2022年光电传感器行业调研报告

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2022年光电传感器行业调研报告
01行业发展概述02行业环境分析政治环境、经济环境、社会环境、技术环境、发展驱动因素
03
行业现状分析行业现状、行业痛点、行业建议
04行业格局及趋势
行业发展趋势、行业格局、代表企业
CONTENTS
行业发展概述
行业定义
光电传感器（PhotoelectricSensor）又称光传感器，是一种以光电元件为检测
元件的传感器。

光电传感器工作主要依托“光电效应”，将可见光波信号转化为
电信号，可在光电检测系统中实现光电转化功能，并完成信息的传输、处理、储
存、显示及记录等工作。

光电传感器不局限于光探测，还可作为其它传感器的探
测元件直接用于检测引起光量变化的非电量，如光照强度、辐射温度、气体成分
等，也可检测能转换成光量变化的其他非电量，如物体的直径、表面粗糙度、应
变、位移、振动、速度、加速度及工作状态等。

由于光电传感器具有信号响应速
度快、非接触测量、性能可靠、探测精度和分辨率高等特点，且体积小、重量轻、
能耗低，目前广泛应用于多个领域，如航空航天、通信、智能产品、LED及自动
化控制等。

按照光电传感器自身可接收信号波长分类，可分为X射线传感器、紫
外传感器、可见光传感器、红外传感器等
上游中游下游中国光电传感器行业产业链分为三部分:产业链上游主要参与者是光电传感器核心电子元件的原料供应商，产业链中游主体是光电传感器制造企业，产业链下游主要分散在汽车制造、智慧物流及食品检测、烟雾报警器等其他应用领域
硅材料、砷化镓、氮化镓、碳化
硅光电传感器制造企业汽车制造、智慧物流、食品检测、烟雾报警器
中国光电传感器行业产业链上游主要参与者为光电传感器核心电子元件的原料供应商。

核心电子元件的原材料主要包括制备第一代半导体的硅（Si）、第二代半导体的砷化镓（GaAs）及第三代半导体的氮化镓（GaN）和碳化硅（SiC）材料。

（1）Si材料:作为第一代半导体的原材料，广泛应用于中低端的光电转换、传统半导体器件。

如在可见光传感器中硅光敏二极管是目前常见的电子元件，由于硅光敏二极管较传统光敏电阻对光源的响应速度更快、稳定性更高，因此其已取代传统光敏电阻成为新一代中低端光电传感器的核心电子元件。

（2）GaAs材料:相较于传统的硅半导体材料，砷化镓半导体材料具有高频、抗辐射、耐高压等优异性能。

因此，采用砷化镓半导体材料制作的光电传感器多用于集成化、智能化的光通讯设备、先进国防设备、航空设备及卫星传感设备中。

（3）GaN和SiC材料:继硅半导体材料和砷化镓半导体材料后的第三代高端半导体材料。

得益于GaN和SiC材料的宽带隙特点，其具有高击穿电场、高饱和电子速率、高热导率、高电子密度及
高迁移率等优异的物理性质。

因此，GaN和SiC半导体不仅具有高频、耐高压和辐射的特点，还可实现高温、大功率、短波长的工作性能。

此外，GaN和SiC半导体的传导和开关特性表现约为硅半导体的10倍。

因此，采用GaN和SiC半导体制作的光电传感器具有传感效率更快、更稳定且工作环境更复杂的特点，主要用于对工作环境、传感效率、工作稳定性要求较高的高、精、尖领域，如航空航天复杂环境下的传感系统、智能汽车、智能机器人、智能家居等。

硅在自然界是丰度最高的元素之一，占地壳的25%，中国境内的高纯度硅矿含量至少在140亿吨以上，储量丰富。

产业链中游主体是光电传感器制造企业。

中国是光电传感器制造大国，但本土企业光电传感器核心技术掌握程度低，本土企业以作坊式和OEM生产为主要生产模式，生产产品多为中低端产品。

本土光电传感器的制造生产需引进欧美及日本先进技术和原材料，企业对上游缺乏议价能力。

同时，中游企业生产以中低端产品为主，低廉的劳动力和低价原材料是本土企业优势，产品价格为高端传感器价格的20%左右，附加值低于高端传感器，加之中游光电传感器代工企业较多，使得中低端产品价格竞争激烈，中游企业缺乏市场定价权。

由于大型跨国企业制造技术先进，规模化生产优势显著，产品的市场价格与本土企业价格相差较小，
但跨国企业掌握了高端核心技术，加之价值检测工艺严谨，产品质量稳定，产品竞争力高于本土企业产品，因此，跨国企业掌握了市场定价权。

光电传感器行业链下游主要涉及汽车行业、智慧物流行业、食品检测行业、烟雾报警器。

汽车行业是光电传感器应用最广泛的下游行业。

光电传感器主要应用于自动挡汽车的自动控制系统中，可发挥车转向、车速调整及光量传感等作用。

光电传感器是自动挡汽车自动控制系统中的核心零件，以自动变速箱的配合零件光电车速传感器为例，光电车速传感器通常安装在汽车的输入轴，将检测到的车速数据以电信号形式输出至汽车中控系统中，中控电脑运算变矩器传动比等数据并快速响应至自动变速箱等动力部件，从而实现优化整车控制、自动换挡及提高骑车行驶性能的过程。

目前，中国自动挡汽车市场规模稳步扩大，自2013至2018年中国自动挡汽车消费比例从约35%上升至55%左右，已超过手动挡并稳步上升。

此外，数据显示，中国自动变速箱的市场渗透率在2018年已超过60%。

因此，目前中国汽车行业对光电传感器的需求量正逐年增加，汽车智能化实现全自动驾驶也将提高行业对高端光电传感器的需求。

未来汽车行业仍是光电传感器主要应用的下游领域。

伴随国民经济水平的提高，食品有害物质超标等事件频发，食品安全问题备受关注，光电传感器在食品检测领域需求成为行业下游应用的重点。

伴随科技水平提升，食品检测技术升级，快速检测食品中有害物质是食品检测行业发展的重要方向，
光电传感器检测快速准确，可满足行业需求。

目前，中国食品检测行业市场规模逐步扩大，据中国食品安全网数据显示，2016年中国食品检测行业市场规模不足500亿元，2018年食品检测行业规模已达665亿元。

此外，2017年2月《“十三五”国家食品安全规划》发布，对食品安全检测提出了更高要求，促进检食品测技术向尖端技术、集成化、快速检测、便携化检测等方面发展。

预计到2020年，中国食品检测行业市场规模将突破1,000亿大关，中国食品安全水平将大幅提升，同时促进光电传感器的需求量大幅上涨，推动中国光电传感器行业向好发展。

中国烟雾报警器行业发展较晚，且依托光电传感器的智能烟雾报警器应用率较低，加之中国尚未完善居民安装报警器的法律法规，光电传感器在烟雾报警器行业尚未全面应用，但伴随中国基建项目及“智慧城市”的快速发展，未来应用占比有望持续增长。

02行业发展环境分析
政治环境、经济环境、社会环境、技术环境、发展驱
动因素
行业政治环境1
《国家集成电路产业发展推进纲要》
与国际水平的差距进一步缩小，行业销售收入年均增速超过20%，将促进行业发展集成电路，为光电传感器拓展应用空
间。

到2030年，集成电路产业链主要环节达到世界先进水平，一大批先进公司进入世界第一生产梯队。

《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》
中提出，推动智能传感器等领域关键技术研发，促进全产业链发展，为光电传感器行业发展提供动力。

《“十三五”先进制造技术领域科技创新专项规划》
强调传感器等制造行业将通过应用微电子、互联网等信息技术，提高产品的智能化水平，提升研发设计、生产制造和经
营管理的技术水平，打造高端产品，指明了光电传感器行业的发展方向。

行业政治环境2
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该指南强调在战略发展的关键期，聚焦智能终端、物联网、汽车制造和汽车电子等重点发展领域，推动智能传感器发展。

政治环境
确定166种需要重点发展的新型材料，其中光电传感器所需的多晶硅、集成电路用光刻胶等多种光电传感器原材料均被列
入，为高端光电传感器的研发提供有力支持。

提出做优做强一批传感器、智能仪表、控制系统、伺服装置、工业软件等“专精特”配套企业。

提出大力发展云计算、大数据等解决方案以及高端传感器、工控系统、人机交互等软硬件基础产品。

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近年来，在政策和市场需求双重推动下，我国传感器产业得到了快速发展，整体实力和综合竞争力不断增强。

但是我国传感器企业整体素质参差不齐，小型企业占比近70%，产品以低端为主，高端产品自给率不足，发展落后于欧美日韩等发达国家。

从工艺提升到工程迭代，国产高端传感器的进阶之路仍任重道远。

自传感器诞生以来，由于它可以帮助人类将曾经不可知、难判断的信息变成易获取、更精准的数据，传感器已经成为数字化社会非常重要的基础设施。

传感器已渗透到诸如工业生产、海洋探测、环境保护、资源调查、生物工程、甚至文物保护等极其广泛的领域。

近年来，物联网、工业4.0、智能机器人、智慧城市、车联网、无人机、VR/AR 虚拟现实、自动驾驶、5G 万物互联等各种火爆的概念项目都离不开传感器的支持。

可以预测，后续工信部将出台重磅扶植政策，市场、技术和政策三大因素将驱动传感器产业快速发展。

为抢占传感器产业发展机遇，12月24日，上海智能传感器产业园启动会暨重点项目签约仪式在嘉定工业区举行。

规划提出，到2025年，嘉定以智能传感器芯片为核心的智能硬件相关产业产值将突破千亿元，并成为上海、长三角乃至全国的传感器及智能硬件产业高地。

作为信息采集的入口，传感器是是物联网、智能工业、智能设备、无人驾驶等的“心脏”。

业内人士表示，现有制造业的转型升级我国下一个发展大机遇，传感器就是升级的抓手和基础，行业有望进一步打开上升空间，国内相关企业的市场占有率有望进一步得到提升。

行业驱动因素
政策支持
高新产业发展提升市场需求
上下游行业联动提升供给能力
市场带动
政策支持、高新产业发展提升市场需求、上下游行业联动提升供给能力等是行业主要驱动因素
中国政府通过颁布一系列政策支持、规范光电传感器行业发展。

2014
年6月，中国工业和信息化部发布的《国家集成电路产业发展推进纲要》指出到2020年，集成电路产业与国际水平的差距进一步缩小，行业销
售收入年均增速超过20%，将促进行业发展集成电路，为光电传感器
拓展应用空间。

到2030年，集成电路产业链主要环节达到世界先进水平，一大批先进公司进入世界第一生产梯队。

伴随物联网及移动互联网等高新产业的快速发展，中国光电传感器行业获得机遇。

各产业集成化、信息化、智能化进程的推进，为中国光电传感器行业带来广阔的市场发展空间，光电传感器将广泛应用于智能工业、智能交通、智能电网、智能可穿戴设备等领域。

目前，中国物联网行业已初步形成较完善的产业链和产业体系，行业规模不断增大。

2014年中国物联网市场规模为5960.3亿元，2018年中国物联网市场规模高达13,976.3亿元，年复合增扎率高达23.8%。

正处在高速发展阶段的物联网行业将催生大量新技术、新产品，如自动控制、信息传感、射频识别等技术，而光电传感器是实现这些技术的关键器件。

因此，中国物联网行业市场规模不断扩大，为光电传感器行业发展提供了巨大的市场空间。

根据专家预测，2022年中国物联网行业的市场规模将突破7万亿元，届时光电传感器的需求量将大幅上涨，促进光电传感器的消费数量，推动中国光电传感器行业稳步发展。

中国光电传感器行业上下游企业在多项利好政策加持下增速发展，提升光电传感器技术含量，促进光电传感器在各行业应用占比上涨，推动中国光电传感器行业快速发展。

“十二五”期间国家密集出台智能化物联网发展相关的政策，光电传感器作为物联网发展的关键功能器件，其研发目标提升至新高度。

2011年，工信部出台《物联网“十二五”发展规划》，强调“提升全行业传感技术水平，重点支持行业下游超高频和微波RFID标签、智能传感器、位置感知技术、基于MEMS的智能化传感器等关键设备和技术的研发”，其中智能传感器包含智能光电传感器。

下游应用企业产能扩大，促进智能传感器市场需求量上涨，同时为传感器制造企业提供研发方向和资金支持。

随着物联网、移动互联网等新兴产业的快速发展，传感器产业也迎来了巨大的发展契机。

信息化和智能化的推进为传感器产业带来巨大的市场，在智能农业、智能工业、智能交通、建筑节能、智能环保、智能电网、健康医疗、智能穿戴等领域，传感器都有着广阔的应用空间。

03行业发展现状分析
行业现状、行业痛点、行业建议
行业现状
在生产工艺技术方面，目前我国光电传感器行业领先企业已在大部分生产环节上实现自动化、机械化生产，在生产效率较以前大幅度提高的同时，节约了大量的人力成本；另外，部分国内领先
企业在生产工艺上不断改进和优化，并形成了符合企业自身生产特点的工艺技术。

而多数中小企业的自动化、机械化程度仍处于较低的水平，且生产工艺水平落后，与行业内领先企业存在着较大的差距。

整体来看，光电传感器是为国民经济发展和物联网、移动互联网等产业提供支撑配套的重要行业，具有成长空间大、带动作用强等突出特点。

我国光电传感器行业技术水平现状如下:（1）起步比较晚，整体水平与发达国家相比仍有一定差距与西方发达国家相比，我国在传感器领域的研究起步较晚，虽然经过多年发展，我国部分民用传感器技术已逐渐成熟，但整体而言，仍与发达国家有一定的差距，特别在高端传感器领域，仍存在许多技术空白及待改善的地方。

（2）部分技术达到了国际先进水平虽然我国工业化进程较晚，基础配套水平不高，但我国经济快速发展所形成的巨大市场需求，吸引了众多国际知名厂商以独资经营、合资经营等方式进入中国市场，为国内光电传感器行业技术水平的提高创造了条件。

在市场的驱动下，国内企业积极进行自主开发、技术引进并消化吸收，攻克了一大批产业发展的关键技术，使我国光电传感器的技术水平得到了提高，部分领域如热释电红外传感器领域取得了突破性进展，部分产品的技术先进度
行业市场规模
过去五年，得益于中国汽车行业和物流行业的高速发展，中国光电传感器行业市场规模以8.3%的年复合增长率持续增长。

2014年至2018年，中国光电传感器市场规模由25.9亿元增长至35.6亿元。

由于光电传感器可广泛应用于智能工业、智能交通、智能电网、智能可穿戴设备等领域，伴随中国物联网及移动互联网等高新产业的进一步发展，这些领域将成为中国光电传感器行业未来市场的主要增长点，带动中国光电传感器行业市场规模进一步增加。

中国光电传感器行业发展受下游汽车制造行业和物流行业发展及国家政策推动，预计未来五年市场规模将以9.6%年复合增长率持续增长，并于2023年达到56.4亿元人民币。

行业现状
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该细分领域有较高的生产技术壁垒，一般企业缺乏自主生产红外滤光片与红外敏感陶瓷这两种核心材料的技术能力，而该等材料外购成本较高，因此其生产出的热释电红外传感器丧失了成本优势。

目前热释电红外传感器领域市场集中度极高，少数几家拥有红外滤光片与红外敏感陶瓷材料配方技术及生产制备能力的企业占据热释电红外传感器领域内绝大部分市场份额。

未来随着行业竞争的日趋激烈，在行业内拥有较强的市场敏锐度、并具备良好的成本把控能力的企业将凭借自身优势，取
得市场先发优势，进一步抢占更多的市场份额。

由于产品技术含量的不同，可见光传感器分为中低端可见光传感器（如光敏电阻、光敏二极管、光敏三极管等）及高端可见光传感器（如CMOS线性可见光传感器等），其竞争格局亦因技术壁垒而有所不同。

在中低端可见光传感器领域，由于技术门槛较低，行业内中小企业众多，行业集中度低，竞争激烈。

目前国内企业凭借成本优势，占据中低端可见光传感器领域中绝大部分的市场份额；从近年来该领域整体的竞争格局来看，以本公司、利达光电股份有限公司为代表的可见光传感器企业依托其较强的研发实力、成熟的生产工艺和规模化生产能力占据着中低端可见光传感器领域的第一梯队的位置；部分企业凭借着一定的生产规模及价格优势占据着第二梯队的位置；第三梯队则是由大量生产规模小、研发技术及生产制造工艺落后的小企业组成。

而在高端可见光传感器领域，由于该领域产品技术门槛较高，因此需要企业拥有较为深厚的技术沉淀、雄厚的资金及研发实力。

目前高端可见光传感器的市场份额主要被欧美、日本及台湾地区的企业所占据，国内仅有少数业内领先企业凭借着雄厚的研发实力及丰富的行业经验，在CMOS线性可见光传感器等部分细分领域获得技术性的突破并实现量产。

未来随着下游行业需求的不断增长，国内领先企业将凭借着中国企业的成本优势抢占更多的市场份额。

04行业格局及趋势
行业格局、发展趋势、代表企业
行业竞争格局
中国光电传感器企业主要分布在长江三角洲地区，以上海、无锡、南京为中心，形成了光电、热敏、图像、温度等较为完备的传
感器生产和产业配套体系，产品以低端传感器为主。

中国是光电传感器制造大国，本土企业光电传感器核心技术掌握程度低。

本
土企业以作坊式和OEM生产为主要生产模式，生产产品多为中低端产品。

中低端产品生产企业以成本为主要优势，导致中低端产
品价格竞争激烈。

跨国企业则掌握核心制造技术，加之检测工艺严谨，产品质量高于本土产品。

激光红外传感器等高端传感器的
核心技术的掌握赋予了德国和日本企业高竞争力，导致高端传感器市场份额主要由德国和日本企业占据。

由此，光电传感器行业
形成了中低端市场以价格竞争为主、高端市场以品牌竞争为主的竞争格局。

光电传感器属于资金密集和技术密集型产品，需要大量的科研投入和长期的技术积累，美国、日本、德国等国家通过近80年的发展，掌
握了全球领先的传感器技术。

特别在智能汽车传感器制造领域，美国、日本、德国等国家实现车用高端传感器技术垄断，在光电传感器
性能和稳定性方面拥有较大优势。

以博世为例，博世年均生产传感器2亿5千万个，中国新车中约30%的轮速传感器来自博世。

相比之下，
中国车身感知传感器厂家以小型公司为主，生产的产品多为低端传感器器件。

此外，由于全球自动驾驶传感器发展历程短，中国与国外
技术水平差距相对小，近五年受光电传感器需求上涨推动，中国本土光电传感器发展速度较快，核心技术突破将成为行业新进入企业发
展的重要方向。

添加标题
04
行业发展趋势
添加标题
03添加标题 02
添加标题 01中国光电传感器行业中，上游一体化半导体材料产业园优势凸显。

产业园利于发挥产学研优势，提高中国光电传感器行业自主研发能
力，推进高端传感器研发发展。

上游半导体材料产业园逐渐取代处
在低端市场的小型半导体材料生产厂商，由高校、研究所等相关研
究机构提供最新的实验室前沿研究成果，产业园项目投资方提供科
研资金支持，将尖端的科研成果产业化，提升中国光电传感器行业
的创新能力，摆脱国际寡头企业对核心技术的垄断。

2016年北京大
学光电研究院、吴江区人民政府联合大丰投资等投资商共同建立产
学研第三代半导体材料产业园，有望在2020年初形成中国第一个以
GaN为主、百亿级规模的第三代半导体材料产学研基地，将为中国
光电传感器行业中游制造企业提供高性价比的第三代半导体材料，
提升行业整体的国际竞争力。

光电传感器的智能化是在传感器中内置微处理器，使其具有自动检测、自动补偿、数据存储、逻辑判断等功能。

随着终端用户体验的不断升级及消费习惯的逐渐改变，光电传感器要求具有保密性高、传输距离远、抗干扰性强、自适应性强、通信功能等特点，因此，智能化是光电传感器发展的必然趋势。

传统的光电传感器往往体积较大，功能不完善，应用领域受限，难以满足便携设备、可穿戴设备等下游应用领域不断升级的消费需求。

精密加工、微电子、集成电路等技术的发展及新材料的应用，使得传感器中敏感元件、转换元件和调理电路的尺寸正在从毫米级走向微米级甚至纳米级，助推了传感器的微型化趋势。

通常情况下，一只传感器只能用来探测一种被测变量，但在许多应
用领域中，为了能够全面而准确地反映客观事物和环境，往往需要
同时测量多种被测变量，因此实现多功能化无疑是当前光电传感器
技术发展中一个重要的研究方向。

随着光电传感器应用领城的不断
扩大，借助半导体的蒸镀技术、扩散技术、光刻技术、精密微加工
及组装技术等，使多种敏感元件整合在同一基板上成为可能。

终端
应用的集成化要求，推动了多功能化传感器的发展。