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国外的传感器是如何发展的所有国民经济的每一个角落

时间:2022-03-15 21:34   来源:TechWeb   作者:许一诺   阅读量:11596      

大而不强的度量计

国外的传感器是如何发展的所有国民经济的每一个角落

传感器,是中国制造大而不强的最适合的度量计它以近3万种的类别,可以覆盖所有产业,所有国民经济的每一个角落它可以精确地衡量出压力,温度,浓度,也同样可以精确地记载了中国制造的软肋在手机射频传感器领域,几乎都是美国博通,Qorvo的天下,在工业测量,则是博世,霍尼韦尔的地盘在MEMS压力传感器,博世独占天下20%中国则在少量的传感器领域,如消费者传感器:有歌尔,瑞声从美国楼氏抢得耳机用MEMS麦克风芯片的部分天地在绝大部分工业领域的高端场合,基本都是沦陷作为材料,芯片,电路,工艺等各种弱项的乘积,传感器的劣势或许并不意外作为集机械,光,电于一体的传感器,可能是基础零部件领域最弱势的一个行业

传感器是一个极其特殊的行业它的产值低,中国市场有1800亿人民币的产值,但却有无数种类,塞满每个角落这让投资者容易望而却步它的原理透明,但工艺却非常复杂,是制造业中少见的带有手艺气息的工业品,技术诀窍都是深藏在工艺之中

那么,国外的传感器是如何发展的。

传感器强国主要有美国,日本,德国,英国,瑞士,也有散落在欧洲的一些国家细究起来,主要是四种战术,将一个不起眼,不入眼,不声张的行业,整得风生水起

八爪鱼八爪鱼,多条触角钻下去

很多传感器厂家,采用了集团跟随的战略,与更大体量的仪表或者电子公司相结合反过来说,一些工业巨头的集团发展策略,对传感器采用了明显的品牌矩阵布局它通过多品牌,多产品在不同领域交叉组合,从而形成了一种八爪章鱼术

先说说美国电子测试工具公司福禄克Fluke它是从丹纳赫集团分离出来,而丹纳赫也是一个并购狂人,在自动化,测量等领域有四十多个品牌,真是一个多子多孙的家庭它以两个亮点取胜,一是丹纳赫的精益生产极有章法,可以说是日本丰田汽车最好的学生,另外一个则是它在2019年,为GE贡献了百年历史上第一个非GE内部提拔的CEO人选有吞有吐,福禄克就是它撇出来的小巨人,2020年收入14亿美元,旗下有十个品牌它将传感器跟测试工具紧密结合,形成了工业现场几乎离不开的各种手持测量仪表

图1 福禄克八爪章鱼术

即使如此,福禄克也还是美国福迪威Fortive旗下的一个章鱼头而已Fortive在2016年与丹纳赫集团分开,目前销售收入也有62亿美元

一层控制一层,多个触角伸展在不同的行业亦军亦民,亦横亦纵,亦整机亦零部件,美国制造业呈现了一种独特的形态,来控制工业食物链通过集团化优势和多元化触角,就像是一只八爪章鱼,确保即使是在细分市场上只有几千万收入的子品牌依然能够生存美国仪表厂商与传感器厂商之间,往往采用手心,手背的合体关系,传感器既可以为其他品牌供货,也可以同时确保自己在仪器仪表的核心竞争力

八爪章鱼采用了两层供应链的防控方式既有第一控链,如仪表:它能控制测量的入口,而且产值容易做大,又有第二控链,如传感器作为防守链量大面广但体量甚小的传感器,在美国八爪章鱼的护卫方式下,获得了稳定的增长一个中心,八面玲珑八爪章鱼战术撑起了金字塔尖相对狭小的市场

全球仪表收入排名Top10以内的美国阿美泰克,2021财年收入52亿美元,下面有十多个仪表与传感器品牌其中的温度,压力,燃油,液位等传感器,可以用在商业航空,军事,工业领域几乎所有的飞机发动机都会使用它的传感器它专门有一个传感器,测试与校准部门STC从这个部门的名字可以看出来,传感器首当其冲,但是,它跟测试等其它业务缠绕在一起而这个部门,不过是阿美特克电子仪器集团的一部分同样,它还有一个部门是测量与动力部门MPS,同样有传感器业务与之相匹配

识别这样公司的业务逻辑,有时候是艰难的它在去年分别完成了四笔收购,跟液位控制,软件人机界面和机器人自动化相关,而2021年底收购的英国Alphasense,则是面向空气质量传感器Alphasense其实很小,年销售额只有2亿人民币可是,这可是全球第二大电化学传感器德国人喜欢隐形冠军的说法,其实很多传感器公司就是微型冠军,年收入在5亿元人民币之下它们像是石头缝隙里面尖锐的牙齿,在确定的应用场景之下,它们独一无二这就是传感器令人惊叹的生态当然,它现在需要卖身给大的仪表厂家,这就是传感器的生存之道吧全球第一的英国电化学传感器City,也委身于工业巨头霍尼韦尔从而造就了传感器领域的八角章鱼术这四个来自美国,加拿大,德国和英国的公司,分别被并入到机电一体化集团和和电子工业集团可以看出,仪表集团也都是在世界版图里面找猎物,全球视野的收购实际上,对于传感器众多偏门的小企业,全球化布局是最值得推荐的商业逻辑

顺便说一句,这样的公司往往也都是国防军工的重度供应商中国最近制裁的两家公司洛马和雷神,都是离不开阿美特克的

同样全球最大的仪表公司美国赛默飞集团,则掌控了能有上百个品牌国内任何一家高校,或者任何一家医药实验室,恐怕都不会看不到赛默飞的分析仪器这需要多么复杂的管理,才能把如此众多的文化,产品,领域,结合在一起这种集团化的八角章鱼,把一条条触手,牢牢地把握工业,科学的每一个领域

糖葫芦串糖葫芦串,从头到尾串起来

由于传感器体量太小,而且深藏在仪表或者设备的内部,它很难了解工厂用户的需求,它自身的影响力也是微不足道那就像是100页合同里面的一条备注,或者是名人画卷里的一个印渍而已传感器是一个前不着村,后不着店的行业它前面需要依靠芯片,材料,电子信号板的突破,后面则需要依靠仪表,工程集成商,最后才能到达用户它自己的力量,是孤单无助的

在这种情况下,面向终端用户的设备集成商,或者工程商,就起到了串联的作用既做仪表,又做传感器,就是一条路径

在高端的科学仪器,国外大企业虽然能够在高利润,但体量小回报少的领域长期耕耘比如英国仪表巨头思百吉Spectris旗下的仕富梅Servomex,在高纯氧分析这样的细分领域就可以死磕下去现在它独大了,安心地躺平赚钱做这种行业,还真要心平气定但是前后一体化的糖葫芦串,给了传感器休养生息的机会

仪表跟传感器的关系最为明显,因为糖葫芦串最容易串起来重庆川仪是国家三大三小唯一幸存的一家还能打的国营仪表公司在化工压力仪表方面是国内的领跑者,它也在建立自己的传感器和芯片基地,就是向前端开拓通过仪表作为采购方的优势,扶持传感器的发展HP,佳能的MEMS传感器为什么二十年来一直处于全球Top20的位置尽管并非是炙手可热的手机传感器的提供商,但是它们的喷墨打印机,采用了自家的MEMS传感器这种一体化发展的需要,也确保了这些品牌在MEMS传感器的全球市场位置

糖葫芦串的要义,就是上下腾挪,寻找产业链上的邻居武汉敢为的红外传感器最近两年发展很快,跟早期在气体池的积累大有关系气体池是红外传感器三大关键部件之一,加上光源和检测器,三个一结合就可以制造出红外传感器把某个零部件做精做透,后续就有机会这就像造车,要么先东拼西凑攒个车mdash,mdash,就像吉利说的汽车就是一个沙发加上四个轮子,或者现在的电动车是一个大号手机躺在四个轮子上通过整车占领市场后,再来造发动机或者就是自己造发动机,做好之后,再往整车靠或者向下串,或者向上串在产业链条上,串来串去,传感器这棵树就活了敢为就是先小后大的串串模式而在气体分析独有建树的青岛崂应环境公司,则反过来串串投资两亿盖厂房生产用量极小的传感器只有掌握上游源头,才能在成本可控,技术可控

在高保真耳机代工品牌一枝独秀的歌尔,在2020年销售收入达到了近600亿看上去不错,但是它的前五名客户的销售额占比达到了80%,尤其是排名第一的大客户,将近50%是的,就是苹果耳机香甜的苹果,人人喜欢它,危险的苹果,人人害怕它欧菲光借助于收购索尼电子的镜头和传感器技术,一举将手机镜头模组打入苹果供应链三年时间,在2019年欧菲光的手机镜头模组的出货量问鼎行业第一,2020年总收入也逼近500亿,跟歌尔是一个体量但在2021年3月,被苹果踢出供应链之后,身价一落千丈2021年收入应该不会超过250亿,但亏损却预计为27个亿欧菲光,成为都亏光从人造小太阳到日薄西山,这种局面难免让供应链上的众生人人自危寒蝉效应既出,歌尔作为苹果的第一贴身带刀侍卫,也应该早已明了这种危险的依赖这也是歌尔一直寻求旗下的MEMS传感器子公司分拆出去的一个重要原因它在2017年成立了歌尔微公司,主要做MEMS传感器,2020年收入为13亿,能排到全球第6的位置独立出去,一方面是躲避风险,好兔三窟,另一方面也是借助当下MEMS传感器的好浪头,或许再次杀进科创板有意思的是,歌尔微的分拆也是一波三折,它的业务范畴也在变化,体现了对市场风向的微妙把握最早歌尔微的业务是MEMS 麦克风,MEMS传感器,微系统模组,而最新的口径,已经调整为MEMS器件及微系统模组研制,反而去掉了传感器,直接向半导体粘上去背后总是有小聪明无数的高人实际上,MEMS传感器来势汹涌,借助于半导体题材,在资本市场率先为传感器叩开大门专门做MEMS传感器的敏芯,2021年收入为3亿元人民币,已经成功上市这给很多传感器厂家带来新的热望,但这种单打独斗的模式,也将是一个漫长的苦旅

从歌尔耳机,重庆川仪,向前拆分出传感器的方式来看,这种糖葫芦串的模式,对于当下的中国传感器发展,不失为一种直接借鉴的方式河南汉威则更加前行一步,通过工程应用项目,来反哺传感器它以工程应用做大市场,反向带动传感器基础研究整体收入20多亿人民币,传感器也不过一两亿的收入,但这两种收入都是关键性的一个决定了体量和养分,一个决定了核心价值只有有了大体量的养分,才能在电化学传感器赛场上,逐渐取代全球第一和第二品牌的City和AlphaSense这就是糖葫芦串的价值吧有了更大的体量和传感器能力,打通技术,产品到市场,下一步才能走到八爪鱼道路,横向扩张

当然,企业的体量也不能太大像海康威视这样收入800多亿的巨无霸,赚钱太容易传感器反而无足轻重尽管它在视觉相机有一定的发展,都是硬件收入而已它离挑战美国康耐视和日本基恩士方面,还差得太远太远在它的八大创新业务中,智能家居的萤石网络和海康机器人甚至打算走上上市的道路,但没有什么含金量,不过是背靠大山的中国卷而已资本的诱惑,不太容得下这样追逐体量的公司,弯下身来为传感器花费巨资研发却只有小不点的营收业绩,或许可以相信海康威视,但传感器这种高精尖的奇葩产品则很难依赖上

车辐条车辐条,一根轴心多肩挑

要是没有了大集团在背后的依托,独立的传感器厂家该如何生存呢像博世这样财大气粗的传感器厂家,看上去是独立的但博世作为全球第一大汽车零部件厂商,和消费者电子传感器厂家,早已在汽车,手机,家电有着广泛的布局,芯片,传感器和电子零部件的一体化优势这依然是糖葫芦串模式的尽兴表演,淋漓尽致分析这样的公司,不能不看到这背后强大的协同效应霍尼韦尔在工业流程自动化领域的霸主地位,也给它旗下的传感器带来了很多的荫庇当然西门子是个例外这个自动化巨头,似乎一直吃不透传感器的精髓虽然有传感器与通讯部部门,但通讯能力强,传感器业务则一直萎靡不振与此相关的是,它在仪表也像是打了瞌睡传感器不行,仪表也别想好,分析仪器也心不在焉西门子还真是中了一个魔咒它在流程行业雄心勃勃的最后一次打击,就是流程自动化部门前两年被并入了数字化工厂,原来中国区两个太子之争,也以流程行业败给离散制造而终与芯片,传感器无源,西门子或许也是有着历史根基的当年西门子的半导体业务部门,也是独树一帜1999年分拆了出去,于是成就了当前英飞凌芯片与传感器的英名

最新的一个西门子放弃传感器的例子,是它在2020年7月,将瑞士富巴HUBA,出售给了智路资本智路资本是中国制造业资本的传奇,它近期出资14亿美元收购韩国芯片厂商美格纳,中国台湾日月光封测的大陆工厂,甚至接手紫光集团,都呈现了回肠荡气的格局对于中国制造的未来何处去,智路资产管理公司表现得如此具有前瞻性和定力收购瑞士富巴是一个很好的牌局它专注于压力测量技术的传感器芯片和传感器2019财年收入也有7亿元人民币当然,留在智路资本手里也只是过渡,找一个合适的仪表下家,对未来的富巴是一个更好的发展

德国西克光电Sick,作为一个非常独立传感器业务的公司,给出了一条明晰的答案德国是传感器强国,有多如牛毛的传感器厂家,大部分都是家族企业,或者就是乡镇企业德国隐形冠军,微型冠军,很多都是乡镇企业不知道为什么乡镇企业,如果换成家族企业,似乎立刻就变得历史浩荡,金粉铺身

德国的西克传感器公司在2020年的收入为120亿人民币它面对的行业,是如此广泛,以至于在不同的工厂,不同的机器,不同的物流仓储空间,都会看到它的身影西克的产品线应该是流程,工厂和物流自动化里面最全的传感器,如果它再跟德国的恩德斯豪斯E+H的仪表结合起来,基本就能凑成全套了

这意味着,一个传感器公司,一定需要覆盖多个行业,才能分摊基础研发成本这要求对各个行业都有认识,其实也是最难的但这正是很多小的传感器公司瑞士奇石乐公司,也是独门心思只做传感器,2021年收入达到28亿元人民币在汽车行业的动力性测试台,动力总成,轮胎测试等都离不开它的精确测量实际上它有70%的收入来自汽车行业与此同时,在航天,工业领域,都有它的尖端传感器它在机床领域的高端传感器,几乎无人可以替代六维力度的压电式传感器,用于机床切削力测试,一套需要六十万元切削力不是标配 极少数会用但这就是传感器强劲实力的象征通过在不同领域,找到了似是而非的多种应用场景,奇石乐才能单单以传感器的业务,而滋润地活下来

传感器这种向极限求生存的产业形态,呈现了一种与众不同的微批量不经济 的产品现象许多产品只能用在很特殊的场合,但依然会有公司去研制它这么小的量,投入研发肯定不划算那么奇石乐等公司,为什么会开发出这种产品,它的收入能够补偿研发投入吗

这是一种向底层技术纵深的技术向心力现象对于奇石乐而言,无论是枪管爆炸压力,还是发动机缸体燃烧压力,或者是机床切削力,这些都是基于压电技术的延展应用奇石乐传感器,正是通过一根轴心多根辐条的方式,突破底层技术,向周边进行扇形辐射,从而解决 微批量不经济 的现象它可以从很小批量的传感器,稍加改动,切换到量大的传感器天津宜科的高精度激光位移传感器,正是因为可以在汽车,物流等多种不同的场合,进而找到了有力的发展空间,一路向上

这是一种横穿赛道的能力传感器厂家要想活下来,就要学会这一点

小记:阵型组织,不可落后

传感器的发展,目前看主要是三种模式在发挥作用大户人家,搞得是八爪鱼模式的巨无霸集团,或者是糖葫芦串的模式,向一个行业的上下游纵深拓展,还有就是车辐条模式,利用同心技术覆盖多个行业这是独具特色的领头羊企业,已经证明了这些模式是破解传感器独有产业堡垒的利器而国内很多传感器,依然是在单个行业,单打独斗的拼杀从国家振传感器的角度,也需要重新思考各种打法的组合

林雪萍:北京联讯动力咨询有限公司总经理,天津大学精仪学院兼职教授

IT之家9月2日消息今晚富士影像举办了XSUMMITCHINA2021新品发布会。本次发布会首个重磅产品为GFX50SII无反中画幅相机。这款产品搭载5140万像素CMOS传感器,尺寸48mmx39mm,接受光线的单个像素面积是全画幅传感器的约7倍。

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