車用MEMS傳感器的應(yīng)用和傳感器TOP10廠商盤點(diǎn)

在汽車電子控制系統(tǒng)的快速增長(zhǎng)的市場(chǎng)需求下，汽車傳感器技術(shù)不斷發(fā)展。未來汽車傳感器的發(fā)展總體趨勢(shì)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(shù)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(tǒng)的主要信息源

汽車市場(chǎng)已經(jīng)成為傳感器的重要應(yīng)用市場(chǎng)，MEMS汽車傳感器作為汽車電子控制系統(tǒng)電子控制系統(tǒng)的重要信息源，對(duì)溫度、壓力、位置、轉(zhuǎn)速、加速度和振動(dòng)等各種信息進(jìn)行實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確的測(cè)量和控制。當(dāng)前，一輛普通家用轎車上大約安裝了近百個(gè)傳感器，而豪華轎車上的傳感器數(shù)量多達(dá)200個(gè)。

車用MEMS傳感器的應(yīng)用方向和市場(chǎng)需求包括車輛的防抱死系統(tǒng)（ABS）、電子車身穩(wěn)定程序（ESP）、電控懸掛（ECS）、電動(dòng)手剎（EPB）、斜坡起動(dòng)輔助（HAS）、胎壓監(jiān)控（EPMS）、引擎防抖、車輛傾角計(jì)量和車內(nèi)心跳檢測(cè)等等。

隨著高端汽車與智能汽車的普及，以及無人駕駛技術(shù)的推進(jìn)，超聲波傳感器、圖像傳感器、激光雷達(dá)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(jīng)成為MEMS傳感器的一個(gè)主要的應(yīng)用市場(chǎng)。

車用MEMS的應(yīng)用

目前，壓力傳感器、加速計(jì)、陀螺儀與流量傳感器四類器件合計(jì)占汽車MEMS系統(tǒng)的99%。其五年增長(zhǎng)率均在3-12%。MEMS壓力傳感器是汽車中應(yīng)用最多的傳感器，汽車用MEMS壓力傳感器的價(jià)格大概在5~7美元。在汽車領(lǐng)域，MEMS壓力傳感器營(yíng)業(yè)收入2013年預(yù)計(jì)達(dá)到12.6億美元，占當(dāng)年總體產(chǎn)業(yè)營(yíng)業(yè)收入的74%。至少18個(gè)汽車應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒋龠M(jìn)壓力傳感器的增長(zhǎng)，包括：輪胎壓力，電子穩(wěn)定控制系統(tǒng)中的剎車傳感器，側(cè)面氣囊，與日益嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)的引擎控制，大氣壓力與廢氣再循環(huán)壓力。

按銷售額計(jì)算，最大的五種汽車MEMS應(yīng)用按降序排名是：ESC，安全氣囊，進(jìn)氣歧管絕對(duì)壓力（MAP），TPMS與翻滾探測(cè)。

具體應(yīng)用體現(xiàn)：

1）MEMS傳感器的大批量高精度生產(chǎn)和高可靠性及單價(jià)廉價(jià)，特別適宜在汽車電控系統(tǒng)中應(yīng)用；

2）安全氣囊中的汽車安全氣囊感應(yīng)器；

3）MEMS汽車微加速度計(jì)正替代以往的機(jī)電式加速度傳感器；

4）MEMS陀螺儀在高端汽車中的應(yīng)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(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，MEMS壓力傳感器適合于任何類型的輪胎，在輪胎胎壁埋設(shè)一小塊感壓力敏芯片，自動(dòng)測(cè)量輪胎氣壓、溫度、轉(zhuǎn)速和其它一些數(shù)據(jù)，并用特定的代碼發(fā)送出來；

6）發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)中的MEMS應(yīng)用；

7）微機(jī)械陀螺是一種振動(dòng)式角速率傳感器，在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用開發(fā)倍受關(guān)注，主要用于汽車導(dǎo)航的GPS信號(hào)補(bǔ)償和汽車底盤控制系統(tǒng)；

8）汽車電控燃油噴射系統(tǒng)EFI要使用多重壓力MAP傳感器，監(jiān)測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣歧絕對(duì)壓力，提高其動(dòng)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(fā)動(dòng)機(jī)廢氣循環(huán)系統(tǒng)，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(yīng)用大國

經(jīng)過多年發(fā)展，中國汽車市場(chǎng)已成為全球增速最快的汽車市場(chǎng)之一。隨著中國汽車銷量的增加，傳感器應(yīng)用也隨之快速增長(zhǎng)。 2016年全球汽車傳感器市場(chǎng)達(dá)到225億美元的規(guī)模。預(yù)計(jì)2020年將達(dá)到309億美元，2015~2020期間的復(fù)合年增長(zhǎng)率為7.72%。并且MEMS技術(shù)汽車傳感器逐步取代傳統(tǒng)的傳感器，成為汽車傳感器的主流。

目前中國是最大的汽車生產(chǎn)和消費(fèi)國家， 所以中國自然是汽車傳感器應(yīng)用大國。2016年我國汽車傳感器市場(chǎng)規(guī)模增長(zhǎng)到48億美元， 預(yù)計(jì)到2020年將達(dá)到93億美元。

ADAS系統(tǒng)推進(jìn)汽車傳感器的融合技術(shù)

汽車ADAS（先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)）向高級(jí)輔助駕駛、自動(dòng)駕駛演進(jìn)過程中，機(jī)器的自動(dòng)/輔助駕駛功能逐漸替代人的主動(dòng)性，完成環(huán)境感知、計(jì)算分析、控制執(zhí)行的一系列程序。

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

ADAS系統(tǒng)目前在全球和國內(nèi)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(fèi)電子的規(guī)模效應(yīng)，未來幾年汽車傳感器行業(yè)可望實(shí)現(xiàn)快速增長(zhǎng)。根據(jù)IHSAutomotive的預(yù)測(cè)：到2020年這一市場(chǎng)的規(guī)模預(yù)計(jì)將達(dá)99億美元。

汽車各類傳感器在測(cè)量范圍、精準(zhǔn)度和有效距離等方面各有優(yōu)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(yè)的壟斷背景下，中國初創(chuàng)企業(yè)初露端倪

汽車產(chǎn)業(yè)固有的體系極其嚴(yán)格，傳統(tǒng)的汽車傳感器市場(chǎng)非常穩(wěn)固，少數(shù)歐美日巨頭壟斷全球市場(chǎng)。中國90%的車用傳感器市場(chǎng)被大陸、博世、德爾福、森薩塔、霍尼韋爾等幾家外資企業(yè)壟斷。

目前雷達(dá)、ABS等越來越多地成為整車企業(yè)的前裝產(chǎn)品，這一類的傳感器需求迅速上升。此外，汽車排放標(biāo)準(zhǔn)的不斷提升， 比如在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行管理系統(tǒng)中和廢氣與空氣質(zhì)量控制系統(tǒng)中傳感器的應(yīng)用，對(duì)材料和工藝的要求比較嚴(yán)格，大陸公司研發(fā)出的一款氮氧傳感器就迅速壟斷了市場(chǎng)。大陸氮氧傳感器擁有專利技術(shù)，正好趕上中國汽車排放升級(jí)，所有的柴油車都需要安裝這款傳感器，這款傳感器的市場(chǎng)占有率是100%。

ADAS系統(tǒng)的毫米波雷達(dá)市場(chǎng)集中， 長(zhǎng)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(fā)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(nèi)微波/毫米波雷達(dá)傳感器企業(yè)近年來逐漸涌現(xiàn)，多為初創(chuàng)企業(yè)，普遍缺乏車載行業(yè)背景。隨著ADAS（先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)）的加速滲透，越來越多的汽車產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)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(fā)、國際合作、投資創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)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(yè)者。排名第二的Sensata 主要是透過購并CST、Kaylico、Schrader等業(yè)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(jìn)車用MEMS感測(cè)器主要供應(yīng)商名單。NXP原本在車用感測(cè)器的布局主要集中在磁力感測(cè)器，購并飛思卡爾后，取得了壓力、加速度等重要的車用感測(cè)器產(chǎn)品線。下面介紹一下TOP10廠商：

1.德爾福（DELPHI）-美國

公司簡(jiǎn)介：德爾福是全球領(lǐng)先的汽車電子零部件及系統(tǒng)技術(shù)供應(yīng)商。其產(chǎn)品系列包括動(dòng)力，推進(jìn)，熱交換，內(nèi)飾，電氣，電子及安全系統(tǒng)等，這些產(chǎn)品幾乎涵蓋了現(xiàn)代汽車零部件工業(yè)的主要領(lǐng)域，為客戶提供全面的產(chǎn)品與系統(tǒng)解決方案。

2.東芝（toshiba）-日本

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

公司創(chuàng)立于1875年7月，原名東京芝浦電氣株式會(huì)社，1939年由東京電氣株式會(huì)社和芝浦制作所合并而成，業(yè)務(wù)領(lǐng)域包括數(shù)碼產(chǎn)品、電子元器件、社會(huì)基礎(chǔ)設(shè)備、家電等。20世紀(jì)80年代以來，東芝從一個(gè)以家用電器、重型電機(jī)為主體的企業(yè)，轉(zhuǎn)變?yōu)榘ㄍㄓ崱㈦娮釉趦?nèi)的綜合電子電器企業(yè)。

進(jìn)入90年代，東芝在數(shù)字技術(shù)、移動(dòng)通信技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等領(lǐng)域取得了飛速發(fā)展，成功從家電行業(yè)的巨人轉(zhuǎn)變?yōu)镮T行業(yè)的先鋒。

3.英飛凌（INFINEON）-美國

公司簡(jiǎn)介：西門子半導(dǎo)體事業(yè)部作為英飛凌科技（中國）有限公司的前身于1995年正式進(jìn)入中國市場(chǎng)。自從1996年在無錫建立第一家企業(yè)以來，英飛凌的業(yè)務(wù)取得非常迅速的增長(zhǎng)，目前在中國已經(jīng)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(fā)，全球共擁有22900項(xiàng)專利。該公司是全球領(lǐng)先的半導(dǎo)體公司之一，生產(chǎn)的半導(dǎo)體傳感器性能優(yōu)良。

4.偉世通（VISTEON）-美國

公司簡(jiǎn)介：偉世通公司是全球知名汽車零部件集成供應(yīng)商，總部位于美國密歇根州偉世通公司為全球汽車生產(chǎn)廠商設(shè)計(jì)和制造創(chuàng)新的空調(diào)系統(tǒng)，汽車內(nèi)飾，以及包括照明在內(nèi)的電子系統(tǒng)，并提供多種產(chǎn)品以滿足汽車售后市場(chǎng)的需求。

偉世通在汽車電子領(lǐng)域提供的主要產(chǎn)品包括音響，信息娛樂，駕駛信息，動(dòng)力總成控制和照明。目前，偉世通在全球汽車電子供應(yīng)商中處于領(lǐng)軍地位，全球電子產(chǎn)品部的成立將進(jìn)一步加強(qiáng)偉世通在汽車電子行業(yè)的優(yōu)勢(shì)。

5.博世（BOSCH）-德國

公司簡(jiǎn)介：博世集團(tuán)是全球第一大汽車技術(shù)供應(yīng)商，2013年銷售額達(dá)到 382億歐元，其中在中國銷售額達(dá)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(shù)正在大舉進(jìn)入中國，從而投身于迅猛發(fā)展的中國汽車工業(yè)。博世集團(tuán)與中國的業(yè)務(wù)伙伴關(guān)系可以追溯到 1909 年。

6.霍尼韋爾（Honeywell）-美國

公司簡(jiǎn)介：霍尼韋爾是一家營(yíng)業(yè)額達(dá)300多億美元的多元化高科技和制造企業(yè)，在全球，其業(yè)務(wù)涉及：航空產(chǎn)品和服務(wù)，樓宇、家庭和工業(yè)控制技術(shù)，汽車產(chǎn)品，渦輪增壓器，以及特殊材料。

7.森薩塔科技（SENSATA）-美國

公司簡(jiǎn)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(fā)展歷史，是傳感器，電氣保護(hù)器，控制器設(shè)計(jì)及制造領(lǐng)域的全球領(lǐng)導(dǎo)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(dú)立的上市公司。

8.飛思卡爾（FREESCALE）-美國

公司簡(jiǎn)介：飛思卡爾是嵌入式處理解決方案領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者，主要業(yè)務(wù)涉及汽車電子，消費(fèi)電子，工業(yè)電子以及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等市場(chǎng)。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(shù)和產(chǎn)品成為新一波創(chuàng)新浪潮的推動(dòng)者。了解飛思卡爾如何在物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代讓世界變得更智能。

9.大陸（continenental）-德國

公司簡(jiǎn)介：大陸集團(tuán)是德國運(yùn)輸行業(yè)制造商。主要產(chǎn)品為輪胎，制動(dòng)系統(tǒng)，車身穩(wěn)定控制系統(tǒng)，發(fā)動(dòng)機(jī)噴射系統(tǒng)，轉(zhuǎn)速表，以及其他汽車和和運(yùn)輸行零部件。該公司總部設(shè)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(chuàng)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(yīng)商之一。

10.電裝（DENSO）-日本

公司簡(jiǎn)介：作為世界頂級(jí)汽車技術(shù)，系統(tǒng)以及零部件的全球性供應(yīng)商，電裝在環(huán)境保護(hù)，發(fā)動(dòng)機(jī)管理，車身電子產(chǎn)品，駕駛控制與安全，信息和通訊等領(lǐng)域，成為全球主要整車生產(chǎn)商可信賴的合作伙伴。

電裝提供多樣化的產(chǎn)品及其售后服務(wù)，包括汽車空調(diào)設(shè)備和供熱系統(tǒng)，電子自動(dòng)化和電子控制產(chǎn)品，燃油管理系統(tǒng)，散熱器，火花塞，組合儀表，過濾器，產(chǎn)業(yè)機(jī)器人，電信產(chǎn)品以及信息處理設(shè)備。目前，電裝共有21種產(chǎn)品排名世界第一。