智能传感器产业发展与对策研究

传感器作为现代信息技术的关键技术和智能技术的先导，是各国、各地竞相布局发展，引领产业升级和未来发展的新支柱、新赛道，也是赋能新型工业化、发展和培育新质生产力的关键抓手。明晰国内传感器产业发展现状、基础与不足，有利于针对性开展产业锻长板、补短板，科学准确制定智能传感器产业发展策略，推进智能传感器产业高质量发展和新型工业化，培育发展新质生产力。

一、智能传感器发展现状

（一）全球智能传感器发展情况

当前，世界多国已把传感器技术列为重点发展的关键技术之一。美国将 20 世纪 80 年代作为传感器技术时代，并将该技术列为 20 世纪 90 年代 22 项关键技术之一。通过出台《先进制造国家战略计划》，把高端传感器列为重点发展领域。欧洲多国也相继确立加速度传感器技术发展的方针，视传感器技术为涉及科技进步、经济发展和国家安全的关键技术。日本则把传感器技术列为 20 世纪 80 年代十大技术之首和国家重点发展的六大核心技术之一。21 世纪以来，在全球各国的大力发展下，传感器逐渐由传统型向智能型方向发展，传感器市场日益繁荣。统计数据显示，全球传感器市场由 2019 年的 1521.1 亿美元增长到 2023 年的 1929.7 亿美元，全球智能传感器市场由 2019 年的 320.1 亿美元增长到 2023 年的 472.1 亿美元，年复合增长率近 10%。

当前，北美、欧洲、日本占据全球传感器市场九成以上份额，是全球传感器最主要的生产基地，其中北美传感器产值占比最高，达到 43.3%，欧洲次之，占比 29.7%，亚太地区保持较快的增长速度。但市场仍旧由欧美日主导，全球龙头企业如爱默生、西门子、博世、意法半导体、霍尼韦尔等跨国公司占据约 60％的国内市场份额。且在高端传感器领域，美欧日占比更高，以微机电系统（MEMS）为例，全球排名前十的 MEMS 厂商分布于美国（6 家）、欧洲（2 家）、日本（2 家），美欧日在全球 MEMS 产业竞争中处于优势地位。

（二）中国智能传感器发展情况

1. 龙头骨干企业快速成长，产业规模高速增长

随着国内政策支持、科技水平提升及物联网的兴起，数字政府、数字经济、数字社会的建设步伐逐步加快，传感器作为感知外界信息并进行信息化、数字化转型的关键基础部件，其市场需求进一步被激发。目前国内传感器产业拥有上市公司 75 家，国家级专精特新“小巨人”企业超 200 家。在龙头骨干企业快速成长下，国内智能传感器市场规模快速增长，从 2019 年的 783.9 亿元上升至 2023 年的 1429.6 亿元，预计 2024 年超过 1500 亿元大关（见图 1）。

图1    中国智能传感器产业规模情况

数据来源：信通院、中国（无锡）物联网研究院

2. 产业政策体系化渐显，支撑逐步细化且多维发展

近年来，国务院、国家发展改革委、工业和信息化部等多部门陆续发布了支持、规范传感器行业的发展政策，内容涉及传感器发展技术路线、传感器发展目标、传感器的应用推广等。2021 年，工业和信息化部印发《基础电子元器件产业发展行动计划（2021—2023 年）》的通知，从发展方向、实现路径、推广市场以及配套方面，对基础电子元器件产业进行规划，推动新型 MEMS 传感器节点向小型化、低功耗、集成化发展，支持产、学、研合作，完善 MEMS 传感器行业配套，优化发展环境。 2021年 9 月，工业和信息化部等八部门联合发布《物联网新型基础设施建设三年行动计划（2021—2023 年）》（后称《行动计划》）的通知，明确到 2023 年，在国内主要城市初步建成物联网新型基础设施，社会现代化治理、产业数字化转型和民生消费升级的基础更加稳固，创新能力有所突破——高端传感器、物联网芯片、物联网操作系统、新型短距离通信等关键技术水平和市场竞争力显著提升。此外，全国多个省市也相继发布了加快智能传感器及物联网产业园区建设的相关政策，目前，上海、浙江、江苏、广东、北京等地区均积极推进传感器产业园区建设，发展智能传感器产业。我国传感器的政策支持力度不断增强、产业集群化发展导向明确、强化技术创新支持、加速产品应用推广，总体上呈现出不断加强、不断细化且向多维度发展的发展态势。

3. 集聚区域逐渐成形，产业集聚效应逐步显现

从传感器企业区域分布看，目前大部分传感器企业主要集中在华东地区，占比为 56.86%。中南地区排名第二，占比为 23%。华北地区排名第三，占比为 8.36%。从优质企业分布看，广东、江苏、上海、浙江、北京、湖北等区域上市公司和国家级专精特新 “小巨人”企业数量分布靠前，尤其是广东、江苏以及上海地区，分别拥有上市企业 15 家、12 家、11 家，国家级专精特新“小巨人” 企业 35 家、34 家和 22 家。目前国内逐渐形成包括长三角、珠三角、京津冀、中部和东部在内各具特色的智能传感器五大集聚区（见表 1）。

表 1    中国传感器上市企业与专精特新“小巨人”企业主要分布情况

 数据来源：中国（无锡）物联网研究院

4. 投融资步入中后期，激光雷达、六维力传感器等成为热门赛道

我国传感器投融资正从早期阶段为主（2017 年早期投融资占比超过 60%）转变为中后期阶段为主（2024 年中后期投融资占比约 75%）。从融资领域来看，受人工智能、人形机器人、智能家电、智能汽车等行业的影响，压力传感器、六维力矩传感器、柔性传感器、毫米波雷达、激光雷达、图像传感器等领域成为投资热点，图 2 展示了 2023—2024 年我国传感器行业产品投融资占比情况。

图2    2023－2024年中国传感器行业产品投融资占比情况

数据来源：IT桔子，中国（无锡）物联网研究院

5. 应用场景持续拓展，汽车、工业、消费、医疗成为主要应用领域

国内传感器的应用场景持续拓展，应用主要集中于汽车电子、工业控制、消费电子、通信电子等四大领域，应用占比近八成。具体来看，汽车电子领域应用占比达 22.7%，随着新能源汽车渗透率的提升以及自动驾驶技术的发展，汽车环境感知类传感器未来发展前景明朗。工业制造领域应用占比达 19.9%，工业传感器全球市场规模稳定增长，国内起步较晚、未来国产替代空间较大。消费电子领域应用占比达 23.7%，产品种类众多，但市场竞争趋向红海。医疗电子领域应用占比逐年上涨，受医疗器械市场带动，生化传感器、柔性可穿戴传感器有望成为热点领域（见图 3）。

图3    当前中国传感器应用领域分布情况

数据来源：赛迪顾问

二、我国智能传感器发展机遇

（一）政策体系化促进传感器发展

我国出台了一系列政策推动智能传感器产业发展，如《中国制造 2025》等，为产业发展勾勒出清晰的蓝图，明确了发展方向与路径，助力突破关键技术瓶颈，稳固供应链安全，推动产业升级。同时国内多地积极响应，出台专项扶持政策。如广州市发布《关于支持广州市智能传感器产业高质量发展的若干措施》，从推动产业集聚发展、提升关键技术支撑能力，到推动智能传感器节点产品发展等八方面制定 35 条措施来促进智能传感器产业的高质量发展。深圳市印发《深圳市工业和信息化局智能传感器产业专项扶持计划实施细则》，对智能传感器企业给予一次性工程费补贴、国家资助配套支持、标准体系认证补贴、应用企业与研发企业联合攻关奖励等，促进智能传感器产业在当地集聚与发展。

（二）应用场景增长催生更多市场需求

消费电子、汽车电子、工业自动化、医疗健康、智慧城市等市场应用场景催生了更多智能传感器需求。一是消费电子领域。随着消费电子产品不断更新换代，智能化水平逐渐提升，对传感器的需求持续攀升。如智能手机中的重力传感器、光线传感器、指纹传感器等，可穿戴设备中的心率传感器、血压传感器、运动传感器等，都为智能传感器提供了广阔的市场空间。二是汽车电子领域。汽车的智能化、电动化发展成为智能传感器的重要驱动力。智能驾驶辅助系统（ADAS）、自动驾驶技术等需要大量的传感器来感知车辆周围的环境和状态，如激光雷达、毫米波雷达、摄像头、超声波传感器等。三是工业自动化领域。在智能制造发展背景下，工业生产过程的自动化、智能化程度不断提高，需要大量的传感器来实现对生产设备、工艺流程、产品质量等方面的实时监测和精确控制，如压力传感器、流量传感器、位移传感器、振动传感器等，以提高生产效率、降低成本、提升产品质量和可靠性，满足工业生产的高精度、高稳定性要求。四是智慧城市领域。智慧城市建设涵盖了交通、能源、环境、安防等多个方面，需要大量的智能传感器来实现对城市运行状态的全面感知和数据采集。如智能交通系统中的交通流量传感器、车牌识别传感器；环境监测系统中的空气质量传感器、水质传感器；智能安防系统中的视频监控传感器、入侵检测传感器等。同时，随着物联网、人形机器人、低空经济、商业航天、深海装备等战略性新兴产业、未来产业的不断发展，为智能传感器创新应用拓宽了市场空间。

（三）技术进步推动市场快速发展

随着传感器精度、灵敏度、稳定性等性能的不断提高，其逐渐朝小型化、微型化、集成化、智能化、低功耗化等方向发展。如 MEMS 技术的应用，使得传感器可以在微小的尺寸内实现多种功能的集成，降低成本的同时提高了可靠性和适用性，能够更好地满足不同领域的需求。同时智能传感器与大数据、云计算、人工智能、物联网、5G 等新兴技术的深度融合，使其能够实现更强大的数据处理、分析和传输功能，为用户提供更智能化、个性化的服务和解决方案。通过物联网技术，智能传感器可以将采集到的数据实时传输到云端，再借助大数据和人工智能技术进行分析和处理，从而实现对设备的远程监控、故障诊断、预测性维护等，提高了设备的运行效率和管理水平。

（四）国产化应用推进产业高速发展

在国际贸易形势复杂多变的背景下，国内对高端传感器的国产化替代需求十分迫切。目前，我国部分高端传感器仍依赖进口，但随着国内企业技术水平的不断提高及政策的大力支持，国产智能传感器在精度、可靠性等方面逐渐接近国际水平，国产化替代进程不断加速，为国内企业提供了巨大的市场前景，汽车、装备等多行业开始推动零配件国产化，鼓励更多的主机厂与设备厂逐渐使用国产传感器。

三、推动智能传感器产业发展的对策与建议

（一）以顶层战略规划为先导，激发协同发展新动能

一是完善顶层规划。及时出台智能传感器发展专项规划和支持政策，完善智能传感器发展的顶层规划，明确智能传感器发展的具体目标、路径和保障。将智能传感器部署数量纳入数字经济建设及数字乡村、数字家庭的核心指标，强化监督与考核。建立智能传感器产业预警机制，规范智能传感器产业统计标准。二是强化智库支撑。支持现有智库机构设立智能传感器专业研究所，研究发布智能传感器技术产业路线图，共同参与发展方向研判、产业政策制订、重大项目评估等，持续为产业发展建言献策。三是形成产业合力。凝聚产业共识，鼓励全社会产学研用各界专家积极建言献策，共享发展成果。统筹各项发展要素及科技计划，形成智能微系统领域的“高校－研究所－企业－政府” 的互动机制，推进“学术－技术－产品－用户－金融”等产业创新链、产业链、资金链的生态建设，充分统筹国家、地方、机构等各级科技规划，发挥相关战略规划管理机构与各级专家咨询委员会的影响力，支撑智能传感器领域的科学发展。

（二）以高能级创新联合体为引领，打造技术研发新引擎

一是布局创新平台。充分发挥新型举国体制优势，依托国家传感器工程研究中心、国家传感器重点实验室、智能传感器国家创新中心等国家级平台，系统规划部署跨学科、大协作的国家智能传感器共性技术平台，全面布局开展共性基础理论、关键核心技术、共性软硬件产品的创新研发工作。支持在各产业集聚区建设若干中试平台，重点推动深硅刻蚀、薄膜沉积、薄膜应力控制等核心制造工艺升级，形成标准工艺设计工具包（PDK）。

二是强化技术创新。探索构建以政府投入为引导、骨干企业投入为主体、产学研联合开发、成果共享、风险共担的创新联合体，形成大中小企业高效协同创新格局，瞄准高端传感器芯片、传感器精度，小批量－低成本量产能力，多材料复合技术，电池技术和无线无源传感器、封装测试设备和系统、加工设备和耗材国产化等方向，提升智能传感器集群整体创新效能。引导各研发机构和市场参与主体积极开展基于新材料、新原理、新工艺、新结构的新型智能传感器的研发。密切关注国际最新动态，对前沿、先进的传感器提前布局和预研，如石墨烯传感器、量子传感器、柔性传感器等，由政府部门组织牵头，对关键技术进行攻关。将传感器领域的创新面向航空、航天、兵器、船舶等军工领域，研发高频、动态、微型、微压、高温等特殊产品及特种应用领域高端传感器。

三是促进产业成果转化。围绕创新链布局产业链，发挥行业骨干企业主导作用、中小企业协同配套作用、高校科研院所技术支撑基础作用、行业中介组织的保障服务作用，将碎片化的智能传感器产业、技术发展能力组织起来，构建“基础研究 + 技术攻关 + 成果转化 + 科技金融”培育链路的协同机制，畅通产学研转化体系，强化技术转移机构建设，采取专利等技术成果作价入股、先使用后付费等多种形式，加速科技成果向企业转化。推动企业开展高端智能传感器的工艺路线、制造设备研发，加快未来产业智能传感器培育及产业化进程。

（三）以产业跃迁窗口为契机，开辟规模应用新优势

一是探索下游装备首批次应用支持。探索和参照重大装备首台（套）认定支持项目，出台高端智能传感器首批次应用支持项目，在财政资金支持的城市生命线工程、企业数字化转型等领域和数字经济相关试点示范项目中将国产智能传感器的应用作为重要评价指标。动态研究并起草智能传感器推荐产品目录，分类引导支持国产智能传感器发展。

二是推动区域行业应用协同。鼓励粤港澳、京津冀、长三角等区域下游大型集成应用厂商、终端设备厂商通过商业合作、投资入股等方式积极参与上游传感器研发与制造，支持各区域围绕自身产业基础与优势，开展跨区域间传感器培育与应用，推动高端智能传感器产品、系统、智能化应用解决方案，以及多传感器融合系统等方面研发制造。

三是支持高端智能传感器应用。发挥新型举国体制的优势，围绕国家重大工程任务、国家重要战略装备以及社会经济生活需求，有组织地推进国产智能传感器应用。支持智能传感器企业开展工业级、车规级、航天级认证，探索建立智能传感器研发和应用风险补偿机制，加快高端智能传感器的推广应用。把握新兴产业、未来产业机遇，重点围绕工业互联网和未来产业，加力拓展车联网、智改数转网联以及人形机器人、低空经济、空天卫星等方面场景应用，逐步培育和扩大智能传感器市场需求。探索新概念智能微系统技术的颠覆性应用，为未来社会生产生活方式的发展变革提供技术储备。

（四） 以“大链主”企业为牵引，创新产业集聚模式

一是发展壮大智能传感器专业园区。探索从用地供给、金融服务、项目落地、审批服务等方面支持优势园区发展，进一步强化智能传感器优势园区集聚效应。建议有基础、有条件的地区通过设置智能传感器专业园区、配置智能传感器专业基金、设立智能传感器新型研发机构、举办智能传感器品牌活动等方式，在相关区域内进一步促进产业集聚。

二是引育“大链主”龙头企业。聚焦 “大链主”企业引育，充分发挥“大链主” 企业在产业培育中的重要作用，鼓励超大规模终端应用、系统集成商通过自设主体、投资、并购等方式布局高端智能传感器，特别是支持龙头骨干企业以水平 / 垂直并购和产品合作等方式整合全球高端智能传感器老牌厂商资源，推动前沿、高端传感器项目的引进落地。支持超大规模终端应用、系统集成商等传感器应用集团企业剥离智能传感器业务部门成立独立法人，拓展产品和客户，壮大智能传感器业务规模。遴选高性能惯性传感器、毫米波雷达等一批关键领域重点智能传感器项目向民用化方向转型，探索走出一条智能传感器民用化之路。

三是设立集群促进组织。鼓励设立专门的智能传感器集群发展促进组织，进一步明确集群促进组织在链接政府与市场时的职能定位，加大政府购买服务的支持力度，将集群促进组织列入各地智能传感器集群培育工作机制，支持其参与相关政策规划与标准制定，开展行业数据统计分析，运营专业园区和品牌活动。

（五）以关键核心要素为支撑，营造产业生态新格局

一是建好产业化服务平台。支持建设一批智能传感器小试、中试服务线，建立智能传感器元器件测试评估和科学仪器整机组装测试平台、软件操作控制和实时处理算法验证平台、咨询评估和信息服务平台、新产品适配应用平台，研究统筹区域中试平台与能力，构建区域智能传感器发展公共服务体系。二是培育产业高端人才。出台相关政策，设立与智能微系统相关的跨学科门类培养机制，鼓励各高校、科研院所加强与智能传感器相关的基础学科的人才培养，并加强教学、科研与产业的融合，培养多领域、多学科交叉的复合型人才。研究制定智能传感器核心人才库和紧缺人才图谱，加大产业科创领军人才对高端智能传感器领域的支持力度，加快引进一批具有国际视野的战略科技人才、科技领军人才、青年科技人才、卓越工程师、高技能人才和大国工匠。三是做好金融服务。加强与国家集成电路大基金等国家基金资源衔接协同，探索研究和组建智能传感器产业领域专业发展基金，引导天使基金、风险投资等对智能传感产业的支持，打造高端智能传感产业基金体系。此外，加强对重大科技攻关、前沿技术创新等高端智能传感器节点项目的金融保障。