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《万物之眼 | 国产传感器突围记》

2022-04-12

作者:JINNOC EXPO
大而不强的度量计
传感器,可以精确地衡量出压力、温度、浓度等等,以近3万种的类别,几乎覆盖所有产业的每一个角落。但可惜的是,国产传感器,在绝大部分工业领域的高端场合存在感并不强。在手机射频传感器领域,有美国博通、Qorvo;在工业测量领域,有博世、霍尼韦尔。作为集机械、光、电于一体的传感器,可能是我国基础零部件领域最弱势的一个行业。
传感器是一个比较特殊的行业。虽然国内市场有1800亿人民币的产值,但却有很多的细分类别,同时它的原理透明,但工艺却非常复杂,是制造业中少见的带有“手艺”气息的工业品,技术诀窍都是深藏在工艺之中。
国内的传感器仍需要占据高端市场,那么,国外的传感器是如何发展起来的呢?
传感器强国主要有美国、日本、德国、英国、瑞士,也有散落在欧洲的一些国家。认真总结起来,他们主要是用四种方式,将一个不起眼、不入眼、不声张的行业,做得风生水起。


01
八爪鱼 多条触角钻下去
很多传感器厂家,选择与更大体量的仪表或者电子公司结合。而一些工业巨头的集团发展策略,则是对传感器采用了清晰的品牌矩阵布局,它通过多品牌、多产品在不同领域交叉组合。
以美国电子测试工具公司福禄克Fluke为例。它是从丹纳赫集团分离出来的一家公司,而丹纳赫是一个并购狂人,在自动化、测量等领域有四十多个品牌。它有两张王牌,一是丹纳赫的精益生产极有章法,可以说是日本丰田汽车最好的学生;另外一个则是它在2019年,为GE贡献了百年历史上第一个非GE内部提拔的CEO人选(延伸阅读:通用电气 | 爱迪生遗产的百年沉浮史···)。有并购也有放手,福禄克就是它“放养”的小巨人,2020年公司收入14亿美元,旗下有十个品牌。它将传感器跟测试工具紧密结合,孵化出了如今工业现场几乎离不开的各种手持测量仪表。

福禄克八爪章鱼术


一层控制一层,多个触角延伸到不同的行业。亦军亦民,亦整机亦零部件,呈现出了美国制造业的一种特殊形态。通过集团化优势和多元化触角,就像是一只八爪章鱼,确保即使是在细分市场上只有几千万收入的子品牌依然能够生存。美国仪表厂商与传感器厂商之间,往往是手心、手背的合体关系,传感器产品既为其他品牌供货,也同时确保自己在仪器仪表行业的核心竞争力。
全球仪表收入排名Top10的美国阿美泰克,2021财年收入52亿美元,坐拥十多个仪表与传感器品牌。其中的温度、压力、燃油、液位等传感器,广泛应用在在商业航空、军事、工业领域。几乎所有的飞机发动机都使用了它的传感器。
这种公司的业务逻辑分析起来很复杂,它在2020年完成了四笔收购,跟液位控制、软件人机界面和机器人自动化相关,而2021年底收购的英国Alphasense,则是面向空气质量传感器。Alphasense其实很小,年销售额只有2亿人民币,然而,这家公司的产品可是全球第二大电化学传感器,传感器行业的特殊性就是这样,总体市场规模不小,但是细分领域很多。与其说是“隐形冠军”,其实很多传感器公司可以形容成是“微型冠军”,年收入在5亿元人民币之下,但产品却是行业顶尖。对于传感器行业众多偏门领域的小企业,全球化布局是最值得推荐的商业逻辑。
同时,这样的公司往往也都是国防军工的重度供应商,我国“黑名单”的常客洛马和雷神,都离不开阿美特克的产品,国产传感器真的任重道远···




02
糖葫芦串 从头到尾串起来
传感器在到达用户之前,前面需要依靠芯片、材料、电子信号板的突破,后面则需要依靠仪表、工程集成商。在这种情况下,面向终端用户的设备集成商,或者工程商,就起到了串联的作用。既做仪表,又做传感器,就是另一条路径。
仪表跟传感器的关系最为明显,因为“糖葫芦串”最容易串起来。重庆川仪在化工压力仪表方面是国内的领跑者,通过仪表作为采购方的优势,扶持传感器的发展。HP、佳能的MEMS传感器为什么一直处于全球Top20的位置?尽管他们没分到太多手机传感器的红利,但是它们的喷墨打印机都使用了自家的MEMS传感器。这种一体化的发展方式,也保证了这些品牌在MEMS传感器领域的全球市场位置。



糖葫芦串的要义,就是寻找产业链上的邻居。武汉敢为的红外传感器近两年发展很快,就得益于早期在红外线传感器三大关键部件之一气体池的积累。把某个零部件做精做透,后续就有机会。这就像造车,要么先东拼西凑攒出一台车,通过整车占领市场后,再来造发动机。或者就是自己造发动机,之后再往整车发展。在产业链条上,串来串去,传感器这棵树就活了。只有掌握上游源头,才能在成本可控、技术可控。
在高保真耳机代工品牌一枝独秀的歌尔,在2020年销售收入达到了近600亿。但排名第一的大客户,就占据将近50%,没错,就是苹果耳机。欧菲光借助收购索尼电子的镜头和传感器技术,一举将手机镜头模组打入苹果供应链。三年时间,在2019年欧菲光的手机镜头模组的出货量问鼎行业第一,2020年总收入也逼近500亿,跟歌尔是一个体量。但在2021年3月,被苹果踢出供应链之后,身价一落千丈。前后的差距,难免让供应链上的众生人人自危。歌尔其实早已明了这种危险的依赖。它在2017年成立了歌尔微公司,主要做MEMS传感器,2020年收入为13亿,能排到全球第6的位置。独立出去,一方面是躲避风险,另一方面也是借助当下MEMS传感器的红利期再次发展。



从歌尔耳机,重庆川仪,向前拆分出传感器的方式来看,这种糖葫芦串的模式,对于当下的中国传感器发展,不失为一种直接借鉴的方式。河南汉威则更加前行一步,通过工程应用项目,来反哺传感器。它以工程应用做大市场,反向带动传感器基础研究。整体收入20多亿人民币,传感器占据其中一成。这两块收入,一个决定了体量和养分,一个决定了核心价值。只有有了大体量的养分,才能在电化学传感器赛场上,逐渐取代全球第一和第二品牌的City和AlphaSense。这就是糖葫芦串的价值,有了更大的体量和传感器能力,打通技术、产品到市场,下一步才能走到八爪鱼道路,横向扩张。



03
车辐条 一根轴心多肩挑

要是没有了大集团在背后的依托,独立的传感器厂家该如何生存呢?像博世这样财大气粗的传感器厂家,看上去是独立的。但博世作为全球第一大汽车零部件厂商,和消费者电子传感器厂家,早已在汽车、手机、家电有着广泛的布局,芯片、传感器和电子零部件的一体化优势。分析这样的公司,不能不看到他们背后强大的协同效应。霍尼韦尔在工业流程自动化领域的霸主地位,也给它旗下的传感器带来了很多的荫庇。但西门子是个例外,这个自动化巨头,似乎一直吃不透传感器的精髓。虽然有传感器与通讯部部门,但通讯能力总是强于传感器。与此相关的是,它在仪表领域也像是打了瞌睡。西门子在流程行业雄心勃勃的最后一次打击,就是流程自动化部门前两年被并入了数字化工厂。当年西门子的半导体业务部门,也是独树一帜,1999年分拆了出去,于是成就了当前英飞凌芯片与传感器的英名,但西门子自己就与芯片、传感器无缘了。


最新的一个西门子放弃传感器的例子,是它在2020年7月,将瑞士富巴HUBA,出售给了智路资本。智路资本是中国制造业资本的传奇,它出资14亿美元收购韩国芯片厂商美格纳(可惜被美国否决)、中国台湾日月光封测的大陆工厂,甚至接手紫光集团,都体现了他们的大格局。对于中国制造的未来,智路资产管理公司表现得非常具有前瞻性和定力。收购瑞士富巴是一个很好的牌局。它专注于压力测量技术的传感器芯片和传感器。2019财年收入也有7亿元人民币。当然,留在智路资本手里也只是过渡,找一个合适的仪表下家,对未来的富巴是一个更好的发展。

德国西克光电Sick,作为一个非常独立的传感器业务的公司,给出了一个他们自己的正确答案。德国是传感器强国,有多如牛毛的传感器厂家,大部分都是家族企业,或者就是乡镇企业。
德国的西克传感器公司在2020年的收入为120亿人民币。他们的产品面向非常多的行业,以至于在不同的工厂、不同的机器、不同的物流仓储空间,都会看到他们产品的身影。西克的产品线应该是流程、工厂和物流自动化领域里面最全的传感器,如果它再跟德国的恩德斯豪斯E+H的仪表结合起来,基本就能凑成全套了。

也就是说,一个传感器公司,一定要覆盖多个行业,才能分摊基础研发成本。这要求对各个行业都有认识,当然,这也是最难的一部分。瑞士奇石乐公司,也是专心只做传感器,2021年收入达到28亿元人民币。在汽车行业的动力性测试台、动力总成、轮胎测试等环节都离不开它的精确测量。实际上它有70%的收入来自汽车行业。它在机床领域的高端传感器产品,几乎无人可以替代。六维力度的压电式传感器,用于机床切削力测试,一套需要六十万元。切削力不是标配,极少数机床产品会使用,但这就是传感器强劲实力的象征。通过在不同领域,找到了多种应用场景,奇石乐才能单单以传感器的业务,滋润地活下来。

传感器这种向极限求生存的产业形态,呈现了一种与众不同的“微批量不经济” 的产品现象。许多产品只能用在很特殊的场合,但依然会有公司去研制它。这么小的量,投入研发肯定不划算。那么奇石乐等公司,为什么会开发出这种产品,它的收入能够补偿研发投入吗?
这是一种向底层技术纵深的技术向心力现象。对于奇石乐而言,无论是枪管爆炸压力,还是发动机缸体燃烧压力,或者是机床切削力,这些都是基于压电技术的延展应用。奇石乐传感器,正是通过“一根轴心多根辐条”的方式,突破底层技术,向周边进行扇形辐射,从而解决 “微批量不经济” 的现象。它可以从很小批量的传感器,稍加改动,切换到量大的传感器。天津宜科的高精度激光位移传感器,正是因为可以在汽车、物流等多种不同的场合,进而找到了有力的发展空间,一路向上。
这是一种横穿赛道的能力。传感器厂家要想活下来,就要学会这一点。


小节


传感器的发展,目前看主要是三种模式在发挥作用。大公司,做是八爪鱼模式的巨无霸集团;或者是糖葫芦串的模式,向一个行业的上下游纵深拓展;还有就是车辐条模式,利用同心技术覆盖多个行业。这是独具特色的领头羊企业,已经证明了这些模式是破解传感器独有产业堡垒的利器。而国内很多传感器企业,依然是在单个行业、单打独斗的拼杀。从国家振兴传感器的角度,也需要大家重新思考新的运营方式。

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THE END