本文摘要：摘要： 通過(guò)對(duì)過(guò)去和現(xiàn)在全球熱衷發(fā)展的 LED 半導(dǎo)體照明、太陽(yáng)能電池、平板顯示和新型半導(dǎo)體功率器件等泛半導(dǎo)體技術(shù)進(jìn)行分析，在深入了解集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展?fàn)顩r之余，放眼一覽在半導(dǎo)體技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的 LED 半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)、太陽(yáng)能電池產(chǎn)業(yè)、平板顯示產(chǎn)業(yè)
摘要： 通過(guò)對(duì)過(guò)去和現(xiàn)在全球熱衷發(fā)展的 LED 半導(dǎo)體照明、太陽(yáng)能電池、平板顯示和新型半導(dǎo)體功率器件等泛半導(dǎo)體技術(shù)進(jìn)行分析，在深入了解集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展?fàn)顩r之余，放眼一覽在半導(dǎo)體技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的 LED 半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)、太陽(yáng)能電池產(chǎn)業(yè)、平板顯示產(chǎn)業(yè)和新型半導(dǎo)體功率器件產(chǎn)業(yè)(通稱為泛半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè))的發(fā)展?fàn)顩r。這些泛半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)既是集成電路產(chǎn)業(yè)的旁系，但又在時(shí)時(shí)、處處影響著集成電路技術(shù)和產(chǎn)業(yè)。
關(guān)鍵詞：泛半導(dǎo)體技術(shù);半導(dǎo)體照明;太陽(yáng)能電池;平板顯示;半導(dǎo)體功率器件
1 LED 半導(dǎo)體照明的發(fā)展?fàn)顩r及分析
自 1990 年代以來(lái)，隨著半導(dǎo)體發(fā)光器件在照明應(yīng)用領(lǐng)域的不斷拓展，LED 照明產(chǎn)業(yè)被全球公認(rèn)為最具發(fā)展前景的新興產(chǎn)業(yè)之一。與此同時(shí)，全球能源價(jià)格普遍高漲，使得具有節(jié)能優(yōu)勢(shì)的 LED 成為各大廠商投資的新領(lǐng)域，LED 照明市場(chǎng)規(guī)模也隨之迅速擴(kuò)大。2016 年全球 LED 照明市場(chǎng)規(guī)模達(dá) 286 億美元，LED 照明滲透率為 34%。到 2018 年則可達(dá)到 319 億美元[1]，滲透率為 47%。2020 年將接近 800 億美元。LED 照明產(chǎn)業(yè)因其產(chǎn)業(yè)鏈長(zhǎng)、產(chǎn)業(yè)附加值高、產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)度強(qiáng)等特點(diǎn)而受到世界發(fā)達(dá)國(guó)家(地區(qū))的高度關(guān)注。自 2009 年年底哥本哈根會(huì)議之后，“節(jié)能減排”成為世界各國(guó)(地區(qū))發(fā)展所面對(duì)的共同主題，紛紛倡導(dǎo)“節(jié)能環(huán)保，綠色照明”，從而給LED 照明產(chǎn)業(yè)帶來(lái)了絕佳的發(fā)展機(jī)遇。為了配合和推動(dòng) LED 照明產(chǎn)業(yè)的整合與發(fā)展，各國(guó)(地區(qū))紛紛提供豐富的資源配置和政策支持。例如，美國(guó)的“下一代照明計(jì)劃”、日本的“21 世紀(jì)照明計(jì)劃”、歐盟的“彩虹計(jì)劃”，以及韓國(guó)和中國(guó)臺(tái)灣也都推出了類似的計(jì)劃，這將促進(jìn) LED 照明技術(shù)研發(fā)和商業(yè)化推廣提升到國(guó)家(地區(qū))重要發(fā)展戰(zhàn)略的地位[2]。圖 1 展示了 LED 照明技術(shù)的應(yīng)用范圍。
全世界最早的商用發(fā)光二極管于 1965 年誕生，制作材料為鍺，發(fā)紅外光，售價(jià)為 45 美元。之后，很快又有了 GaAsP 材料制作的 LED。1968 年，LED 技術(shù)取得突破性進(jìn)展，該技術(shù)是利用氮摻雜工藝，使 GaAsP 器件的發(fā)光效率提升了 10 倍，從 0.1 lm/W 到 1 lm/W。而且光的顏色種類增多，有紅光、橙光、黃色光，之后又有了綠色光。1980 年代初 AlGaAs LED 的誕生是一項(xiàng)重大技術(shù)突破，發(fā)光效率更是提高到 10 lm/ W，再次提升 10 倍，可用于室外信息顯示發(fā)布及汽車中央高位剎車燈設(shè)備。1990 年 AlInGaP 技術(shù)又相比 GaAsP 器件性能高出 10 倍[3]。近 20 年時(shí)間，各種技術(shù)的迅速發(fā)展，如材料技術(shù)、芯片尺寸等技術(shù)飛速發(fā)展使得 LED 技術(shù)快速提升。日本人中村修二在 1994 年研發(fā)出藍(lán)色發(fā)光二極管，讓人們看到白色 LED 的曙光，并迅速掀起了對(duì) GaN 基 LED 的研究開(kāi)發(fā)熱潮。藍(lán)光 LED 加大了大屏幕顯示應(yīng)用。1990 年代后期，在單枚 LED 上通過(guò)藍(lán)光激發(fā)熒光粉生成白光，制造出第一只白光 LED。自 2015 年以來(lái)，白光 LED 產(chǎn)品發(fā)光效率達(dá)到 150 lm/ W，研究領(lǐng)域更是達(dá)到 300 lm/W[3]。
在我國(guó)，2011 年國(guó)家發(fā)改委公布了《中國(guó)逐步淘汰白熾燈路線圖》，其中明確規(guī)定我國(guó)將在未來(lái) 5 年內(nèi)全面禁止 15W 及以上普通白熾燈的進(jìn)口和銷售。根據(jù)測(cè)算，我國(guó)目前照明用電占全社會(huì)用電總量約為 12%，如果將普通白熾燈全部換成 LED 節(jié)能燈，則每年可節(jié)省電量約為 480 億 kW•h，相當(dāng)于減少了 1 680 萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤的燃燒，減少 4 800 萬(wàn)噸二氧化碳的排放，在節(jié)能減排方面顯示出巨大的潛力。
同時(shí)，隨著技術(shù)的不斷改進(jìn)與成熟，LED 產(chǎn)品成本的下降為我國(guó) LED 照明市場(chǎng)創(chuàng)造了機(jī)遇，使得我國(guó) LED 照明產(chǎn)業(yè)正在經(jīng)歷一個(gè)快速發(fā)展的時(shí)期。
然而，盡管經(jīng)過(guò)近年來(lái)的快速發(fā)展，我國(guó) LED 照明產(chǎn)業(yè)已頗具規(guī)模，但是產(chǎn)業(yè)大而不強(qiáng)卻是不爭(zhēng)的事實(shí)。同時(shí)，LED 照明企業(yè)在發(fā)展過(guò)程中仍然面臨諸多困境和挑戰(zhàn)，產(chǎn)業(yè)鏈偏短、產(chǎn)品技術(shù)含量偏低、高附加值產(chǎn)品稀少、市場(chǎng)渠道狹窄、國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力不強(qiáng)等問(wèn)題依然普遍存在。
在 LED 產(chǎn)業(yè)鏈中，從事低端產(chǎn)品制造的小型企業(yè)生存較為困難。而發(fā)展良好的大、中企業(yè)表現(xiàn)出越來(lái)越強(qiáng)的態(tài)勢(shì)，從而形成兩極分化。中下游應(yīng)用企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)激烈，企業(yè)破產(chǎn)時(shí)有發(fā)生。封裝上市企業(yè)近 3 年平均利潤(rùn)從 15% 降至 9%。2015 年 LED 上市企業(yè)整體利潤(rùn)下滑，24 家 LED 上市企業(yè)平均銷售利潤(rùn)為 11.8%，較2014 年下降 0.4%。2015 整體市場(chǎng)環(huán)境不利，價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)白熱化，企業(yè)盈利均下滑[3]。 2016 年全球 LED 照明產(chǎn)業(yè)發(fā)展呈現(xiàn)多元化態(tài)勢(shì)。歐洲的高電價(jià)、自有生產(chǎn)組裝和產(chǎn)品智能化帶動(dòng) LED 照明市場(chǎng)發(fā)展。北美本土組裝興起，美元強(qiáng)勢(shì)、政策補(bǔ)助促使需求強(qiáng)勁增長(zhǎng)，LED 商業(yè)及工程照明迅速發(fā)展。日本因領(lǐng)先推廣 LED 照明應(yīng)用，滲透率逐年提升，市場(chǎng)擴(kuò)展空間有限，僅工業(yè)與商業(yè)照明較具潛力;中國(guó)建筑、工業(yè)照明市場(chǎng)需求持續(xù)看好，但因供應(yīng)廠商眾多，價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)加劇。此外，東南亞等新興市場(chǎng)照明需求逐年上漲，頗具潛力。
隨著技術(shù)進(jìn)步推動(dòng)市場(chǎng)需求增加，2015 年我國(guó)半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)發(fā)展總體呈現(xiàn)中高速增長(zhǎng)，2016 年 LED 照明產(chǎn)業(yè)將由替代向按需照明和超越照明邁進(jìn)。在國(guó)家“十三五”發(fā)展規(guī)劃、《中國(guó)制造 2025》及 “互聯(lián)網(wǎng)+”等國(guó)家戰(zhàn)略的引導(dǎo)下，我國(guó)半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè) 2016 年將朝智能化、信息化、品質(zhì)化、標(biāo)準(zhǔn)化方向發(fā)展，進(jìn)一步與納米、量子點(diǎn)、石墨烯等新材料融合，引領(lǐng)整個(gè)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)加速發(fā)展[1]。
2 太陽(yáng)能電池的發(fā)展?fàn)顩r及分析
太陽(yáng)能電池是通過(guò)光電效應(yīng)或者光化學(xué)效應(yīng)直接把光能轉(zhuǎn)化成電能的裝置。目前，我國(guó)的太陽(yáng)能電池行業(yè)整體出現(xiàn)產(chǎn)能過(guò)剩，積極拓展消費(fèi)領(lǐng)域無(wú)疑成為太陽(yáng)能電池化解過(guò)剩產(chǎn)能的重要手段。未來(lái)幾年將是太陽(yáng)能電池產(chǎn)能逐步消化的過(guò)程。隨著技術(shù)進(jìn)步、成本降低和消費(fèi)領(lǐng)域的拓展，預(yù)計(jì)到“十三五”后期，過(guò)剩的太陽(yáng)能電池產(chǎn)能將基本解決[4]。
目前，在國(guó)內(nèi)光伏組件企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)中，一線組件企業(yè)和二線中小企業(yè)分化較為嚴(yán)重。截至目前，國(guó)內(nèi)前 10 家光伏組件企業(yè)盈利改善明顯，而二線中小企業(yè)平均產(chǎn)能利用率低下，盈利水平也在平衡線附近。因?yàn)殡娬鹃_(kāi)發(fā)商在采購(gòu)組件時(shí)，對(duì)中小企業(yè)持續(xù)經(jīng)營(yíng)及產(chǎn)品質(zhì)保水平存在疑慮，一般比較青睞于一線組件企業(yè)的產(chǎn)品。另外，少數(shù)小企業(yè)依靠給一線大企業(yè)做第三方代工而存活，隨著一線企業(yè)產(chǎn)能擴(kuò)張和生產(chǎn)鏈的延伸，這些小企業(yè)將被逐步淘汰。
2015 年 6 月，工信部與國(guó)家能源局、國(guó)家認(rèn)監(jiān)委聯(lián)合印發(fā)了《關(guān)于促進(jìn)先進(jìn)光伏技術(shù)產(chǎn)品應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)升級(jí)的意見(jiàn)》，要求多晶硅組件效率不低于 15.5%，單晶硅組件效率不低于 16%。而入選“領(lǐng)跑者計(jì)劃”的組件，多晶不低于 16.5%，單晶不低于 17%。此項(xiàng)計(jì)劃有利于我國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)進(jìn)行技術(shù)升級(jí)，淘汰落后的過(guò)剩產(chǎn)能。 OFweek 行業(yè)研究中心高級(jí)分析師孫棟棟認(rèn)為，未來(lái)組件制造商的競(jìng)爭(zhēng)策略可分為低價(jià)競(jìng)爭(zhēng)與高轉(zhuǎn)換效率兩個(gè)方向，而低價(jià)的優(yōu)勢(shì)來(lái)源于人工成本、土地成本等“軟”實(shí)力，而比低價(jià)更重要的是要提升轉(zhuǎn)換效率這一技術(shù)“硬”實(shí)力。
近年來(lái)，我國(guó)光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)在《可再生能源法》及配套政策的支持下快速成長(zhǎng)。目前我國(guó)已建立了較好的太陽(yáng)能電池制造產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)，太陽(yáng)能電池產(chǎn)能、產(chǎn)量已居全球首位，太陽(yáng)能電池成本也已形成了國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。在太陽(yáng)能電池制造產(chǎn)業(yè)規(guī)�；l(fā)展的同時(shí)，太陽(yáng)能電池成本也實(shí)現(xiàn)了快速下降，使得我國(guó)具備了大規(guī)模建設(shè)光伏電站的條件[5]。截至 2015 年 9 月，國(guó)內(nèi)累計(jì)光伏發(fā)電裝機(jī)已達(dá) 37.95 GW，其中，光伏電站 31.7 GW，分布式光伏 6.25 GW[5]。
3 平板顯示技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r及分析
現(xiàn)在每 4 臺(tái)平板顯示器(FPD)中就有 1 臺(tái)是由我國(guó)廠商制造的。不僅是電視機(jī)用大型面板，而且智能手機(jī)的中小型面板，我國(guó)廠商也在飛速崛起。繼液晶(LCD)之后，我國(guó)廠商對(duì) OLED 也產(chǎn)生了濃厚的興趣。而且，繼電視機(jī)和智能手機(jī)之后，我國(guó)廠商已經(jīng)出現(xiàn)了開(kāi)拓車載設(shè)備和 VR 終端市場(chǎng)的態(tài)勢(shì)[6]。液晶等現(xiàn)有技術(shù)仍將繼續(xù)進(jìn)化，但該技術(shù)存在著商品化 50 年后即遭淘汰的“生命周期”。TFT 液晶的商品化始于 20 世紀(jì) 80 年代，之后經(jīng)過(guò)了成長(zhǎng)期，現(xiàn)在處于成熟期。到 2025 年前后，伴隨柔性顯示器的商品化，TFT 液晶將會(huì)步入衰退期。與此同時(shí)，OLED 將會(huì)取代 TFT 液晶，迎來(lái)成熟期[6]。
目前涌現(xiàn)的新技術(shù)有蘋果和三星電子推崇的“微型 LED(Micro LED)”、量子點(diǎn)“QLED”和“印刷電子”3 項(xiàng)。微型 LED 是由微小的 LED 作為像素排列而成的，能實(shí)現(xiàn)比 OLED 更高的分辨率和對(duì)比度，而且功耗較低，因此蘋果公司在 2018 年將會(huì)在 Apple Watch(智能手表)上采用這種屏幕，在芯片安裝等課題得到解決后，應(yīng)用范圍還將進(jìn)一步擴(kuò)大。 QLED 是使用量子點(diǎn)作為如 LED 或 OLED 那樣的發(fā)光元件。三星電子將其作為電視機(jī)顯示器的候選技術(shù)，目前正在推進(jìn)開(kāi)發(fā)。該公司認(rèn)為 QLED 有望解決大型 OLED 的成本、可靠性問(wèn)題[6]。對(duì)于印刷電子，因?yàn)橐呀?jīng)開(kāi)始在觸摸面板領(lǐng)域應(yīng)用，所以預(yù)計(jì)會(huì)得到顯示器面板領(lǐng)域的采用[6]。
4 新型半導(dǎo)體功率器件的發(fā)展?fàn)顩r及分析
在中國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展以及國(guó)際 IT 制造業(yè)向中國(guó)國(guó)內(nèi)轉(zhuǎn)移的形勢(shì)下，物聯(lián)網(wǎng)、新能源、節(jié)能環(huán)保、智能電網(wǎng)、汽車電子及高速鐵路等新興產(chǎn)業(yè)將會(huì)得到很大的發(fā)展。作為現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)，功率半導(dǎo)體器件將在各領(lǐng)域得到更廣泛的應(yīng)用，中國(guó)功率半導(dǎo)體市場(chǎng)將持續(xù)保持較好的增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，市場(chǎng)規(guī)模將持續(xù)擴(kuò)大。
從目前來(lái)看，中國(guó)功率半導(dǎo)體器件市場(chǎng)規(guī)模發(fā)展較快，但總量仍不能滿足需求，特別是中高檔產(chǎn)品仍大量依賴進(jìn)口。經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，國(guó)內(nèi)廠商在彩電、機(jī)箱電源、光源大功率晶體管等個(gè)別產(chǎn)品領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力已有很大提升，在和國(guó)外廠商的競(jìng)爭(zhēng)中已逐漸占據(jù)優(yōu)勢(shì)地位，并逐漸擠占國(guó)外廠商的市場(chǎng)份額，但在市場(chǎng)份額更大、增長(zhǎng)速度更快的高壓 MOSFET、IGBT 等高端產(chǎn)品領(lǐng)域仍與國(guó)外廠商有較大的差距。
美國(guó)、歐洲和日本的企業(yè)仍然是中國(guó)功率器件市場(chǎng)上的主要產(chǎn)品提供商，國(guó)內(nèi)銷售的高端功率器件產(chǎn)品仍然由國(guó)外廠商所主導(dǎo)。面對(duì)良好的市場(chǎng)發(fā)展前景和巨大的進(jìn)口替代市場(chǎng)，對(duì)于國(guó)內(nèi)廠商來(lái)說(shuō)，在目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)格局下，盡快地提高技術(shù)水平、提升產(chǎn)品檔次已成為生存和發(fā)展的必然選擇。目前市場(chǎng)主流的功率半導(dǎo)體器件是硅基器件[8]，包括部分 SOI 基高壓集成電路。隨著以 SiC 和 GaN 為代表的寬禁帶半導(dǎo)體材料制備、制造工藝與器件物理的迅速發(fā)展，SiC 和 GaN 基的電力電子器件逐漸成為功率半導(dǎo)體器件的重要發(fā)展方向。IGBT 在近幾年的發(fā)展很快，IGBT (絕緣柵雙極型晶體管)是由 BJT(雙極型晶體管)和 MOS(絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管)組成的復(fù)合全控型電壓驅(qū)動(dòng)式功率半導(dǎo)體器件，兼有 MOSFET 的高輸入阻抗和 GTR(晶閘管)的低導(dǎo)通壓降兩方面的優(yōu)點(diǎn)。GTR 飽和壓降低，載流密度大，但驅(qū)動(dòng)電流較大;MOSFET 驅(qū)動(dòng)功率很小，開(kāi)關(guān)速度快，但導(dǎo)通壓降大，載流密度小。IGBT 綜合了以上兩種器件的優(yōu)點(diǎn)，驅(qū)動(dòng)功率小而飽和壓降低。非常適合應(yīng)用于直流電壓為 600 V 及以上的變流系統(tǒng)，如交流電機(jī)、變頻器、開(kāi)關(guān)電源、照明電路、牽引傳動(dòng)等領(lǐng)域[9]。
IGBT 與其他功率器件相比有諸多優(yōu)點(diǎn)：輸入阻抗高、電壓控制、電容輸入、驅(qū)動(dòng)電流小、控制電路簡(jiǎn)單、開(kāi)關(guān)損耗小、開(kāi)關(guān)速度快、頻率響應(yīng)好、工作溫度高、熱穩(wěn)定性好等，而且不會(huì)有二次擊穿現(xiàn)象，安全工作區(qū)寬。此外，在應(yīng)用上電路簡(jiǎn)單，輸入與邏輯電路具有兼容性，是近乎理想的開(kāi)關(guān)器件[9]。因此，它發(fā)展很快，備受青睞。
5 傳感器(MEMS)的發(fā)展?fàn)顩r及分析
傳感器是指能感受規(guī)定的被測(cè)信號(hào)(非電量)并按照一定的規(guī)律(多指數(shù)學(xué)規(guī)律)轉(zhuǎn)換成可用信號(hào)(電量)的器件或裝置，通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換電路組成。作為模擬人體感覺(jué)的 “電五官”，傳感器[11]的出現(xiàn)使物體有了觸覺(jué)、味覺(jué)和嗅覺(jué)等感官，讓難以測(cè)量的信號(hào)變得更易檢測(cè)。作為高度自動(dòng)化系統(tǒng)，傳感器是現(xiàn)代尖端技術(shù)的關(guān)鍵組成部分。因此，傳感器技術(shù)是當(dāng)代高新技術(shù)著重發(fā)展的領(lǐng)域，是各個(gè)國(guó)家科技進(jìn)步的核心之一。
據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，目前我國(guó)從事傳感器研發(fā)和生產(chǎn)的企業(yè)已經(jīng)達(dá)到 3 000 多家，主要集中在珠江三角洲、長(zhǎng)江三角洲地區(qū)，并逐漸形成以中心城市(北京、上海、深圳等一線城市)為主的區(qū)域空間布局。同時(shí)，我國(guó)傳感器在工業(yè)設(shè)備、汽車電子、測(cè)量通信等產(chǎn)業(yè)的需求規(guī)模也呈現(xiàn)出快速增長(zhǎng)的趨勢(shì)。其中，傳感器應(yīng)用最多的領(lǐng)域是工業(yè)電子產(chǎn)業(yè)和自動(dòng)化生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)，這兩個(gè)產(chǎn)業(yè)也是電子信息產(chǎn)業(yè)中發(fā)展最快的行業(yè)，如精密測(cè)量零件的工藝變量、電子特性和物理特性，以及監(jiān)視和控制生產(chǎn)過(guò)程中的各個(gè)參數(shù)等。傳感器在這些產(chǎn)業(yè)中的大量應(yīng)用，使得我國(guó)傳感器技術(shù)具有巨大的應(yīng)用和發(fā)展?jié)摿ΑＨ欢覈?guó)在研發(fā)技術(shù)和生產(chǎn)能力上同發(fā)達(dá)國(guó)家還是有一定差距的，主要表現(xiàn)為：產(chǎn)品技術(shù)不能滿足高端技術(shù)產(chǎn)業(yè)的需求，品種規(guī)格不齊全，甚至嚴(yán)重依賴國(guó)外進(jìn)口(MEMS 傳感器、汽車用傳感器及專用配套傳感器等)。
迄今為止，我國(guó)傳感器行業(yè)發(fā)展總體規(guī)模在逐漸擴(kuò)大。例如，在汽車工業(yè)中，傳感器的應(yīng)用系統(tǒng)包括汽車剎車控制、發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行、車輛安全行駛、汽車定位系統(tǒng)及汽車防盜等。綜上所述，我國(guó)傳感器的行業(yè)市場(chǎng)是巨大的，也是充滿挑戰(zhàn)的，我們應(yīng)加強(qiáng)傳感器技術(shù)的研究和應(yīng)用實(shí)力，使傳感器產(chǎn)業(yè)擁有更廣泛的發(fā)展空間。自改革開(kāi)放以來(lái)，由于科技的發(fā)展，使得傳感器的制造技術(shù)取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，在傳感器的設(shè)計(jì)、可靠性、應(yīng)用范圍等方面有了更高程度的突破與創(chuàng)新。當(dāng)今傳感器技術(shù)的研究與發(fā)展，特別是基于測(cè)量通信和微型智能傳感器技術(shù)的發(fā)展，已成為衡量國(guó)家信息化產(chǎn)業(yè)的重要標(biāo)志。我國(guó)傳感器技術(shù)進(jìn)步主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：建立了國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、國(guó)家傳感技術(shù)工程中心等科學(xué)研究開(kāi)發(fā)基地;MEMS、MOEMS(微光機(jī)電系統(tǒng))等研究項(xiàng)目成為國(guó)家高新技術(shù)發(fā)展的重點(diǎn);在“九五”國(guó)家重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目中，經(jīng)過(guò)研究人員的開(kāi)拓創(chuàng)新，在我國(guó)，傳感器已初步建立了產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)。相比于其他發(fā)達(dá)國(guó)家，我國(guó)傳感器的研究起步較晚，在先進(jìn)技術(shù)方面還落后于發(fā)達(dá)國(guó)家;作為新興產(chǎn)業(yè)，傳感器市場(chǎng)在一定程度上缺乏管理，導(dǎo)致國(guó)內(nèi)產(chǎn)品缺乏競(jìng)爭(zhēng)力。綜上所述，其主要表現(xiàn)為：一是產(chǎn)業(yè)環(huán)節(jié)分散，有效的發(fā)展推進(jìn)機(jī)制尚未建立;二是標(biāo)準(zhǔn)繁雜，統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)缺失制約應(yīng)用水平的提升;三是軟硬件相似，同領(lǐng)域服務(wù)的同質(zhì)化競(jìng)爭(zhēng)激烈;四是傳感器基礎(chǔ)支撐能力較弱，成為物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的瓶頸;五是定制化軟硬件市場(chǎng)空間有限，限制產(chǎn)品推廣與企業(yè)成長(zhǎng);六是信息安全制約大規(guī)模應(yīng)用。
由于人類對(duì)產(chǎn)業(yè)不斷地更新，對(duì)技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新改革，以及在未知領(lǐng)域不斷地探索，從而對(duì)未來(lái)的科技提出了更高的要求。作為未來(lái)科技的核心技術(shù)之一，對(duì)傳感器技術(shù)的要求也將不斷提高，主要體現(xiàn)在微型化、智能化、較寬的適用范圍及低能耗方面，這也是新型傳感器的發(fā)展總趨勢(shì)[11]。隨著市場(chǎng)應(yīng)用的推廣，我國(guó)產(chǎn)業(yè)發(fā)展將呈現(xiàn)出 4 個(gè)方面的態(tài)勢(shì)。
一是在技術(shù)創(chuàng)新方面，我國(guó)在物聯(lián)網(wǎng)自主技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和共性基礎(chǔ)能力上將進(jìn)一步突破，在物聯(lián)網(wǎng)通用架構(gòu)、數(shù)據(jù)與語(yǔ)義、標(biāo)識(shí)和安全等基礎(chǔ)技術(shù)方面取得進(jìn)展，在國(guó)產(chǎn)傳感器產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)方面獲得提升，傳感器與控制器融合、產(chǎn)品制造與內(nèi)容服務(wù)融合的融合創(chuàng)新步伐不斷加快。
二是在產(chǎn)品應(yīng)用方面，智能產(chǎn)品種類將繼續(xù)增多，設(shè)備與設(shè)備之間的交互連接智能化程度越來(lái)越高，有望將現(xiàn)有的星形結(jié)構(gòu)擴(kuò)展到網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，將物聯(lián)網(wǎng)提升到新高度。企業(yè)與市場(chǎng)的利好決定了車聯(lián)網(wǎng)、智能家居產(chǎn)品及解決方案將大規(guī)模上市。
三是在企業(yè)發(fā)展方面，大企業(yè)的物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)都已基本成型，小企業(yè)加入大企業(yè)的生態(tài)圈，借力大平臺(tái)態(tài)勢(shì)出現(xiàn)。同時(shí)，未來(lái)將有更多的企業(yè)和團(tuán)隊(duì)通過(guò)眾籌模式參與到產(chǎn)品的研制生產(chǎn)當(dāng)中，眾籌模式有效拉近了消費(fèi)者與生產(chǎn)者的距離，眾籌平臺(tái)將推出更多物聯(lián)網(wǎng)潮品。
四是在政策扶持方面，政策出臺(tái)向行業(yè)應(yīng)用偏重，物聯(lián)網(wǎng)的推進(jìn)內(nèi)容將會(huì)逐漸向具體領(lǐng)域深入，各種行動(dòng)計(jì)劃將成為重點(diǎn)。而在細(xì)分行業(yè)政策中以主要目標(biāo)和任務(wù)的形式落實(shí)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，將成為物聯(lián)網(wǎng)政策出臺(tái)的主要方式。同時(shí)，在政策內(nèi)容中加大力度補(bǔ)齊軟硬件自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)短板的態(tài)勢(shì)也將更加明顯[12]。
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