智能传感器产业可行性分析

智能传感器产业可行性分析

加强顶层设计和整体布局，完善国家基础研究管理部门之间的沟通协调机制，按照新的国家科技计划体系对基础研究工作进行系统性部署和支持。发挥国家自然科学基金支持源头创新的重要作用，充分尊重科学家的学术敏感，包容和支持非共识研究，构建宽松包容的学术环境。国家重点研发计划以及基地和人才专项加强支持开展目标导向类基础研究和协同创新，建立按照国家目标凝练基础研究重点任务的有效机制，进行长期稳定支持。面向互联网+时代的平台经济、众包经济、创客经济、跨界经济、分享经济的发展需求，以新一代信息和网络技术为支撑，加强现代服务业技术基础设施建设，加强技术集成和商业模式创新，提高现代服务业创新发展水平。围绕生产性服务业共性需求，重点推进电子商务、现代物流、系统外包等发展，增强服务能力，提升服务效率，提高服务附加值。加强网络化、个性化、虚拟化条件下服务技术研发与集成应用，加强文化产业关键技术研发。大力开展服务模式创新，重点发展数字文化、数字医疗与健康、数字生活、教育与培训等新兴服务业。围绕企业技术创新需求，加快推进工业设计、文化创意和相关产业融合发展，提升我国重点产业的创新设计能力。按照建设海洋强国和21世纪海上丝绸之路的总体部署和要求，坚持以强化近海、拓展远海、探查深海、引领发展为原则，重点发展维护海洋主权和权益、开发海洋资源、保障海上安全、保护海洋环境的重大关键技术。开展全球海洋变化、深渊海洋科学等基础科学研究，突破深海运载作业、海洋环境监测、海洋油气资源开发、海洋生物资源开发、海水淡化与综合利用、海洋能开发利用、海上核动力平台等关键核心技术，强化海洋标准研制，集成开发海洋生态保护、防灾减灾、航运保障等应用系统。通过创新链设计和一体化组织实施，为深入认知海洋、合理开发海洋、科学管理海洋提供有力的科技支撑。加强海洋科技创新平台建设，培育一批自主海洋仪器设备企业和知名品牌，显著提升海洋产业和沿海经济可持续发展能力。气体监测设备行业未来发展趋势（一）气体监测设备向智能化、复合化方向发展近几年，我国的微电子、计算机、精密机械、高密封、特种加工、集成、薄膜、网络、纳米、激光、超导、生物等高新技术高速发展。在技术跨越式发展的行业背景下，下游客户向气体监测设备供应商提出了更快、更准、更稳的要求，如速度更快、灵敏度更高、稳定性更好、样品量更少、检测微损甚至无损、遥感遥控距离更远、使用更方便、成本更低廉、无污染等，气体监测设备向智能化和复合化方向发展成为行业主要趋势之一。气体监测设备智能化是指在气体传感器中嵌入微处理器，使仪器具有自动校准和故障显示功能。在软件设计上基于模糊理论和神经元网络，实现对气体种类的识别和浓度的推断。气体监测设备复合化是指气体检测仪器致力于能进行多参数测试，多种气体检测，如将不同类型的传感器集成在一块芯片上，可同时测试气体的浓度、压力、温度和流速等，从而更全面地反映被测气体在特定环境中所显示的特性。（二）气体监测设备与物联网技术进一步融合物联网是继计算机和互联网之后，全球信息技术产业发展的第三次驱动力。当前，信息产业正处于由移动互联网向物联网转型的关键时期。物联网技术持续创新并与工业融合，推动了传统产品、设备、流程和服务向数字化、网络化、智能化发展的进程，加速重构产业发展新体系。与此同时，随着传感器、新一代信息通信、云计算等新技术的突破，物联网下游应用热点逐步成熟落地，物联网迎来跨界融合、集成创新和规模化发展的新阶段。物联网成为经济社会绿色、智能、可持续发展的关键基础和重要引擎，在行业领域的应用不断深入，气体监测设备与物联网技术进一步融合。根据赛迪顾问发布的《2019-2021年中国物联网市场预测与展望数据》，我国物联网市场规模发展快速，年均增速达到20%以上。我国气体监测设备行业内企业主要为贸易型企业和生产型企业，贸易型企业主要代理国际知名品牌产品。由于传感器产业档次偏低、技术创新能力较差，国内传感器产业呈现低端过剩、中高端被国外垄断的市场格局，因此生产型气体监测设备供应商多采用进口品牌的传感器模组，国内传感器技术滞后成为影响产业发展的关键。工业和信息化部发布《基础电子元器件产业发展行动计划（2021—2023年）》，明确指出重点发展小型化、低功耗、集成化、高灵敏度的敏感元件，温度、气体、位移、速度、光电、生化等类别的高端传感器，新型MEMS（微机电系统）传感器和智能传感器，微型化、智能化的电声器件。以汉威科技、四方光电、翼捷股份为代表的行业内企业，不断加大在气体传感器领域的研发投入，已经取得了一定的成果，相关产品陆续进入产业化阶段。在政策的鼓励扶持和市场需求的持续增长推动下，国产传感器市场进入快速发展轨道。发展高效安全生态的现代农业技术以加快推进农业现代化、保障国家粮食安全和农民增收为目标，深入实施藏粮于地、藏粮于技战略，超前部署农业前沿和共性关键技术研究。以做大做强民族种业为重点，发展以动植物组学为基础的设计育种关键技术，培育具有自主知识产权的优良品种，开发耕地质量提升与土地综合整治技术，从源头上保障国家粮食安全；以发展农业高新技术产业、支撑农业转型升级为目标，重点发展农业生物制造、农业智能生产、智能农机装备、设施农业等关键技术和产品；围绕提高资源利用率、土地产出率、劳动生产率，加快转变农业发展方式，突破一批节水农业、循环农业、农业污染控制与修复、盐碱地改造、农林防灾减灾等关键技术，实现农业绿色发展。力争到2020年，建立信息化主导、生物技术引领、智能化生产、可持续发展的现代农业技术体系，支撑农业走出产出高效、产品安全、资源节约、环境友好的现代化道路。发展先进高效生物技术瞄准世界科技前沿，抢抓生物技术与各领域融合发展的战略机遇，坚持超前部署和创新引领，以生物技术创新带动生命健康、生物制造、生物能源等创新发展，加快推进我国从生物技术大国到生物技术强国的转变。重点部署前沿共性生物技术、新型生物医药、绿色生物制造技术、先进生物医用材料、生物资源利用、生物安全保障、生命科学仪器设备研发等任务，加快合成生物技术、生物大数据、再生医学、3D生物打印等引领性技术的创新突破和应用发展，提高生物技术原创水平，力争在若干领域取得集成性突破，推动技术转化应用并服务于国家经济社会发展，大幅提高生物经济国际竞争力。构建开放协同的创新网络围绕打通科技与经济的通道，以技术市场、资本市场、人才市场为纽带，以资源开放共享为手段，围绕产业链部署创新链，围绕创新链完善资金链，加强各类创新主体间合作，促进产学研用紧密结合，推进科教融合发展，深化创新，健全创新创业服务体系，构建多主体协同互动与大众创新创业有机结合的开放高效创新网络。发展智能绿色服务制造技术围绕建设制造强国，大力推进制造业向智能化、绿色化、服务化方向发展。发展网络协同制造技术，重点研究基于互联网+的创新设计、基于物联网的智能工厂、制造资源集成管控、全生命周期制造服务等关键技术；发展绿色制造技术与产品，重点研究再设计、再制造与再资源化等关键技术，推动制造业生产模式和产业形态创新。发展机器人、智能感知、智能控制、微纳制造、复杂制造系统等关键技术，开发重大智能成套装备、光电子制造装备、智能机器人、增材制造、激光制造等关键装备与工艺，推进制造业智能化发展。开展设计技术、可靠性技术、制造工艺、关键基础件、工业传感器、智能仪器仪表、基础数据库、工业试验平台等制造基础共性技术研发，提升制造基础能力。推动制造业信息化服务增效，加强制造装备及产品数控一代创新应用示范，提高制造业信息化和自动化水平，支撑传统制造业转型升级。发展生态环保技术以提供重大环境问题系统性技术解决方案和发展环保高新技术产业体系为目标，形成源头控制、清洁生产、末端治理和生态环境修复的成套技术。加强大气污染形成机理、污染源追踪与解析关键技术研究，提高空气质量预报和污染预警技术水平；加强重要水体、水源地、源头区、水源涵养区等水质监测与预报预警技术体系建设；突破饮用水质健康风险控制、地下水污染防治、污废水资源化能源化与安全利用、垃圾处理及清洁焚烧发电、放射性废物处理处置等关键技术；开展土壤污染机制和风险评估等基础性研究，完善土壤环境监测与污染预警关键技术；加强环境基准研究；开展环境监测新技术和新方法研究，健全生态环境监测技术体系。提高生态环境监测立体化、自动化、智能化水平，推进陆海统筹、天地一体、上下协同、信息共享的生态环境监测网络建设。突破生态评估、产品生态设计和实现生态安全的过程控制与绿色替代关键技术。开发环境健康风险评估与管理技术、高风险化学品的环境友好替代技术，开展重大工程生态评价与生态重建技术研究。在京津冀地区、长江经济带等重点区域开展环境污染防治技术应用试点示范，促进绿色技术转移转化，加强环保高新技术产业园区建设，推动形成区域环境治理协同创新共同体。开发生态环境大数据应用技术，建立智慧环保管理和技术支撑体系。力争实现生态环保技术的跨越发展，为我国环境污染控制、质量改善和环保产业竞争力提升提供科技支撑。发展新材料技术围绕重点基础产业、战略性新兴产业和国防建设对新材料的重大需求，加快新材料技术突破和应用。发展先进结构材料技术，重点是高温合金、高品质特殊钢、先进轻合金、特种工程塑料、高性能纤维及复合材料、特种玻璃与陶瓷等技术及应用。发展先进功能材料技术，重点是第三代半导体材料、纳米材料、新能源材料、印刷显示与激光显示材料、智能/仿生/超材料、高温超导材料、稀土新材料、膜分离材料、新型生物医用材料、生态环境材料等技术及应用。发展变革性的材料研发与绿色制造新技术，重点是材料基因工程关键技术与支撑平台，短流程、近终形、高能效、低排放为特征的材料绿色制造技术及工程应用。气体监测设备行业壁垒（一）气体监测设备行业资质壁垒行业产品主要为气体监测设备，产品主要应用于冶金、化工、石油、燃气、隧道等领域的气体监测，由于监测仪器主要涉及可燃气体爆炸、有毒气体泄漏等环境安全和人身安全问题，因此对于产品的安全性、可靠性和稳定性要求非常高。生产企业必须获得国家授予的质量管理体系认证、计量认证、消防认证、防爆认证等资质证书才能够进行产品生产。获得以上资质认证的周期较长且认证费用高，对企业的成本影响较大，导致进入该行业的资质壁垒较高。（二）气体监测设备行业技术壁垒气体监测设备行业集成多个现代科学与专业技术领域，包括分析化学、自动化技术、计算机科学技术、材料化学技术及机械设计制造技术等，此外涉及各个下游应用领域的专业知识，是典型的高附加值、技术密集型行业。行业参与者必须具备强大的创新研发实力来完成硬件、软件以及分析方法的开发，从而在技术层面持续保持并逐步扩大竞争优势。以上特点意味着气体监测设备供应商需要具备深厚的技术储备、丰富的经验积累、完善成熟的研发机制和研发模式，从而为技术成果的高效产出和产业化应用奠定基础。此外，由于气体监测设备行业涉及多项专业技术的协同研发，且下游客户的需求变化多样，因此对供应商的定制化开发能力和研发管理水平提出很高的要求，企业需要建立能够充分运用各领域专业技术的研发管理体系，使各类专业技术能够高效、快速融合并应用于产品开发流程中。因此，对于行业新进入者而言，在短时间内难以获取深厚的技术储备，也难以建立完善的研发和管理体系，进而难以在市场竞争中占据优势地位，面临较高的技术研发壁垒。（三）气体监测设备行业品牌壁垒气体监测设备具有技术含量高、定制化程度高等特点，供应商需要根据下游客户需求，为其提供个性化的仪器产品或整体解决方案。客户通常在采购环节对产品的精密性、稳定性和一致性提出严格的质量和技术要求，建立合格供应商名录，在选择供应商时更加青睐在市场中已经具备较强品牌效应和较高知名度的仪器厂家，并且倾向于与优质供应商建立长期互信的合作关系，导致新的行业参与者难以介入。此外，由于气体监测设备具有高度的定制化特征，导致相关产品后续的维护和升级改造对原供应商具有较强的依赖性，往往由原设备供应商继续承担。因此，本行业具有较高的品牌壁垒，在一定程度上遏制了潜在竞争者的进入。（四）气体监测设备行业人才壁垒气体监测行业涉及多个学科领域，伴随着各项前沿技术与行业的加速融合，行业内技术迭代速度不断加快。此外，气体监测设备在各个下游领域逐步实现广度和深度应用，以及客户需求不断变化等因素均对仪器产品的性能、寿命、精度、一致性提出了更高要求。因此，行业参与者必须不断吸收具备复合型专业知识结构、较强学习能力、丰富实践经验的高层次跨学科技术人才，打造高端技术团队，紧跟行业技术的发展趋势和下游客户需求变化，不断进行研发创新。目前，国内外高端气体检测领域相关的研发、设计人才较为匮乏，需要企业进行自行培养和多方引进。因此，具备完善的人才引进和培养机制的企业才能在激烈的市场竞争中抢占先机，对于本行业新进入者而言，本行业存在较高的人才壁垒。在短期内集聚、构建专业结构合理的人才队伍，并始终保证技术团队的稳定发展难度较大。发展引领产业变革的颠覆性技术加强产业