被边缘化的传感器
2020年11月28日 来源：高工机器人 浏览 725 次 评论（0）
前段时间，科技日报发布了系列中国制造“卡脖子”技术文章，其中传感器“居然”“榜上有名”。当时，就引发了不少圈外人士的热烈讨论，一个个小小的又无处不在的传感器，怎么还成了高端“卡脖子”技术了呢？如果各位还对国内抗疫期间，红外传感器缺货事件稍有记忆的话，大概也能理解一些。当时由于核心芯片依赖进口，厂商备货不足，红外传感器彻底被“点爆”，完全跟不上市场需求。据了解，我国中高端传感器进口占比达80%，传感器芯片进口更是达90%以上。事实上，与芯片“卡脖子”卡在明处不同，传感器在中国的产业地位，基本上就是一个“黑户口”，无人关注，更遑论举之力来建设了。当人们真正正视并走进产业中，不难发现传感器在中国是一个极其矛盾体的存在。医疗器械界的奇兵——达芬奇手术机器人有400多个传感器；名声大噪的波士顿动力狗，要实现自如地翻转跳跃，则需要1300多个传感器；博士公司推出的工厂协作机器人助手APAS，也内置了上百个传感器。据公开数据显示，2019年全球传感器市场规模已经达到1521.1亿美元（约合10646.2亿元人民币），增长率为9.2%；其中，中国传感器市场规模为2188.8亿元人民币，约占全球市场的20.56%，预计到2021年，该数值将2951.8亿元。诡异的是，在这么大的市场空间下，竟然鲜有国产巨头冒出。排除消费电子、安防等领域，国产产值超过1个亿的企业屈指可数。不仅头部厂商少，其市场也长期游离在资本的视野外。在积极推进新基建的背景下，人工智能、工业物联网、边缘计算等产业上下游成为“爆点”，不少实力厂商动辄上亿的融资拿到手软。
而作为无论是要实现人工智能还是万物物联的基石，传感器一直“门庭冷落”，真正关注这一赛道的资本极其少，获得融资的企业更是凤毛麟角。仅「高工机器人」了解到的，2020年专注工业级精密传感器厂商中也只是志奋领、海伯森等寥寥数家企业而已。
其融资规模也与火热的人工智能企业相去甚远。这与传感器长期被忽略、市场对其缺乏正确认知有着莫大关系。传感器是多学科、多技术、多领域的融合体，涉及物理、化学、生物基础学科，涉及机理、技术、结构设计、产成品测试、市场应用等全产业链过程，几乎与材料、机械、电子、数学、计算机软硬件、测量、半导体等所有二级学科紧密相关。与此同时，传感器生产复杂、技术要点繁多、流程复杂，被成为“工业艺术品”。清华大学精密仪器系教授董永贵曾公开表示，传感器技术的研究需要比较长时间的投入，一款传感器的研发，需要6年-8年才能走向成熟，中国的企业一般不能承受这么长的周期。尽管传感器本身技术含量高，但单只传感器的价格一般不高。以疫情期间火热的红外测温传感器为例，其平时市场价格基本都在几十块的水平。由于长期从事中低端产品，核心零部件不自主，导致国产传感器厂商长期给人一种挣扎在低利润甚负利润的印象。事实上，不挣钱并不是这个行业的真实情况。日本基恩士传感器公司，可以说是日本挣钱的公司。其2019年营业额接近360亿人民币，利润方面则达到了惊人的180亿，利润率超过50%，并且常年保持这一水平。反观国内，36家传感器上市公司，2019年其中40%的企业利润率低于5%，共有12家企业出现利润下滑情况，利润为负的企业有4家。传感器这种在中国几乎没有建树的行业，却被日本做成了真正的摇钱树。看到这一利润上的巨大反差，我们不仅要问国产传感器盈利为什么这么难？对于国产，盈利的重困境首先应该是来自供应链。传感器与其它普通元器件不一样，它的芯片、陶瓷基板都严重依赖上游配套，而这些企业大部分分布在国外，国产传感器尚未形成自己的闭环供应链，原材料采购成本变得不可控。传感器是典型的以小博大的产品，需要足够的出货量才能保证企业的合理利润。以机器人常用的六维力传感器而言，海伯森总经理王国安表示，目前市场一个六维力传感器由于生产、标定校准流程复杂，基本售价都在3-6万之间。而目前的工业机器人平均造价是12万左右，这意味着如果新增一个六维力传感器，客户应用成本要增加25%-50%，这将成为其在机器人应用中真正落地的一个巨大障碍。
只有客户用得起，并且用得多，传感器厂商才能真正有钱赚。王国安认为，只有当批量应用形成规模效益后，才能把六维力传感器的成本降到可接受的程度；而这个量是以万台为单位，目前国产尚未有达到这一出货量的企业。抛开六维力传感器这一类高端市场应用，有业内人士表示，在中低端领域，国产价格太便宜了，由于货值低，撑不起大的产值让企业做研发和市场，产品迭代-市场升级之间的闭环被割裂，企业陷入低价-低利润的死循环。明治传感器总经理唐可信表示，目前从事传感器生产研发的大部分是小厂商，产品稳定性保持差、研发底子薄决定了其生存空间*有限。明治传感器本身也有标准传感器产品，但也一直在发力高端，基于多年的技术积累和人才队伍建设，公司产能及销售量处于稳步攀升的阶段中。如果回归到低利核心的因素，技术无疑是根本。据了解，一个巴掌大小的日本阵列式传感器能够做到在10cm*10cm大小的基质中分布100个元件，并且能保持严格的均一、稳定性，其售价达到10万元，而国内产品多为一点式的，一般100元一个。鑫精诚总经理吴浩表示，基础材料和生产是国产和国外传感器厂商中的主要差距，而基础材料事关整个制造业。长期躲在幕后的传感器，看起无处不在，却从未走入制造业的。如果失去了底层传感器，何来数字工厂乃智能制造。这个产业需要更多关注，需要更多的呵护，需要更多的同行者，才能改变这一现状。正如王国安所呼吁的，希望更多的、敢为人先的机器人本体企业、系统集成商等客户能够给与国产高端传感器更多的机会和支持，形成全产业链的合力，实现中国智能制造。传感器与其它制造业产品一样，必须在批量中检验自身、而后完善自身，才能为产业下游客户提供优质优价的产品。
