【傳感器】傳感器領(lǐng)域透露關(guān)鍵信號(hào)，產(chǎn)業(yè)鏈站上風(fēng)口
發(fā)布日期:2019-12-31
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來(lái)源：樂(lè)晴智庫(kù)
據(jù)上證報(bào)，科技部近期組織了傳感器產(chǎn)業(yè)專題閉門座談會(huì)，邀請(qǐng)歌爾股份、上海微技術(shù)所工業(yè)研究院等數(shù)十家企業(yè)代表，研討傳感器相關(guān)的關(guān)鍵新材料和工藝趨勢(shì)，探討技術(shù)路線的規(guī)劃，后面可能有更重磅的扶持政策。
12月12日，工信部規(guī)劃司發(fā)布了《2019年工業(yè)強(qiáng)基重點(diǎn)產(chǎn)品、工藝“一條龍”應(yīng)用計(jì)劃示范企業(yè)和示范項(xiàng)目公示》，傳感器是其中的重點(diǎn)之一，該政策透露出國(guó)家相關(guān)部委對(duì)傳感器扶持的信號(hào)。
近年來(lái)，全球傳感器市場(chǎng)一直保持快速增長(zhǎng)，隨著經(jīng)濟(jì)環(huán)境的持續(xù)好轉(zhuǎn)，市場(chǎng)對(duì)傳感器的需求將不斷增多。
根據(jù)YoleDevelopment研究報(bào)告對(duì)2021年傳感器的整體市場(chǎng)規(guī)模的預(yù)測(cè)可以看到，其中占比靠前的細(xì)分市場(chǎng)包括CIS、指紋識(shí)別、3D攝像頭以及硅麥克風(fēng)。
預(yù)計(jì)到2023年，傳感器的整體市場(chǎng)將超過(guò)1000億美元，其中規(guī)模最大的為RF及CIS領(lǐng)域，規(guī)模將達(dá)到225億美元及215億美元，主要的市場(chǎng)推動(dòng)因素是5G大規(guī)模商用及其帶來(lái)的車聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。
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傳感器為工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)和重要組成部分。根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)路線圖，物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈包括感知層、傳輸層、數(shù)據(jù)處理層和應(yīng)用服務(wù)層。其中，傳感器作為感知層，是物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈的核心基礎(chǔ)。
在物聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行中，傳感器將感知獲取到的物理、化學(xué)、生物等信息轉(zhuǎn)化為易識(shí)別的數(shù)字信息傳輸至后端平臺(tái)進(jìn)行處理、分析、應(yīng)用。
數(shù)據(jù)來(lái)源：Yole
傳感器的增長(zhǎng)浪潮主要分為三波：
第一波是汽車電子，僅僅是提供最初級(jí)的加速度檢測(cè)和壓力檢測(cè)等，電子化程度較低；
第二波浪潮是以智能手機(jī)為代表的消費(fèi)類電子，需要檢測(cè)光線、聲音以及震動(dòng)等多個(gè)物理量，此外由于電子設(shè)備集成度的提升，傳感器的體積也出現(xiàn)了明顯的縮?。?/div>
第三波浪潮則是以物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展對(duì)傳感器需求帶來(lái)新一波的浪潮，進(jìn)入萬(wàn)物互聯(lián)的時(shí)代，物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品接入數(shù)預(yù)計(jì)將出現(xiàn)量級(jí)上的增長(zhǎng)，傳感器重心逐漸轉(zhuǎn)向體積小、功耗低的MEMS傳感器領(lǐng)域發(fā)展，對(duì)技術(shù)要求也相應(yīng)提高。
汽車傳感器產(chǎn)業(yè)鏈可大致分為上游原料、中游生產(chǎn)、下游應(yīng)用等三大部分，國(guó)內(nèi)在中游生產(chǎn)中具備優(yōu)勢(shì)：
1）上游原料主要有芯片以及電阻片、塑料、漿料等電子材料。上游芯片對(duì)技術(shù)水平要求高，行業(yè)集中度較高，主要被外國(guó)廠商如英飛凌、恩智浦、意法半導(dǎo)體等壟斷，國(guó)內(nèi)企業(yè)面臨著較高的進(jìn)入門檻。
上游電子材料對(duì)試驗(yàn)檢測(cè)設(shè)備和制作工藝的要求高，國(guó)內(nèi)大陸電子材料產(chǎn)品多在中低端領(lǐng)域，高端市場(chǎng)基本上由歐美、日本、韓國(guó)以及臺(tái)灣地區(qū)的廠商所壟斷，如杜邦公司、陶氏化學(xué)、默克集團(tuán)、三菱化學(xué)等
2）中游廠商進(jìn)行傳感器生產(chǎn)，中游環(huán)節(jié)國(guó)內(nèi)廠商基于成本優(yōu)勢(shì)和自主車企的客戶群優(yōu)勢(shì)，存在極大的成長(zhǎng)機(jī)會(huì)。國(guó)內(nèi)主要廠商如華工科技、保隆科技、東風(fēng)科技等與比亞迪、東風(fēng)日產(chǎn)、一汽等主機(jī)廠具有良好的合作關(guān)系。
3）下游市場(chǎng)將傳感器應(yīng)用于整車廠和4S店。
MEMS傳感器是傳統(tǒng)汽車電子系統(tǒng)的重要組成部分，廣泛應(yīng)用于電子車身穩(wěn)定程序（ESP）、防抱死（ABS）、電控懸掛（ECS）、胎壓監(jiān)控（TPMS）等系統(tǒng)。其中，壓力傳感器、加速計(jì)、陀螺儀與流量傳感器是汽車中使用最多的MEMS傳感器，總份額占汽車MEMS系統(tǒng)的99%。
產(chǎn)業(yè)鏈上看，國(guó)外大廠占據(jù)壟斷地位，集中度高、產(chǎn)品線廣、技術(shù)領(lǐng)先、客戶較多，從而形成規(guī)模效應(yīng)壁壘。在市場(chǎng)上占據(jù)領(lǐng)先地位的仍然是歐美日廠商，國(guó)際知名大廠博通、博世、意法半導(dǎo)體排名前三，我國(guó)則在中游傳感器生產(chǎn)方面由于成本優(yōu)勢(shì)和自主品牌客戶群體的優(yōu)勢(shì)，具有較強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力。
目前平均每輛汽車包含24個(gè)MEMS 傳感器，而在高檔汽車中，大約會(huì)采用25-40 個(gè)MEMS 傳感器。常用MEMS傳感器后裝單車價(jià)值在2000-20000元不等；合資車通常不低于4000元，而自主品牌僅2000元左右，高端車型約為10000-20000元。
由此預(yù)計(jì)隨著國(guó)六標(biāo)準(zhǔn)實(shí)行對(duì)排放檢測(cè)要求的提升以及汽車“智電化”趨勢(shì)浪潮影響，我國(guó)MEMS傳感器市場(chǎng)近持續(xù)穩(wěn)步增長(zhǎng)汽車傳感器整體市場(chǎng)2025年時(shí)將達(dá)615億美元（18% CAGR），未來(lái)成長(zhǎng)空間廣闊。
國(guó)內(nèi)MEMS傳感器部分廠商包括：歌爾股份、航天電子、盾安環(huán)境、華天科技、東風(fēng)科技、士蘭微、蘇州固锝、耐威科技、晶方科技等。
從目前汽車智能傳感器的產(chǎn)業(yè)趨勢(shì)來(lái)看，MEMS傳感器和超聲波雷達(dá)的技術(shù)和應(yīng)用已經(jīng)相對(duì)成熟，而攝像頭、毫米波雷達(dá)和激光雷達(dá)正隨著自動(dòng)駕駛技術(shù)的蓬勃發(fā)展，迎來(lái)活躍的技術(shù)創(chuàng)新，將是未來(lái)發(fā)展的主要方向。
國(guó)內(nèi)外部分綜合實(shí)力較強(qiáng)的汽車零部件公司在自動(dòng)駕駛汽車傳感器上進(jìn)行多產(chǎn)品布局，可以為下游客戶提供綜合性的自動(dòng)駕駛解決方案，形成較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力。
自動(dòng)駕駛最高水平的谷歌Waymo（L5級(jí)別）搭載了攝像頭、毫米波雷達(dá)、激光雷達(dá)、音頻探測(cè)系統(tǒng)等傳感器。
根據(jù)通用Cruise2018SafetyReport，通用無(wú)人車（L4級(jí)別+）采用5個(gè)激光雷達(dá)，21個(gè)毫米波雷達(dá)，16個(gè)攝像頭。其中攝像頭在于監(jiān)測(cè)行人、交通信號(hào)燈等，頂激光雷達(dá)用于監(jiān)測(cè)靜態(tài)和動(dòng)態(tài)物體，遠(yuǎn)程毫米波雷達(dá)用于檢測(cè)車輛并測(cè)量速度，短程雷達(dá)用于監(jiān)測(cè)周邊物體，高分辨率雷達(dá)用于監(jiān)測(cè)遠(yuǎn)距離移動(dòng)的車輛。
攝像頭：國(guó)外公司松下、法雷奧、富士通天、大陸等占據(jù)較大份額，國(guó)內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)格局是傳統(tǒng)攝像頭公司與零部件公司均布局。在車載攝像頭的產(chǎn)業(yè)鏈上游中，COMS傳感器技術(shù)含量高，市場(chǎng)高度集中；攝像頭視覺(jué)識(shí)別：Mobileye是領(lǐng)先者。
毫米波雷達(dá)：高階自動(dòng)駕駛的標(biāo)配，國(guó)外零部件公司主導(dǎo)，國(guó)內(nèi)企業(yè)逐步量產(chǎn)。
全球毫米波雷達(dá)市場(chǎng)集中度較高，2018年CR5高達(dá)68%，基本上被外資寡頭壟斷。前五大供應(yīng)商分別為博世、大陸、海拉、富士通天、電裝，合計(jì)占有68%左右的市場(chǎng)份額。
毫米波雷達(dá)隨著近年國(guó)內(nèi)研發(fā)的突破，供應(yīng)鏈開(kāi)始穩(wěn)定，并出現(xiàn)了一批新興挑戰(zhàn)者，如保隆科技、德賽西威等。
國(guó)內(nèi)24GHz已經(jīng)實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)供貨，77GHz僅有小部分企業(yè)實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，如蕪湖森思泰克、華域汽車。由于毫米波雷達(dá)市場(chǎng)的起步較晚，產(chǎn)業(yè)鏈尚未成熟，加上開(kāi)發(fā)周期較長(zhǎng)，因此國(guó)內(nèi)整車企業(yè)大多選擇從國(guó)外進(jìn)口測(cè)試設(shè)備、生產(chǎn)設(shè)備和成品，產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程仍待突破。
激光雷達(dá)：由于其高精度、實(shí)時(shí)3D環(huán)境建模的特點(diǎn)將成為L(zhǎng)3-L5階段中最為關(guān)鍵的傳感器。
零部件企業(yè)與創(chuàng)業(yè)公司共同競(jìng)爭(zhēng)。國(guó)際上形成多家公司競(jìng)爭(zhēng)格局，包括Velodyne、Quanergy、Ibeo等公司，傳統(tǒng)汽車零部件龍頭如博世、大陸等紛紛布局。在激光雷達(dá)領(lǐng)域，國(guó)內(nèi)目前也有眾多創(chuàng)業(yè)公司參與，大部分創(chuàng)業(yè)公司獲得融資進(jìn)入該領(lǐng)域。但由于成本高、尚未商業(yè)化，短期難以迎來(lái)爆發(fā)。
國(guó)內(nèi)在激光雷達(dá)研發(fā)方面起步晚，積累尚淺，主要為初創(chuàng)企業(yè)，如速騰聚創(chuàng)、禾賽科技、北科天繪、北醒光子等，絕大多數(shù)廠商都已經(jīng)成功研發(fā)32線，64線，甚至128線激光雷達(dá)，但是當(dāng)前可大規(guī)模量產(chǎn)并且應(yīng)用于自動(dòng)駕駛汽車上的激光雷達(dá)產(chǎn)品仍是以16線和32線為主。起步較晚的國(guó)內(nèi)激光雷達(dá)廠商和國(guó)外激光雷達(dá)廠商目前還存在明顯差距。
超聲波雷達(dá)主要應(yīng)用于倒車?yán)走_(dá)，以及自動(dòng)泊車系統(tǒng)中近距離障礙監(jiān)測(cè)。
倒車?yán)走_(dá)已經(jīng)由高端車型下沉到中低端車型，滲透率較高，前裝率達(dá)80%左右。倒車?yán)走_(dá)系統(tǒng)通常需要4個(gè)UPA超聲波雷達(dá)，而自動(dòng)泊車系統(tǒng)需要6-12個(gè)超聲波雷達(dá)，典型配置是8個(gè)UPA+4個(gè)APA。自動(dòng)泊車系統(tǒng)的普及，將為超聲波雷達(dá)的增長(zhǎng)注入新的動(dòng)力。
近年來(lái)，隨著互聯(lián)網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)的高速發(fā)展，傳感器在新興的智能家居、可穿戴設(shè)備、智能移動(dòng)終端等領(lǐng)域的應(yīng)用突飛猛進(jìn)，大幅擴(kuò)展了應(yīng)用空間。參照國(guó)家對(duì)集成電路的扶持，后續(xù)將很有可能出臺(tái)傳感器扶持政策。市場(chǎng)、技術(shù)和政策三大因素將驅(qū)動(dòng)傳感器產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展。
