為?什么國產(chǎn)工業(yè)傳感器一直做不起來?行業(yè)壁壘有哪些?

時間:2022-07-21

來源:中國傳動網(wǎng)

導(dǎo)語:目前,全球工業(yè)傳感器?市場規(guī)模較大,但主要被國外巨頭壟斷,代表公司為日本的基恩士、松下集團(tuán)、歐姆龍集團(tuán),德國的西克、倍加福、易福門及美國的邦納等。

  目前,全球工業(yè)傳感器市場規(guī)模較大,但主要被國外巨頭壟斷,代表公司為日本的基恩士、松下集團(tuán)、歐姆龍集團(tuán),德國的西克、倍加福、易福門及美國的邦納等。

  第四次工業(yè)革命和工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的日益普及是推動工業(yè)傳感器市場增長的關(guān)鍵因素。就市場價值而言,亞太地區(qū)在 2020 年主導(dǎo)了工業(yè)傳感器市場,按區(qū)域劃分占全球工業(yè)傳感器市場的最大份額。由于中國是世界主要工業(yè)區(qū)之一,預(yù)計到 2026 年,亞太地區(qū)的市場份額將通過中國市場的推動創(chuàng)歷史新高。

  1、工業(yè)傳感器的概述

  (1)工業(yè)傳感器的定義

  自工業(yè)革命以來,人們?yōu)榱颂岣邫C械自動化程度,需要機器能夠?qū)崟r反應(yīng)其工作狀態(tài)。為了便于實時測量和控制,早期傳感器便應(yīng)運而生。

  工業(yè)傳感器是在工業(yè)控制領(lǐng)域應(yīng)用的傳感器,其功能是測量或感知特定物體的狀態(tài)和變化,并轉(zhuǎn)化為可傳輸、可處理、可存儲的電子信號或其他形式信息,以指導(dǎo)后續(xù)工作環(huán)節(jié),是工業(yè)控制中實現(xiàn)自動檢測和自動控制的首要環(huán)節(jié)。

  在工業(yè)自動控制系統(tǒng)中,傳感器處于系統(tǒng)前端,其作用相當(dāng)于“感受器官”,能夠在嚴(yán)苛、復(fù)雜環(huán)境中快速、精確地獲取信息,是自動控制系統(tǒng)達(dá)到高檢測水平的基本保證。如缺少工業(yè)傳感器對信息精確可靠的自動檢測,工業(yè)設(shè)備系統(tǒng)的整體信息處理、控制決策等功能就無法實現(xiàn)。

  (2)工業(yè)傳感器的分類

  工業(yè)傳感器種類繁多、原理各異,目前沒有統(tǒng)一的分類標(biāo)準(zhǔn)。

  一般來說,工業(yè)傳感器可按以下原則進(jìn)行分類:按使用場景,可分為光電傳感器、接近傳感器及安全傳感器等;按常見可檢測的自然現(xiàn)象,可分為光、電、電磁、熱量/溫度、磁性、機械運動、放射等工業(yè)傳感器;按輸出信號的形式,可分為數(shù)字工業(yè)傳感器和模擬工業(yè)傳感器。按使用場景來區(qū)分工業(yè)傳感器是目前市場上較為通用的分類方式。

  (3)工業(yè)傳感器的應(yīng)用領(lǐng)域

  工業(yè)傳感器用途廣泛,下游應(yīng)用領(lǐng)域眾多,即便是同一客戶,也經(jīng)常會同時購買不同類型的工業(yè)傳感器以滿足其在不同領(lǐng)域的制造需求。隨著智能化工業(yè)傳感器的逐漸普及,其一方面將幫助下游領(lǐng)域企業(yè)實時檢測工業(yè)設(shè)備的運作狀況,并預(yù)測設(shè)備發(fā)生故障的可能性,從而幫助企業(yè)降低維護(hù)成本,并減少設(shè)備停機時間來實現(xiàn)成本節(jié)約。

  另一方面,智能化工業(yè)傳感器的普及也使得工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)成為可能,并進(jìn)一步加速現(xiàn)代工廠在生產(chǎn)效率、質(zhì)量、安全、供應(yīng)鏈、人員、資源調(diào)度等各方面的數(shù)字化管理及優(yōu)化。因此,下游行業(yè)對智能化工業(yè)傳感器的需求將持續(xù)增加。

  2、為什么國產(chǎn)工業(yè)傳感器一直做不起來?

  原因有如下三點:

  第一點,全球工業(yè)傳感器市場長期被OMRONicon、Panasonicicon、SICK、KEYENCEicon等國外品牌占據(jù)。

  這些巨頭在半導(dǎo)體新材料與核心技術(shù)專利的布局積累,導(dǎo)致我國工業(yè)傳感器缺乏核心技術(shù)、低端產(chǎn)品過剩、產(chǎn)品同質(zhì)化嚴(yán)重。

  第二點,大部分國產(chǎn)傳感器廠家缺少底層研發(fā)團(tuán)隊,在光電底層器件和芯片、光學(xué)研發(fā)方面能力不足。

  第三點是業(yè)務(wù)方面。由于盈利能力有限,難以建立強大的服務(wù)網(wǎng)絡(luò),客戶體驗差,服務(wù)速度慢,制約了國產(chǎn)工業(yè)傳感器的發(fā)展。

  3、千億級市場規(guī)模,替代空間大

  工業(yè)傳感器是自動化領(lǐng)域的底層器件,是智能制造的感知基礎(chǔ)。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的蓬勃發(fā)展,為工業(yè)智能傳感器的發(fā)展提供了更多應(yīng)用場景。

  從全球工業(yè)智能傳感器市場產(chǎn)品應(yīng)用方向來看,生命科學(xué)與健康、機械加工制造、汽車、半導(dǎo)體及電子、工業(yè)自動化等是其主要的應(yīng)用領(lǐng)域。

  根據(jù)MarketsandMarkets的報告數(shù)據(jù),全球工業(yè)傳感器市場規(guī)模預(yù)計將從2021年的 206億美元增長到2026年的319億美元,年復(fù)合增長率9.1%。

  超千億元的市場規(guī)模下,全球工業(yè)傳感器市場更多被歐姆龍、松下、西克等國外品牌壟斷,替代空間大。目前國內(nèi)存在低端產(chǎn)品過剩、產(chǎn)品同質(zhì)化等痛點,如何能研發(fā)并掌握核心技術(shù),瞄準(zhǔn)中高端市場,是企業(yè)競爭力的關(guān)鍵之一。

  4、工業(yè)傳感器行業(yè)面臨的機遇

  (1)國家政策大力支持產(chǎn)業(yè)發(fā)展

  為推動行業(yè)健康快速發(fā)展,鼓勵行業(yè)創(chuàng)新,我國相繼出臺了一系列政策以支持傳感器行業(yè)發(fā)展。2021 年 1 月,工信部出臺《基礎(chǔ)電子元器件產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動計劃(2021-2023 年)》提出“重點發(fā)展小型化、低功耗、集成化、高靈敏度的敏感元件,溫度、氣體、位移、速度、光電、生化等類別的高端傳感器”。

  國家政策的支持與鼓勵為傳感器產(chǎn)業(yè)發(fā)展塑造了良好的宏觀環(huán)境,有效推動了傳感器行業(yè)的有序、健康、快速發(fā)展。

  (2)新技術(shù)賦能工業(yè)制造智能化

  一方面,隨著我國逐漸加快由“中國制造”向“中國創(chuàng)造”的轉(zhuǎn)變,中國的制造業(yè)正在迎來一場全方面的革命。目前,國內(nèi)制造業(yè)已涌現(xiàn)出諸多先進(jìn)的生產(chǎn)方式、制造方式及管理理念,如通過精益生產(chǎn)方式提高設(shè)備的利用率、小批量多品種的生產(chǎn)方式、通過工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)促進(jìn)管理的革新等。

  這些先進(jìn)的生產(chǎn)方式及管理理念在代表著我國制造業(yè)水平不斷提升的同時,也帶來了企業(yè)對打造會“思考”的工廠、會“思考”的設(shè)備等工業(yè)制造智能化需求全面上升的新挑戰(zhàn)。工業(yè)傳感器將在此進(jìn)程中扮演極為重要的角色。

  另一方面,隨著工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能以及 5G 技術(shù)的不斷成熟,新技術(shù)使得工業(yè)生產(chǎn)制造在智能化、自動化、降低成本及人工誤差以及提高效率等方面成為可能。全球工業(yè)制造業(yè)將在新技術(shù)的驅(qū)動下不斷轉(zhuǎn)型,并持續(xù)帶動工業(yè)自動化產(chǎn)品的市場需求。

  (3)用工成本提高促使自動化設(shè)備需求提升

  近年來,國內(nèi)制造業(yè)勞動力成本持續(xù)升高,人口老齡化問題進(jìn)一步突出;同時,疫情導(dǎo)致的用工荒、用工難問題使得我國制造業(yè)企業(yè)在產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級過程中面臨著巨大的壓力和挑戰(zhàn)。越來越多的企業(yè)開始采購自動化、智能化生產(chǎn)設(shè)備以降低用工成本、提高生產(chǎn)效率,促使制造業(yè)對工業(yè)自動化產(chǎn)品需求的進(jìn)一步提升。

  5、我國工業(yè)傳感器行業(yè)發(fā)展趨勢

  (1)智能化

  隨著人工智能、5G、大數(shù)據(jù)、AR/VR、云計算等信息技術(shù)的快速發(fā)展,智能化成為各行各業(yè)發(fā)展的重要趨勢,工業(yè)傳感器也迎來新的智能化時代,以更好地支撐各產(chǎn)業(yè)的智能化發(fā)展。工業(yè)傳感器的智能化通常是通過在傳感器中內(nèi)置微處理器,使其具有自動檢測、自動補償、數(shù)據(jù)存儲、邏輯判斷、功能計算等功能。

  經(jīng)過近年來的發(fā)展,智能傳感器在自主感知、自主決策等方面的能力不斷提升,智能化水平持續(xù)提高。盡管目前我國的大多工業(yè)傳感器企業(yè)仍需通過低價機制搶占中低端市場,但在國家政策的鼓勵下,近年來我國已涌現(xiàn)出如索迪龍、宜科電子及蘭寶傳感等一批以研發(fā)智能化、小型化工業(yè)傳感器為發(fā)展方向的高新技術(shù)企業(yè)。

  隨著我國工業(yè)自動化制造產(chǎn)業(yè)鏈的不斷完善、工業(yè)智能化需求的持續(xù)提升、工業(yè)傳感器領(lǐng)域人才技術(shù)儲備的穩(wěn)步增長,我國工業(yè)傳感器行業(yè)的智能化及高端化趨勢將進(jìn)一步加快。

  (2)國產(chǎn)化

  工業(yè)傳感器作為工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、第四次工業(yè)革命等產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)核心部件之一,對工業(yè)自動化產(chǎn)業(yè)乃至國家工業(yè)建設(shè)的發(fā)展具有重要影響,但長期以來我國工業(yè)傳感器進(jìn)口依賴程度較高,不利于我國工業(yè)自動化和信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展創(chuàng)新,因此工業(yè)傳感器的國產(chǎn)化需求十分迫切。

  近年來,在國家政策的大力支持下,我國工業(yè)傳感器產(chǎn)業(yè)受到重點關(guān)注,行業(yè)內(nèi)涌現(xiàn)了一批優(yōu)秀的國產(chǎn)廠商,逐步形成涵蓋研發(fā)、設(shè)計、生產(chǎn)、應(yīng)用的完整產(chǎn)業(yè)體系。未來,在國家的倡導(dǎo)引領(lǐng)下,國內(nèi)工業(yè)傳感器技術(shù)將不斷進(jìn)步突破,工業(yè)傳感器的國產(chǎn)化進(jìn)程將進(jìn)一步加快,進(jìn)口替代趨勢顯著。

  (3)小型化

  小型化或微型化是精密設(shè)備發(fā)展的大趨勢,工業(yè)傳感器也不例外。隨著設(shè)備的小型化、精密化,市場上對能夠在微小空間內(nèi)高精度運作的微型工業(yè)傳感器的需求將日益增長。小型化的工業(yè)傳感器設(shè)計也能在有效降低產(chǎn)品成本的同時減少能耗,幫助下游終端客戶進(jìn)一步降低生產(chǎn)成本。

  6、工業(yè)傳感器行業(yè)主要壁壘構(gòu)成

  (1)技術(shù)與人才壁壘

  工業(yè)傳感器行業(yè)具有技術(shù)密集型特征,對行業(yè)內(nèi)企業(yè)在專利儲備、生產(chǎn)技術(shù)、制造工藝等方面的積累要求較高,需要企業(yè)具備完善的研發(fā)體系及生產(chǎn)體系。同時,工業(yè)傳感器核心技術(shù)需要涉及諸如物理學(xué)、微電子學(xué)、材料科學(xué)等眾多學(xué)科,對研發(fā)人才的綜合知識水平有較高要求。

  目前,行業(yè)高端人才均需在企業(yè)經(jīng)過長時間的專業(yè)培養(yǎng),并積累豐富的實踐經(jīng)驗。因此,行業(yè)內(nèi)企業(yè)核心技術(shù)的積累及人才體系的搭建,對新進(jìn)入者構(gòu)成了較高的壁壘。

  (2)資金壁壘

  由于下游市場需求變化較快,對工業(yè)傳感器產(chǎn)品的創(chuàng)新迭代要求較高。行業(yè)內(nèi)企業(yè)在研發(fā)設(shè)計、生產(chǎn)線建設(shè)以及銷售網(wǎng)絡(luò)布局等方面都需要持續(xù)不斷的投入,這對于企業(yè)的資金實力提出了較高要求。

  同時,資金充足的企業(yè)可以提前布局前沿技術(shù)和新的使用場景,并根據(jù)市場需求變化隨時進(jìn)行研發(fā)創(chuàng)新、產(chǎn)能調(diào)整以及銷售推廣,更容易抓住新的商業(yè)機會。因此,較大的資金投入規(guī)模對行業(yè)新進(jìn)入者形成了較高的資金壁壘。

  (3)柔性化生產(chǎn)壁壘

  工業(yè)傳感器在各工業(yè)領(lǐng)域都有廣泛應(yīng)用,品類眾多,近年來我國工業(yè)的快速發(fā)展為本行業(yè)帶來了龐大的市場需求。與此同時,各領(lǐng)域客戶由于使用功能及使用場景等的不同,對工業(yè)傳感器的種類、性能、外觀尺寸等需求也千差萬別。為滿足不斷擴大的客戶群體需求,并控制生產(chǎn)成本,規(guī)模化生產(chǎn)是業(yè)內(nèi)企業(yè)謀求長遠(yuǎn)發(fā)展的必經(jīng)之路。

  與此同時,各領(lǐng)域客戶差異化極大的產(chǎn)品需求,也要求各工業(yè)傳感器廠商必須不斷提高自身柔性化生產(chǎn)能力,以保障在品質(zhì)穩(wěn)定的前提下及時交付大規(guī)模訂單。較高的規(guī)?;叭嵝曰a(chǎn)能力需要工業(yè)傳感器企業(yè)在產(chǎn)品開發(fā)、工業(yè)設(shè)計、產(chǎn)線布局、產(chǎn)線設(shè)備改造、人員培訓(xùn)等多個方面長期投入和磨合,非新進(jìn)入者短期內(nèi)可以達(dá)到。

  (4)大客戶壁壘

  工業(yè)傳感器作為工業(yè)設(shè)備感知外界信息的主要部件,其性能優(yōu)劣、可靠性及穩(wěn)定性對工業(yè)生產(chǎn)存在至關(guān)重要的影響。

  因此,下游規(guī)模較大的客戶,出于自身生產(chǎn)效率、產(chǎn)品品質(zhì)、生產(chǎn)安全及品牌形象等因素的考慮,對供應(yīng)商的選取標(biāo)準(zhǔn)也較為嚴(yán)苛,通常需要經(jīng)過資料審核、打樣、送樣等多個環(huán)節(jié),一般需要耗時半年以上才能進(jìn)入供應(yīng)鏈,再經(jīng)歷較長的磨合期才可確立穩(wěn)定合作關(guān)系。

  合作關(guān)系一經(jīng)確立,下游客戶考慮品質(zhì)穩(wěn)定、切換成本等因素,將不會頻繁更換供應(yīng)商,在一定程度上為新進(jìn)入者設(shè)置了障礙。同時,新進(jìn)入本行業(yè)的企業(yè)往往由于技術(shù)水平、產(chǎn)品品質(zhì)、品牌知名度、生產(chǎn)規(guī)模等方面存在一定劣勢,短期內(nèi)難以取得與大客戶的合作機會。

  主要來源: 普華有策 ,科創(chuàng)板日報,談分?jǐn)?shù)聊志愿

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