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(tǒng)電子控制系統(tǒng)的重要信息源，對溫度、壓力、位置、轉速、加速度和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。

 

 

在這些傳感器中，應用最多的當屬壓力傳感器、加速度傳感器、陀螺儀、氣體傳感器、流量傳感器等，他們分別應用在車輛的動力控制系統(tǒng)、底盤控制系統(tǒng)、車身電子與防盜系統(tǒng)和車載電子系統(tǒng)。

 

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。

 

汽車大國自然成為了汽車傳感器應用大國

 

經過多年發(fā)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(guī)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(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(guī)模增長到48億美元， 預計到2020年將達到93億美元。

 

 

ADAS系統(tǒng)推進汽車傳感器的融合技術

 

汽車ADAS（先進駕駛輔助系統(tǒng)）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(huán)境感知、計算分析、控制執(zhí)行的一系列程序。

 

汽車自動/輔助駕駛系統(tǒng)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。

 

汽車傳感器配備簡圖

 

ADAS系統(tǒng)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(guī)模效應，未來幾年汽車傳感器行業(yè)可望實現快速增長。根據IHSAutomotive的預測：到2020年這一市場的規(guī)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(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。

 

以特斯拉為例，公司發(fā)布了高級輔助駕駛（Autopilot）系統(tǒng)和“具有全自動駕駛功能”（Autopilot2.0）系統(tǒng)，都采用毫米波雷達、超聲波傳感器和攝像頭結合的解決方案。

 

特斯拉Autopilot系列傳感器配備情況

 

在外資企業(yè)的壟斷背景下，中國初創(chuàng)企業(yè)初露端倪

 

汽車產業(yè)固有的體系極其嚴格，傳統(tǒng)的汽車傳感器市場非常穩(wěn)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(yè)壟斷。

 

目前雷達、ABS等越來越多地成為整車企業(yè)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(fā)動機運行管理系統(tǒng)中和廢氣與空氣質量控制系統(tǒng)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(fā)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(tǒng)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(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。

 

毫米波雷達公司具體產品

 

國內微波/毫米波雷達傳感器企業(yè)近年來逐漸涌現，多為初創(chuàng)企業(yè)，普遍缺乏車載行業(yè)背景。隨著ADAS（先進駕駛輔助系統(tǒng)）的加速滲透，越來越多的汽車產業(yè)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(fā)、國際合作、投資創(chuàng)業(yè)團隊等方式切入加速布局。

 

國內初創(chuàng)毫米波雷達廠商市場化進度

 

全球MEMS汽車傳感器TOP20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TOP20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(tǒng)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(tǒng)等，這些產品幾乎涵蓋了現代汽車零部件工業(yè)的主要領域，為客戶提供全面的產品與系統(tǒng)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(chuàng)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(yè)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(yè)，轉變?yōu)榘ㄍㄓ?、電子在內的綜合電子電器企業(yè)。

 

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(fā)展，成功從家電行業(yè)的巨人轉變?yōu)镮T行業(yè)的先鋒。

 

3.英飛凌（INFINEON）-美國

 

公司簡介：西門子半導體事業(yè)部作為英飛凌科技（中國）有限公司的前身于1995年正式進入中國市場。自從1996年在無錫建立第一家企業(yè)以來，英飛凌的業(yè)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?？傆w凌平均每年投入銷售額的17%用于研發(fā)，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(yōu)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(chuàng)新的空調系統(tǒng)，汽車內飾，以及包括照明在內的電子系統(tǒng)，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(yè)的優(yōu)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(fā)展的中國汽車工業(yè)。博世集團與中國的業(yè)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(yè)額達300多億美元的多元化高科技和制造企業(yè)，在全球，其業(yè)務涉及：航空產品和服務，樓宇、家庭和工業(yè)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(fā)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(yè)務涉及汽車電子，消費電子，工業(yè)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(chuàng)新浪潮的推動者。了解飛思卡爾如何在物聯(lián)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(yè)制造商。主要產品為輪胎，制動系統(tǒng)，車身穩(wěn)定控制系統(tǒng)，發(fā)動機噴射系統(tǒng)，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(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(tǒng)以及零部件的全球性供應商，電裝在環(huán)境保護，發(fā)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(tǒng)，電子自動化和電子控制產品，燃油管理系統(tǒng)，散熱器，火花塞，組合儀表，過濾器，產業(yè)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。

 

11.安華高科技（AVAGO）-美國

 

公司簡介：安華高科技（Avago）為聚焦復合III-V族半導體產品各種廣泛模擬半導體器件的領先設計，開發(fā)和全球供貨商，通過高性能設計和集成能力使我們與眾不同，我們的產品線涵蓋廣泛，為4個主要目標市場，包括無線通信，有線基礎設施，工業(yè)和汽車電子以及消費類和計算機外設提供接近6，500樣產品，安華高科技（Avago Technologies）以10億美元收購施耐德電氣美國傳感器部門，施耐德傳感和技術部門生產用于汽車，航空，能源和基礎設施等領域的傳感器。

 

12.應美勝（INVENSENCE）-美國

 

公司簡介：應美盛（InvenSense）為智能型運動處理方案的先驅，全球業(yè)界的領導廠商，驅動了運動感測人機接口在消費性電子產品上的應用。公司提供的集成電路（IC）整合了運動傳感器-陀螺儀以及相對應的軟件，有別于其他廠商，有著小尺寸，高整合，高性能，高可靠度與低價格的優(yōu)勢。公司產品可應用于眾多市場上。

 

13.村田制作所（Murata）-日本

 

公司簡介：村田制作所是全球領先的電子元器件制造商。村田制作所的客戶分布在PC，手機，汽車電子等領域。

隨著消費電子領域競爭的不斷加劇，產品更新?lián)Q代的速度不斷加快，而作為上游電子元器件供應商，能夠隨時了解客戶需求，甚至走在客戶之前開發(fā)出更新產品，成為村田制作所業(yè)務持續(xù)增長的關鍵。

 

不斷推出新產品是村田制作所的競爭力源泉，而不斷推出市場需要的產品則是其業(yè)績保持增長的保障。

 

14.安費諾（Amphenol）-美國

 

公司簡介：安費諾（Amphenol）總部位于美國康涅狄格州，集團在全球實施本地化戰(zhàn)略，共在全球設立90 多間工廠及100多個銷售辦事處，直接為各大洲的客戶提供產品和實施本地化服務。

 

其最大的事業(yè)部是位于紐約西德尼的航空事業(yè)部。美國安費諾（Amphenol） 宣布將以3.18億美元（約合元人民幣）的價格收購通用電氣先進傳感器業(yè)務，以此來擴充自己的傳感器業(yè)務。

 

15.泰科電子（TE）-瑞士

 

公司簡介：憑借50多年的領先地位，TE Connectivity （TE）是一家全球化的公司，年銷售額達133億美元。TE Connectivity是一家獨立的公開上市公司，普通股在紐約證交所（NYSE） 掛牌交易，代碼是“TEL”。

 

TE Connectivity 1989年進入中國，在上海開設了第一家工廠。目前，TE Connectivity在中國擁有約38，000名員工，建立了16個生產基地，泰科電子（上海）有限公司是TE Connectivity在中國注冊的公司，負責管理中國事務，TE通過設在全國14個城市的銷售辦事處為客戶提供服務。2012財年TE中國區(qū)銷售總額達22億美元，占公司年度總收入的16.5%。

 

16.聯(lián)合電子（UAES）-中德合資

 

公司簡介：公司總部位于上海市浦東新區(qū)，在上海，無錫，西安，蕪湖和柳州設有生產基地，并在上海，重慶和蕪湖設有技術中心。公司有效整合本地優(yōu)勢和全球領先的聯(lián)合汽車電子有限公司技術為國內各汽車廠商提供優(yōu)質產品和服務，并為滿足日益嚴格的法規(guī)要求提供技術支持。

 

憑借扎實的本地研發(fā)和生產能力，聯(lián)合汽車電子有限公司致力于為客戶提供先進的，完整的汽車動力總成和車身控制系統(tǒng)解決方案，并積極為節(jié)約能源和保護環(huán)境做出貢獻。

 

17.艾菲發(fā)動機零件（武漢）（EFI）-法資

 

公司簡介：艾菲發(fā)動機零件（武漢）有限公司，是一家具有50年發(fā)動機管理系統(tǒng)零部件研發(fā)和生產經驗的法國獨資企業(yè)。是全球主機廠及主要系統(tǒng)供應商認可的具有多學科技術開發(fā)能力的專業(yè)廠家。專業(yè)的設計理念和豐富的多學科經驗保證我們的產品在性能，成本，尺寸設計上達到最優(yōu)化。

 

艾菲發(fā)動機零件（武漢）有限公司現擁有員工250人，2011年實現全年銷售額1.3億元人民幣。主要致力于生產：動力系統(tǒng)傳感器，動力系統(tǒng)促動器，動力系統(tǒng)機電模塊，電池管理模塊，點火系統(tǒng)。其中傳感器類產品占全球市場份額達40%以上。

 

18.賀利氏電測騎士（Heraeous）-德資

 

公司簡介：賀利氏集團是德國賀利氏博士于1851年創(chuàng)辦的，至今已發(fā)展成為在全世界擁有105個子公司的大型跨國集團。

 

賀利氏電測騎士――HeraeusElectro-Nite（簡稱HEN）是賀利氏集團的五大分支之一，主要生產和推廣冶金，鑄造過程中對液態(tài)金屬進行在線測量分析的儀表，傳感器，取樣器等高科技產品。

 

HEN以其高超的技術水平和雄厚的經濟實力，不斷推出該領域的更新?lián)Q代產品。近三十年來，在全世界范圍內HEN一直處于該領域的領導地位。上海賀利氏電測騎士有限公司是HEN下屬的子公司，總投資為600萬美元。

 

19.森太克汽車電子-中美合資

 

公司簡介：上海森太克汽車電子有限公司是專業(yè)生產汽車傳感器，汽車數字信息多媒體系統(tǒng)的企業(yè)，公司生產經營范圍還包括HVAC控制面板，組合儀表，新型車用電熱杯。

 

公司由上海德科電子儀表有限公司與美國DL國際集團出資創(chuàng)立，分別占60%和40%的股份。上海德科電子公司在汽車電子行業(yè)有豐富的技術開發(fā)和生產經驗，完善的質量管理體系，并得到美國德爾福公司的技術支持，DL公司是美國TI在國內汽車電子市場的代表，得到美國TI的技術支持。基于母公司的資源支持，公司具有雄厚的技術開發(fā)能力和質量控制能力。

 

20.航天機電（HT）-中國

 

公司簡介：上海航天汽車機電股份有限公司（簡稱“航天機電”）成立于1998年5月28日，是中國首家以“航天”命名的上市公司，是航天技術應用產業(yè)化的重要平臺。

 

依托央企資源，把握國家戰(zhàn)略性產業(yè)發(fā)展方向，經過多年不懈努力，航天機電現已形成新能源光伏，高端汽配和新材料應用三大產業(yè)格局，建成了垂直一體化的航天光伏產業(yè)鏈，打造了集研發(fā)，制造，營銷于一體的高端汽配產業(yè)和軍民融合的新材料產業(yè)平臺，創(chuàng)建了上海，內蒙古，江蘇三大產研基地，擁有一個國家級，五個省市級技術研發(fā)中心，五家上海市高新技術企業(yè)，以及境內外兩個資本運作平臺。

 

全球汽車產業(yè)開始蛻變，進入加速擁抱新技術和新科技的時代，主要表現為新車型的推出速度越來越快、新技術的采用更加的廣泛、汽車領域相關專利數量不斷攀升等。新能源汽車、自動駕駛和車聯(lián)網，也將汽車傳感器產業(yè)帶入新的階段。而MEMS在汽車領域獲得大規(guī)模應用，未來空間仍然十分巨大。新能源汽車、自動駕駛和車聯(lián)網，也將汽車傳感器產業(yè)帶入新的階段。

 

中國汽車傳感器面臨著一條艱難的道路，所以中國的汽車傳感器廠商要在提高技術上下功夫，只有技術突破，以價值取勝，才能在未來競爭中占據主導權。