传感器落后美国十年,比光刻机还严重?为何中国传感器一直不行?

漫步红尘阁 2024-12-28 21:32:19

有专家称:中国传感器落后美国十年,比光刻机还严重!这话虽然有一点水分,但中国高端传感器落后美国却是不争的事实,以至于90%以上都需要进口。

那我国的传感器为何一直发展不起来?作为“数据之母”的传感器,一旦国外断供,中国又该如何应对呢?

传感器——数据之母

传感器、通信和计算机被称为现代信息系统的三大支柱,如果把人看成一个完整的信息系统,那计算机就是“大脑”,通信就是“神经”,传感器则是“五官”和皮肤,感知着一切环境数据信息,是获取外界信息的源头,因此也被称为“数据之母”。

单说它的概念可能了解不到它的重要性,那我们不妨举几个传感器实际运用的例子。

就比如我们开的汽车,想要实现自动驾驶,激光雷达传感器尤为重要,它能通过发射和接收激光光束来测量物体的距离,从而构建出周围环境的高精度3D模型,规划出精准的路线。

再比如停车时用到的超声波传感器,能精准探测车身和物体的距离,并发出碰撞预警,避免撞车事故的发生。没有了传感器,可以说汽车的性能就和古代的马车差不多了。

在军工领域,传感器的应用也无处不在,就比如现代战争中必不可少的“高精度制导武器”。导弹之所以能指哪儿打哪儿,雷达传感器、红外传感器、激光传感器等缺一不可。有了这些“耳目”来观六路、听八方,精确制导武器才能从复杂的战场环境中发现具有打击价值的目标。1990的海湾战争,就是最好的例子。

像美国鼎鼎大名的波士顿机器狗,需要1300多个传感器加以辅助,才能完成跳跃自如、爬坡负重的动作。

目前,上至卫星雷达、航空航天、下到生活中的医疗器械、手机、甚至智能儿童玩具,都离不开传感器的参与。美国公布的影响国家长期安全和经济繁荣至关重要的22项技术中,有6项都和传感器技术有关。

那中国传感器真的像外界传言的这么拉胯,一点都发展不起来吗?

中国传感器发展现状

今年7月,我国传感器产业知名专家郭源生教授在《经济要参》中刊发了一篇文章,指出中国高端传感器产品约96%依赖进口,“卡脖子”现象尤为突出。

目前全球传感器市场主要由美、日、德的几家龙头公司主导。其中,德国的博世是世界最短的传感器,,也是最大的MEMS(微机电系统)传感器厂商。与全世界生产的超过2万种产品品种相比,中国国内仅能生产其中的约三分之一,整体技术含量也不高。

之所以会出现这种局面,是因为中国传感器发展起步太晚了。上世纪80年代初,国家科委主持的课题研究中,在讨论信息技术包括哪些技术的过程中,“传感器技术”因为体量规模太小,最终被切掉没能得到发展。

而同期的美国,早在六七十年代就开始针对传感器制定了很多规划,并80年代初成立了国家技术小组(BGT),帮助政府组织进行传感器的技术开发工作。

发展到现在,传感器市场已经被美日德这些老牌工业国家垄断的差不多了,那么一旦国外对我们断供,又该如何应对呢?

断供的后果

断供倒是不用担心,断供了就自研。2019年,华为镜头供应商索尼就曾被迫切断了对华为图像传感器的供货。没有了它,相机就无法成像。但华为并没有退缩,相反,他们决定自主研发CMOS。

目前,华为涉及图像传感器方面的专利约有210项,并且一直在使用内部麒麟芯片。因此要造出一颗图像传感器芯片,对华为来说,或许技术难度没有想象中那么大。

与此同时,我国国产CMOS也在迅速崛起,可供华为选择,比如豪威科技、格科微、斯特威等上市公司。在安防和汽车领域,就市场份额来说,国内厂商与国外厂商并没有什么差距。有差距的手机CMOS领域也被中国一点点追平。

比如国内厂商格科微表示:2023年,1300万以上像素的产品去年收入还不足1亿元,2024年前三季度已经破10亿元人民币,这也说明国产传感器正在被市场认可。

中国的科技发展从来都是稳扎稳打、一步步走,我们拭目以待。

【参考文献】

[1]杨丽丽.传感器原理与设计"金课"建设[J]. 2024.

[2]孙岩,付翔,王然风,等.融合传感器数据和人工调控信息的工作面直线度智能预测[J].工矿自动化, 2024.

[3]牛家麒,张瑞,石金,等.基于双目CMOS图像传感的激光告警技术[J].应用光学, 2024.

[4]宋志勇.——以传感器原理及应用课程为例[J].现代信息科技, 2024.

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