如果美国制裁中国传感器,国产传感器是不是也要起飞?

2022-09-01
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摘要 你认为美国制裁中国​传感器产业,国产传感器就能起来吗?

近日,在新利18国际娱乐某个行业交流群中,有网友提到:看搞芯片的朋友,三年不到被挖两次,年薪从30个达不溜到100个达不溜,老美越制裁,中国芯片就越发展,前几年国产芯片还是一潭死水,如果咱们传感器产业也来个制裁,中国传感器是不是也要起飞?

最后,有网友也提到,美国似乎没有对中国传感器制裁,全世界对中国的MEMS设备、制造设备也没有制裁,为什么美国不对中国传感器进行制裁呢?

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美国对中国传感器没有制裁?

错!事实上,美国一直对传感器看管的极严,美国对中国传感器制裁一直存在!

这里,我们只需要看《瓦森纳协定》(Wassenaar Arrangement)就懂了。瓦森纳协定是西方国家对中国实行高科技封锁的基础,以美国为首,英法德日……等国家,甚至印度、俄罗斯、韩国等国家也参与其中,共计42个国家参与。

在瓦森纳协定中,传感器与激光器是被禁技术种类最多的类目!多达40页!

这还不包括分布在导航与航空电子、航空与推进器等其他类目,如角速率传感器(陀螺仪)、力和扭矩传感器等,传感器的重要性可见一斑。


▲《瓦森纳协定》目录

从全文看,瓦森纳协定里,“sensor”(传感器)一词出现的次数多达141次,而目前因华为无芯可用,备受公众瞩目的芯片“Integrated circuit”(集成电路),全文出现次数为76次,“semiconductor”(半导体)一词全文出现52次。详细情况请参看《40页141次!这42个国家对中国封锁最严重的高科技竟是传感器!》

传感器一直是西方国家对中国制裁和防范最严密的高科技技术!


为什么美国对传感器看的这么紧?

作为信息科学的基石,传感器在现代社会发挥着重要作用,而且某种程度上,在国防军事、航空航天,传感器发挥着更重要的作用。

导弹洗地,摧毁敌方海空天防御力量,陆军挺进,空天火力压制,是现代战争的新模式。

譬如打了半年还没打完的俄罗斯与乌克兰的战争,一开始就是以高精度制导武器开头,让乌克兰空军的军事基础设施、防空设备、军用机场和航空队失去战斗能力,从而长驱直入。

高精度制导武器的重要性由此可见,而高精度制导武器的核心是什么?是以惯性测量单元(IMU)、激光传感器、红外传感器、毫米波传感器、光电传感器、雷达等传感器为主导的制导系统!

而开创这种新模式的,正是美国!在海湾战争——被誉为现代战争的开端:

美军战机投掷的“宝石路”系列激光制导炸弹达到15500枚,共7400吨,摧毁的伊军重要目标数更是占到了80%左右。最后,美国等多国部队以不到1000人的伤亡代价,获得了战争的胜利成果,而伊拉克方面估计伤亡在2.5万到7.5万之间。

详细情况可参看《总算明白了,现代战争,打的都是传感器》内容。

因此,美国深知传感器对国家的重要!


为什么我们会感觉美国没有对中国传感器进行制裁?

在民用领域中,我们会发现,美国似乎没有特别禁止中国的传感器发展,我们的许多国产仪器仪表里用的传感器,我们的国产传感器里用的传感元件、MEMS芯片,从国外进口的比比皆是,许多权威机构出的数据都是:中国80%以上中高端传感器需要进口,90%以上中高端传感器芯片需要进口。


▲数据来源《中国传感器产业蓝皮书》(制表动感传感)

还有MEMS芯片的晶圆制造设备等,西方国家都没有对中国禁运,因为MEMS技术尺寸在微米级,够不到先进制程范围。


为什么我们会有这种错觉?

一个原因是传感器种类多

因为传感器的范围太大了,而且多种多样,据工信部电子元器件行业发展研究中心总工程师郭源生介绍:

目前全球传感器共有声、力、光、磁、气、温湿、RFID、生物等八大敏感门类,约3.1万种元器件类型,其中,中国约有2.2万种(多为科研实验使用)。产业分布方面,全球从事敏感元器件与传感器研制生产厂家、公司约有6500多家,其中我国约有1200余家(非专业生产厂家)。

如此庞大的种类,美国不可能禁绝。而许多被严格限制的传感器种类,外界也甚少知道。

譬如红外传感器,其核心是红外探测芯片,这一领域西方国家就严密封锁。我国传感器龙头企业高德红外建立初期,国内没有任何一家企业掌握红外传感核心芯片技术,国家所有红外传感器的芯片都是要跟国外买来的。

当时法国跟中国关系较好,法国每年向中国出口少量的工业级三流红外芯片,且明确限制不允许用于军事领域,高德红外就靠着这点芯片生产自己的红外传感器。

后来迫于美国压力,连这点红外芯片也禁止向中国出口了。因此倒逼高德红外加快红外探测器芯片的自研进程,如今高德红外成为中国红外传感龙头,全球仅次于美国FLIR。高德红外创始人也是湖北首富,关于高德红外的故事请参看《湖北首富,竟然也是做传感器的》内容。

这种倒逼,也使得我国红外传感领域成为中国传感产业为数不多的亮点之一,是少数掌握红外探测器芯片技术等全产业链核心技术的领域。高德红外、海康威视、睿创微纳、大立科技等中国厂商合计占据全球红外热成像仪44%的市场份额。相关情况请参看《最高51.2%,最低0%,中国最强传感器领域是?最弱是?》内容


另一个原因是中国传感器产业太弱

在民用传感器领域,中国传感器产业化能力很弱,前面提到2万余种传感器产品,我国仅能生产其中约1/3种类的传感器,且技术含量较低。

譬如有网友提到:

差距确实很大,被宰的不要不要的。拿一个湿度传感器来说,气象上用的大多是德国产品,采购价三千以上一只。而里面的结构是非常简单的,看起来就像是几块钱的东西。虽然也有国产的,只卖几十块,但精度、稳定性有明显差距,有什么办法呢。

精度或许我们一些先进的传感器企业已经提上来了,但在一致性、稳定性、可靠性等工艺上,差距更大,据《中国传感器发展蓝皮书》统计,我国传感器主要性能指标仍和国外差 1~2 个数量级,使用寿命差 2~3 个数量级。

据了解电力部门采用国外传感器产品三年不需检修,采用国内产品每季度检修一次,石化部门重要生产线几乎全部采用国外传感器。譬如我国石化部门使用的压力传感器基本来自德国First Sensor公司,后来First Sensor被美国TE公司收购,我国石化能源命脉又再一次被美国拿捏?

在传感器的上游,工业设计软件,我国并没有成熟可用的拥有自主知识产权的传感器设计软件,几乎全部传感器企业用的美国Conventor等公司的。

传感器产业从上到下,都是脖子。80%以上中高端传感器进口,90%以上中高端传感器芯片进口,已成产业共识。

这么羸弱的产业,没有什么竞争力,一直依赖美国等国家,美国为什么要全部禁掉呢?


制裁中国传感器产业传感器国产化就能发展?

中国传感器产业很艰难,前有虎后有狼,危机重重,一方面研发困难,一方面产品得不到下游厂商认可,一方面国外巨头虎视眈眈。

工业观察家林雪萍指出:

好不容易,传感器厂商自己投入2-3年开发一个新品;下游的仪表厂商,先观望后取证,又是等待3-5年。好不容易证件齐全了,仪表又要接受终端用户的挑剔了。像中石化、中石化这样的大厂,对于新的国产仪表产品,又要有案例,又要性能精彩,仪表厂商也被挑剔了个够。产业化长路漫漫,传感器厂商既缺乏终端力量,又没有器件优势,自然饿得面黄肌瘦。

对于许多工业厂商来说,在精度满足的前提下,稳定、可靠,才是对一个传感器的最高要求,谁也承担不起三天两头的停机检修,或者绵绵不绝的售后问题。

因此,面对国产传感器替代,国内产业也是诸多疑虑。

我国国家大工程——三峡大坝工程,给出了另外一个例子:

气体绝缘全封闭组合电器GIS,是近几十年发展起来的主流高压输变电设备,采用一定压力的六氟化硫SF6气体作为绝缘灭弧介质。虽然它自身无毒,但不可以泄露出去,否则容易造成事故。而传统的监测方法,很难及时发现这种无色无味气体的漏泄。受益于三峡工程总设计思想对于国产化的包容,沈阳仪表院也是重大工程的临危受命,针对SF6保护气体密度检测无法在线监测、不能集中管理以及一体化密度变送器绝缘密封等问题进行攻关。最后在国产GIS设备开花结果的同时,也研制出SF6密度传感器及在线监测系统。这是一次绝佳的配合,从三峡工程,到全封闭电气开关,到气体检测传感器,一环拉动一环,每一环都很精彩。三峡工程的高压输配电,以及配套体系,一气呵成。

在三峡工程对国产化的包容下,沈阳仪表院研发除了稳定、可靠的六氟化硫SF6稀有气体传感器,以及配套在线监测系统,令我国在该气体传感器领域前进了一大步。

结             语

传感器产业庞大而复杂,种类繁多,牵扯产业链十分广泛,就如集成电路一样,美国不可能全部制裁,但美国该制裁的传感器技术也一样都不落下。

实事求是的说,目前我国传感器产业化程度落后于传感器技术,某些高端航空、航天、航海传感器我国还不能生产,某些传感器领域如雷达、激光陀螺等,我国也并不落后。

固然,我们希望国内市场对国产传感器多些宽容。同样重要的是,打铁还需自身硬,提高技术参数,提高传感器稳定性、可靠性,赢得市场认可也是中国传感器厂商必走之路。

你认为美国制裁中国传感器产业,国产传感器就能起来吗?


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