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省市区三级国资联手,郑州崛起智能传感器产业高地

省市区三级国资联手,郑州崛起智能传感器产业高地

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郑州高新区已集聚传感器相关企业3011家,现有高新技术企业中有600余家与传感器产业相关,占全区高企总量的 51%。


11月7日,2023世界传感器大会在郑州落下帷幕,连续五届举办国内最高规格的传感器大会,郑州发展智能传感器产业的决心,引发了业界关注。年300亿的传感器产业基础,出现了汉威科技等传感器细分领域龙头企业,面对MEMS步入蓬勃发展的产业快车道,这座中部城市如何从人才、资金、政策层面突破瓶颈,实现领跑?如何凭借下游仪器仪表制造和智慧物联解决方案的优势,向上抓住智能传感器爆发的风口?郑州从政府到产业端,都积极参与了解题人的角色。

MEMS的战国时代
说到智能传感器,就不得不提MEMS。
MEMS是微机电系统Micro Electro Mechanical System的简称。在赛迪顾问副总裁李珂看来,传感器是半导体产业的分支,传感器的发展迭代与集成电路几乎同步。在业界,MEMS被认为是使用类似于用于集成电路制造的微型器件,与经典的集成电路相比,MEMS传感器是机电系统直接与现实世界的互动,常见的应用包括加速度计、陀螺仪、麦克风、压力传感器、振荡器、能源收集器和射频滤波器等。

郑州高新智能传感器产业基地

根据摩尔定律,集成电路上可以容纳的晶体管数目大约每经过18~24个月便会增加一倍。MEMS传感器的典型特征就是微型化、集成化、智能化,其集成化发展有如摩尔定律。随着各类设备智能化程度不断提升,搭载的传感器数量也逐渐增加,在单一芯片上集成多个不同类型、不同功能的传感器,以及滤波器、控制器、执行器、通信单元等,通过多传感器的融合与协同,可以实现多参数的同时监测,提升信号识别与收集效果,提高设备集成化程度,节约内部空间。

根据赛迪顾问在2023世界传感器大会上发布的全球传感器产业趋势白皮书,2022年全球传感器市场规模达到1792.4亿美元,其中智能传感器市场规模达472.6亿美元,占传感器总市场规模的26.4%,到2025年,全球智能传感器的份额会达到整个传感器产业的1/3,行业进入蓬勃发展的快车道。有专家评价,现在正处于MEMS的战国时代。

资本知识密集的阻碍
MEMS产业分为研发设计、生产制造(中试、量产和封装、测试)、系统集成应用三个层面,就全产业链概念来说,还包括材料和设备。上游研发设计主要集中在北京、上海等地的高校、科研院所和研发中试平台,多数企业都是和这些机构合作研发设计MEMS产品。据赛迪早先关于MEMS制造的白皮书,中国MEMS产业规模和资源主要集中在东部沿海地区,华东地区IC基础较好,MEMS产业资源集聚,产业环境优越,区位优势明显,整体实力较强。
MEMS技术是一种典型的多学科交叉的前沿性研究领域,几乎涉及到自然及工程科学的所有领域。学科深度交叉融合的特点决定了 MEMS 技术的人才门槛、资金门槛、技术门槛均较高,很多企业依然会对此望而却步,权衡投入产出是否值得。
广州奥松电子股份有限公司副总裁陈新准在2023世界传感器大会上说,“奥松电子有一半是技术研发工程师,研发投入占比非常高。”他表示,MEMS是一个知识密集型、跨学科的产业,开发一款新的MEMS智能传感器,研发难度较大,从研发到推向市场,量产周期长,成本很高,能沉得住气承担起如此重任的民营企业较少,这就是为什么国内大多数MEMS 生产线是国企或央企建设的。
郑州高新产业投资集团副总经理罗永嘉告诉36氪河南,国内较为成熟的传感园区都十分依赖于园区的中试线,如上海嘉定传感器产业园,“超越摩尔”的MEMS中试线的建立,为上海智能传感器产业打好了基础,从中试线孵化的上市公司已经有2家。苏州纳米城借助于MEMSRIGHT中试线,孵化了如敏芯微、中微等上市公司,聚集了大量的传感器上下游企业,极大促进了产业的发展。据统计,近年来国内已建成11家 MEMS 中试平台,正在建设的有4 家,其中苏州纳米所是目前国内最成功的 MEMS运营平台,技术成熟、运营经验丰富,具有成熟案例供借鉴。

三级国资联手建MEMS中试线

电子信息产业是河南的战略支撑产业,智能传感器更是重点培育的新兴产业和重点产业链。
论产业实力,郑州在智能传感器及终端的研发和产业化方面已处于全国上游水平,形成了气体、气象、农业、电力(网)、环境检测等多门类传感器产业链及批量生产能力,但是,整体呈现出大而不强的态势。究其原因,是因为省内企业技术更新落后于长三角同行,人才和资金投入成为短板。
风口已来,经过对国内MEMS产业发展现状的审慎考察和论证,郑州开始破解困局,高标准建设的郑州高新智能传感器产业基地,或成为突围关键。
郑州高新智能传感器产业基地
据河南省公布的《2023年河南省重点建设项目名单》,“郑州高新智能传感器产业基地项目”总建筑面积约6万平方米,主要建设河南省智能传感器MEMS研发中试平台所需物理空间,包括测试楼、主厂房、动力中心、危废品库、硅烷站、氢气站、化学品库及配套用房、设施。罗永嘉也是郑州高新智能传感器产业基地项目负责人,他告诉36氪河南,MEMS中试平台的诞生经过了长时间的论证。2022年8月,由省、市、区三级国资平台共同成立了合资公司,郑州高新区国资平台郑州高新产业投资集团成为股东之一;2022年9月至11月,由国内知名专家领衔进行了可行性研究评审论证;2022年12月组织召开了平台项目建设运营团队选聘会,展开商务意向谈判。国家智能传感器创新中心、中科院苏州纳米所、郑州大学、信大研究院、郑州计量院等单位愿意为MEMS中试平台的建设提供设计、建设、咨询等服务。河南省智能传感器中试基地已经获得省级中试基地授牌。
结合项目定位,平台以科研、公益性质为核心,兼顾产业化培育需求等。中试基地将深入MEMS传感器的核心技术,为企业和院校提供传感器设计与流片验证、传感芯片封装流片验证、敏感材料研发、半导体设备量产、传感器工艺研发、传感器行业标准制定、定制化算法开发及行业趋势方向研究等多项技术服务,为MEMS技术研发、分析、验证、迭代以及技术产品化提供空间和设备支持,降低企业经营研发生产成本。
迈向千亿级智能传感产业集群
郑州高新智能传感器产业基地坐落在中国(郑州)智能传感谷,由郑州(国家)高新技术产业开发区负责建设。郑州高新区是河南传感器产业的核心支撑区。如何迈向更具竞争力的千亿级智能传感器产业高地?高新智能传感器产业基地的建设,有望为该区域向上突围找到自己的路。
据统计,郑州高新区已集聚传感器相关企业3011家,现有高新技术企业中有600余家与传感器产业相关,占全区高企总量的 51%,奠定了高新区传感器未来发展的基础。从产业分布来看,主要集中于中游,传感器、仪器仪表生产企业总数为1818 家,占传感器产业相关企业的60.04%。在2022年工信部赛迪研究院全国十大传感器园区排名中,郑州高新区位列第四,中部地区排名第一。
产业竞争的核心是人才的竞争。在罗永嘉看来,高层次人才的本地化是检验产业竞争力的核心指标。也就是说,一个区域不仅需要吸引和培养高层次人才的能力,还要能留住高层次人才,让人才在产业链企业和科研院所之间合理流动。
无疑,郑州高新智能传感器产业基地将填补中西部地区 MEMS中试平台的空白,助力郑州高新区成为中西部地区MEMS高层次人才(团队)的集聚高地。
根据规划,MEMS中试平台建成之后,一是结合本地企业需求,着力于扶持中小企业技术的研发验证,科技企业培育孵化,积累技术人才;二是借鉴上海、苏州成功经验,加强科研院所合作,依托高校、科研院成立新型研发机构建设平台,支持郑州大学建设微电子学院,加强高层次人才引进的同时,注重本地人才的培养。

展望未来,郑州高新区管委会主任郭程明介绍,经过3年建设,项目基地计划引进培育10家龙头企业,约100家上下游企业,约500家关联企业,壮大传感器及关联企业规模,取得约100项科研成果,掌握10~20项关键技术,支持建设国家级智能传感器创新中心,建成中西部一流的平台,发展水平迈入全国先进行列。

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