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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(jīng)成為傳感器的重要應(yīng)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(zhuǎn)速、加速度和振動等各種信息進(jìn)行實(shí)時、準(zhǔn)確的測量和控制。當(dāng)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(shù)量多達(dá)200個。

 

 

在這些傳感器中，應(yīng)用最多的當(dāng)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(yīng)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(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傳感器的一個主要的應(yīng)用市場。

 

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(yīng)用也隨之快速增長。 2016年全球汽車傳感器市場達(dá)到225億美元的規(guī)模。預(yù)計2020年將達(dá)到309億美元，2015~2020期間的復(fù)合年增長率為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規(guī)模增長到48億美元， 預(yù)計到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)）向高級輔助駕駛、自動駕駛演進(jìn)過程中，機(jī)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(dá)、超聲波傳感器、攝像頭、激光雷達(dá)。

 

汽車傳感器配備簡圖

 

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。根據(jù)IHSAutomotive的預(yù)測：到2020年這一市場的規(guī)模預(yù)計將達(dá)99億美元。

 

汽車各類傳感器在測量范圍、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。

 

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(dá)、超聲波傳感器和攝像頭結(jié)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(chǎn)業(yè)固有的體系極其嚴(yán)格，傳統(tǒng)的汽車傳感器市場非常穩(wěn)固，少數(shù)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(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。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，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(dá)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(dá)公司具體產(chǎn)品

 

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。

 

國內(nèi)初創(chuàng)毫米波雷達(dá)廠商市場化進(jìn)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(jìn)車用MEMS感測器主要供應(yīng)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(chǎn)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(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(wù)領(lǐng)域包括數(shù)碼產(chǎn)品、電子元器件、社會基礎(chǔ)設(shè)備、家電等。20世紀(jì)80年代以來，東芝從一個以家用電器、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。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，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。

 

5.博世（BOSCH）-德國

 

公司簡介：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

 

公司簡介：霍尼韋爾是一家營業(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。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)新浪潮的推動者。了解飛思卡爾如何在物聯(lián)網(wǎng)時代讓世界變得更智能。

 

9.大陸（continenental）-德國

 

公司簡介：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，制動系統(tǒng)，車身穩(wěn)定控制系統(tǒng)，發(fā)動機(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

 

公司簡介：作為世界頂級汽車技術(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。

 

11.安華高科技（AVAGO）-美國

 

公司簡介：安華高科技（Avago）為聚焦復(fù)合III-V族半導(dǎo)體產(chǎn)品各種廣泛模擬半導(dǎo)體器件的領(lǐng)先設(shè)計，開發(fā)和全球供貨商，通過高性能設(shè)計和集成能力使我們與眾不同，我們的產(chǎn)品線涵蓋廣泛，為4個主要目標(biāo)市場，包括無線通信，有線基礎(chǔ)設(shè)施，工業(yè)和汽車電子以及消費(fèi)類和計算機(jī)外設(shè)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，施耐德傳感和技術(shù)部門生產(chǎn)用于汽車，航空，能源和基礎(chǔ)設(shè)施等領(lǐng)域的傳感器。

 

12.應(yīng)美勝（INVENSENCE）-美國

 

公司簡介：應(yīng)美盛（InvenSense）為智能型運(yùn)動處理方案的先驅(qū)，全球業(yè)界的領(lǐng)導(dǎo)廠商，驅(qū)動了運(yùn)動感測人機(jī)接口在消費(fèi)性電子產(chǎn)品上的應(yīng)用。公司提供的集成電路（IC）整合了運(yùn)動傳感器-陀螺儀以及相對應(yīng)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(chǎn)品可應(yīng)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(lǐng)先的電子元器件制造商。村田制作所的客戶分布在PC，手機(jī)，汽車電子等領(lǐng)域。

隨著消費(fèi)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(yīng)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(chǎn)品，成為村田制作所業(yè)務(wù)持續(xù)增長的關(guān)鍵。

 

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

 

14.安費(fèi)諾（Amphenol）-美國

 

公司簡介：安費(fèi)諾（Amphenol）總部位于美國康涅狄格州，集團(tuán)在全球?qū)嵤┍镜鼗瘧?zhàn)略，共在全球設(shè)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(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(fèi)諾（Amphenol） 宣布將以3.18億美元（約合元人民幣）的價格收購?fù)ㄓ秒姎庀冗M(jìn)傳感器業(yè)務(wù)，以此來擴(kuò)充自己的傳感器業(yè)務(wù)。

 

15.泰科電子（TE）-瑞士

 

公司簡介：憑借50多年的領(lǐng)先地位，TE Connectivity （TE）是一家全球化的公司，年銷售額達(dá)133億美元。TE Connectivity是一家獨(dú)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(jìn)入中國，在上海開設(shè)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(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(fù)責(zé)管理中國事務(wù)，TE通過設(shè)在全國14個城市的銷售辦事處為客戶提供服務(wù)。2012財年TE中國區(qū)銷售總額達(dá)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(shè)有生產(chǎn)基地，并在上海，重慶和蕪湖設(shè)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)合汽車電子有限公司技術(shù)為國內(nèi)各汽車廠商提供優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品和服務(wù)，并為滿足日益嚴(yán)格的法規(guī)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)合汽車電子有限公司致力于為客戶提供先進(jìn)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(hù)環(huán)境做出貢獻(xiàn)。

 

17.艾菲發(fā)動機(jī)零件（武漢）（EFI）-法資

 

公司簡介：艾菲發(fā)動機(jī)零件（武漢）有限公司，是一家具有50年發(fā)動機(jī)管理系統(tǒng)零部件研發(fā)和生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)的法國獨(dú)資企業(yè)。是全球主機(jī)廠及主要系統(tǒng)供應(yīng)商認(rèn)可的具有多學(xué)科技術(shù)開發(fā)能力的專業(yè)廠家。專業(yè)的設(shè)計理念和豐富的多學(xué)科經(jīng)驗(yàn)保證我們的產(chǎn)品在性能，成本，尺寸設(shè)計上達(dá)到最優(yōu)化。

 

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

 

18.賀利氏電測騎士（Heraeous）-德資

 

公司簡介：賀利氏集團(tuán)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(tuán)。

 

賀利氏電測騎士――HeraeusElectro-Nite（簡稱HEN）是賀利氏集團(tuán)的五大分支之一，主要生產(chǎn)和推廣冶金，鑄造過程中對液態(tài)金屬進(jìn)行在線測量分析的儀表，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(jì)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，在全世界范圍內(nèi)HEN一直處于該領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)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(chǎn)汽車傳感器，汽車數(shù)字信息多媒體系統(tǒng)的企業(yè)，公司生產(chǎn)經(jīng)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(tuán)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(shù)開發(fā)和生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，完善的質(zhì)量管理體系，并得到美國德爾福公司的技術(shù)支持，DL公司是美國TI在國內(nèi)汽車電子市場的代表，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)開發(fā)能力和質(zhì)量控制能力。

 

20.航天機(jī)電（HT）-中國

 

公司簡介：上海航天汽車機(jī)電股份有限公司（簡稱“航天機(jī)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(yīng)用產(chǎn)業(yè)化的重要平臺。

 

依托央企資源，把握國家戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向，經(jīng)過多年不懈努力，航天機(jī)電現(xiàn)已形成新能源光伏，高端汽配和新材料應(yīng)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，營銷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(nèi)蒙古，江蘇三大產(chǎn)研基地，擁有一個國家級，五個省市級技術(shù)研發(fā)中心，五家上海市高新技術(shù)企業(yè)，以及境內(nèi)外兩個資本運(yùn)作平臺。

 

全球汽車產(chǎn)業(yè)開始蛻變，進(jìn)入加速擁抱新技術(shù)和新科技的時代，主要表現(xiàn)為新車型的推出速度越來越快、新技術(shù)的采用更加的廣泛、汽車領(lǐng)域相關(guān)專利數(shù)量不斷攀升等。新能源汽車、自動駕駛和車聯(lián)網(wǎng)，也將汽車傳感器產(chǎn)業(yè)帶入新的階段。而MEMS在汽車領(lǐng)域獲得大規(guī)模應(yīng)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(wǎng)，也將汽車傳感器產(chǎn)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(shù)上下功夫，只有技術(shù)突破，以價值取勝，才能在未來競爭中占據(jù)主導(dǎo)權(quán)。