近年來,隨著智能家居場景概念的普及,不少消費者已經(jīng)開始享受高品質(zhì)的智慧生活。智能家電帶來的安全、舒適、便捷愈發(fā)深入人心?;仡?020年,在新冠肺炎疫情造成的百年未有之大變局的影響下,圍繞“安全、健康、智能化”的消費升級并沒有被打斷,在5G、AI、IoT不斷落地的當下,中國家庭正經(jīng)歷一場“數(shù)智化”升級,智能化場景不斷爆發(fā)。與此同時,對進入存量市場的家電企業(yè)而言,以全屋智能化的產(chǎn)品“破圈”,打造智慧生態(tài)場景已經(jīng)成為2021年的重要布局方向。
在這樣的背景下,智能家電對傳感器的應用也發(fā)生了翻天覆地的變化,不僅類型更豐富,在產(chǎn)品上的應用更廣泛,還要跟上用戶對智慧場景和產(chǎn)品升級的無限想象。

(圖片來源:慧聰網(wǎng),侵刪)
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需求持續(xù)增長,潛力逐步釋放
在智能家電中,傳感器扮演著不可或缺的角色?!峨娖鳌酚浾叻嗁Y料了解到,物體在進行信息交換過程中,首先要解決的問題就是獲取準確可靠的信息,而傳感器是獲取自然和生產(chǎn)領域中信息的主要途徑與手段。可以說,在AIoT時代,人與物、物與物之間信息的交互與聯(lián)動,都離不開傳感器這個核心部件。在由感知技術(shù)、傳輸與處理、存儲、反饋與執(zhí)行等構(gòu)成的整個智慧系統(tǒng)中,傳感器也是“數(shù)據(jù)收集與傳遞”的功能載體,傳感器的作用至關(guān)重要。

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智能家電的迅猛發(fā)展,促進了傳感器出貨量的不斷增加。1月11日,市場研究機構(gòu)IDC發(fā)布了2021年中國智能家居市場預測報告,預計智能家居市場增長勢能向碎片化設備傾斜,傳統(tǒng)家居產(chǎn)品加速向智能化轉(zhuǎn)型,如照明、家電等;智能家居生態(tài)平臺將逐漸從底層系統(tǒng)進行統(tǒng)一,實現(xiàn)多設備協(xié)同,且功耗很低。
IDC預測,2021年,智能家電市場增長速度超過30%,到2022年,85%的設備可以接入互聯(lián)平臺,15%的設備搭載物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)。智能家居市場的高速增長,令不少受訪者感覺到,中國智能家電在過去兩到三年里經(jīng)歷了從野蠻生長到調(diào)整期的重大變化。隨著市場潛力不斷釋放,對傳感器的需求也將不斷增長,并且有更高、更細致的要求。
日益龐大的市場需求將使傳感器市場規(guī)模急速擴大,從原來的數(shù)十億個擴大到數(shù)百億個,甚至數(shù)千億個。據(jù)中國信通院的數(shù)據(jù),近年來,中國傳感器市場規(guī)??焖僭鲩L,2018年達到1472億元,同比增長13.2%,并在近5年持續(xù)保持兩位數(shù)的增長率。2021年,中國傳感器市場規(guī)模將突破2000億元。
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種類豐富,家電應用各不相同
雖然需求巨大,但傳感器的應用領域卻千差萬別。在不同家電中,傳感器的應用方式也有所不同。據(jù)了解,壓力傳感器可用于水位開關(guān)或更復雜的裝置中,如智能凈水器、熱水器以及洗碗機等?;瘜W傳感器則用于凈水器中的水質(zhì)監(jiān)控,監(jiān)測參數(shù)包括渾濁度、顏色、pH值等。粉塵傳感器廣泛應用于空氣凈化器和新風系統(tǒng)。正是由于不同類型智能家電對傳感器的需求不同,造就了傳感器行業(yè)雖然規(guī)模很大,但品牌集中度不高,不同企業(yè)擅長的領域也各不相同,不同品類產(chǎn)品對傳感器的采購量也有較大差異。
以此次采訪的企業(yè)為例,森薩塔專注于壓力傳感器,盛世物聯(lián)傳感技術(shù)開發(fā)有限公司主推的產(chǎn)品則是氣體傳感器,蘇州能斯達電子科技有限公司專注于柔性壓力傳感器和觸控傳感器,鄭州煒盛電子科技有限公司則專注于氣體傳感器,深圳市敏杰電子科技有限公司側(cè)重各類溫度傳感器,成都派斯光科技主推激光粉塵傳感器、紅外粉塵傳感器以及二氧化碳傳感器等。

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由于這些傳感器在家電領域的應用各不相同,家電企業(yè)會根據(jù)不同品類選購不同的產(chǎn)品。新寶電器有關(guān)負責人表示,家電領域用到傳感器的產(chǎn)品很多,包括電熱水壺、電烤箱、面包機、咖啡機、空氣凈化器等。在他看來,傳感器將產(chǎn)品的相關(guān)信息數(shù)據(jù)化,并依據(jù)功能需求將數(shù)據(jù)功能化,使產(chǎn)品更加智能。
隨著傳感器的種類越來越多,擴大應用是傳感器發(fā)展的必然趨勢。南昌攀藤科技有限公司首席技術(shù)官(總工程師)周勇介紹稱:“攀騰科技業(yè)務集中在環(huán)境傳感器的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售,以及一部分檢測設備的定制服務。核心產(chǎn)品為PM2.5傳感器。傳感器在公司總體業(yè)務中的占比超過90%?!彼硎荆黍v科技傳感器產(chǎn)能已達到每年1000萬個,實際銷量為每年超過500萬個,主要為家電中的空氣凈化器、新風系統(tǒng)配套。此外,攀騰科技的環(huán)境傳感器也應用于空氣質(zhì)量檢測儀、戶外揚塵監(jiān)控、醫(yī)療空氣消毒機、汽車前裝空氣質(zhì)量傳感器等領域。
在周勇看來,無論小家電還是大家電,對傳感器的需求都非常旺盛。他以攀騰科技的核心產(chǎn)品為例介紹稱,PM2.5傳感器是凈化器、新風機的標配傳感器。同時,吸油煙機、空調(diào)、桌上檢測儀、吸塵器、掃地機器人等產(chǎn)品對此類傳感器的需求也在逐漸增加。此外,水濁度傳感器、氣味傳感器等,未來也會成為冰箱、洗衣機等大家電的標配。
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迎合家電升級,滿足整機企業(yè)多樣化需求
2020年12月22日,憑借“開創(chuàng)空氣產(chǎn)品新品類,給人們帶來潔凈、清新、溫潤的空氣”的突出優(yōu)點,海爾空調(diào)新物種——可以“洗空氣”的元氣機在一眾健康家電產(chǎn)品中脫穎而出,榮獲“中國家電健康之星”大獎。《電器》記者了解到,該產(chǎn)品集空調(diào)、凈化器、加濕器、清新機、消毒機、除濕機6種功能于一體,并且可以通過智能空能來調(diào)節(jié)各項參數(shù),為用戶提供適合的溫濕度。據(jù)了解,為了實現(xiàn)智能調(diào)控,空調(diào)企業(yè)通常會采用很多負溫度系數(shù)熱敏電阻作為傳感器,安裝在空調(diào)的各個部位。
除了這些,甲醛傳感器、氣體傳感器的應用范圍也越來越廣泛。新寶電器有關(guān)負責人表示,傳感器的使用必將使家電更智能,如空氣凈化器,增加了粉塵傳感器后,可以使產(chǎn)品根據(jù)環(huán)境的PM2.5指數(shù),自主選擇不同的工作模式。
對新風系統(tǒng)、空氣凈化器、吸塵器等環(huán)境電器而言,傳感器的重要性不言而喻?!峨娖鳌酚浾邚纳钲谑⑹牢锫?lián)傳感技術(shù)開發(fā)有限公司了解到,在某些領域,國內(nèi)傳感器廠家處在行業(yè)領先地位,如激光PM2.5傳感器。近幾年,國內(nèi)霧霾治理的市場需求影響,國內(nèi)企業(yè)在傳感器的模具開發(fā)、算法標定、量產(chǎn)工藝等方面明顯高于行業(yè)平均水平,而歐美日發(fā)達國家大部分還停留在紅外式粉塵傳感器技術(shù)上。目前,盛世物聯(lián)AIR云商城為廠商打造了專屬的一站式傳感器供應鏈平臺,向產(chǎn)業(yè)鏈上的合作伙伴提供相關(guān)配套的傳感器、模塊、儀器以及行業(yè)應用方案服務,產(chǎn)品涉及粉塵傳感器、顆粒物傳感器、VOC傳感器等。
談及如何滿足整機企業(yè)的需求,周勇表示,整機廠對傳感器的要求有兩個變化,一是不同的形狀和尺寸,傳感器尺寸呈越來越小的趨勢;二是從單一參數(shù)向多參數(shù)過渡。據(jù)了解,為了適應客戶需求,攀騰科技不斷開發(fā)新的產(chǎn)品型號,目前已經(jīng)有了30多款不同型號的傳感器。
森薩塔有關(guān)負責人介紹稱:“森薩塔專注于汽車和工業(yè)兩大領域的傳感器應用。其中,汽車應用占比為65%,工業(yè)應用則分為工程機械、航空航天以及家電等板塊?!闭劶凹译婎I域的應用,她表示,目前是以壓力傳感器為主,同時還有一些溫度傳感器,主要在為空調(diào)廠商配套供貨。他以空調(diào)為例告訴《電器》記者,整機企業(yè)對零配件的采購都是根據(jù)市場需求不斷變化的,在空調(diào)領域表現(xiàn)為制冷劑的切換導致對傳感器的需求發(fā)生變化,森薩塔根據(jù)制冷劑、密封、系統(tǒng)等方面綜合考慮來設計傳感器。
04
國產(chǎn)替代顯現(xiàn),成本控制至關(guān)重要
值得一提的是,在疫情籠罩下的全球市場,中美貿(mào)易摩擦的不斷升級,國內(nèi)傳感器芯片市場缺貨嚴重,部分國外產(chǎn)品供貨周期長達54周,嚴重制約了電子信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。在智能傳感器芯片領域,高端市場大多被日韓及歐美等國外企業(yè)占據(jù),未來億萬元規(guī)模的物聯(lián)網(wǎng)領域?qū)⑹艿絿乐赜绊憽!峨娖鳌酚浾吡私獾?,在這樣的背景下,已經(jīng)有不少企業(yè)開始探索國產(chǎn)傳感器替代外資產(chǎn)品的路徑。
以溫濕度傳感器芯片為例,作為最普遍的產(chǎn)品,廣州奧松電子已經(jīng)在溫濕度傳感器細分領域做到了完全國產(chǎn)替代進口,集成式智能溫度、濕度傳感器芯片已升級到第三代。通過領先的半導體制造工藝,奧松電子從產(chǎn)品設計、制造、封裝、測試和終端應用的全產(chǎn)業(yè)鏈模式,滿足市場需求。奧松電子從進入溫濕度傳感器市場至今,以良好的成本控制,成功將溫濕度傳感器芯片市場價格降低為每顆2~3元,極大地推動物聯(lián)網(wǎng)及智能制造的發(fā)展。
在森薩塔有關(guān)負責人看來,整機企業(yè)采購傳感器更注重性價比,也傾向于國產(chǎn)。家電企業(yè)的競爭愈發(fā)激烈,成本控制十分必要。不過,國產(chǎn)化替代并不是一蹴而就的,而且森薩塔在傳感器領域的技術(shù)優(yōu)勢與積累也非常深厚,即便在“前低后高”的2020年,在中國市場依然保持增長,受到新冠病毒疫情影響并不大。
國產(chǎn)化已經(jīng)成為趨勢和諸多企業(yè)的目標。周勇表示,攀騰科技從2019年開始,在南昌市政府的支持下,在南昌經(jīng)濟開發(fā)區(qū)建立了新的總部,并實現(xiàn)了主要零部件自主生產(chǎn)。他強調(diào),因為PM2.5傳感器領域比較特殊,實力最強的企業(yè)都在國內(nèi),所以進口零件國產(chǎn)化并不會直接帶來業(yè)績增長。但是攀騰科技采購的原材料,正逐步加大國產(chǎn)化的比例。比如,2020年攀騰科技的核心部件MCU就實現(xiàn)了國產(chǎn)化。
回顧2020年此時采訪博西家電洗衣機有關(guān)技術(shù)人的場景,智能洗衣機已經(jīng)成為當下市場的主流產(chǎn)品,對傳感器的應用,正在不斷擴大,可準確感知衣物的重量,自動調(diào)整轉(zhuǎn)數(shù),并準確測量洗滌衣料、衣量、臟污度等,從而提供針對性洗滌方案已經(jīng)成為洗衣機的發(fā)展趨勢。而在空調(diào)、冰箱以及各類小家電領域,類似這樣的智能產(chǎn)品正在不斷推陳出新,改變?nèi)藗兊纳睢?/p>
需要指出的是,中國雖然是傳感器制造大國,下游需求旺盛,但上游供應有待改善。傳感器產(chǎn)業(yè)鏈缺乏高端技術(shù),低端傳感器產(chǎn)能過剩。在發(fā)改委公布的《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導目錄(2019版)》中,獎勵類傳感器達到15個項目,目錄中也存在落后的淘汰類傳感器。傳感器作為數(shù)字經(jīng)濟的基礎,需要關(guān)鍵環(huán)節(jié)的技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)鏈的整合固鏈互補。中國在“十四五”計劃中把傳感器作為“卡脖子”的技術(shù)來克服意義重大?!笆奈濉逼陂g,中國推出了更多的鼓勵性政策以促進傳感器行業(yè)的發(fā)展,前景良好。因此,在滿足整機需求,逐步國產(chǎn)化的當下,受訪企業(yè)普遍看好傳感器的發(fā)展前景,尤其在萬物互聯(lián)的智能時代,家電的智能化程度越來越高,對傳感器的需求也會越來越大,但提升核心競爭力才是重點。
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