林雪萍
說起“智能化”,有一個東西一定避免不了,那就是傳感器。它是數(shù)字世界的眼睛、耳朵和皮膚,是數(shù)據(jù)采集的源頭。在消費電子、安防監(jiān)控、工業(yè)制造、醫(yī)療健康、電商物流、智慧出行、智慧家居等各個領域,負責信息收集的傳感器都無處不在。
智能最前端所需要的態(tài)勢感知,基本都要從傳感器開始。無論是智能制造、智慧城市、智慧醫(yī)療,還是智能設備和大數(shù)據(jù)分析,再龐大的智能系統(tǒng),都要從傳感器的針尖上開始。醫(yī)療器械界的奇兵——達芬奇手術機器人有400多個傳感器;鼎鼎有名的波士頓機器人大狗,能夠活動自如地翻跳騰躍,則需要1 300個傳感器。
日本著名馬桶品牌驪?。↙ixil)正在推出一種智能馬桶,馬桶蓋背面安裝了圖像傳感器,可以自動識別糞便的形狀,整個馬桶通過70多個傳感器,自動檢測并與云端相連,可以實現(xiàn)慢病大健康管理。而博世公司推出的工廠協(xié)作機器人助手APAS,內(nèi)置了上百個傳感器,可以迅速感知人的狀態(tài)。
這些令人嘆為觀止的智能產(chǎn)品,其實都是有共性的。這個世界的數(shù)字化步伐,半步都不能離開小小的傳感器。
然而在中國戰(zhàn)略性、支撐性的產(chǎn)業(yè)版圖上,卻幾乎找不到傳感器的位置。當新基建如火如荼建設的時候,傳感器——這一至關重要的支撐,卻幾乎被人忘在腦后。這就好比當所有光鮮的客人要步入大廳的時候,腳后跟卻都被夾在了門外。
廣泛使用的傳感器,它屬于以小博大的工業(yè)門類,是通向其他產(chǎn)業(yè)的基礎。但傳感器也是一個很獨特的行業(yè),很多傳感器都具有兩棲屬性:一方面,傳感器的核心是芯片,會追隨摩爾定律,有著快速進化的大腦;另一方面,它同時也與敏感材料、機械器件在一起,受到許多機械定理的制約。這是一個獨具特色的產(chǎn)業(yè),使得傳感器必須經(jīng)過細心呵護,才能發(fā)展得很好。然而在中國,傳感器卻成為一個令人驚訝的“六大怪”行業(yè)。
第一怪:容量不小,但國內(nèi)頭部玩家卻很小。2019年中國傳感器市場規(guī)模達到1 700億元,估計有1 700多家企業(yè)。除了歌爾、瑞聲靠著蘋果手機強大的出貨量,體量達到百億級,在聲學傳感器領域已經(jīng)占住地盤,在其他領域,如手機、汽車、工控、可穿戴、物聯(lián)網(wǎng)等,基本上都是國外品牌的市場。在消費電子、安防之外的領域,產(chǎn)值超過1個億的企業(yè)并不多,只有鄭州漢威、寶雞麥克、南京高華等跑在前面,其他國內(nèi)傳感器企業(yè),基本都屬于“土豆俱樂部”。
第二怪:種類繁多,但這個市場很隱蔽。國外成型產(chǎn)品及在研種類有3萬多種,我國有2萬多種。這些數(shù)量未必精確,但傳感器無疑是一個龐大類別的產(chǎn)品,卻很少為業(yè)界之外的人所知曉。其實手機、汽車、工業(yè)測量、智能裝備等都是應用傳感器的大戶。這幾年風生水起的智能制造、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng),都離不開小小的傳感器。當然人工智能也不例外??梢哉f人工智能跑得再快,腳上穿的還是傳感器的鞋。
第三怪:民品最怕斷供,軍工不怕價高。軍用傳感器已經(jīng)高度自主化,主要因為軍品采購幾乎可以不計成本。而如果要到民用市場來競爭,那是既要拼規(guī)模,也要有高性價比。如果功耗小一點,成本小一點,那就可贏者通吃。因此民用市場的突破還很艱難,也無法從軍工市場獲得支撐,兩條隧道,各通一邊,沒有打通。民用儀表傳感器高度依賴國外。日本橫河跟重慶川儀有一家合資公司,生產(chǎn)橫河川儀的儀表,日本橫河提供的諧振式壓力傳感器,是最高精度的壓力傳感器,由于國內(nèi)攻關一直未能攻克,這家合資廠也只能依賴日本的傳感器。
第四怪:中國制造雖以成本優(yōu)勢著稱,但傳感器的成本優(yōu)勢還沒有國外明顯。中國目前生產(chǎn)的大部分都是低端傳感器。而我國中高端傳感器進口占比達80%,傳感器芯片進口更是達90%以上。中國生產(chǎn)成本也很高,收入才幾千萬元,如何舍得投入幾千萬元建生產(chǎn)線?現(xiàn)在很多傳感器廠家,還都是單干,多是手工裝配。因為產(chǎn)量上不去,有的1個月產(chǎn)量也就5 000只,根本談不上規(guī)模效益。而博世、歐姆龍等早就把工廠設立在中國,成本優(yōu)勢同樣巨大。
而且,美德日品牌企業(yè)對中國傳感器市場虎視眈眈,對市場份額看得很緊。中國一有進步,就會被國外品牌降價擠壓。2010年日本歐姆龍一個開關要價接近400元,隨著中國品牌的逐漸崛起,現(xiàn)在只需要60元。靈活降價,堅決保衛(wèi)市場份額,是國外廠商常見的營銷手段。這種方法,一直將國產(chǎn)品牌壓制在“面黃肌瘦”的生死線附近,很難翻身。
第五怪:市場巨大,單融資很難。隨著智能制造、人工智能的大熱,原以為傳感器終于要迎來咸魚翻身了,但卻沒有。這是一個投資人不待見的市場,由于國內(nèi)對這個產(chǎn)業(yè)的重要性認識不足,導致投資界一直對此非常冷淡。這跟產(chǎn)品隱蔽,做大做強比較難,是有關系的。而國家對這個產(chǎn)業(yè)“冷處理”的態(tài)度,也影響了投資基金的判斷。
第六怪:本是國之重器,奈何落地淪為小蘿卜頭。傳感器作為感知的第一道防線,是人類社會走向智能的關鍵源頭,然而這個行業(yè)一直得不到重視。上世紀80年代初,國家科委主持的課題研究中,在討論信息技術包括哪些技術的過程中,“傳感器技術”引起了巨大的分歧。但因為體量太小,最終還是被切掉了。這一晃,四十年過去了,情況幾乎沒有變化。雖然最近兩三年有鼓勵發(fā)展傳感器的政策出臺,但一無力度二無資金,基本也就是走了個過場。
傳感器其實就是互聯(lián)萬物的五官,是眼睛,是耳朵,是各種觸覺。盡管如此重要,卻無人重視。傳感器六大怪,本身就是一大怪事。
作為傳感器制造的大國,國內(nèi)本土企業(yè)傳感器核心技術掌握程度卻非常低。從供應鏈角度看,我國主流傳感器市場的產(chǎn)品依賴國外配套的情況尤為突出,有2/3的傳感器依賴進口,95%以上市場份額都掌握在外資企業(yè)手里。
傳感器的卡脖子方式,與絕大部分其他工業(yè)產(chǎn)品都不一樣,它就像一個漫山遍野的地雷陣,分散而隱蔽。要逐項對這一類卡脖子短板進行突破,必將是一個漫長的過程。而且要逐個突破,也基本不現(xiàn)實。
傳感器與通信、計算機被稱為現(xiàn)代信息技術的三大支柱。但本來處于戰(zhàn)略要沖的傳感器,在中國的產(chǎn)業(yè)位置,基本一直被邊緣化。
這在中國,是有過歷史上動搖的。據(jù)國內(nèi)信息化領域的前輩介紹,上世紀80年代初,一些專家參與了國家科委主持的“信息技術發(fā)展政策”課題的研究與相關政策起草。當時第一個要解決的問題是:信息技術包括哪些技術?計算機、集成電路、通信技術和軟件四大技術得到專家們一致的同意。問題出在“傳感器技術”,大家意見不一致。
從理論上說,大家都同意傳感器技術是信息技術的一個重要組成部分。如果缺少傳感器,信息技術就不完整了,體系上無法自洽。但從行業(yè)營業(yè)額來看,當時的傳感器產(chǎn)業(yè)太小了,不要說與通信產(chǎn)業(yè)這樣的大產(chǎn)業(yè)比,就是和當時軟件這樣的“小產(chǎn)業(yè)”比,也不在一個量級上。如果并列在文件中,非常難以落筆。討論了很長一段時間,最后還是“忍痛割愛”了。
可以說,信息技術剛剛起步,作為支點之一的傳感器,從一開始就被邊緣化。這種偏差,意味著中國的信息化,一直就是瘸腿的信息化。而進入數(shù)字化時代,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)成為國家戰(zhàn)略,這種瘸腿就更加明顯。然而,這種歷史上的動搖所形成的隱形偏差,歷經(jīng)四十年,越發(fā)畸形,而且至今也未能得到糾正。
現(xiàn)在,應該是回到原點,重塑根基的時候了。
芯片卡脖子,舉國上下群情激憤,到處都是大投資。但中國的卡脖子,其實是一個系統(tǒng)性工程,不是只出現(xiàn)在某一個節(jié)點上。許多不同的卡脖子技術,底層有著更為隱蔽的交錯關系。傳感器的芯片,并不需要太高的納米制程,像當前最熱的傳感器微機電系統(tǒng)MEMS,它需要的制程甚至可以用微米級完成。以舉國之力,狂熱的投資,都要去解決華為手機的芯片,或者中芯國際的先進制程問題,既不科學,也不理性,更忽視了其他同樣重要的產(chǎn)業(yè)市場。
跟芯片卡脖子是卡在明處完全不同,傳感器在中國的產(chǎn)業(yè)地位,基本無人關注。這才是傳感器產(chǎn)業(yè)最令人擔心的地方。
中國數(shù)字經(jīng)濟已經(jīng)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(shù)字經(jīng)濟最基本的支點。然而在這座龐大宮殿的入口處,守門的哨兵,卻依然在昏睡中。
這是智能大門的缺失。傳感器就像無處不在的小傷口,隨時都可能作痛。傳感器之殤,中國不可承擋。