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隔壁集成电路产业近几年非常热闹。
2014年国家集成电路产业基金(国家大基金)成立,注册资本金987.2亿元,截止2019年已投资1387亿元。2019年国家大基金二期成立,注册资本金达2041.5 亿元,
相比集成电路产业,同样很重要,体量很小的传感器产业,国家这些年投了多少钱?
从一颗红外线传感器让苏联终止对中国的核帮助说起
中国的传感器事业始于20世纪50年代,即新中国建立伊始,国内科学界就已经开始在关注和研发属于我们中国自己的传感器。
我国也一直在对传感器产业持续地投入资金进行科研,今日中国雷达系统、卫星遥感技术等领先世界,并非一朝一夕轻易得来的。
当然,那时候的传感器研发主要还是以服务国防、航天等国家重大产业为主。
这里不得不提到一个“趣事”,1958年中国忙着研究原子弹等重要战略武器,同时要面对台海危机中美国的威胁,彼时与苏联的关系也因各自国家利益的不同而尝试了裂痕。
此时,一颗小小的红外线传感器让苏联终止了对中国的核帮助。也因为这颗传感器,伤害了当时苏联最高领导人赫鲁晓夫的个人感情,以至赫鲁晓夫在后来的回忆中常常提到这件事:
▲赫鲁晓夫
1958年9月24日温州地区的空战中,国民党空军发射了几枚美国“响尾蛇”导弹——这是当时最先进的空对空导弹,其中一枚落地没有爆炸。苏联军事顾问得知后便报告了莫斯科,立即引起苏联军方的极大兴趣。
但苏方几次索要,中方开始不予理睬,后来又推说正在研究这枚导弹,不能提供。这个答复使赫鲁晓夫非常气愤,于是决定拒绝向中国提供本应交付的研制P-12型中程弹道导弹的资料,还通过苏联顾问表示了对中方做法的不满。
几个月后,当中国不得不转交这枚已经拆卸多次的“响尾蛇”导弹时,苏方研究人员发现缺少了一个关键性部件——红外线弹头传感器。在苏联人看来,这个部件或许已经丢失,或许是中方有意扣留,但无论如何,这件事情使赫鲁晓夫后悔与中国签订了援助中国核武器研制的协定,并感到中苏关系已经出现了深深的裂痕。
为此,赫鲁晓夫与中型机械工业部部长斯拉夫斯基进行商议后,决定P-12导弹等资料可以提供给中国,但“原子弹可得再考虑考虑”。尽管原子弹技术已经不是秘密,但赫鲁晓夫认为中国人自己研制还需要很长时间,苏联是否继续提供援助,要看中苏关系的变化,如果情况没有好转,“那他们掌握原子能技术还是越晚越好”。
▲美国“响尾蛇”导弹
传感器在现代战争中具有很重要的地位,是现代高精度制导武器的核心器件,具体分析可见《总算明白了,现代战争,打的都是传感器》内容。由此可看出中国对发展自己国防力量的决心,对掌握传感器技术的渴望。
这么多年,国家一直在给传感器科研投钱
传感器这么重要,针对国防、航空等领域的传感器中国的研究从没停止过。但到了1986年“七五”计划,传感器才被正式列入文件中,投入资金专项发展。
那时,传感器还不叫传感器,叫“基础元件”,附带在工业自动控制的项目里。
下表是我国传感器的主要发展历程:
从表中可以看出,中国传感器事业各个阶段的发展脉络较为清晰,而每个发展阶段,都有重要的国家政策作为支撑,在政策以及资金的推动下,产生了一批优秀的传感器科研成果,从而对许多国家重大项目期待促进作用。
下面,是对这些传感器发展阶段里,相关产业、政策、投入资金的不完全统计,数据主要来源于《中国传感器发展蓝皮书》,同时对2020年及以后数据进行了补充。
以下是部分能查到的科研投资统计(不完全):
在1991-1995年的“八五”规划中,有几个比较有意义的成果,一直影响到今天中国的传感器产业发展:
一个是在沈阳建立了中国唯一的“传感器国家工程研究中心”,另一个是在北京中科院电子学研究所(现已并入中国科学院空天信息创新研究院)建立传感技术联合国家重点实验室(北方基地)、在上海微系统与信息技术研究所建立南方基地。
目前这些机构仍在引领或者影响着中国传感器科研产业的发展。相关介绍可参看《中国传感器最强科研天团!19所研究院所信息汇总》内容。
作为国家许多重大项目的一部分,传感器子项目在很多地方难以找到独立的资金拨付说明。譬如2018-2021年的“制造基础技术与关键部件”国家重点研发计划中,许多文件只有总拨付经费,涵盖了传感器等多个研发项目。
从以上已知的数据合计计算,大约为1000+2000+2500+400+1300+500+1200+3000+93+1200+8800+640+720+9872+10000+3600=46825,约为5亿元左右,其中2019-2021的"制造基础技术与关键部件" 计划的传感器项目资金比例按20%计算(实际应不到20%)。
因为有大量投入资金没有找到相关文件,无法列入计算,因此我们将这个数字翻一下,得出:10~20亿元,可能是这些年国家直接投入到传感器项目科研项目的资金数(未计入基础设施建设的资金)。
当然,这是一个非常不具体的,甚至可以说是凭空得来的数字。加上通货膨胀等原因,譬如1986年“七五”规划投入的1000万,就堪比今天的一个亿了吧。实际投入资金也可能比这个数字更大。
但小编想表达的意思是,直接投入到传感器方面的资金相对而言实在太少,更多的是支持性的政策,不如集成电路等资金扶持政策给力。
改变从两会开始:国家对传感器的厚望
传感器这样关系国计民生的重大产业,而国内传感器产业又比较羸弱,与国外巨头先比竞争能力弱爆了,因此更需要政府政策、资金的扶持。
每年两会是一年一度的国家政策商讨与制定的重大事件,明天(3月4日)2022年两会就要召开。
从历年两会提案上看,涉及传感器产业的提案相对较少,许多代表的提案都是都是顺着物联网、智能家居、智能制造等领域顺带提到传感器这不起眼的器件。
值得一提的是,2020年的两会上,全国人大代表、中国四联仪器仪表集团有限公司董事长向晓波,就我国MEMS传感器芯片核心技术与产业化提出了明确的提案:
向晓波认为,目前MEMS半导体传感器制约着我国工业装备安全自主可控发展。因此他表示,第一,建议加强顶层设计,将MEMS传感器产业作为一个单独的产业加以研究;第二,设立跨国及国家级研发项目,对MEMS传感器的自主设计、工艺、制造等方面加大扶持投入。第三,为产业发展提供资金扶持,同时支持国内企业开展MEMS传感器领域的国际合作。
次年,2021年“十四五”规划发布,在第五篇《加快数字化发展,建设数字中国》中第十五章第一节“加强关键数字技术创新应用”,明确提到:
聚焦高端芯片、操作系统、人工智能关键算法、传感器等关键领域,加快推进基础理论、基础算法、装备材料等研发突破与迭代应用。加强通用处理器、云计算系统和软件核心技术一体化研发。加快布局量子计算、量子通信、神经芯片、DNA存储等前沿技术,加强信息科学与生命科学、材料等基础学科的交叉创新,支持数字技术开源社区等创新联合体发展,完善开源知识产权和法律体系,鼓励企业开放软件源代码、硬件设计和应用服务。
传感器被列为与高端芯片、操作系统、人工智能关键算法等并列的关键领域,这个高度有多高呢?
高端芯片一般指的是对标英特尔、AMD、英伟达这样先进企业的先进CPU、GPU等芯片,才是国家层次的高端芯片。
而我们平时手机、电脑上运作的win系统、Mac系统、安卓系统、iOS系统等,才是国家层次认为要达到的操作系统层次。
所以,传感器与之并列,不难看出国家在十四五规划中对传感器的重视:要追上国际先进水平!
▲中国传感器产业实力第一园区-苏州工业园(纳米城)
在十四五之后,各地方政府对传感器产业的扶持力度显著加大,许多地区纷纷成立了自己的传感器产业园,给出相当大的税收优惠等政策,吸引、扶持国内的传感器企业。关于各地传感器产业园情况,可看《百舸争流,记中国12大传感器园区盘点》内容。
以粤港澳大湾区为例,大湾区是中国传感器和半导体产业链的“三极”之一,但主要强在应用端,在制造端相对较弱。2021年大湾区吹响号角大力发展集成电路和传感器产业,同时成立湾区半导体产业集团、广大融智产业集团、智能传感器产业集团三大产业集团。
在大湾区的半导体战略中,传感器与集成电路处于同等重要的地位。
与此同时,苏州、上海作为中国传感器产业最集中的区域,也都在积极巩固自己在传感器产业内的龙头地位,产业鼓励政策、投融资等活动均有所加强。
结语
我们知道,传感器是信息产业和先进制造的基础, 属于很重要不能放弃的国之重器。
但仔细想想,四面围堵之下,我们又很难看到中国传感器企业有崛起的机会,能够做出规模的更是聊聊无几,中国传感器企业想要发展壮大就像游戏中开启了“地狱模式”一样艰难。
国家对传感器产业的投入是少了还是多了?欢迎在传感器专家网公众号本内容底下留言讨论。