企业，虽然受限于上游公司对供应链控制的原因，两家企业使用的MEMS芯片大部分来自英飞凌、欧姆龙等巨头，但正因为这些国产企业多年来在中国本土的发展，一定程度上培育了本土的MEMS供应链。 尤其是两家企业相继打入苹果公司、三星等国际电子巨头的供应链，打通了国产传感器在消费电子应用的产业链，带动了一批国产传感器整体解决方案提供商的崛起。 从传感器产业的垂直方向来看，最有代表性的企业是国产MEMS声学传感器领头羊企业敏芯股份，其深入参与、主导推动了中国MEMS产业链构建，被赞誉为产业拓荒者。 2008 年，敏芯打通“4 寸代工厂-自有的微细加工平台-小规模封装代工厂”的小产业链，从零开始探索在中国本土化构建MEMS产业链。

基于这条小MEMS产业链的基础上，2009年，敏芯发现作坊式的小产业链达不到量产标准，于是开始与中国芯片代工巨头——中芯国际合作，将整个 MEMS 产业链升级到 8 寸，并于次年实现8寸 MEMS晶圆的量产，敏芯微是当时 SMIC 三个 MEMS 产品量产客户之 一，更是当时国内少有的 MEMS 芯片量产客户，为中国MEMS产业拓荒出一片天地。后来，中芯国际将相关MEMS芯片生产工艺全面授权给了绍兴中芯集成，中芯集成成为中国大陆规模最大的MEMS代工厂。相关情况参看《国内最大MEMS代工厂成功上市！》 2011 年，敏芯微在华润上华（CSMC）实现第一代的 6 寸产品的量产，成功导入了包括 SENSA 工艺在内的多种 MEMS 芯片加工工艺，并提交客户验证；2012 年，敏芯微改变商业模式，从出 MEMS 套片转为出 MEMS 麦克风成品。 2014 年，敏芯微开始与华天科技合作，并成功转移敏芯独有知识产权的 OCLGA 封装等多种麦克风封装技术，在双方合作下，华天科技成为中国本土具有MEMS封装能力的封测大厂，今天华天科技已是中国大陆第三大、全球第五大的封测企业。

2015 年初，敏芯微联手中芯国际推出全球最小的商业化三轴加速度传感器，该传感器采用具有国际先进水平的 CMOS 集成 MEMS 器件制造技术和基于硅片通孔（TSV）的晶圆级封装（WLCSP）技术，提升了国产MEMS芯片技术水平。 2020年8月，敏芯股份登陆上海证券交易所科创板，成为中国MEMS芯片第一股，是目前中国屈指可数掌握多品类MEMS芯片设计和制造工艺能力的企业。 从歌尔股份、瑞声科技、敏芯股份等例子上，我们可以看到国产传感器领头羊对打造本土传感器产业供应链的巨大贡献！尤其是敏芯股份，更是一步步开拓了本土MEMS芯片产业化之路。 中金公司：全球产业链重塑的背景下，国产传感器产业链有望诞生优秀的龙头公司 此前，我国知名券商中金公司，发布了针对半导体市场的系列研究报告，以《“芯”机遇》系列报告命名，其中第一期专门分析的，就是中国的传感器市场——《“芯”机遇系列一：万物智联，入口传感升级》。（相关内容参看《中国传感器产业迎来史上最黄金的一年！》）认为“全球产业链重塑的背景下，我们认为国产传感器产业链有望诞生优秀的龙头公司。”

我国占全球主要消费市场，但传感器产业链缺乏龙头。A股上市公司中，营收规模由大到小依次是图像传感器芯片厂商韦尔股份、传感器/存储/MCU芯片生态化布局的兆易创新、无线通信射频前端芯片厂商卓胜微、声学传感器封装/模组的国产龙头歌尔微电子（已提交IPO申报），FY21营收分别为241亿元、85亿元、46亿元和31亿元。而在模拟芯片和汽车传感器领域，国产龙头圣邦股份和保隆科技等FY21收入仅分别为22亿元和39亿元。

全球产业链重塑的背景下，我们认为国产传感器产业链有望诞生优秀的龙头公司。我国物联网和新能源汽车需求旺盛，关键芯片生产所需的材料、工艺和设备国产化能力强，我们认为新形势下有望实现供需内循环。

部分国产传感器细分领域领头羊企业相关传感器企业介绍&产品选型可在下方小程序查看国产MEMS惯性传感器领头羊企业

士兰微

士兰微是国内主要的芯片IDM企业，目前已经具备了在6英寸、8英寸芯片生产线上实现MEMS传感器批量制造的能力，并建立了自己的MEMS封测生产线。目前士兰微惯性传感器主要为三轴加速度传感器等，已在智能手机、平板电脑、智能手环、智能门锁、行车记录仪、TWS耳机等领域广泛应用。

美新半导体

美新半导体有限公司成立于1999年，是中国最早的IDM模式惯性传感器开发商。2020年美新获得mCube独家授权的惯性传感器芯片技术，全面布局电容式加速度计和陀螺仪领域。其加速度计产品涵盖小尺寸、低功耗等丰富组合，已广泛应用于智能手机、笔电/平板、智能手表/手环、汽车、TWS耳机、智能门锁等场景。

明皜传感

苏州明皜传感科技股份有限公司成立于2011年，主要从事MEMS传感器的研发、设计和生产，并提供相关技术服务。主要产品为加速度计传感器等，主要应用于消费电子领域。目前明皜传感正在上交所科创板IPO中，相关情况参看《3天内，5家国产传感器公司IPO获受理！》

矽睿科技

上海矽睿科技股份有限公司成立于2012年，目前惯性传感器产品包含三轴加速度传感器、六轴IMU及高精度惯导模块等，主要应用于智能手机，可穿戴设备、AR/VR、汽车及无人机产品等。矽睿科技此前已进行IPO辅导，拟近期递交IPO招股书。相关情况参看《7家企业密集启动上市辅导》

深迪半导体

深迪半导体（上海）有限公司成立于2008年，专注于为消费电子及汽车电子市场设计和生产低成本、高性价比、低功耗、小尺寸的商用MEMS陀螺仪芯片。目前深迪已推出了商用Z轴MEMS陀螺仪、三轴MEMS陀螺仪、三轴MEMS磁传感器、汽车工业级Z轴MEMS陀螺仪等产品。

国产红外传感器领头羊企业高德红外武汉高德红外股份有限公司创立于1999年，是中国最大的红外传感器企业，完整掌握了红外探测器芯片在内的红外传感产业链核心技术，在全球红外热成像市场中排名第二，已建成覆盖底层红外核心器件至顶层完整光电系统的全产业链研制基地。 海康威视海康威视是全球最大的安防产品及行业解决方案提供商，拥有丰富的红外热成像监控产品，经过十多年热成像技术研发，海康热成像全力打造从探测器、机芯、组件到整机集成的一站式自研产品。旗下子公司海康微影运营一条8英寸MEMS芯片产线。 睿创微纳烟台睿创微纳技术有限公司是一家领先的、专业从事非制冷红外成像与MEMS传感技术开发的高新技术企业，致力于专用集成电路、红外成像传感器及MEMS传感器设计与制造技术。 大立科技大立科技是专业从事非制冷红外焦平面探测器、红外热成像系统、智能巡检机器人、惯性导航光电产品研制的高新技术企业。是国内少数技术自主可控、完全知识产权、独立研发；从生产热成像核心器件、机芯组件到整机系统制造，并具有完整产业链的专业制造商之一。是国内唯一实现量产双技术路线（非晶硅与氧化钒）非制冷焦平面红外探测器的红外企业。

国产图像传感器领头羊企业韦尔股份（豪威科技）韦尔股份是中国最大的图像传感器企业，也是中国最大的传感器公司。相关情况参看《中国最大传感器企业是？最大MEMS公司是？》韦尔股份CMOS图像传感器全球市占率第三，仅次于索尼和三星。
格科微格科微是中国第二大CMOS图像传感器企业，其CMOS图像传感器产品2021年出货量排名全球第一，销售额排名全球第四。 思特威格科微是中国第三大CMOS图像传感器企业，产品广泛应用在安防监控、机器视觉、智能车载电子等众多高科技应用领域。 比亚迪半导体中国新能源汽车品牌比亚迪旗下企业，主要从事比亚迪汽车所需车规级半导体的生产工作，比亚迪半导体CMOS图像传感器营收在国内厂商中排名第四。 长光辰芯长光辰芯由长春光机所孵化而来，后者有新中国“光学的摇篮”之称。长光辰芯主攻机器视觉、科学仪器和专业影像等高科技视觉领域，在机器视觉、科学仪器等领域CMOS图像传感器中排名国内第一。目前长光辰芯正在上交所科创板IPO中，相关情况参看《3天内，5家国产传感器公司IPO获受理！》

国产MEMS声学传感器领头羊企业歌尔微电子歌尔微电子是一家以MEMS器件及微系统模组研发、生产与销售为主的半导体公司，由歌尔股份独立出来，以营收计算，歌尔微是中国&全球最大的MEMS声学传感器企业，多年蝉联中国MEMS传感器第一。瑞声科技中国第二大、全球第三大的MEMS声学传感器企业，同时也是中国第二大的MEMS传感器企业。 敏芯股份敏芯股份是中国大陆第三大的MEMS声学传感器企业，此外，以MEMS声学传感器芯片出货量计算，敏芯股份是中国最大的MEMS声学传感器芯片厂商，全球第三大MEMS声学传感器芯片公司，仅次于英飞凌、楼氏电子。

国产气体传感器领头羊企业汉威科技汉威科技是中国最大的气体传感器企业，是国内最早从事气体传感器研究、生产的厂家之一，目前汉威科技生产200多个品种的各类传感器，可检测气体300余种，产品占国内气体传感器市场数量的70%。汉威科技旗下拥有炜盛传感、能斯达等子公司。 华工科技华工科技脱胎于中国知名学府——华中科技大学，是“中国激光第一股”、中国高校成果产业化的先行者、首批国家创新型企业。 四方光电四方光电创建于2003年，是一家从事气体传感器、气体分析仪器研发、生产和销售的企业，形成了包括光学(红外、紫外、光散射、激光拉曼)、超声波、MEMS金属氧化物半导体 (MOX)、电化学、陶瓷厚膜工艺高温固体电解质等原理的气体传感技术平台。国产激光雷达领头羊企业禾赛科技禾赛科技2014 年成立于中国上海，是一家全球化的激光雷达研发与制造企业，中国第一家上市的国产激光雷达企业，2022年，禾赛科技的出货量排名全球第一，占据了60%的市场份额。（相关情况参看《国产激光雷达第一股诞生！》） 速腾聚创RoboSense速腾聚创是全球领先的智能激光雷达系统科技企业，目前正寻求港股上市，有望成为第二家上市的国产激光雷达企业。（相关情况参看《百亿激光雷达独角兽IPO》） 华为华为进军智能汽车产业，造了激光雷达、毫米波雷达等智能汽车核心传感器，目前华为激光雷达已进入全球厂商前列，华为激光雷达的整车厂（OEM）合作数量达10家，仅次于另一家中国激光雷达企业速腾聚创，排名全球第二。大疆览沃属于无人机巨头大疆的车载激光雷达子公司，进入全球激光雷达市场前列。

本文部分资料来源：

知识自动化《林雪萍 | 卡脖子破解需要领头羊》及相关内容

中金公司《“芯”机遇系列一：万物智联，入口传感升级》

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审核编辑 黄宇