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傳感器技術(shù)作為信息技術(shù)的基礎(chǔ)與三大支柱之一，受到世界發(fā)達(dá)國(guó)家的高度關(guān)注和競(jìng)相追逐研究。光傳感器主要由光敏元件組成，是目前傳感器的主要分支之一，在物聯(lián)網(wǎng)以及信息技術(shù)的發(fā)展上有著至關(guān)重要的地位。隨著信息時(shí)代對(duì)檢測(cè)精度的要求越來(lái)越高，傳統(tǒng)的光傳感器已經(jīng)不能滿(mǎn)足新形勢(shì)的需求，因此在世界范圍內(nèi)，利用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)，研究開(kāi)發(fā)各類(lèi)新型光傳感器和敏感功能材料。
光傳感器件除獲取感官光線(xiàn)變化外，更可獲取人類(lèi)無(wú)法獲取的其它敏感信息， 作為現(xiàn)代檢測(cè)和自動(dòng)控制裝置的重要組成部分，它的飛速發(fā)展是二十一世紀(jì)高新 技術(shù)領(lǐng)域的制高點(diǎn)，在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域中的地位越來(lái)越重要。
在當(dāng)今社會(huì)，光 傳感器件在汽車(chē)、工業(yè)、醫(yī)療和消費(fèi)電子領(lǐng)域的普及率越來(lái)越高，成為智能產(chǎn)品 設(shè)計(jì)的一個(gè)重要標(biāo)志，特別是近幾年來(lái)智能手機(jī)、智能照明、數(shù)碼電子產(chǎn)品、智 能制造和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，使得光傳感器件應(yīng)用越來(lái)越普及。
因此，光傳感器件是光電子器件極為重要的分支，編制我國(guó)未來(lái)幾年光傳感器件的發(fā)展路線(xiàn)圖對(duì)推動(dòng)我國(guó)光傳感器件，以及下游物聯(lián)網(wǎng)、智能移動(dòng)終端、智能制造等應(yīng)用市場(chǎng)的發(fā)展有著十分重要的意義。
光傳感器件的產(chǎn)品范圍
光傳感類(lèi)別非常多，應(yīng)用領(lǐng)域極廣，常見(jiàn)的有以下幾個(gè)類(lèi)別：
（1）圖像傳感器
圖像傳感器是一種感光元件，是目前占整個(gè)光傳感器市場(chǎng)最大份額的傳感器， 在安防和消費(fèi)類(lèi)電子市場(chǎng)雙重推動(dòng)下，近 20 年來(lái)，圖像傳感器的市場(chǎng)需求量節(jié)節(jié)攀升。尤其是在消費(fèi)電子市場(chǎng)，從數(shù)碼相機(jī)開(kāi)始，到功能型拍照手機(jī)，到智能手機(jī)，再到目前流行的雙攝像頭手機(jī)，CMOS 圖像傳感器成為圖像傳感器的主流， 全球需求量持續(xù)增長(zhǎng)。
（2）紅外傳感器
紅外傳感器是以紅外線(xiàn)為介質(zhì)的傳感器，也是目前最常見(jiàn)的光傳感器類(lèi)型。紅外傳感器在測(cè)溫儀器、測(cè)距儀器、氣體探測(cè)器、圖像識(shí)別裝置、接近感應(yīng)裝置 等設(shè)備中已經(jīng)獲得廣泛應(yīng)用。最近，IPHONE 8 等新型智能手機(jī)采用的面部識(shí)別技術(shù)推動(dòng)微型化的紅外傳感器模塊在手機(jī)中大量使用，市場(chǎng)需求量正在高速成長(zhǎng)。
（3）光纖傳感器
光纖傳感器是光傳感器的另一個(gè)主要類(lèi)別，光纖傳感器以光纖作為敏感元件和傳輸介質(zhì)，具有靈敏度高、幾何形狀適應(yīng)性強(qiáng)、可制造的傳感器類(lèi)別多、適用于極端環(huán)境、與光纖遙測(cè)技術(shù)內(nèi)在相容等諸多優(yōu)點(diǎn)。在國(guó)防、航空、石油、建筑、抗震等領(lǐng)域有巨大的市場(chǎng)需求。
（4）環(huán)境光傳感器
環(huán)境光傳感器是可以感知周?chē)饩€(xiàn)情況，并告知處理芯片自動(dòng)調(diào)節(jié)顯示器背光亮度的傳感器。環(huán)境光傳感器目前在手機(jī)、顯示器、平板電腦等產(chǎn)品中大量使用，為整機(jī)產(chǎn)品起到節(jié)能的作用。
（5）激光傳感器
激光傳感器最大的用途在于測(cè)距，它的優(yōu)點(diǎn)是能實(shí)現(xiàn)無(wú)接觸遠(yuǎn)距離測(cè)量、速度快、精度高、量程大、抗光電干擾能力強(qiáng)等。目前激光測(cè)距設(shè)備已經(jīng)很常見(jiàn)， 尤其在未來(lái)的無(wú)人駕駛技術(shù)上，車(chē)載激光傳感器將作為無(wú)人駕駛汽車(chē)的眼睛，成為實(shí)現(xiàn)無(wú)人駕駛的關(guān)鍵。此外，激光氣體傳感器目前也已獲得應(yīng)用。
（6）紫外線(xiàn)傳感器
紫外線(xiàn)傳感器靈敏度高、應(yīng)用廣泛，與其他類(lèi)型光電傳感器相比，其發(fā)熱少、消耗能量小、成本較低，并且可以檢測(cè)到裸眼看不到的信息，是目前較為普遍應(yīng)用的光傳感器之一，尤其在穿戴式設(shè)備中，紫外線(xiàn)傳感器有巨大的市場(chǎng)潛力。
（7）其他光傳感器
光傳感器的類(lèi)別還有很多，隨著傳感技術(shù)的發(fā)展，應(yīng)用領(lǐng)域仍在不斷拓展。比如最近幾年出現(xiàn)的光電心率傳感器，此類(lèi)產(chǎn)品是光傳感器在穿戴式設(shè)備和健康醫(yī)療設(shè)備上的最新應(yīng)用，原理是通過(guò)內(nèi)置或外置的 LED 光源發(fā)射光線(xiàn)照射在手腕或者手臂上，部分光通過(guò)皮下組織反射傳輸而產(chǎn)生一個(gè)電壓信號(hào)，由硬件電路獲得這個(gè)信號(hào)。
因?yàn)槲⒀芙M織中血容量的變化與心臟節(jié)律有關(guān)，因此反射光信號(hào)的強(qiáng)度隨著心臟的搏動(dòng)有節(jié)律性變化，通過(guò)分析反射光信號(hào)，就可達(dá)到統(tǒng)計(jì)心率的目的。光電心率傳感器是實(shí)現(xiàn)穿戴式設(shè)備心率監(jiān)測(cè)的關(guān)鍵元件，隨著穿戴式設(shè)備的普及，此類(lèi)傳感器有著巨大的市場(chǎng)空間。
光傳感器件產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
根據(jù)中國(guó)電子元件行業(yè)協(xié)會(huì)信息中心的數(shù)據(jù)，2016 年，全球光傳感器市場(chǎng)規(guī)模達(dá) 1370 億元。近年來(lái)，在智慧城市、物聯(lián)網(wǎng)、智能移動(dòng)終端、智能制造、機(jī)器人、智能電網(wǎng)、石油石化、新能源等下游應(yīng)用市場(chǎng)的推動(dòng)下，中國(guó)光傳感器市場(chǎng)快速成長(zhǎng)，成為拉動(dòng)全球光傳感器市場(chǎng)增長(zhǎng)的主要力量。2016 年，中國(guó)光傳感器市場(chǎng)規(guī)模達(dá) 778 億元，約占全球市場(chǎng)規(guī)模的 57%。
預(yù)計(jì)到 2022 年，全球光傳感器市場(chǎng)規(guī)模將成長(zhǎng)至 1836 億元，2016-2022 年復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá) 5%，中國(guó)光傳感器市場(chǎng)規(guī)模將成長(zhǎng)至 1180 億元，2016-2022 年復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá) 7%。
盡管未來(lái)中國(guó)光傳感器市場(chǎng)的增速依然可觀(guān)，但由于我國(guó)傳感器行業(yè)發(fā)展水平較低，本土企業(yè)實(shí)力弱小，因此要想在快速增長(zhǎng)的市場(chǎng)中分一杯羹，難度依然很大。
在紅外傳感器領(lǐng)域，已有數(shù)家初具規(guī)模的生產(chǎn)企業(yè)，部分產(chǎn)品的技術(shù)指標(biāo)能夠滿(mǎn)足國(guó)內(nèi)市場(chǎng)需要，但在高端技術(shù)方面仍處于爬坡階段。
在光纖傳感器領(lǐng)域，由于國(guó)內(nèi)幾大光纖光纜大廠(chǎng)的投入，技術(shù)水平呈較快增長(zhǎng)的趨勢(shì)，但是目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的光纖傳感器的種類(lèi)仍然較少，企業(yè)銷(xiāo)售額也大多在幾千萬(wàn)到一億元的范圍內(nèi)，而且企業(yè)銷(xiāo)售額中很多是含有光纖傳感器監(jiān)測(cè)方案設(shè)計(jì)的費(fèi)用，真實(shí)的光纖傳感器業(yè)務(wù)
收入更低，國(guó)內(nèi)大部分市場(chǎng)仍為國(guó)外企業(yè)占據(jù)。
在市場(chǎng)份額最高的圖像傳感器領(lǐng)域，目前，我國(guó)本土企業(yè)在 200 萬(wàn)像素以下的圖像傳感器國(guó)內(nèi)市場(chǎng)中能占據(jù) 80%以上的市場(chǎng)份額，但是在手機(jī)攝像頭的核心——高像素 CMOS 圖像傳感器領(lǐng)域，幾乎看不到中國(guó)廠(chǎng)商的身影。
目前，全球手機(jī)用高像素 CMOS 圖像傳感器主要被日本索尼、美國(guó)豪威科技、韓國(guó)三星等少數(shù)廠(chǎng)商占據(jù)。不過(guò)，2016 年，由中信資本、清芯華創(chuàng)和金石投資組成的財(cái)團(tuán)收購(gòu)了美國(guó)豪威科技，此次收購(gòu)對(duì)我國(guó)圖像傳感器技術(shù)的發(fā)展將起到極大的推動(dòng)作用。
激光傳感器、環(huán)境光傳感器、紫外線(xiàn)傳感器等產(chǎn)品情況比較類(lèi)似，國(guó)內(nèi)從事研發(fā)和生產(chǎn)的企業(yè)很少，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)被國(guó)外進(jìn)口產(chǎn)品瓜分殆盡。
總的來(lái)看，目前我國(guó)光傳感器行業(yè)的現(xiàn)狀主要是企業(yè)規(guī)模偏小、產(chǎn)品檔次低、市場(chǎng)份額低，與我國(guó)蓬勃發(fā)展的光傳感器市場(chǎng)極不相襯。
國(guó)外對(duì)開(kāi)發(fā)和利用傳感器技術(shù)相當(dāng)重視，日本工商界人士甚至聲稱(chēng)“支配可傳感器技術(shù)就能夠支配新時(shí)代”。我國(guó)傳感器的研發(fā)工作開(kāi)始晚于外國(guó)，加之受?chē)?guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、資金等限制，致使技術(shù)落后，發(fā)展緩慢。
據(jù)國(guó)內(nèi)專(zhuān)家評(píng)估， 我國(guó)傳感器的技術(shù)與歐、美等相比，在科研開(kāi)發(fā)上要落后 10 年，在生產(chǎn)技術(shù)上落后 15 年。光傳感器作為傳感器行業(yè)的主要分支之一，與整個(gè)傳感器行業(yè)的情況基本一致。
目前歐美日企業(yè)靠高端產(chǎn)品維持市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)，國(guó)內(nèi)企業(yè)以中低端產(chǎn)品開(kāi)展價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)。形成國(guó)內(nèi)外技術(shù)差距的原因主要有兩個(gè)方面的原因：第一，國(guó)外高度重視功能材料的研究；第二，國(guó)外高度重視制造工藝的持續(xù)改進(jìn)。
國(guó)內(nèi)外各國(guó)發(fā)展技術(shù)的途徑也不同，通常以美國(guó)為代表的為先軍工后民用、先提高后普及，走自主研發(fā)的路子；以日本為代表的側(cè)重實(shí)用化和商業(yè)化，先普及后提高，走從引進(jìn)、消化、仿制到自行改進(jìn)設(shè)計(jì)創(chuàng)新的路子；而我國(guó)也是先軍工后民用、先提高后普及，但受整體技術(shù)水平落后的限制，自主創(chuàng)新還任重道遠(yuǎn)。
國(guó)內(nèi)光傳感器產(chǎn)業(yè)的問(wèn)題
從我國(guó)光傳感器的發(fā)展來(lái)看，雖然取得了不錯(cuò)的成績(jī)，但依然面對(duì)不小的問(wèn)題：
國(guó)外傳感器產(chǎn)業(yè)的新產(chǎn)品、新工藝、新材料不斷涌現(xiàn)，而我國(guó)的傳感器雖然所涉足的研究開(kāi)發(fā)領(lǐng)城基本與國(guó)外相差無(wú)幾，但在某些核心制造工藝技術(shù)上還嚴(yán)重滯后于國(guó)外。
國(guó)內(nèi)傳感器產(chǎn)業(yè)的研究場(chǎng)所主要集中在科研水平較高和原創(chuàng)能力較強(qiáng)的大學(xué)與研究院所，它們的科研管理體制往往以發(fā)論文---申請(qǐng)項(xiàng)目費(fèi)--- 做實(shí)驗(yàn)---出樣品---評(píng)職稱(chēng)等為目標(biāo)，進(jìn)行基礎(chǔ)理論指導(dǎo)下開(kāi)展的應(yīng)用研究以及
研制新產(chǎn)品、新工藝這類(lèi)具有明確目的性的研究不夠深入，造成多數(shù)科研成果和專(zhuān)利技術(shù)的針對(duì)性差、自身轉(zhuǎn)化力弱、對(duì)外轉(zhuǎn)化難等實(shí)際問(wèn)題，研究效果不盡如人意，對(duì)產(chǎn)品化、商品化的基礎(chǔ)技術(shù)的開(kāi)發(fā)嚴(yán)重滯后，材料、制造工藝和裝備、測(cè)試及儀器等相關(guān)和配套的共性基礎(chǔ)技術(shù)相互脫節(jié)，產(chǎn)學(xué)研用嚴(yán)重脫節(jié)。
目前光傳感器行業(yè)企業(yè)以中小企業(yè)為主，中小企業(yè)存在的問(wèn)題主要表現(xiàn)在資源投入、運(yùn)營(yíng)能力和宏觀(guān)管理方面，具體表現(xiàn)為人員素質(zhì)低、技術(shù)裝備落后、信息來(lái)源渠道不暢、信息收集手段落后、融資渠道過(guò)于單一等資源投入方面的問(wèn)題， 財(cái)務(wù)風(fēng)險(xiǎn)高、管理風(fēng)險(xiǎn)高、產(chǎn)品風(fēng)險(xiǎn)大等運(yùn)營(yíng)能力方面的問(wèn)題，宏觀(guān)管理體制不順暢、經(jīng)濟(jì)政策不公平等宏觀(guān)管理方面的問(wèn)題。中遠(yuǎn)期項(xiàng)目由于資金投入較大， 投資周期較長(zhǎng)，回報(bào)緩慢，中小企業(yè)不愿意也沒(méi)能力對(duì)其進(jìn)行投資。
在光傳感器產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域，知識(shí)產(chǎn)權(quán)已成為各國(guó)競(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn)。近五年來(lái)，世界范圍內(nèi)尤其是美、日、韓等發(fā)達(dá)國(guó)家光電傳感器新興產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的專(zhuān)利數(shù)量激增，發(fā)明專(zhuān)利申請(qǐng)量增速顯著加快，是同期傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域發(fā)明專(zhuān)利申請(qǐng)平均增速的 3至 4 倍，而國(guó)內(nèi)企業(yè)知識(shí)產(chǎn)權(quán)戰(zhàn)略布局缺乏，專(zhuān)利數(shù)量有限，發(fā)明專(zhuān)利的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)不突出。
國(guó)內(nèi)企業(yè)欲發(fā)展壯大，必須高度重視知識(shí)產(chǎn)權(quán)，加大知識(shí)產(chǎn)權(quán)工作力度，充分發(fā)揮知識(shí)產(chǎn)權(quán)制度的作用，支持戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)健康、快速和可持續(xù)發(fā)展。
光傳感器行業(yè)涉及光學(xué)、光電子學(xué)、微電子學(xué)、材料學(xué)、甚至計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等多門(mén)學(xué)科，需要上中下游產(chǎn)業(yè)鏈互相銜接，更要保持基礎(chǔ)研究與應(yīng)用開(kāi)發(fā)并舉， 因此需要多元化的人才，特別是既懂技術(shù)又懂管理的復(fù)合型人才。
而目前我國(guó)設(shè)置傳感器專(zhuān)業(yè)的高校為數(shù)不多，這些年來(lái)光傳感器企業(yè)對(duì)人才培養(yǎng)又沒(méi)有給予足夠的重視，導(dǎo)致了現(xiàn)今專(zhuān)業(yè)人才比較匱乏。另外受金融產(chǎn)品、房子價(jià)格上漲的傷害，科研人員急于解決吃、住、行，也不能沉下心搞研究，提高自身素質(zhì)。
我國(guó)目前的經(jīng)濟(jì)政策主要是依據(jù)所有制類(lèi)型和行業(yè)特性來(lái)制定的，而不是根據(jù)不同規(guī)模的企業(yè)所具有的不同行業(yè)特性來(lái)制定的，在經(jīng)濟(jì)政策上經(jīng)常自覺(jué)或不自覺(jué)地偏好于大企業(yè)。
如國(guó)家給非國(guó)有小企業(yè)的貸款規(guī)模過(guò)小，使之處于不平等的競(jìng)爭(zhēng)地位。國(guó)家銀行的呆賬準(zhǔn)備金、資本結(jié)構(gòu)優(yōu)化扶持金、新增貸款和新增上市額度等優(yōu)惠政策幾乎全對(duì)大企業(yè)傾斜。另外，中小企業(yè)還負(fù)擔(dān)著各種稅收構(gòu)成以外名目繁多的收費(fèi)，政府資助申請(qǐng)條件高，民間缺少真正意義上的風(fēng)投，政策性資助難以落實(shí)。
為了發(fā)展國(guó)內(nèi)傳感器產(chǎn)業(yè)，需要倒逼新材料的發(fā)展，推進(jìn)高端產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)，實(shí)現(xiàn)到 2022 年，我國(guó)光傳感器行業(yè)本土品牌的銷(xiāo)售規(guī)?？傤~得到大幅度提高， 國(guó)產(chǎn)化率達(dá)到 30%以上，產(chǎn)品門(mén)類(lèi)基本齊全，產(chǎn)品性能和檔次接近同時(shí)期國(guó)際先進(jìn)企業(yè)水平，尖端產(chǎn)品能滿(mǎn)足我國(guó)軍工、航空航天等領(lǐng)域的要求的目標(biāo)。
圍繞產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)相對(duì)較好的紅外傳感器和光纖傳感器領(lǐng)域，推進(jìn)大公司戰(zhàn)略， 到 2022 年，培養(yǎng) 1-2 家紅外傳感器或光纖傳感器產(chǎn)品年銷(xiāo)售額超過(guò) 3 億元，產(chǎn)品技術(shù)性能基本滿(mǎn)足國(guó)內(nèi)市場(chǎng)需求的本土企業(yè)。
圍繞移動(dòng)智能終端用圖像傳感器、環(huán)境光傳感器、面部識(shí)別紅外傳感器、光電心率傳感器等市場(chǎng)需求量巨大的微型光傳感器類(lèi)別，通過(guò)引進(jìn)吸收的方式提高產(chǎn)品技術(shù)水平，加快民族品牌的培養(yǎng)。
爭(zhēng)取到 2020 年，有 1-2 家中國(guó)民族品牌的移動(dòng)智能終端用微型光傳感器銷(xiāo)售額在相關(guān)產(chǎn)品領(lǐng)域進(jìn)入全球前五名。到2022 年，中國(guó)民族品牌所生產(chǎn)的移動(dòng)智能終端用微型光傳感器產(chǎn)品，能滿(mǎn)足當(dāng)時(shí)全球主流移動(dòng)智能終端產(chǎn)品的技術(shù)要求。
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