智能儀器儀表專題分析報(bào)告

智能儀器儀表專題分析報(bào)告

完善基礎(chǔ)研究投入機(jī)制，提高基礎(chǔ)研究占全社會(huì)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(cái)政對基礎(chǔ)研究的支持力度，加大對基礎(chǔ)學(xué)科、基礎(chǔ)研究基地和基礎(chǔ)科學(xué)重大設(shè)施的穩(wěn)定支持。強(qiáng)化政策環(huán)境、體制機(jī)制、科研布局、評價(jià)導(dǎo)向等方面的系統(tǒng)設(shè)計(jì)，多措并舉支持基礎(chǔ)研究。積極引導(dǎo)和鼓勵(lì)地方企業(yè)和社會(huì)力量加大對基礎(chǔ)研究的投入，形成全社會(huì)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(jìn)資源型行業(yè)綠色轉(zhuǎn)型為目標(biāo)，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(diǎn)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(jìn)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(jì)社會(huì)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(huì)提供強(qiáng)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?xì)?、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?xì)怏w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(rèn)證、計(jì)量認(rèn)證、消防認(rèn)證、防爆認(rèn)證等資質(zhì)證書才能夠進(jìn)行產(chǎn)品生產(chǎn)。獲得以上資質(zhì)認(rèn)證的周期較長且認(rèn)證費(fèi)用高，對企業(yè)的成本影響較大，導(dǎo)致進(jìn)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(gè)現(xiàn)代科學(xué)與專業(yè)技術(shù)領(lǐng)域，包括分析化學(xué)、自動(dòng)化技術(shù)、計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)、材料化學(xué)技術(shù)及機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)等，此外涉及各個(gè)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(qiáng)大的創(chuàng)新研發(fā)實(shí)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(kuò)大競爭優(yōu)勢。以上特點(diǎn)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(yàn)積累、完善成熟的研發(fā)機(jī)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(xiàng)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(yùn)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(jìn)入者而言，在短時(shí)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(jìn)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(diǎn)，供應(yīng)商需要根據(jù)下游客戶需求，為其提供個(gè)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(yán)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(shí)更加青睞在市場中已經(jīng)具備較強(qiáng)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(hù)和升級改造對原供應(yīng)商具有較強(qiáng)的依賴性，往往由原設(shè)備供應(yīng)商繼續(xù)承擔(dān)。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(jìn)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(gè)學(xué)科領(lǐng)域，伴隨著各項(xiàng)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(gè)下游領(lǐng)域逐步實(shí)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(qiáng)學(xué)習(xí)能力、豐富實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的高層次跨學(xué)科技術(shù)人才，打造高端技術(shù)團(tuán)隊(duì)，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(jìn)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(jì)人才較為匱乏，需要企業(yè)進(jìn)行自行培養(yǎng)和多方引進(jìn)。因此，具備完善的人才引進(jìn)和培養(yǎng)機(jī)制的企業(yè)才能在激烈的市場競爭中搶占先機(jī)，對于本行業(yè)新進(jìn)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(duì)伍，并始終保證技術(shù)團(tuán)隊(duì)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(jìn)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(biāo)，深入實(shí)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(qiáng)民族種業(yè)為重點(diǎn)，發(fā)展以動(dòng)植物組學(xué)為基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)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(biāo)，重點(diǎn)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(jī)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(dòng)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(shí)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(shí)代的平臺經(jīng)濟(jì)、眾包經(jīng)濟(jì)、創(chuàng)客經(jīng)濟(jì)、跨界經(jīng)濟(jì)、分享經(jīng)濟(jì)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(qiáng)現(xiàn)代服務(wù)業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，加強(qiáng)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(diǎn)推進(jìn)電子商務(wù)、現(xiàn)代物流、系統(tǒng)外包等發(fā)展，增強(qiáng)服務(wù)能力，提升服務(wù)效率，提高服務(wù)附加值。加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)化、個(gè)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(qiáng)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(diǎn)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(jìn)工業(yè)設(shè)計(jì)、文化創(chuàng)意和相關(guān)產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展，提升我國重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力。組織實(shí)施國際大科學(xué)計(jì)劃和大科學(xué)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(shí)基礎(chǔ)和優(yōu)勢特色，積極參與國際大科學(xué)計(jì)劃和大科學(xué)工程。加強(qiáng)頂層設(shè)計(jì)，長遠(yuǎn)規(guī)劃，擇機(jī)布局，重點(diǎn)在數(shù)理天文、生命科學(xué)、地球環(huán)境科學(xué)、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(xué)計(jì)劃和大科學(xué)工程。調(diào)動(dòng)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(xué)計(jì)劃和大科學(xué)工程，為世界科學(xué)發(fā)展作出貢獻(xiàn)。部署啟動(dòng)新的重大科技項(xiàng)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(xiàng)目，力爭有所突破。從更長遠(yuǎn)的戰(zhàn)略需求出發(fā)，堅(jiān)持有所為、有所不為，力爭在航空發(fā)動(dòng)機(jī)及燃?xì)廨啓C(jī)、深?？臻g站、量子通信與量子計(jì)算、腦科學(xué)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(hù)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(jī)器人、重點(diǎn)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(diǎn)方向率先突破。按照成熟一項(xiàng)、啟動(dòng)一項(xiàng)的原則，分批次有序啟動(dòng)實(shí)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(jì)算機(jī)技術(shù)并稱現(xiàn)代信息產(chǎn)業(yè)的三大支柱，是當(dāng)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的重要標(biāo)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(jì)算機(jī)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(jī)中進(jìn)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(gè)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(jì)二三十年代至二十世紀(jì)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(gè)制造現(xiàn)場氣體檢測儀器；1960年第一代電化學(xué)氧氣傳感器出現(xiàn)，后被制作成便攜氧氣檢測儀器；1968年費(fèi)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(jì)六七十年代至二十一世紀(jì)初，行業(yè)進(jìn)入初步發(fā)展階段。1969年更多種類的有毒氣體化學(xué)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(xué)傳感器，從而促進(jìn)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(jì)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(jì)初至今，行業(yè)進(jìn)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(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，MEMS（微機(jī)電系統(tǒng)）氣體傳感器被成功研制，傳感器逐步實(shí)現(xiàn)微型化和集成化；同時(shí)，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(qiáng)，已實(shí)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(jìn)。（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(jì)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(dòng)，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(dá)到1，606．30億美元，智能傳感器市場規(guī)模達(dá)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(shí)現(xiàn)從小到大、從弱到強(qiáng)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(bào)告顯示，2019年我國傳感器市場規(guī)模達(dá)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(biāo)，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(qiáng)大氣污染形成機(jī)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(bào)和污染預(yù)警技術(shù)水平；加強(qiáng)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(bào)預(yù)警技術(shù)體系建設(shè)；突破飲用水質(zhì)健康風(fēng)險(xiǎn)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(jī)制和風(fēng)險(xiǎn)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(qiáng)環(huán)境基準(zhǔn)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(dòng)化、智能化水平，推進(jìn)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(jì)和實(shí)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(fēng)險(xiǎn)評估與管理技術(shù)、高風(fēng)險(xiǎn)化學(xué)品的環(huán)境友好替代技術(shù)，開展重大工程生態(tài)評價(jià)與生態(tài)重建技術(shù)研究。在京津冀地區(qū)、長江經(jīng)濟(jì)帶等重點(diǎn)區(qū)域開展環(huán)境污染防治技術(shù)應(yīng)用試點(diǎn)示范，促進(jìn)綠色技術(shù)轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化，加強(qiáng)環(huán)保高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)園區(qū)建設(shè)，推動(dòng)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(shí)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(qiáng)國，大力推進(jìn)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(diǎn)研究基于互聯(lián)網(wǎng)+的創(chuàng)新設(shè)計(jì)、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