打破国外30年垄断，每年需求10亿支，这个传感器国产化量产获突破！

近期，《人民日报》、新华社、中央广播电视总台等知名媒体报道陕西秦创原总窗口西咸新区取得的技术创新成就，频频提及一家传感器企业。   这家传感器企业主要从事温度传感器技术研发生产，技术主要来源于西北工业大学的科研成果转化，拥有自主知识产权，并打破了国外传感器巨头在该领域近30年的垄断。详情见下文。

新华社等报道，国内首家量产高精度薄膜铂电阻温度传感器，未来要占据国内80%市场！国产替代空间巨大！

RTD传感器即电阻温度探测器，其中用的最多的就是PT100、PT1000等薄膜铂电阻，作为知名的温度传感器种类，相信许多电子行业人士并不陌生。

据相关数据显示，每年薄膜铂电阻传感器的国内市场需求达3亿支，国际需求约10亿支，市场空间庞大。

但目前，我国市场上售卖的薄膜铂电阻传感器，基本都会标明来自“德国原产地”等字眼，以证明元件的优异。

为什么？

因为此前，量产水平的国产薄膜铂电阻传感器与国际先进水平存在较大差距，国产薄膜铂热电阻精度可达到德国标准(DIN)中的B级，远不如国际先进水平。

·

多年来，世界上能生产高精度薄膜铂电阻核心部件的企业，不超过五指之数，而这其中德国就占了两家——Heraeus贺利氏、Jumo久茂，这两家企业是全球工业温度传感器细分领域里的隐形冠军企业。

而近些年，随瑞士等国家薄膜铂电阻厂商的崛起，全球生产高精度薄膜式铂电阻传感器的企业也不超过10家——可见薄膜铂电阻生产技术难度之高。

据资料显示，国际厂商已垄断中国高精度薄膜铂电阻传感器领域近30年。

近日，《人民日报》、新华社、中央广播电视总台等知名媒体报道陕西秦创原总窗口西咸新区取得的技术创新成就，频频提及一家传感器企业——西安砺芯慧感科技有限公司，为什么会提到这家传感器企业？

报道显示，砺芯慧感建立起了国内首条覆盖常温、超低温、超高温薄膜温度敏感芯片自动化生产线，是我国首家量产薄膜铂电阻的企业。

由于该企业突破了关键生产工艺，使得传感器满足国际标准，从而实现国产化的完全替代，生产成本与国外产品相比降低了20%，砺芯慧感成为国内首家量产薄膜铂电阻企业，市场前景可期。 “尽管我们用了一年的时间建成了这条传感器生产线，但实际上，这背后是我们团队近20年的科研工作成果。”金新航说。 “每年薄膜铂电阻传感器的国内市场需求达3亿支，国际需求约10亿支。我们是国内唯一能生产出达到国际标准产品的企业。产品将改善关键核心芯片受制于人的被动局面，产业化发展正当其时。”金新航说。 …实现了生产线设备和原材料100%国产，解决了我国在该领域的“卡脖子”难题。

据悉，该技术由西北工业大学航空航天先进流动测试微系统技术创新团队 “薄膜温度与压力传感器”相关技术成果转化，砺芯慧感目前有三大核心产品，分别是薄膜铂电阻传感器、柔性薄膜温度传感器和高温薄膜热流传感器。相关产品介绍可在传感搜小程序或传感器专家网搜索查看。

作为目前国内少数在薄膜铂电阻这一需求庞大的传感器领域掌握核心技术的企业，砺芯慧感雄心勃勃。

凭借完全的自主知识产权，其生产的薄膜铂电阻比国外竞品成本降低20%，在成本和技术的支撑下，砺芯慧感规划在未来3-5年，建成年产5000万支的薄膜铂电阻自动化生产线，并且将占据国内薄膜温度传感器80%市场份额。

上文提到薄膜铂电阻传感器的国内市场需求达3亿支/年，80%的国内市场即需要年产2.4亿支薄膜铂电阻。据报道透露，目前砺芯慧感薄膜铂电阻传感器售价在10元以内。

这些数据显示了高精度传感器国产替代空间的庞大。

什么是薄膜铂电阻？用在哪些领域？用量巨大的薄膜铂电阻传感器基本靠进口！

薄膜铂电阻（薄膜铂热电阻）是一种温度传感器 ，具体的说是RTD温度传感器即电阻温度探测器的一种，“RTD”是“电阻温度探测器”的首字母缩写。

通常，RTD 包含铂、镍或铜线，因为这些材料是正温度系数材料。这意味着随着温度升高电阻也随之增加 – 电阻的这种变化将用于探测和测量温度变化。

目前，用的最多、最广泛的RTD温度传感器是铂金RTD，一般我们所说RTD温度传感器都是指铂RTD。因为铂具有出色的耐腐蚀性，卓越的长期稳定性，并且测量温度范围很广 (-200~+850°C)。主要有PT100、PT1000等铂金RTD。

▲不同金属材料的RTD温度传感器区别，来源：prelectronics

铂RTD的核心元器件就是薄膜铂热电阻，由一种新的铂热电阻生产技术生产，即用膜工艺改变原有的线绕工艺，制备薄膜铂热电阻。它是由亚微米或微米厚的铂膜及其依附的基板组成。由于薄膜热容量小，热导率大，而基板又是很好的绝缘材料，薄膜铂热电阻能准确地测出所在表面的真实温度。

除RTD传感器外，常用的温度传感器还有热电偶、热敏电阻（NTC/PTC）、芯片型等种类。

其中RTD传感器拥有最好的准确性和稳定性，薄膜铂热电阻等薄膜温度传感器是典型的军民两用新型基础核心元器件。在航空航天、军工、汽车电子、家用电子、仪器仪表和生物医疗等领域有非常广阔而紧迫的应用需求。

部分常见温度传感器特点如下表：

温度传感器、压力传感器和流量传感器简称“温压流”，是整个传感器市场中应用量TOP 3的传感器种类。

据相关资料显示，压力传感器市场占比约为19%，流量传感器21%，温度传感器14%。
 

▲来源：观研天下数据中心整理

因为这些传感器市场需求大，同时发展时间长，上游敏感元件获取容易，因此组装门槛较低，我国大量传感器企业从事“温压流”传感器的生产制造。

但这些生产制造企业又有80%是OEM公司，即从国外传感器厂商采购核心敏感元件，自己进行封装贴牌销售。据《中国传感器发展蓝皮书》此前资料显示，我国力传感器（以压力传感器为主）企业约470余家，热传感器（以温度传感器为主）企业约360余家，光传感器（含图像、激光、色度、红外等传感器）约460余家，为国产传感器企业最集中的领域。

▲来源：《中国传感器发展蓝皮书》

据《中国传感器发展蓝皮书》披露，此前我国在多个传感器领域国产化率为零。温度传感器中应用广泛的高精度RTD温度传感器，国内也基本需要靠进口。

近年来多个国产传感器领域获“0”的突破！新兴传感器领域国产取得领先优势！中国传感器快速发展！

“十四五”以来，我国日益重视智能传感器产业发展，在技术创新和产业规模上取得重大突破，产业规模已突破千亿元。

除高性能薄膜铂电阻量产取得突破外，近年来，我国在多个传感器领域取得零的突破。

温盐深(CTD)是海洋动力环境要素中最基础的环境信息, 海洋调查首先是对海水的温度、盐度随深度分布及变化的调查。所有的海洋观测监测平台都要集成和应用温盐深（CTD）传感器，相关测量仪器已普遍应用于台站, 船舶, 浮标, 潜标, 座底式、拖曳式和水下运动平台等。

在国家海洋技术中心海洋装备技术研究院院长李红志，及其带领团队努力下，2021年国家重点研发计划“海洋环境安全保障”专项“基于水下平台的系列化温盐深流浪潮测量仪产品化”项目通过考核，项目组成功研制了“OST”全系列温盐深测量仪，系列化自主温盐深传感器部件国产化率达到100%，处于国内领先、国际先进水平，实现我国海洋传感器领域零的突破，填补了我国传感器领域的一项空白。

今年7月份，中国科学院合肥物质科学研究院智能机械研究所研制出了国内首台深海质谱仪并在南海某海域成功完成多次海试。该工作填补了国内在深海质谱仪研制领域的空白，为我国深海、深渊探测战略提供更多技术支持和保障，同时为后续寻找海底油气及矿产资源，探究生命起源和早期演化以及研究全球气候变化等奠定了原位质谱探测基础。相关情况参看《中国科学院这个国产传感器仪器获重大突破！》

除尖端传感器技术的突破外，在传感器应用领域，我国传感器企业亦在一些新兴传感器赛道取得领先优势。

具备大规模应用需求的典型新兴传感器领域，譬如车载激光雷达——被誉为汽车自动驾驶中最关键的传感器，中国厂商在过去的一年中，取得了全球市场领先地位。

据知名市场咨询机构Yole的《LiDAR for Automotive 2023》报告显示，2022年，禾赛以近50%的市场份额连续两年稳居全球车载激光雷达总营收榜首，并且其市场份额从2021年的42%进一步扩大至47%。图达通则依靠蔚来汽车的持续出货，以15%的市场份额夺得第二名，法雷奥、速腾聚创分别以13%、9%的市场份额位列第三、第四。

禾赛科技、图达通、速腾聚创、华为、大疆览沃等国产激光雷达厂商，都是全球车载激光雷达市场中重要的参与者，市场份额排名前列。这不仅因为中国拥有庞大的汽车市场，更基于国产激光雷达厂商优秀的技术实力。

▲来源：Yole，激光雷达老炮儿

在全球CMOS图像传感器市场中，国产传感器厂商韦尔股份旗下豪威科技（Omnivision）、格科微（Galaxycore）、思特威（Smartsens）分别以11%、4%、2%的份额在全球市场中占据一席之地。

▲来源：Yole

此外，同属于温度传感器的红外传感器领域，高德红外、海康威视、睿创微纳、大立科技等国产传感器厂商均取得不错的市场份额，并且掌握了非制冷红外探测器芯片等全产业链核心技术。

结语

随着近年来我国对传感器产业的日益重视，国产传感器取得快速发展。

但是，传感器又是一个细分赛道众多，各领域壁垒极高的特殊产业，我国在激光雷达、图像传感器以及一些MEMS智能传感器上，取得较快的发展，同时建立了多条MEMS传感器芯片产线等关键共性技术基础设施。

在传统传感器领域，尤其是工业、医疗等高精度传感器领域，我国传感器产业仍进展缓慢，亟需重视。

薄膜铂金电阻作为高精度温度传感器，在工业、汽车、医疗、航空航天等领域具有关键作用，然而多年来我国高精度薄膜铂金电阻量产困难重重。

未来，一个个传感器卡脖子技术难点被突破，我们将能看到更多国产高科技发挥重要作用。未来可期！

审核编辑 黄宇