汽车传感器，增速惊人

2024-03-27 09:03

来源：内容由半导体行业观察（ID：icbank）编译自yole，谢谢。

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自 20 世纪半导体在汽车中引入以来，传感技术不断发展。最初设计用于提高动力系统效率，随着安全优先级的提高，特定传感器变得不可或缺，例如 ABS、ESC 和安全气囊。在技术进步及其最初融入豪华车的推动下，创新逐渐渗透到中档和经济型车型中，从而催生了数十亿辆的产业。

2023 年，全球汽车市场的传感器出货量为 65 亿个，收入达93亿美元美元。展望未来，传感器在2023到2029年的收入 CAGR为 7%，预计到 2029 年将增长至143亿美元，全球传感器出货量为 88 亿个。

在未来几年中，汽车行业预计将在所有四个汽车领域经历巨大变革：

动力总成和电气化：汽车行业正在从基于内燃机 (ICE) 的汽车（占 2019 年产量的 91%）过渡到电动汽车（预计到 2029 年将占产量的 43%）。到 2029 年，动力总成和电气化领域的价值将超过14亿美元，2023到2029的复合年增长率为 3%。从长远来看，汽车电气化将催生新应用并消除其他应用，从而引发传感器领域的重大变化。
ADAS 和安全：从增强安全性到自动驾驶，汽车正变得更加智能。摄像头、激光雷达、雷达等正在帮助汽车根据对环境的了解采取行动。ADAS 和安全部门的收入是迄今为止所有部门中最大的。预计到 2029 年将产生80亿美元的收入。
信息娱乐和远程信息处理：为了追求产品的独特性，随着时间的推移，功能数量不断增加，同时车内舒适度也不断提高。由于客户要求为驾驶员和乘客提供更多的娱乐选择，预计该行业从 2023 年到 2029 年将实现 7% 的复合年增长率，到 2029 年将超过 29 亿美元。
底盘及其他：为了提高乘客的安全、向 ADAS 计算单元发送有价值的数据，甚至拆除汽车的液压部件，汽车的全球传感器化正在推动传感器数量在2023年到2029年间以 3% 的 CAGR 增长。就收入而言，我们预计 2029 年将产生近 19亿美元。

在 ADAS、自动驾驶、电气化的进步以及全球汽车车队广泛采用传感器的推动下，未来几年将见证汽车传感器技术的动态变革。因此，预计该行业及其供应链将进行重大重组。因此，迫切需要制定战略业务计划并与合适的合作伙伴合作以抓住新兴机遇。

不断变化的汽车格局及其对传感器制造商的影响

随着车辆越来越多地采用电气化并融入先进驾驶辅助系统（ADAS）和安全功能，传感器制造商的增长或衰落将取决于他们在市场中的战略定位。

向全电动汽车的转变将对传统内燃机应用中使用的传感器供应商产生不利影响，包括发动机压力传感、排放控制和发动机管理系统（例如 EGR、节气门和轴传感器）。

在接下来的五年中，这些参与者将开始看到这种转变的影响，但到本世纪末，影响将更大，特别是在 2035 年，随着欧洲禁止新型内燃机汽车。

博世、TE Connectivity、恩智浦和英飞凌等 MEMS 压力传感器以及气体和颗粒传感器供应商将在热失控和CO2 传感应用中发现新的前景。对于原始设备制造商来说，防止电池层面的热失控至关重要，以避免重大损坏，而二氧化碳传感代表了车内应用的一项新兴舒适功能，有望长期采用。

Allegro Microsystems、Melexis 和 Infineon 等磁性传感器供应商，以及 Sensirion 等专注于温度传感器的供应商，都已准备好迎接重大机遇。监测电流和温度参数对于了解电动汽车 (EV) 内各种模块的性能至关重要。随着电动汽车数量的大幅增加，这些参与者预计将经历强劲的收入增长。

ADAS 和安全组件的增加将主要影响从事图像、雷达和激光雷达传感器的公司。

由于安全气囊和 ESP 等安全应用现已成为几乎所有车辆的标准配置，因此 MEMS 加速度计和惯性组合/IMU 的扩展将在很大程度上取决于车辆销售的增长，尽管每辆车可能配备更多安全气囊。这一趋势预计将为博世、村田、恩智浦和意法半导体等领先厂商带来可观的销量。

由于半自动车辆中自动紧急制动 (AEB) 功能的广泛采用，预计图像和雷达传感器将出现显著增长。

预计涵盖所有汽车领域的未来技术发展

尽管电气化、ADAS 和安全性是主要驱动力，但技术预计将在所有汽车领域不断发展。

1.动力系统和电气化：随着电池容量的增加和 800V 电池的进步，我们预计在 OBC、DC/DC 转换器、逆变器、以及未来几年的电源模块。虽然分流传感器具有成本效益和高精度，但它们缺乏电流隔离。因此，我们预计在不久的将来将从并联传感器转向磁传感器。此外，将电池保持在最佳温度范围内对于增强性能、满足安全标准和延长使用寿命至关重要。为了实现这一目标，磁传感器被战略性地放置在热阀上，以更精确地调节冷却或加热流体的喷射。因此，我们预计每辆 BEV 的传感器含量（以美元计）将保持在每辆车 15 美元左右。

2.ADAS 和安全：CMOS 图像传感器预计将不断发展，以提高每秒帧数、动态范围和耐温性。这并不是重大的技术变革，但对于满足一级供应商和 OEM 的需求是必要的。雷达传感器在不断发展，下一个重大变化与引入 4D 成像雷达有关，以实现 1° 角分辨率，这是传统 3D 雷达不可能实现的。这种演变与新的 MIMO 技术的发展相关，该技术能够增加虚拟孔径，同时保持合理的物理尺寸。与图像传感器和雷达相比，激光雷达还很年轻，但其技术正在迅速发展。主要改进与激光雷达所能达到的范围有关。可以使用不同类型的激光器，例如 EEL、VCSEL 或光纤。然而，主要的改进与接收器有关，该技术正在从雪崩光电二极管过渡到更加灵敏的 SPAD 和 SiPM。FMCW 激光雷达在本世纪末的到来可能会改变技术格局。这将导致每辆车 ADAS 和安全内容传感器的半导体部分（以美元计）从 2023 年的 51 美元增长到 2029 年的 82 美元。

3.信息娱乐和远程信息处理：虽然预计不会出现突破性的技术突破，但传感器的集成度将会显着增加，以增强舒适度。MEMS 传感器将用于提高通话质量并实现降噪功能。电容式传感器将取代物理按钮，而雷达技术将用于乘员监控。此外，环境传感器将在提高车内空气质量方面发挥关键作用。

4.底盘及其他：主要创新将围绕制动和线控驱动技术的进步，旨在消除车辆上的液压部件。在此背景下，磁性传感器将在踏板位置传感和电机位置监控中发挥关键作用。此外，我们预计智能 TPMS 模块将逐渐被采用，该模块不仅可以测量轮胎压力，还可以为主处理单元提供有关轮胎质量和车辆负载的重要见解。此外，专注于监控驾驶员座椅位置并在长途旅行期间随时间进行细微调整的应用也有潜力。