MEMS汽車(chē)傳感器是汽車(chē)電子控制系統的主要信息源

 

汽車(chē)市場(chǎng)已經(jīng)成為傳感器的重要應用市場(chǎng)，MEMS汽車(chē)傳感器作為汽車(chē)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、加速度和振動(dòng)等各種信息進(jìn)行實(shí)時(shí)、準確的測量和控制。當前，一輛普通家用轎車(chē)上大約安裝了近百個(gè)傳感器，而豪華轎車(chē)上的傳感器數量多達200個(gè)。

 

 

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(chē)輛的動(dòng)力控制系統、底盤(pán)控制系統、車(chē)身電子與防盜系統和車(chē)載電子系統。

 

隨著(zhù)高端汽車(chē)與智能汽車(chē)的普及，以及無(wú)人駕駛技術(shù)的推進(jìn)，超聲波傳感器、圖像傳感器、激光雷達傳感器、微波傳感器、紅外傳感器等也都被采用。汽車(chē)傳感器已經(jīng)成為MEMS傳感器的一個(gè)主要的應用市場(chǎng)。

 

汽車(chē)大國自然成為了汽車(chē)傳感器應用大國

 

經(jīng)過(guò)多年發(fā)展，中國汽車(chē)市場(chǎng)已成為全球增速最快的汽車(chē)市場(chǎng)之一。隨著(zhù)中國汽車(chē)銷(xiāo)量的增加，傳感器應用也隨之快速增長(cháng)。 2016年全球汽車(chē)傳感器市場(chǎng)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(cháng)率為7.72%。并且MEMS技術(shù)汽車(chē)傳感器逐步取代傳統的傳感器，成為汽車(chē)傳感器的主流。

 

 

目前中國是最大的汽車(chē)生產(chǎn)和消費國家， 所以中國自然是汽車(chē)傳感器應用大國。2016年我國汽車(chē)傳感器市場(chǎng)規模增長(cháng)到48億美元， 預計到2020年將達到93億美元。

 

 

ADAS系統推進(jìn)汽車(chē)傳感器的融合技術(shù)

 

汽車(chē)ADAS（先進(jìn)駕駛輔助系統）向高級輔助駕駛、自動(dòng)駕駛演進(jìn)過(guò)程中，機器的自動(dòng)/輔助駕駛功能逐漸替代人的主動(dòng)性，完成環(huán)境感知、計算分析、控制執行的一系列程序。

 

汽車(chē)自動(dòng)/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。

 

汽車(chē)傳感器配備簡(jiǎn)圖

 

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(lái)幾年汽車(chē)傳感器行業(yè)可望實(shí)現快速增長(cháng)。根據IHSAutomotive的預測：到2020年這一市場(chǎng)的規模預計將達99億美元。

 

汽車(chē)各類(lèi)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(lèi)輔助駕駛/無(wú)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）系統和“具有全自動(dòng)駕駛功能”（Autopilot2.0）系統，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(chē)產(chǎn)業(yè)固有的體系極其嚴格，傳統的汽車(chē)傳感器市場(chǎng)非常穩固，少數歐美日巨頭壟斷全球市場(chǎng)。中國90%的車(chē)用傳感器市場(chǎng)被大陸、博世、德?tīng)柛?、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(lái)越多地成為整車(chē)企業(yè)的前裝產(chǎn)品，這一類(lèi)的傳感器需求迅速上升。此外，汽車(chē)排放標準的不斷提升， 比如在發(fā)動(dòng)機運行管理系統中和廢氣與空氣質(zhì)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(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(zhuān)利技術(shù)，正好趕上中國汽車(chē)排放升級，所有的柴油車(chē)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系統的毫米波雷達市場(chǎng)集中， 長(cháng)期為國外汽車(chē)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?tīng)柛?、奧托立夫等。

 

毫米波雷達公司具體產(chǎn)品

 

國內微波/毫米波雷達傳感器企業(yè)近年來(lái)逐漸涌現，多為初創(chuàng )企業(yè)，普遍缺乏車(chē)載行業(yè)背景。隨著(zhù)ADAS（先進(jìn)駕駛輔助系統）的加速滲透，越來(lái)越多的汽車(chē)產(chǎn)業(yè)鏈供應商如滬電股份、亞太股份、華域汽車(chē)等大廠(chǎng)紛紛通過(guò)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(chǎng)商市場(chǎng)化進(jìn)度

 

全球MEMS汽車(chē)傳感器TOP20廠(chǎng)商

 

德國Robert Bosch仍是目前汽車(chē)MEMS傳感器的龍頭業(yè)者。排名第二的Sensata 主要是透過(guò)購并CST、Kaylico、Schrader等業(yè)者而來(lái)。排名第三的恩智浦（NXP）則是透過(guò)購并飛思卡爾（Freescale）而擠進(jìn)車(chē)用MEMS感測器主要供應商名單。NXP原本在車(chē)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(chē)用感測器產(chǎn)品線(xiàn)。下面介紹一下TOP20廠(chǎng)商：

 

1.德?tīng)柛＃―ELPHI）-美國

 

公司簡(jiǎn)介：德?tīng)柛Ｊ侨蝾I(lǐng)先的汽車(chē)電子零部件及系統技術(shù)供應商。其產(chǎn)品系列包括動(dòng)力，推進(jìn)，熱交換，內飾，電氣，電子及安全系統等，這些產(chǎn)品幾乎涵蓋了現代汽車(chē)零部件工業(yè)的主要領(lǐng)域，為客戶(hù)提供全面的產(chǎn)品與系統解決方案。

 

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(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)域包括數碼產(chǎn)品、電子元器件、社會(huì )基礎設備、家電等。20世紀80年代以來(lái)，東芝從一個(gè)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(jìn)入90年代，東芝在數字技術(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)的巨人轉變?yōu)镮T行業(yè)的先鋒。

 

3.英飛凌（INFINEON）-美國

 

公司簡(jiǎn)介：西門(mén)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(jìn)入中國市場(chǎng)。自從1996年在無(wú)錫建立第一家企業(yè)以來(lái)，英飛凌的業(yè)務(wù)取得非常迅速的增長(cháng)，目前在中國已經(jīng)擁有8家公司和1700多名員工?？傆w凌平均每年投入銷(xiāo)售額的17%用于研發(fā)，全球共擁有22900項專(zhuān)利。該公司是全球領(lǐng)先的半導體公司之一，生產(chǎn)的半導體傳感器性能優(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(chē)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(chē)生產(chǎn)廠(chǎng)商設計和制造創(chuàng )新的空調系統，汽車(chē)內飾，以及包括照明在內的電子系統，并提供多種產(chǎn)品以滿(mǎn)足汽車(chē)售后市場(chǎng)的需求。

 

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

 

5.博世（BOSCH）-德國

 

公司簡(jiǎn)介：博世集團是全球第一大汽車(chē)技術(shù)供應商，2013年銷(xiāo)售額達到 382億歐元，其中在中國銷(xiāo)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(chē)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(chē)工業(yè)。博世集團與中國的業(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(chē)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，電氣保護器，控制器設計及制造領(lǐng)域的全球領(lǐng)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(jiǎn)介：飛思卡爾是嵌入式處理解決方案領(lǐng)域的領(lǐng)導者，主要業(yè)務(wù)涉及汽車(chē)電子，消費電子，工業(yè)電子以及網(wǎng)絡(luò )設備等市場(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：大陸集團是德國運輸行業(yè)制造商。主要產(chǎn)品為輪胎，制動(dòng)系統，車(chē)身穩定控制系統，發(fā)動(dòng)機噴射系統，轉速表，以及其他汽車(chē)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(chē)零部件供應商之一。

 

10.電裝（DENSO）-日本

 

公司簡(jiǎn)介：作為世界頂級汽車(chē)技術(shù)，系統以及零部件的全球性供應商，電裝在環(huán)境保護，發(fā)動(dòng)機管理，車(chē)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(chē)生產(chǎn)商可信賴(lài)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(chē)空調設備和供熱系統，電子自動(dòng)化和電子控制產(chǎn)品，燃油管理系統，散熱器，火花塞，組合儀表，過(guò)濾器，產(chǎn)業(yè)機器人，電信產(chǎn)品以及信息處理設備。目前，電裝共有21種產(chǎn)品排名世界第一。

 

11.安華高科技（AVAGO）-美國

 

公司簡(jiǎn)介：安華高科技（Avago）為聚焦復合III-V族半導體產(chǎn)品各種廣泛模擬半導體器件的領(lǐng)先設計，開(kāi)發(fā)和全球供貨商，通過(guò)高性能設計和集成能力使我們與眾不同，我們的產(chǎn)品線(xiàn)涵蓋廣泛，為4個(gè)主要目標市場(chǎng)，包括無(wú)線(xiàn)通信，有線(xiàn)基礎設施，工業(yè)和汽車(chē)電子以及消費類(lèi)和計算機外設提供接近6，500樣產(chǎn)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(mén)，施耐德傳感和技術(shù)部門(mén)生產(chǎn)用于汽車(chē)，航空，能源和基礎設施等領(lǐng)域的傳感器。

 

12.應美勝（INVENSENCE）-美國

 

公司簡(jiǎn)介：應美盛（InvenSense）為智能型運動(dòng)處理方案的先驅?zhuān)驑I(yè)界的領(lǐng)導廠(chǎng)商，驅動(dòng)了運動(dòng)感測人機接口在消費性電子產(chǎn)品上的應用。公司提供的集成電路（IC）整合了運動(dòng)傳感器-陀螺儀以及相對應的軟件，有別于其他廠(chǎng)商，有著(zhù)小尺寸，高整合，高性能，高可靠度與低價(jià)格的優(yōu)勢。公司產(chǎn)品可應用于眾多市場(chǎng)上。

 

13.村田制作所（Murata）-日本

 

公司簡(jiǎn)介：村田制作所是全球領(lǐng)先的電子元器件制造商。村田制作所的客戶(hù)分布在PC，手機，汽車(chē)電子等領(lǐng)域。

隨著(zhù)消費電子領(lǐng)域競爭的不斷加劇，產(chǎn)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(shí)了解客戶(hù)需求，甚至走在客戶(hù)之前開(kāi)發(fā)出更新產(chǎn)品，成為村田制作所業(yè)務(wù)持續增長(cháng)的關(guān)鍵。

 

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

 

14.安費諾（Amphenol）-美國

 

公司簡(jiǎn)介：安費諾（Amphenol）總部位于美國康涅狄格州，集團在全球實(shí)施本地化戰略，共在全球設立90 多間工廠(chǎng)及100多個(gè)銷(xiāo)售辦事處，直接為各大洲的客戶(hù)提供產(chǎn)品和實(shí)施本地化服務(wù)。

 

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(jià)格收購通用電氣先進(jìn)傳感器業(yè)務(wù)，以此來(lái)擴充自己的傳感器業(yè)務(wù)。

 

15.泰科電子（TE）-瑞士

 

公司簡(jiǎn)介：憑借50多年的領(lǐng)先地位，TE Connectivity （TE）是一家全球化的公司，年銷(xiāo)售額達133億美元。TE Connectivity是一家獨立的公開(kāi)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(jìn)入中國，在上海開(kāi)設了第一家工廠(chǎng)。目前，TE Connectivity在中國擁有約38，000名員工，建立了16個(gè)生產(chǎn)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(wù)，TE通過(guò)設在全國14個(gè)城市的銷(xiāo)售辦事處為客戶(hù)提供服務(wù)。2012財年TE中國區銷(xiāo)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(jiǎn)介：公司總部位于上海市浦東新區，在上海，無(wú)錫，西安，蕪湖和柳州設有生產(chǎn)基地，并在上海，重慶和蕪湖設有技術(shù)中心。公司有效整合本地優(yōu)勢和全球領(lǐng)先的聯(lián)合汽車(chē)電子有限公司技術(shù)為國內各汽車(chē)廠(chǎng)商提供優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品和服務(wù)，并為滿(mǎn)足日益嚴格的法規要求提供技術(shù)支持。

 

憑借扎實(shí)的本地研發(fā)和生產(chǎn)能力，聯(lián)合汽車(chē)電子有限公司致力于為客戶(hù)提供先進(jìn)的，完整的汽車(chē)動(dòng)力總成和車(chē)身控制系統解決方案，并積極為節約能源和保護環(huán)境做出貢獻。

 

17.艾菲發(fā)動(dòng)機零件（武漢）（EFI）-法資

 

公司簡(jiǎn)介：艾菲發(fā)動(dòng)機零件（武漢）有限公司，是一家具有50年發(fā)動(dòng)機管理系統零部件研發(fā)和生產(chǎn)經(jīng)驗的法國獨資企業(yè)。是全球主機廠(chǎng)及主要系統供應商認可的具有多學(xué)科技術(shù)開(kāi)發(fā)能力的專(zhuān)業(yè)廠(chǎng)家。專(zhuān)業(yè)的設計理念和豐富的多學(xué)科經(jīng)驗保證我們的產(chǎn)品在性能，成本，尺寸設計上達到最優(yōu)化。

 

艾菲發(fā)動(dòng)機零件（武漢）有限公司現擁有員工250人，2011年實(shí)現全年銷(xiāo)售額1.3億元人民幣。主要致力于生產(chǎn)：動(dòng)力系統傳感器，動(dòng)力系統促動(dòng)器，動(dòng)力系統機電模塊，電池管理模塊，點(diǎn)火系統。其中傳感器類(lèi)產(chǎn)品占全球市場(chǎng)份額達40%以上。

 

18.賀利氏電測騎士（Heraeous）-德資

 

公司簡(jiǎn)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(gè)子公司的大型跨國集團。

 

賀利氏電測騎士――HeraeusElectro-Nite（簡(jiǎn)稱(chēng)HEN）是賀利氏集團的五大分支之一，主要生產(chǎn)和推廣冶金，鑄造過(guò)程中對液態(tài)金屬進(jìn)行在線(xiàn)測量分析的儀表，傳感器，取樣器等高科技產(chǎn)品。

 

HEN以其高超的技術(shù)水平和雄厚的經(jīng)濟實(shí)力，不斷推出該領(lǐng)域的更新?lián)Q代產(chǎn)品。近三十年來(lái)，在全世界范圍內HEN一直處于該領(lǐng)域的領(lǐng)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(wàn)美元。

 

19.森太克汽車(chē)電子-中美合資

 

公司簡(jiǎn)介：上海森太克汽車(chē)電子有限公司是專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)汽車(chē)傳感器，汽車(chē)數字信息多媒體系統的企業(yè)，公司生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)范圍還包括HVAC控制面板，組合儀表，新型車(chē)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(chē)電子行業(yè)有豐富的技術(shù)開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)經(jīng)驗，完善的質(zhì)量管理體系，并得到美國德?tīng)柛９镜募夹g(shù)支持，DL公司是美國TI在國內汽車(chē)電子市場(chǎng)的代表，得到美國TI的技術(shù)支持?；谀腹镜馁Y源支持，公司具有雄厚的技術(shù)開(kāi)發(fā)能力和質(zhì)量控制能力。

 

20.航天機電（HT）-中國

 

公司簡(jiǎn)介：上海航天汽車(chē)機電股份有限公司（簡(jiǎn)稱(chēng)“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(shù)應用產(chǎn)業(yè)化的重要平臺。

 

依托央企資源，把握國家戰略性產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向，經(jīng)過(guò)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(chǎn)業(yè)格局，建成了垂直一體化的航天光伏產(chǎn)業(yè)鏈，打造了集研發(fā)，制造，營(yíng)銷(xiāo)于一體的高端汽配產(chǎn)業(yè)和軍民融合的新材料產(chǎn)業(yè)平臺，創(chuàng )建了上海，內蒙古，江蘇三大產(chǎn)研基地，擁有一個(gè)國家級，五個(gè)省市級技術(shù)研發(fā)中心，五家上海市高新技術(shù)企業(yè)，以及境內外兩個(gè)資本運作平臺。

 

全球汽車(chē)產(chǎn)業(yè)開(kāi)始蛻變，進(jìn)入加速擁抱新技術(shù)和新科技的時(shí)代，主要表現為新車(chē)型的推出速度越來(lái)越快、新技術(shù)的采用更加的廣泛、汽車(chē)領(lǐng)域相關(guān)專(zhuān)利數量不斷攀升等。新能源汽車(chē)、自動(dòng)駕駛和車(chē)聯(lián)網(wǎng)，也將汽車(chē)傳感器產(chǎn)業(yè)帶入新的階段。而MEMS在汽車(chē)領(lǐng)域獲得大規模應用，未來(lái)空間仍然十分巨大。新能源汽車(chē)、自動(dòng)駕駛和車(chē)聯(lián)網(wǎng)，也將汽車(chē)傳感器產(chǎn)業(yè)帶入新的階段。

 

中國汽車(chē)傳感器面臨著(zhù)一條艱難的道路，所以中國的汽車(chē)傳感器廠(chǎng)商要在提高技術(shù)上下功夫，只有技術(shù)突破，以?xún)r(jià)值取勝，才能在未來(lái)競爭中占據主導權。