汽车传感器，增长迅猛

来源:半导体行业观察发布时间:2023-05-18806浏览

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自 20 世纪汽车开始使用半导体以来，传感技术一直在不断发展。最初旨在优化动力总成的效率，日益增长的安全问题使得一些传感器成为强制性的：ABS、ESC、安全气囊等。在技术的推动下，技术首先融入高端汽车，创新已经扩散到中低端车型年，催生了一个数十亿单位的产业。

2022 年，全球汽车市场的传感器出货量为 54 亿个，产生了 78 亿美元的收入。凭借在22到28年的高达10% 的CAGR，我们预计到 2028 年，汽车传感器市场将增长到 140亿美元，全球出货量为 83 亿个传感器。在接下来的几年里，汽车行业预计将在所有四个汽车领域经历大规模转型：

动力总成：汽车行业正在从基于内燃机 (ICE) 的汽车（2018 年占产量的 93%）过渡到电动汽车（预计到 2028 年占产量的 37%）。在传感器方面，到 2028 年，Powertrain & EM 领域的价值将超过15亿美元，并在22-28年间以 2% CAGR 的速度增长。从长远来看，汽车的电气化将催生新的应用，同时淘汰其他应用，从而引发传感器领域的重大变化。

ADAS & Safety：从增强的安全性到自动驾驶，汽车变得越来越智能。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。迄今为止，来自 ADAS 和安全部门的收入是所有部门中最大的。预计到 2028 年将产生80亿美元的收入。

用户体验：多年来，为了实现产品差异化，功能数量不断增加，车内舒适度也有所提高。在自动驾驶（意味着驾驶员和乘客需要更多娱乐）的推动下，该领域在22到28年间将实现 10% 的 CAGR，到 2028 年将达到29亿美元以上。

车身和底盘：为了提高乘客的安全，将有价值的数据发送到 ADAS 计算单元，甚至移除汽车的液压部件，汽车的全球传感化正在推动传感器数量在22-28 年间以 7% 的复合年增长率增长. 就收入而言，我们预计 2028 年将产生近14亿美元。

ADAS 和自动驾驶、电气化以及汽车的全球传感化有望在未来几年内对汽车行业的传感器产生巨大影响。因此，预计该行业及其供应链将发生重大重组。因此，现在是制定战略业务计划并与合适的合作伙伴合作的时候了。

汽车趋势如何影响传感器制造商

随着汽车变得更加电气化并包含更高的 ADAS 和安全组件含量，传感器制造商将根据其定位而增长或减少。

向全电动汽车的过渡将对为传统内燃机应用提供传感器的厂商产生负面影响，例如发动机压力传感、排放控制和发动机控制（EGR、节气门、轴……）。

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，影响会更大，尤其是在 2035 年欧洲禁止使用新的内燃机汽车时。

Bosch、TE Connectivity、NXP 或 Infineon 等 MEMS 压力和气体及粒子传感器供应商将在热失控和 CO2 传感应用中找到新的机会。防止电池级的热失控对于 OEM 避免严重损坏至关重要，而 CO2 传感对于车内应用来说更像是一种舒适功能，从长远来看应该会真正起飞。

Allegro Microsystems、Infineon 等磁传感器和 Sensirion 等温度传感器领域的参与者期待着巨大的机遇，因为电流和温度参数对于监控 EV 内部所有新模块的行为至关重要。随着电动汽车数量的激增，这些参与者的收入应该会强劲增长。

ADAS 和安全组件的更高含量将主要影响涉及图像、雷达和 LiDAR 传感器的参与者。

安全气囊和 ESP 等安全应用几乎已在所有车辆中实现，因此 MEMS 加速度计和惯性组合/IMU 的增长将主要与汽车销量增长相关，即使每辆汽车可以嵌入更多的安全气囊。这将为 Bosch、Murata、NXP 和 STMicroelectronics 等主要参与者创造一些批量销售。

由于 AEB 功能在自动驾驶汽车中的普及率不断提高，预计图像和雷达传感器将实现强劲增长。预计到 2028 年这些汽车将达到 6500 万辆，而 2022 年将达到 2500 万辆。

所有汽车领域的未来技术发展预期

尽管电气化和 ADAS 与安全是主要驱动力，但预计所有汽车领域的技术都会发展。

动力总成：随着增加电池容量和开发 800V 电池的总体趋势，我们预计磁（隔离）技术在未来几年将在 OBC、DC/DC、逆变器和电源模块中的电流感应中得到普及。事实上，分流传感器便宜且非常准确，但缺乏电流隔离。因此，我们预计未来几年技术会发生从分流传感器到磁传感器的转变。此外，电池必须保持在最佳温度范围内，以确保更好的性能、符合安全要求并提供更长的使用寿命。为此，磁性传感器位于热阀上以精确控制冷却/加热流体的注入。因此，我们预计每辆 BEV 的传感器含量（以美元计）将从2022 年的4.3 美元增长到2028 年6.5 美元（BEV 动力总成专用传感器）。

高级驾驶辅助系统与安全：CMOS 图像传感器有望不断发展以提高每秒帧数、动态范围和耐温性。这不是一项重大的技术变革，而是为了满足一级供应商和原始设备制造商的需求。雷达传感器在不断发展，下一个重大变化与 4D 成像雷达的引入有关，以实现低于 1° 的角分辨率，这是传统 3D 雷达无法实现的。这种演变与新的 MIMO 技术的发展有关，可以在保持合理的物理尺寸的同时增加虚拟孔径。与图像传感器和雷达相比，LiDAR 还很年轻，但它们的技术正在迅速变化。主要改进与 LiDAR 可以达到的范围有关。为此，可以使用不同类型的激光器、EEL、VCSEL 或光纤。但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灵敏的 SPAD 和 SiPM。这将导致每辆车用于 ADAS 和安全内容（以美元计）的传感器从 2022 年45 美元到2028 年87 美元。

用户体验：预计不会有真正的突破性技术，但会为舒适应用实施更多传感器。MEMS 传感器将用于改善电话通话和降噪应用。电容式传感器将取代物理按钮，雷达将用于乘员监控。此外，环境传感器将是改善车内空气质量的关键设备。

车身和底盘：主要创新将与制动和线控驱动技术的发展相关，以去除汽车的液压部件。在这里，磁性传感器对于踏板位置感测和电机位置监控至关重要。此外，我们预计智能 TPMS 模块的采用将缓慢进行，不仅可以测量轮胎压力，还可以向主处理单元提供有关轮胎质量、天气状况和汽车负载的基本信息。可以连接其他应用程序以监控驾驶员在座椅上的位置，并在长途旅行中随时间稍微调整其位置。

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