智能儀器儀表專題分析報告

智能儀器儀表專題分析報告

完善基礎(chǔ)研究投入機制，提高基礎(chǔ)研究占全社會研發(fā)投入比例，充分發(fā)揮國家對基礎(chǔ)研究投入的主體作用，加大財政對基礎(chǔ)研究的支持力度，加大對基礎(chǔ)學科、基礎(chǔ)研究基地和基礎(chǔ)科學重大設(shè)施的穩(wěn)定支持。強化政策環(huán)境、體制機制、科研布局、評價導(dǎo)向等方面的系統(tǒng)設(shè)計，多措并舉支持基礎(chǔ)研究。積極引導(dǎo)和鼓勵地方企業(yè)和社會力量加大對基礎(chǔ)研究的投入，形成全社會重視和支持基礎(chǔ)研究的合力。以保障資源安全供給和促進資源型行業(yè)綠色轉(zhuǎn)型為目標，大力發(fā)展水資源、礦產(chǎn)資源的高效開發(fā)和節(jié)約利用技術(shù)。在水土資源綜合利用、國土空間優(yōu)化開發(fā)、煤炭資源綠色開發(fā)、天然氣水合物探采、油氣與非常規(guī)油氣資源開發(fā)、金屬資源清潔開發(fā)、鹽湖與非金屬資源綜合利用、廢物循環(huán)利用等方面，集中突破一批基礎(chǔ)性理論與核心關(guān)鍵技術(shù)，重點研發(fā)一批重大關(guān)鍵裝備，構(gòu)建資源勘探、開發(fā)與綜合利用理論及技術(shù)體系，解決我國資源可持續(xù)發(fā)展保障、產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級面臨的突出問題；建立若干具有國際先進水平的基礎(chǔ)理論研究與技術(shù)研發(fā)平臺、工程轉(zhuǎn)化與技術(shù)轉(zhuǎn)移平臺、工程示范與產(chǎn)業(yè)化基地，逐步形成與我國經(jīng)濟社會發(fā)展水平相適應(yīng)的資源高效利用技術(shù)體系，為建立資源節(jié)約型環(huán)境友好型社會提供強有力的科技支撐。氣體監(jiān)測設(shè)備行業(yè)壁壘（一）氣體監(jiān)測設(shè)備行業(yè)資質(zhì)壁壘行業(yè)產(chǎn)品主要為氣體監(jiān)測設(shè)備，產(chǎn)品主要應(yīng)用于冶金、化工、石油、燃氣、隧道等領(lǐng)域的氣體監(jiān)測，由于監(jiān)測儀器主要涉及可燃氣體爆炸、有毒氣體泄漏等環(huán)境安全和人身安全問題，因此對于產(chǎn)品的安全性、可靠性和穩(wěn)定性要求非常高。生產(chǎn)企業(yè)必須獲得國家授予的質(zhì)量管理體系認證、計量認證、消防認證、防爆認證等資質(zhì)證書才能夠進行產(chǎn)品生產(chǎn)。獲得以上資質(zhì)認證的周期較長且認證費用高，對企業(yè)的成本影響較大，導(dǎo)致進入該行業(yè)的資質(zhì)壁壘較高。（二）氣體監(jiān)測設(shè)備行業(yè)技術(shù)壁壘氣體監(jiān)測設(shè)備行業(yè)集成多個現(xiàn)代科學與專業(yè)技術(shù)領(lǐng)域，包括分析化學、自動化技術(shù)、計算機科學技術(shù)、材料化學技術(shù)及機械設(shè)計制造技術(shù)等，此外涉及各個下游應(yīng)用領(lǐng)域的專業(yè)知識，是典型的高附加值、技術(shù)密集型行業(yè)。行業(yè)參與者必須具備強大的創(chuàng)新研發(fā)實力來完成硬件、軟件以及分析方法的開發(fā)，從而在技術(shù)層面持續(xù)保持并逐步擴大競爭優(yōu)勢。以上特點意味著氣體監(jiān)測設(shè)備供應(yīng)商需要具備深厚的技術(shù)儲備、豐富的經(jīng)驗積累、完善成熟的研發(fā)機制和研發(fā)模式，從而為技術(shù)成果的高效產(chǎn)出和產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。此外，由于氣體監(jiān)測設(shè)備行業(yè)涉及多項專業(yè)技術(shù)的協(xié)同研發(fā)，且下游客戶的需求變化多樣，因此對供應(yīng)商的定制化開發(fā)能力和研發(fā)管理水平提出很高的要求，企業(yè)需要建立能夠充分運用各領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)的研發(fā)管理體系，使各類專業(yè)技術(shù)能夠高效、快速融合并應(yīng)用于產(chǎn)品開發(fā)流程中。因此，對于行業(yè)新進入者而言，在短時間內(nèi)難以獲取深厚的技術(shù)儲備，也難以建立完善的研發(fā)和管理體系，進而難以在市場競爭中占據(jù)優(yōu)勢地位，面臨較高的技術(shù)研發(fā)壁壘。（三）氣體監(jiān)測設(shè)備行業(yè)品牌壁壘氣體監(jiān)測設(shè)備具有技術(shù)含量高、定制化程度高等特點，供應(yīng)商需要根據(jù)下游客戶需求，為其提供個性化的儀器產(chǎn)品或整體解決方案?？蛻敉ǔＴ诓少彮h(huán)節(jié)對產(chǎn)品的精密性、穩(wěn)定性和一致性提出嚴格的質(zhì)量和技術(shù)要求，建立合格供應(yīng)商名錄，在選擇供應(yīng)商時更加青睞在市場中已經(jīng)具備較強品牌效應(yīng)和較高知名度的儀器廠家，并且傾向于與優(yōu)質(zhì)供應(yīng)商建立長期互信的合作關(guān)系，導(dǎo)致新的行業(yè)參與者難以介入。此外，由于氣體監(jiān)測設(shè)備具有高度的定制化特征，導(dǎo)致相關(guān)產(chǎn)品后續(xù)的維護和升級改造對原供應(yīng)商具有較強的依賴性，往往由原設(shè)備供應(yīng)商繼續(xù)承擔。因此，本行業(yè)具有較高的品牌壁壘，在一定程度上遏制了潛在競爭者的進入。（四）氣體監(jiān)測設(shè)備行業(yè)人才壁壘氣體監(jiān)測行業(yè)涉及多個學科領(lǐng)域，伴隨著各項前沿技術(shù)與行業(yè)的加速融合，行業(yè)內(nèi)技術(shù)迭代速度不斷加快。此外，氣體監(jiān)測設(shè)備在各個下游領(lǐng)域逐步實現(xiàn)廣度和深度應(yīng)用，以及客戶需求不斷變化等因素均對儀器產(chǎn)品的性能、壽命、精度、一致性提出了更高要求。因此，行業(yè)參與者必須不斷吸收具備復(fù)合型專業(yè)知識結(jié)構(gòu)、較強學習能力、豐富實踐經(jīng)驗的高層次跨學科技術(shù)人才，打造高端技術(shù)團隊，緊跟行業(yè)技術(shù)的發(fā)展趨勢和下游客戶需求變化，不斷進行研發(fā)創(chuàng)新。目前，國內(nèi)外高端氣體檢測領(lǐng)域相關(guān)的研發(fā)、設(shè)計人才較為匱乏，需要企業(yè)進行自行培養(yǎng)和多方引進。因此，具備完善的人才引進和培養(yǎng)機制的企業(yè)才能在激烈的市場競爭中搶占先機，對于本行業(yè)新進入者而言，本行業(yè)存在較高的人才壁壘。在短期內(nèi)集聚、構(gòu)建專業(yè)結(jié)構(gòu)合理的人才隊伍，并始終保證技術(shù)團隊的穩(wěn)定發(fā)展難度較大。發(fā)展高效安全生態(tài)的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)以加快推進農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化、保障國家糧食安全和農(nóng)民增收為目標，深入實施藏糧于地、藏糧于技戰(zhàn)略，超前部署農(nóng)業(yè)前沿和共性關(guān)鍵技術(shù)研究。以做大做強民族種業(yè)為重點，發(fā)展以動植物組學為基礎(chǔ)的設(shè)計育種關(guān)鍵技術(shù)，培育具有自主知識產(chǎn)權(quán)的優(yōu)良品種，開發(fā)耕地質(zhì)量提升與土地綜合整治技術(shù)，從源頭上保障國家糧食安全；以發(fā)展農(nóng)業(yè)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)、支撐農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型升級為目標，重點發(fā)展農(nóng)業(yè)生物制造、農(nóng)業(yè)智能生產(chǎn)、智能農(nóng)機裝備、設(shè)施農(nóng)業(yè)等關(guān)鍵技術(shù)和產(chǎn)品；圍繞提高資源利用率、土地產(chǎn)出率、勞動生產(chǎn)率，加快轉(zhuǎn)變農(nóng)業(yè)發(fā)展方式，突破一批節(jié)水農(nóng)業(yè)、循環(huán)農(nóng)業(yè)、農(nóng)業(yè)污染控制與修復(fù)、鹽堿地改造、農(nóng)林防災(zāi)減災(zāi)等關(guān)鍵技術(shù)，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展。力爭到2020年，建立信息化主導(dǎo)、生物技術(shù)引領(lǐng)、智能化生產(chǎn)、可持續(xù)發(fā)展的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)體系，支撐農(nóng)業(yè)走出產(chǎn)出高效、產(chǎn)品安全、資源節(jié)約、環(huán)境友好的現(xiàn)代化道路。發(fā)展支撐商業(yè)模式創(chuàng)新的現(xiàn)代服務(wù)技術(shù)面向互聯(lián)網(wǎng)+時代的平臺經(jīng)濟、眾包經(jīng)濟、創(chuàng)客經(jīng)濟、跨界經(jīng)濟、分享經(jīng)濟的發(fā)展需求，以新一代信息和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為支撐，加強現(xiàn)代服務(wù)業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，加強技術(shù)集成和商業(yè)模式創(chuàng)新，提高現(xiàn)代服務(wù)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展水平。圍繞生產(chǎn)性服務(wù)業(yè)共性需求，重點推進電子商務(wù)、現(xiàn)代物流、系統(tǒng)外包等發(fā)展，增強服務(wù)能力，提升服務(wù)效率，提高服務(wù)附加值。加強網(wǎng)絡(luò)化、個性化、虛擬化條件下服務(wù)技術(shù)研發(fā)與集成應(yīng)用，加強文化產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)。大力開展服務(wù)模式創(chuàng)新，重點發(fā)展數(shù)字文化、數(shù)字醫(yī)療與健康、數(shù)字生活、教育與培訓(xùn)等新興服務(wù)業(yè)。圍繞企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新需求，加快推進工業(yè)設(shè)計、文化創(chuàng)意和相關(guān)產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展，提升我國重點產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新設(shè)計能力。組織實施國際大科學計劃和大科學工程面向基礎(chǔ)研究領(lǐng)域和重大全球性問題，結(jié)合我國發(fā)展戰(zhàn)略需要、現(xiàn)實基礎(chǔ)和優(yōu)勢特色，積極參與國際大科學計劃和大科學工程。加強頂層設(shè)計，長遠規(guī)劃，擇機布局，重點在數(shù)理天文、生命科學、地球環(huán)境科學、能源以及綜合交叉等我國已相對具備優(yōu)勢的領(lǐng)域，研究提出未來5至10年我國可能組織發(fā)起的國際大科學計劃和大科學工程。調(diào)動國際資源和力量，在前期充分研究基礎(chǔ)上，力爭發(fā)起和組織若干新的國際大科學計劃和大科學工程，為世界科學發(fā)展作出貢獻。部署啟動新的重大科技項目面向2030年，再選擇一批體現(xiàn)國家戰(zhàn)略意圖的重大科技項目，力爭有所突破。從更長遠的戰(zhàn)略需求出發(fā)，堅持有所為、有所不為，力爭在航空發(fā)動機及燃氣輪機、深?？臻g站、量子通信與量子計算、腦科學與類腦研究、國家網(wǎng)絡(luò)空間安全、深空探測及空間飛行器在軌服務(wù)與維護系統(tǒng)、種業(yè)自主創(chuàng)新、煤炭清潔高效利用、智能電網(wǎng)、天地一體化信息網(wǎng)絡(luò)、大數(shù)據(jù)、智能制造和機器人、重點新材料研發(fā)及應(yīng)用、京津冀環(huán)境綜合治理、健康保障等重點方向率先突破。按照成熟一項、啟動一項的原則，分批次有序啟動實施。氣體傳感器行業(yè)基本情況傳感器技術(shù)與通信技術(shù)、計算機技術(shù)并稱現(xiàn)代信息產(chǎn)業(yè)的三大支柱，是當代科學技術(shù)發(fā)展的重要標志之一。傳感器逐漸由傳統(tǒng)型向智能型方向發(fā)展，傳感器市場也日益繁榮。氣體傳感器作為傳感器領(lǐng)域重要的分支，是一種可以將氣體的某些信息，包括濃度和種類轉(zhuǎn)換為可以被操作人員、儀器儀表、計算機等利用的聲、電、光或者數(shù)字信息的裝置，用于現(xiàn)場采集空氣數(shù)據(jù)。通過氣體傳感器將氣體信號轉(zhuǎn)換為電信號，再通過串口通信，傳至單片機中進行數(shù)據(jù)處理。氣體傳感器是氣體監(jiān)測儀器儀表及整個氣體監(jiān)測系統(tǒng)的核心，對氣體監(jiān)測系統(tǒng)起著決定性的作用，氣體傳感器的發(fā)展歷程影響著氣體監(jiān)測儀器儀表行業(yè)的發(fā)展歷程。（一）氣體傳感器行業(yè)發(fā)展階段行業(yè)起步階段主要為二十世紀二三十年代至二十世紀六七十年代，1927年奧利弗?約翰遜博士發(fā)明了第一只現(xiàn)代催化燃燒（LEL）傳感器，隨后的1928年美國硅谷的Johnson-WilliamsInstruments研制完成約翰遜-威廉姆斯儀器（或J-W儀器），該儀器成為世界上的第一個制造現(xiàn)場氣體檢測儀器；1960年第一代電化學氧氣傳感器出現(xiàn)，后被制作成便攜氧氣檢測儀器；1968年費加羅技研的創(chuàng)始人田口尚義率先發(fā)明了半導(dǎo)體式氣體傳感器，相應(yīng)氣體檢測儀也被發(fā)明應(yīng)用。二十世紀六七十年代至二十一世紀初，行業(yè)進入初步發(fā)展階段。1969年更多種類的有毒氣體化學傳感器出現(xiàn)并被研制成氣體檢測儀器；1981年，英國City工業(yè)化地推出氧氣和多種其他有毒氣體的電化學傳感器，從而促進了現(xiàn)場氣體檢測儀器的大規(guī)模普及。發(fā)展至二十一世紀初，行業(yè)內(nèi)氣體監(jiān)測儀器儀表種類逐漸豐富，檢測氣體范圍也更加廣泛。二十一世紀初至今，行業(yè)進入快速發(fā)展階段。隨著集成技術(shù)、分子合成技術(shù)、微電子技術(shù)及計算機技術(shù)的發(fā)展，MEMS（微機電系統(tǒng)）氣體傳感器被成功研制，傳感器逐步實現(xiàn)微型化和集成化；同時，隨著氣敏材料研究的深入和新型傳感器工藝的研制，氣體傳感器和氣體監(jiān)測儀器儀表的種類更加豐富，穩(wěn)定性和一致性水平不斷提高。在此期間，國內(nèi)企業(yè)的趨勢不斷增強，已實現(xiàn)中低端氣體檢測儀器的，高端傳感器及相應(yīng)儀器儀表的研制穩(wěn)步推進。（二）氣體傳感器行業(yè)市場規(guī)模傳感器作為儀器儀表的核心器件，其性能及輸出信號的處理和終端計算能力的性能決定了儀器儀表的性能。近年來，受工業(yè)氣體檢測、環(huán)保、醫(yī)療等領(lǐng)域的智能化、數(shù)字化市場需求的持續(xù)帶動，全球傳感器市場規(guī)模保持穩(wěn)步增長。根據(jù)賽迪顧問的數(shù)據(jù)，2020年，全球傳感器市場規(guī)模達到1，606．30億美元，智能傳感器市場規(guī)模達到358．1億美元，占總體規(guī)模的22．3%。我國傳感器行業(yè)起步較晚，但發(fā)展迅速，已實現(xiàn)從小到大、從弱到強的歷史性轉(zhuǎn)變。根據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2020年中國傳感器行業(yè)市場現(xiàn)狀及發(fā)展前景分析》報告顯示，2019年我國傳感器市場規(guī)模達2，188．8億元，增速為12．70%。發(fā)展生態(tài)環(huán)保技術(shù)以提供重大環(huán)境問題系統(tǒng)性技術(shù)解決方案和發(fā)展環(huán)保高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)體系為目標，形成源頭控制、清潔生產(chǎn)、末端治理和生態(tài)環(huán)境修復(fù)的成套技術(shù)。加強大氣污染形成機理、污染源追蹤與解析關(guān)鍵技術(shù)研究，提高空氣質(zhì)量預(yù)報和污染預(yù)警技術(shù)水平；加強重要水體、水源地、源頭區(qū)、水源涵養(yǎng)區(qū)等水質(zhì)監(jiān)測與預(yù)報預(yù)警技術(shù)體系建設(shè)；突破飲用水質(zhì)健康風險控制、地下水污染防治、污廢水資源化能源化與安全利用、垃圾處理及清潔焚燒發(fā)電、放射性廢物處理處置等關(guān)鍵技術(shù)；開展土壤污染機制和風險評估等基礎(chǔ)性研究，完善土壤環(huán)境監(jiān)測與污染預(yù)警關(guān)鍵技術(shù)；加強環(huán)境基準研究；開展環(huán)境監(jiān)測新技術(shù)和新方法研究，健全生態(tài)環(huán)境監(jiān)測技術(shù)體系。提高生態(tài)環(huán)境監(jiān)測立體化、自動化、智能化水平，推進陸海統(tǒng)籌、天地一體、上下協(xié)同、信息共享的生態(tài)環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)建設(shè)。突破生態(tài)評估、產(chǎn)品生態(tài)設(shè)計和實現(xiàn)生態(tài)安全的過程控制與綠色替代關(guān)鍵技術(shù)。開發(fā)環(huán)境健康風險評估與管理技術(shù)、高風險化學品的環(huán)境友好替代技術(shù)，開展重大工程生態(tài)評價與生態(tài)重建技術(shù)研究。在京津冀地區(qū)、長江經(jīng)濟帶等重點區(qū)域開展環(huán)境污染防治技術(shù)應(yīng)用試點示范，促進綠色技術(shù)轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化，加強環(huán)保高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)園區(qū)建設(shè)，推動形成區(qū)域環(huán)境治理協(xié)同創(chuàng)新共同體。開發(fā)生態(tài)環(huán)境大數(shù)據(jù)應(yīng)用技術(shù)，建立智慧環(huán)保管理和技術(shù)支撐體系。力爭實現(xiàn)生態(tài)環(huán)保技術(shù)的跨越發(fā)展，為我國環(huán)境污染控制、質(zhì)量改善和環(huán)保產(chǎn)業(yè)競爭力提升提供科技支撐。發(fā)展智能綠色服務(wù)制造技術(shù)圍繞建設(shè)制造強國，大力推進制造業(yè)向智能化、綠色化、服務(wù)化方向發(fā)展。發(fā)展網(wǎng)絡(luò)協(xié)同制造技術(shù)，重點研究基于互聯(lián)網(wǎng)+的創(chuàng)新設(shè)計、基于物聯(lián)網(wǎng)的智能工廠、制造資源集成管控、全生命周期制造服務(wù)等關(guān)鍵技術(shù)；發(fā)展綠色制造技術(shù)與產(chǎn)品