新能源汽車、工業(yè)自動(dòng)化、醫(yī)療、環(huán)保、能源等領(lǐng)域智能化、 數(shù)字化需求的持續(xù)帶動(dòng)下，全球智能傳感器市場規(guī)模保持穩(wěn)步增長。全球智能傳感器市場由2019年的320.1億美元增長到2023年 的472.1億美元，年復(fù)合增長率近10%。預(yù)計(jì)2024年全球智能傳感器規(guī)模將達(dá)到520.4億美元，同比增長10.23%。

當(dāng)前，美國、日本、德國及中國合計(jì)占據(jù)全球傳感器超70%的市場份額，市場仍舊由歐美日 主導(dǎo)，全球龍頭企業(yè)如愛默生、西門子、博世、意法半導(dǎo)體、霍尼韋爾等跨國公司占據(jù)約 60%的國內(nèi)市場份額。且越在高端的智能傳感器領(lǐng)域，美國企業(yè)所占比例越多，以航空傳感 器為例，據(jù)航空產(chǎn)業(yè)網(wǎng)2023年發(fā)布《航空傳感器市場專題報(bào)告》顯示，全球航空傳感器企業(yè) 約150家，從地理分布看，美國航空傳感器企業(yè)數(shù)量最多，全球占比達(dá)到7成以上；其次是英國、法國、德國等國家。

       一、全球智能傳感器規(guī)模發(fā)展情況

      1.美國 

20世紀(jì)80年代，美國就宣稱世界已經(jīng)進(jìn)入了傳感器時(shí)代，并成立 了國家技術(shù)小組（BGT），幫助政府組織和領(lǐng)導(dǎo)大公司、國有企 業(yè)和機(jī)構(gòu)傳感器技術(shù)發(fā)展。美國遵循先軍工后民用、先改進(jìn)后普 及的發(fā)展模式，重視傳感器功能材料研究、傳感器技術(shù)創(chuàng)新以及 工藝研究，推進(jìn)傳感器技術(shù)發(fā)展。在保護(hù)美國武器系統(tǒng)質(zhì)量優(yōu)勢 的關(guān)鍵技術(shù)中，有八項(xiàng)是被動(dòng)傳感器。2000年，美國空軍列舉 了15項(xiàng)有助于提高21世紀(jì)空軍能力的關(guān)鍵技術(shù)，其中傳感器技術(shù)排名第二。 

2004年美國國家科學(xué)基金會(huì)發(fā)布《傳感器革命》，每年度財(cái)政撥 款69億美元用于傳感器基礎(chǔ)技術(shù)與應(yīng)用研究，2022年美國國家 科學(xué)和技術(shù)委員會(huì)（NSTC）量子信息科學(xué)小組委員會(huì)（SCQIS）發(fā)布 了名為《將量子傳感器付諸實(shí)踐》的報(bào)告。2022年、2024年美 國發(fā)布《關(guān)鍵和新興技術(shù)清單》把傳感器數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)融合列 為重要項(xiàng)目，同時(shí)，美國依托國家創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)框架下的制造業(yè)創(chuàng)新 研究院，推動(dòng)工業(yè)智能傳感器、可穿戴傳感器、醫(yī)療傳感器、成像傳感器等新型傳感器的應(yīng)用研究，美國擁有大批優(yōu)秀的MEMS 傳感器公司，如德州儀器（TI）、模擬器件（ADI）、飛思卡 爾、樓氏電子（Knowles）、SiTime、惠普、IMT、SiliconMi- crostructures（SMI）、GEInfrastructureSensing等，此外，大部分半導(dǎo)體制造公司同時(shí)具有MEMS生產(chǎn)加工的業(yè)務(wù)。

2024年，美國公布的《關(guān)鍵和新興技術(shù)清單》涉及智能傳感器相 關(guān)技術(shù)有傳感器處理和數(shù)據(jù)融合、微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS）和納機(jī) 電系統(tǒng)（NEMS）等超20項(xiàng)。2024年，美國國防部官網(wǎng)公布了 《2024財(cái)年投資戰(zhàn)略》，其（SBIC）關(guān)鍵技術(shù)計(jì)劃的12項(xiàng)優(yōu)先 發(fā)展技術(shù)中有傳感器硬件（集成傳感和網(wǎng)絡(luò)），組裝、測試和封 裝（微電子）、材料（微電子），量子傳感（量子科學(xué)）等4項(xiàng)與智能傳感器相關(guān)的關(guān)鍵技術(shù)。

      2.歐洲 

歐洲是全球傳感器行業(yè)的重要基地，技術(shù)研發(fā)與產(chǎn)品創(chuàng)新能力居于世界領(lǐng)先地位。80年代 初，歐洲多國相繼確立加速傳感器技術(shù)發(fā)展的方針，將傳感器技術(shù)視為涉及科技進(jìn)步、經(jīng) 濟(jì)發(fā)展和國家安全的關(guān)鍵技術(shù)。2021年，歐洲國防基金安排預(yù)算1900萬歐元，將具有競爭 關(guān)系的10家公司組成利益共同體，共同攻關(guān)下一代紅外傳感器。2023年，歐盟委員會(huì)在《歐盟芯片法案》批準(zhǔn)了“歐洲共同利益重要項(xiàng)目”’，將提供高達(dá)81億歐元投向56家關(guān)鍵公司（包括博世、意法半導(dǎo)體、英飛凌、歐司朗等20家傳感器巨頭）。 

2024年，受歐盟“地平線歐洲”（HorizonEurope）資助，歐盟9國（挪威、德國、愛爾蘭、羅 馬尼亞、意大利、荷蘭、英國和法國）研究團(tuán)隊(duì)將進(jìn)行一項(xiàng)名為“COMPAS”的研究計(jì)劃。該計(jì) 劃旨在開發(fā)一種緊湊、低成本且超敏感的光子集成電路（PIC）傳感平臺，以助于提升歐洲 在全球半導(dǎo)體和光子技術(shù)領(lǐng)域的競爭力。在傳感器應(yīng)用研究方面，歐盟利用未來工廠、機(jī)器 人等大型公私合作關(guān)系計(jì)劃以及應(yīng)對社會(huì)挑戰(zhàn)戰(zhàn)略領(lǐng)域下的相關(guān)醫(yī)療設(shè)備和護(hù)理機(jī)器人計(jì) 劃，推動(dòng)工業(yè)智能傳感器，醫(yī)療傳感器，觸覺、視覺、嗅覺、聽覺傳感器，生物傳感器，化學(xué)傳感器等新型傳感器的應(yīng)用研究。

      3.德國 

德國作為微機(jī)電系統(tǒng)和傳感器的領(lǐng)先者，早在2006年，德國首次發(fā)布的《德國高技術(shù)戰(zhàn) 略》中，就將微系統(tǒng)、納米技術(shù)等列為17個(gè)現(xiàn)代技術(shù)創(chuàng)新范圍，并投入了大量資金和精 力，以保持其國際領(lǐng)先地位。2015年，德國發(fā)布工業(yè)4.0戰(zhàn)略，將加速度傳感器、電子羅 盤、氣壓傳感器等定義為信息物理系統(tǒng)的核心組件。2018年9月，德國聯(lián)邦內(nèi)閣通過《高 技術(shù)戰(zhàn)略2025》，確定了德國未來研究與創(chuàng)新資助三大行動(dòng)領(lǐng)域共12項(xiàng)使命，內(nèi)容包含將 發(fā)展微電子、通信系統(tǒng)、材料、量子技術(shù)、現(xiàn)代生命科學(xué)和航空航天研究作為加強(qiáng)德國未

來能力的重點(diǎn)任務(wù)。 

發(fā)展舉措上，德國視軍用傳感器為優(yōu)先發(fā)展技術(shù)。德國智能傳感器充分發(fā)揮了老牌工業(yè)強(qiáng)國 的固有優(yōu)勢，整合制造商自有品牌聲譽(yù)和技術(shù)研發(fā)、質(zhì)量管理方面優(yōu)勢，顯著提升產(chǎn)品市場 競爭力。同時(shí)注意原材料成本的節(jié)約，以及人力資本的投入，以保持產(chǎn)品技術(shù)上的領(lǐng)先。德 國產(chǎn)生了博世、西門子、WIKA公司、愛普科斯公司、倍加福公司、巴魯夫公司以及英飛凌公司等系列著名傳感器企業(yè)。

      4.日本 

日本傳感器產(chǎn)業(yè)側(cè)重實(shí)用化和商品化，走的是先普及后提高，由引進(jìn)、消化、仿制到自行改 進(jìn)設(shè)計(jì)創(chuàng)新的路子。1979年，日本在《對今后十年值得注意的技術(shù)》中將傳感器列為首 位。90年代，日本科學(xué)技術(shù)廳制定了包含70個(gè)重點(diǎn)課題的科研項(xiàng)目，其中有18項(xiàng)與傳感器 技術(shù)密切相關(guān)。2013年，日本發(fā)布《打造全世界最先進(jìn)的IT國家宣言》，提出2020年前利 用傳感器對日本20%的重要基礎(chǔ)設(shè)施及老化基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行檢測和維修、對醫(yī)療護(hù)理及生活 救助服務(wù)的相關(guān)傳感器技術(shù)及機(jī)器人技術(shù)等進(jìn)行開發(fā)驗(yàn)證與商用化等目標(biāo)。2022年，日本 與英國宣布合作開發(fā)戰(zhàn)機(jī)用的傳感器技術(shù)。2024年，日本電子信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)半導(dǎo)體分 會(huì)向政府提交“強(qiáng)化國際競爭力的日本半導(dǎo)體戰(zhàn)略”建言，加大存儲器、傳感器及相關(guān)制造 設(shè)備和材料的支持力度。日本主要傳感器企業(yè)有電裝DENSO、歐姆龍、佳能、旭化成、基 恩士、橫河電機(jī)、村田、安川電機(jī)等，在汽車用MEMS、機(jī)器人用MEMS領(lǐng)域具有全球領(lǐng)先地位。

      5.中國 

我國傳感器產(chǎn)業(yè)起步于上世紀(jì)五十年代。1986年，“七五”計(jì)劃將傳感器技術(shù)列入國家重點(diǎn)攻 關(guān)項(xiàng)目，開啟了國產(chǎn)傳感器的實(shí)質(zhì)性研發(fā)階段，開始了中國智能傳感器產(chǎn)業(yè)的中試化生產(chǎn)、 批量化生產(chǎn)、工程化研究、產(chǎn)業(yè)化研究以及規(guī)模化生產(chǎn)之路。1990年，由混合集成技術(shù)研制 的第一款實(shí)用智能傳感器問世，為智能傳感器的市場應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。1999年，初步建立了智能傳感器系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)體系構(gòu) 架，為行業(yè)的未來發(fā)展指明了方向。2000年，微電子機(jī)械系統(tǒng)（MEMS）技術(shù)得到大規(guī)模 應(yīng)用，為智能傳感器的發(fā)展提供了重要推動(dòng)。2010年，建立了智能傳感器標(biāo)準(zhǔn)體系架構(gòu)，促進(jìn)了國內(nèi)智能傳感器行業(yè)的持續(xù)發(fā)展。2021年， 工信部將傳感類元器件列入重點(diǎn)產(chǎn)品高端提升行動(dòng)?？萍疾繉⒅悄軅鞲衅骷{入“十四五“國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃的重點(diǎn)專項(xiàng)，每年安排財(cái)政資金支持智能傳感器關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)。

      二、全球智能傳感器技術(shù)創(chuàng)新情況

根據(jù)智慧芽專利數(shù)據(jù)，全球智能傳感器產(chǎn)業(yè)累計(jì)授權(quán)發(fā)明專利超 過165.69萬件，近五年復(fù)合增速超10%。2023年全球智能傳感器授權(quán)專利達(dá)21.41萬件，同比增長19.25%。

從全球智能傳感器產(chǎn)業(yè)累計(jì)授權(quán)發(fā)明專利的分布情況來看，中國 81.54萬件、美國33.67萬件、日本33.31萬件、韓國4.76萬件、德 國2.38萬件，前5國家授權(quán)發(fā)明專利量占全球總量比超90%，產(chǎn)業(yè)集聚效應(yīng)明顯。

從全球主要國家智能傳感器授權(quán)發(fā)明專利增長率上看，2023年中 國智能傳感器授權(quán)發(fā)明專利增速達(dá)到28.19%，近幾年年均增速增 長超25%。美國近些年智能傳感器授權(quán)發(fā)明專利也在增長，但增速 遠(yuǎn)低于中國，2023年美國同比增長率僅5.76%。日本、德國、法國等近幾年智能傳感器授權(quán)發(fā)明專利增速低于5%。

      三、全球傳感器應(yīng)用產(chǎn)品發(fā)展情況 

隨著物聯(lián)網(wǎng)萬物互聯(lián)的持續(xù)推進(jìn)，全球數(shù)字化、智能化的不斷發(fā)展，智能傳感器新場景的應(yīng)用 不斷拓展，人形機(jī)器人、商業(yè)航天、遙感測量等未來領(lǐng)域的不斷創(chuàng)新，全球智能傳感器產(chǎn)品不 斷創(chuàng)新應(yīng)用。據(jù)新加坡頂級產(chǎn)品研究和咨詢初創(chuàng)公司Twimbit《15FastestGrowingandLarg- estSensors》研究，生物傳感器、圖像傳感器、RFID傳感器、加速度計(jì)和流量傳感器是2020年至2023年全球傳感器市場規(guī)模最大前5名，僅這5大傳感器在2023年規(guī)模達(dá)到1047億美元。

距離傳感器（20.3%）、能量采集（20.1%）、新興傳感器 （18.4%）、氣味傳感器（18.1%）、層析傳感器（17.2%）等 是2020年至2023年中增長率最高的15種傳感器。2020年， 這15種高增長傳感器營收為520億美元，2023年15種高增長 傳感器營收達(dá)到790億美元，市場份額從2020年的30.74%提高到2023年的34.68%。