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車用MEMS傳感器的應用和傳感器TOP10廠商盤點

振動傳感器 2020-06-01 308 0

在汽車電子控制系統的快速增長的市場需求下,汽車傳感器技術不斷發展。未來汽車傳感器的發展總體趨勢是智能化、微型化、集成化、多功能化以及新材料和新工藝制成的新型傳感器。MEMS技術傳感器成為汽車傳感器的主要部件。

MEMS汽車傳感器是汽車電子控制系統的主要信息源

汽車市場已經成為傳感器的重要應用市場,MEMS汽車傳感器作為汽車電子控制系統電子控制系統的重要信息源,對溫度、壓力、位置、轉速、加速度振動等各種信息進行實時、準確的測量和控制。當前,一輛普通家用轎車上大約安裝了近百個傳感器,而豪華轎車上的傳感器數量多達200個。

車用MEMS傳感器的應用和傳感器TOP10廠商盤點

車用MEMS傳感器的應用方向和市場需求包括車輛的防抱死系統(ABS)、電子車身穩定程序(ESP)、電控懸掛(ECS)、電動手剎(EPB)、斜坡起動輔助(HAS)、胎壓監控(EPMS)、引擎防抖、車輛傾角計量和車內心跳檢測等等。

隨著高端汽車與智能汽車的普及,以及無人駕駛技術的推進,超聲波傳感器、圖像傳感器、激光雷達傳感器、微波傳感器、紅外傳感器等也都被采用。汽車傳感器已經成為MEMS傳感器的一個主要的應用市場。

車用MEMS的應用

目前,壓力傳感器、加速計、陀螺儀與流量傳感器四類器件合計占汽車MEMS系統的99%。其五年增長率均在3-12%。MEMS壓力傳感器是汽車中應用最多的傳感器,汽車用MEMS壓力傳感器的價格大概在5~7美元。在汽車領域,MEMS壓力傳感器營業收入2013年預計達到12.6億美元,占當年總體產業營業收入的74%。至少18個汽車應用領域將促進壓力傳感器的增長,包括:輪胎壓力,電子穩定控制系統中的剎車傳感器,側面氣囊,與日益嚴格的排放標準相關的引擎控制,大氣壓力與廢氣再循環壓力。

按銷售額計算,最大的五種汽車MEMS應用按降序排名是:ESC,安全氣囊,進氣歧管絕對壓力(MAP),TPMS與翻滾探測。

具體應用體現:

1)MEMS傳感器的大批量高精度生產和高可靠性及單價廉價,特別適宜在汽車電控系統中應用;

2)安全氣囊中的汽車安全氣囊感應器;

3)MEMS汽車微加速度計正替代以往的機電式加速度傳感器

4)MEMS陀螺儀在高端汽車中的應用包括:懸架控制、翻滾;

5)汽車MEMS壓力傳感器和輪胎氣壓自動監測系統,MEMS壓力傳感器適合于任何類型的輪胎,在輪胎胎壁埋設一小塊感壓力敏芯片,自動測量輪胎氣壓、溫度、轉速和其它一些數據,并用特定的代碼發送出來;

6)發動機管理系統中的MEMS應用;

7)微機械陀螺是一種振動式角速率傳感器,在汽車領域的應用開發倍受關注,主要用于汽車導航的GPS信號補償和汽車底盤控制系統;

8)汽車電控燃油噴射系統EFI要使用多重壓力MAP傳感器,監測發動機進氣歧絕對壓力,提高其動力性能,降低油耗,減少廢氣排放;

9)微型硅壓阻式MEMS壓力傳感器可用于發動機廢氣循環系統,替代陶瓷電容式壓力傳感器。

汽車大國自然成為了汽車傳感器應用大國

經過多年發展,中國汽車市場已成為全球增速最快的汽車市場之一。隨著中國汽車銷量的增加,傳感器應用也隨之快速增長。 2016年全球汽車傳感器市場達到225億美元的規模。預計2020年將達到309億美元,2015~2020期間的復合年增長率為7.72%。并且MEMS技術汽車傳感器逐步取代傳統的傳感器,成為汽車傳感器的主流。

車用MEMS傳感器的應用和傳感器TOP10廠商盤點

目前中國是最大的汽車生產和消費國家, 所以中國自然是汽車傳感器應用大國。2016年我國汽車傳感器市場規模增長到48億美元, 預計到2020年將達到93億美元。

車用MEMS傳感器的應用和傳感器TOP10廠商盤點

ADAS系統推進汽車傳感器的融合技術

汽車ADAS(先進駕駛輔助系統)向高級輔助駕駛、自動駕駛演進過程中,機器的自動/輔助駕駛功能逐漸替代人的主動性,完成環境感知、計算分析、控制執行的一系列程序。

汽車自動/輔助駕駛系統所用到傳感器主要包括:微波/毫米波雷達、超聲波傳感器、攝像頭、激光雷達。

ADAS系統目前在全球和國內的滲透率分別只有8%-12%和2%-3%,受益于政策的支持以及消費電子的規模效應,未來幾年汽車傳感器行業可望實現快速增長。根據IHSAutomoTIve的預測:到2020年這一市場的規模預計將達99億美元。

汽車各類傳感器在測量范圍、精準度和有效距離等方面各有優劣,在各類輔助駕駛/無人駕駛解決方案中也基本采用多傳感器融合的解決方案。

在外資企業的壟斷背景下,中國初創企業初露端倪

汽車產業固有的體系極其嚴格,傳統的汽車傳感器市場非常穩固,少數歐美日巨頭壟斷全球市場。中國90%的車用傳感器市場被大陸、博世、德爾福、森薩塔、霍尼韋爾等幾家外資企業壟斷。

目前雷達、ABS等越來越多地成為整車企業的前裝產品,這一類的傳感器需求迅速上升。此外,汽車排放標準的不斷提升, 比如在發動機運行管理系統中和廢氣與空氣質量控制系統中傳感器的應用,對材料和工藝的要求比較嚴格,大陸公司研發出的一款氮氧傳感器就迅速壟斷了市場。大陸氮氧傳感器擁有專利技術,正好趕上中國汽車排放升級,所有的柴油車都需要安裝這款傳感器,這款傳感器的市場占有率是100%。

ADAS系統的毫米波雷達市場集中, 長期為國外汽車零部件巨頭所壟斷,以德國、美國和日本等國家為研發地,主要公司有博世、大陸、海拉、富士通天、電裝、天合、德爾福、奧托立夫等。

國內微波/毫米波雷達傳感器企業近年來逐漸涌現,多為初創企業,普遍缺乏車載行業背景。隨著ADAS(先進駕駛輔助系統)的加速滲透,越來越多的汽車產業鏈供應商如滬電股份、亞太股份、華域汽車等大廠紛紛通過自主研發、國際合作、投資創業團隊等方式切入加速布局。

全球MEMS汽車傳感器TOP10廠商

德國Robert Bosch仍是目前汽車MEMS傳感器的龍頭業者。排名第二的Sensata 主要是透過購并CST、Kaylico、Schrader等業者而來。排名第三的恩智浦(NXP)則是透過購并飛思卡爾(Freescale)而擠進車用MEMS感測器主要供應商名單。NXP原本在車用感測器的布局主要集中在磁力感測器,購并飛思卡爾后,取得了壓力、加速度等重要的車用感測器產品線。下面介紹一下TOP10廠商:

1.德爾福(DELPHI)-美國

公司簡介:德爾福是全球領先的汽車電子零部件及系統技術供應商。其產品系列包括動力,推進,熱交換,內飾,電氣,電子及安全系統等,這些產品幾乎涵蓋了現代汽車零部件工業的主要領域,為客戶提供全面的產品與系統解決方案。

2.東芝(toshiba)-日本

公司簡介:東芝(Toshiba),是日本最大的半導體制造商,也是第二大綜合電機制造商,隸屬于三井集團。

公司創立于1875年7月,原名東京芝浦電氣株式會社,1939年由東京電氣株式會社和芝浦制作所合并而成,業務領域包括數碼產品、電子元器件、社會基礎設備、家電等。20世紀80年代以來,東芝從一個以家用電器、重型電機為主體的企業,轉變為包括通訊、電子在內的綜合電子電器企業。

進入90年代,東芝在數字技術、移動通信技術和網絡技術等領域取得了飛速發展,成功從家電行業的巨人轉變為IT行業的先鋒。

3.英飛凌(INFINEON)-美國

公司簡介:西門子半導體事業部作為英飛凌科技(中國)有限公司的前身于1995年正式進入中國市場。自從1996年在無錫建立第一家企業以來,英飛凌的業務取得非常迅速的增長,目前在中國已經擁有8家公司和1700多名員工。總英飛凌平均每年投入銷售額的17%用于研發,全球共擁有22900項專利。該公司是全球領先的半導體公司之一,生產的半導體傳感器性能優良。

4.偉世通(VISTEON)-美國

公司簡介:偉世通公司是全球知名汽車零部件集成供應商,總部位于美國密歇根州偉世通公司為全球汽車生產廠商設計和制造創新的空調系統,汽車內飾,以及包括照明在內的電子系統,并提供多種產品以滿足汽車售后市場的需求。

偉世通在汽車電子領域提供的主要產品包括音響,信息娛樂,駕駛信息,動力總成控制和照明。目前,偉世通在全球汽車電子供應商中處于領軍地位,全球電子產品部的成立將進一步加強偉世通在汽車電子行業的優勢。

5.博世(BOSCH)-德國

公司簡介:博世集團是全球第一大汽車技術供應商,2013年銷售額達到 382億歐元,其中在中國銷售額達到274億人民幣。博世在全球雇員 約275,000名,其中在中國雇員約21,200名。博世汽車技術正在大舉進入中國,從而投身于迅猛發展的中國汽車工業。博世集團與中國的業務伙伴關系可以追溯到 1909 年。

6.霍尼韋爾(Honeywell)-美國

公司簡介:霍尼韋爾是一家營業額達300多億美元的多元化高科技和制造企業,在全球,其業務涉及:航空產品和服務,樓宇、家庭和工業控制技術,汽車產品,渦輪增壓器,以及特殊材料。

7.森薩塔科技(SENSATA)-美國

公司簡介:森薩塔科技,總部位于美國馬薩諸塞州的阿特波羅(Attleboro),迄今已有95年的發展歷史,是傳感器,電氣保護器,控制器設計及制造領域的全球領導者。2010年3月11日,公司成功在美國紐約證券交易所上市,成為獨立的上市公司。

8.飛思卡爾(FREESCALE)-美國

公司簡介:飛思卡爾是嵌入式處理解決方案領域的領導者,主要業務涉及汽車電子,消費電子,工業電子以及網絡設備等市場。從微控制器和微處理器,到傳感器,模擬IC以及連接器件 — 我們的技術和產品成為新一波創新浪潮的推動者。了解飛思卡爾如何在物聯網時代讓世界變得更智能。

9.大陸(conTInenental)-德國

公司簡介:大陸集團是德國運輸行業制造商。主要產品為輪胎,制動系統,車身穩定控制系統,發動機噴射系統,轉速表,以及其他汽車和和運輸行零部件。該公司總部設在德國漢諾威。它是世界第四大輪胎制造商,排在普利司通,米其林和固特異之后。他的前身是創立于1871年的橡膠制造商,ConTInental-Caoutchouc und Gutta-Percha Compagnie。在收購了Siemens VDO之后 ,它已成為全球五大汽車零部件供應商之一。

10.電裝(DENSO)-日本

公司簡介:作為世界頂級汽車技術,系統以及零部件的全球性供應商,電裝在環境保護,發動機管理,車身電子產品,駕駛控制與安全,信息和通訊等領域,成為全球主要整車生產商可信賴的合作伙伴。

電裝提供多樣化的產品及其售后服務,包括汽車空調設備和供熱系統,電子自動化和電子控制產品,燃油管理系統,散熱器,火花塞,組合儀表,過濾器,產業機器人,電信產品以及信息處理設備。目前,電裝共有21種產品排名世界第一。

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