摘要:柔性傳感器是指采用柔性材料制成的傳感器,具有良好的柔韌性、延展性,可以自由彎曲甚至折疊,由于材料和結構靈活,柔性傳感器可以根據應用場景任意布置,能夠方便地對被測量單位進行檢測。近年來,中國柔性傳感器行業市場規模不斷擴大,增長速度較快,主要是柔性傳感器技術的不斷進步和應用領域的拓展,為市場規模的擴大提供了有力支持。數據顯示,2022年我國柔性傳感器市場規模同比增長20.4%至21.12億元。2023年中國柔性傳感器行業市場規模約為25億元。
一、定義及分類
柔性傳感器是指采用柔性材料制成的傳感器,具有良好的柔韌性、延展性,可以自由彎曲甚至折疊,由于材料和結構靈活,柔性傳感器可以根據應用場景任意布置,能夠方便地對被測量單位進行檢測。按用途分類,柔性傳感器可分為柔性壓力傳感器、柔性氣體傳感器、柔性濕度傳感器、柔性溫度傳感器、柔性光傳感器、柔性PH/離子傳感器、柔性生物傳感器等。按照感知機理分類,柔性傳感器包括柔性電阻式傳感器、柔性電容式傳感器、柔性壓磁式傳感器和柔性電感式傳感器等。
二、行業政策
近年來,國家日益重視柔性傳感器等智能傳感器行業的發展,并出臺了一系列政策推動柔性傳感器行業發展。2023年3月,安徽省人民政府辦公廳印發《以數字化轉型推動制造業高端化智能化綠色化發展實施方案(2023—2025年)》,提出要突破納米位移傳感器、柔性觸覺傳感器、高分辨率視覺傳感器、先進控制器、高精度伺服驅動系統、高性能高可靠減速器、可穿戴人機交互設備、工業現場定位設備、智能數控系統等基礎零部件和裝置關鍵技術。2024年2月,交通運輸部印發《關于做好平安百年品質工程創建示范推動交通運輸基礎設施建設高質量發展的指導意見》,提出要探索推動智能感知傳感器等監測設備與工程同步裝配使用,提高交通運輸基礎設施安全防護監測數據可靠性、準確性。
三、發展歷程
柔性傳感器行業的發展主要經歷了三個時期,分別是1990-2010年的早期研究與探索階段、2010-2015年的技術突破與產業起步階段以及2015年-至今的快速發展與市場規模擴大階段。柔性傳感器的研究始于20世紀90年代,隨著新材料和微納技術的發展,柔性傳感器開始進入人們的視野。柔性傳感器在醫療健康、機器人控制、環境監測等領域開始有初步的應用嘗試。2010-2015年,柔性傳感器在材料、工藝、集成技術等方面取得了一系列突破,如壓電技術、熱電技術、光學技術等的應用,提高了柔性傳感器的性能。隨著技術的突破,柔性傳感器開始在消費電子、智能家居等領域得到應用,市場規模開始逐漸擴大。2015年-至今,中國柔性傳感器產業逐漸形成集聚效應,多個傳感器專業性公司和科研院所組成產業集群或基地,形成具有國際影響力的產業鏈構架。
四、行業壁壘
1、品牌壁壘
柔性傳感器的設計、生產具有較高的技術含量,其產品主要應用于可燃氣體、有毒氣體檢測或其他涉及人身安全的生產和生活等領域,因此,產品質量的優異性、穩定性和可靠性是購買者優先考慮的問題,因而產品品牌和聲譽是影響購買者選擇的重要因素。
2、研發壁壘
柔性傳感器行業研發、設計過程中需要大量的經驗參數積累,此外,柔性傳感器相關設備也是在長期研發、生產過程中根據實踐經驗自主研制的,并非投入大量資金就可馬上獲得此類研發經驗、研發設備,這也成為新進入柔性傳感器行業的企業所面臨的壁壘之一。
3、技術壁壘
目前國內外相關企業對柔性傳感器研究生產歷史僅數十年,技術資料缺乏,技術水平及成熟度相比其他傳感器較低,且由于柔性傳感器技術涉及領域較廣,各項柔性傳感器的工作原理相通性不大,所以研發難度較高,不容易被掌握。
五、產業鏈
1、行業產業鏈分析
柔性傳感器產業鏈的上游主要包括柔性基底材料、導電材料、敏感材料、封裝材料等;產業鏈中游為柔性傳感器的生產制造;產業鏈下游為柔性傳感器的應用領域,包括智能穿戴設備、電子皮膚、疾病診斷設備、智能手環、元宇宙手套、智能床墊等。






















2、行業領先企業分析
(1)寧波柯力傳感科技股份有限公司
寧波柯力傳感科技股份有限公司主營業務為研制、生產和銷售應變式傳感器、儀表等元器件;基于傳感器的應用場景布局物聯網和智能化裝備,提供系統集成、不停車檢測系統、無人值守一卡通智能稱重系統、制造業人工智能系統、企業數字化建設軟件開發服務、移動資產管理系統、物流分揀系統等。2023年,面對新趨勢、新產業、新機遇,企業“以市場為師”,在深入調研的基礎上,首次提出柯力集團未來將主攻的“新四樣”傳感器,包括機器人傳感器、多物理量傳感器、柔性觸覺傳感器、扭矩傳感器。據統計,2023年企業傳感器營收同比增長22.02%至6.76億元。
(2)漢威科技集團股份有限公司
漢威科技集團股份有限公司目前主要業務包括傳感器、儀器儀表的研發、生產、銷售以及物聯網綜合服務,涉及傳感器、儀器儀表和物聯網行業。企業秉持“成為以傳感器為核心的物聯網解決方案引領者”的產業愿景,通過多年的內生外延發展,構建了相對完整的物聯網(IoT)生態圈,主要是以傳感器為核心,將傳感技術、智能儀表技術、數據采集技術、地理信息和云計算等物聯網技術緊密結合,形成了“傳感器+監測終端+數據采集+空間信息技術+云應用+AI”的系統解決方案,業務應用覆蓋傳感器、智能儀表、物聯網綜合解決方案、居家智能與健康及公用事業等行業領域,在所涉及的產業領域中形成了相對領先的優勢。據統計,2023年企業傳感器營收同比下降2.56%至2.66億元。
六、行業現狀
近年來,中國柔性傳感器行業市場規模不斷擴大,增長速度較快,主要是柔性傳感器技術的不斷進步和應用領域的拓展,為市場規模的擴大提供了有力支持。數據顯示,2022年我國柔性傳感器市場規模同比增長20.4%至21.12億元。2023年中國柔性傳感器行業市場規模約為25億元。
七、發展因素
1、有利因素
(1)經濟持續穩定帶動行業發展
隨著我國經濟持續穩定的發展,工業化進程的推進,柔性傳感器行業將穩定增長。與此同時,隨著冶金、化工、燃氣、煤炭深加工等重工業對安全生產的重視及對此方面設備需求的快速增長,柔性傳感器行業作為上述行業的配套產業,獲得了良好的發展機遇。此外,隨著城市化進程的加快,人們對居住環境、生活環境的要求越來越高,帶動了柔性傳感器需求的增長。
(2)利好政策頻出
近年來,我國政府相繼出臺了《加快電力裝備綠色低碳創新發展行動計劃》《以數字化轉型推動制造業高端化智能化綠色化發展實施方案(2023—2025年)》《電子信息制造業2023-2024年穩增長行動方案》等政策,從投資優惠、進出口政策、加速設備折舊、支持研究開發、加強人才培養、鼓勵設備國產化和知識產權保護等方面,對柔性傳感器行業給予大力扶持,推動了柔性傳感器行業的發展。
(3)技術發展帶動產業升級
隨著我國經濟的持續發展,人民生活水平、消費能力的不斷提高,下游行業將取得進一步快速發展,同時也必將拉動柔性傳感器市場需求的急劇增長。LED照明產品、安防、智能家居、可穿戴設備、開關、IT產品等下游領域產品的智能化趨勢促使柔性傳感器向智能化、數字化、微型化以及高端化的方向發展,因此也要求柔性傳感器行業企業不斷加大技術研發投入,采用先進生產設備,以提高產品的技術含量,滿足不斷變化的市場需求。
2、不利因素
(1)行業競爭日趨激烈
柔性傳感器是物聯網信息化的源頭,是實現物聯網信息傳輸和應用的重要感知設備,在物聯網高速發展的背景下,柔性傳感器應用領域廣泛,柔性傳感器行業的市場空間巨大,行業增速快,市場需求亦在不斷增長,在其市場前景持續看好的情況下,吸引了越來越多的國內外企業進入到包括柔性傳感器在內的傳感器相關領域,行業競爭將愈發激烈。
(2)柔性傳感器穩定性存在挑戰
柔性傳感器的穩定性挑戰通常源于其制造過程中使用的有機和聚合材料,這些材料往往會隨著時間的推移而退化,并且其特性很容易被環境因素改變。此外,包含生物受體的可穿戴生物傳感器面臨額外的生物不穩定性,例如柔性傳感器所處的降解環境,例如存在極端物理化學應力的體內組織和生物流體,深海和高海拔地區等,都加劇了這一挑戰。
(3)高端技術人才短缺
技術研發人員是柔性傳感器行業持續創新與發展的核心驅動力,然而,高端技術研發人才的匱乏已成為柔性傳感器行業進一步突破的顯著瓶頸。首先,柔性傳感器行業作為新興領域,其起步時間相對較晚,這導致了行業內高端技術人才的儲備相對不足。其次,隨著物聯網技術的迅猛發展和廣泛應用,柔性傳感器作為物聯網中的關鍵感知設備,其潛在市場價值日益凸顯,吸引了大批其他領域的企業加入到柔性傳感器領域,大批企業的加入加劇了對柔性傳感器行業高端技術人才的爭奪。
八、競爭格局
隨著柔性傳感器市場的快速發展,市場競爭日趨激烈。目前中國柔性傳感器行業涌現出了大量的企業,包括大型跨國公司、國內知名企業以及中小型企業。企業數量眾多,形成了相對分散的競爭格局。中國柔性傳感器企業的技術水平存在一定差異。一些企業在核心技術研發、生產工藝、產品性能等方面取得了較大突破,具備較高的競爭力。然而,一些中小型企業由于研發能力和生產能力相對較弱,面臨技術與市場的雙重挑戰。目前,我國柔性傳感器行業主要企業包括柯力傳感、申昊科技、漢威科技、蘇試試驗、弘信電子、力感科技、帕西尼、墨現科技等。
九、發展趨勢
隨著科技的不斷進步和人們對新技術的需求,柔性傳感器將會朝著更高的靈敏度、更廣泛的應用領域以及更加可靠和穩定的性能方向不斷發展。例如,隨著納米技術、材料科學和人工智能等領域的進展,柔性傳感器可能會融合更多的功能,如柔性電池、柔性顯示等。此外,目前柔性傳感器已廣泛應用于智能手機、健康監測、智能家居等領域。未來,隨著人們對物聯網、可穿戴設備、人機交互技術的需求增加,柔性傳感器將會在更多領域得到應用,如智能汽車、工業自動化、航空航天等。
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2022年中國柔性傳感器行業全景分析:國家重視新材料、新技術領域的發展,國產化進程加快[圖]
根據數據顯示,中國柔性傳感器行業市場規模增長速度較快,2022年中國柔性傳感器行業市場規模為21.12億元,其中,市場主要分布在華北、中南、華東地區,占比分別為19.84%、34.66%、27.79%。