传感器是汽车电子控制系统必不可少的一部分,用以测量位置、压力、电流、力矩、温度、角度、距离、加速度、流量等信息,并将这些信息转换成电信号输入给汽车电子控制器,进而实现汽车电子控制。汽车传感器按被测物理量可分为:位置传感器、压力传感器、电流传感器、扭矩角度传感器、温度传感器、速度传感器、流量传感器等。传感器的精确性、可靠性将直接影响汽车电子控制系统的控制效果。平均每个传感器中的芯片价值量占比为 60%以上。
随着新能源车逐步替代燃油车,汽车电动化对执行层中动力、制动、转向、变速系统以及电机、电机控制器、电池管理系统等方面的影响更为直接,对传感器需求随之显著增长。根据 Global Market Insights,预计到 2030 年,全球汽车传感器市场规模将超过 550 亿美元。中国汽车传感器市场规模从 2017 年的 157.3亿元增长至 2021 年的 263.9 亿元,年均复合增长率为 13.8%。在国家政策和智能汽车快速发展下,中国汽车传感器市场规模将持续增长,预计 2025 年中国汽车传感器市场将突破 400 亿元。
②汽车磁传感器芯片发展现状及趋势
由于汽车工作环境复杂,对汽车器件的一致性和稳定性具有较高的要求,磁传感器以其高性能优势,在汽车领域得到广泛应用,并已成为最大的磁传感器应用市场。在磁传感器芯片中,霍尔传感器芯片的测量精度能够满足绝大部分使用场景,同时具备大量程、高可靠性和抗干扰能力,与其他磁传感器的解决方案相比具有很好的成本优势,因此霍尔传感器芯片是车规级磁传感器芯片中的主流技术。
霍尔传感器芯片在汽车中主要被用于车速、倾角、角度、距离、接近、位置等参数检测以及导航、定位,比如车速测量、踏板位置、变速箱位置、电机旋转、助力扭矩测量、曲轴位置、倾角测量、电子导航、防抱死检测、泊车定位、安全气囊与太阳能板中的缺陷检测、座椅位置记忆、改善导航系统的航向分辨率等。
近年来新能源汽车的渗透率不断提升。在新能源汽车中,“三电系统”(动力电池、电机和电控系统)决定了汽车的主要性能,并随着电机的功率提升以及大功率快速充电的需求增加,新能源汽车对电流测量的需求大幅增加。尽管燃油车中的“发动机+变速箱”被“三电系统”取代,但底盘、车身和车载电子系统与传统燃油车基本相同,相应的传感器需求仍然存在。因此相比传统燃油车,新能源汽车对磁传感器的总体需求进一步增加。
随着汽车智能化和功能安全需求的提升,为提高安全冗余,汽车电子配置不断提升,电动助力转向系统、ABS 防抱死系统、电子油门踏板以及电动座椅、天窗、尾门等部件中磁传感器数量成倍增加,并采取多路、多芯片的方案设计,使得每辆车上的磁传感器芯片数量不断增加。
结合以上趋势,汽车磁传感器芯片的总体需求和价值量将持续提升,根据ICV Tank 数据统计,传统燃油车使用至少 30 个磁传感器,在混合动力或纯电动汽车中磁传感器数量增加到 50 个左右,单车磁传感器价值量也由 120 元增长至250 元,其中芯片的成本占比超过 60%。
近年来,由于汽车产业链“缺芯”、国产新能源车的快速发展以及政策推动等原因,国产汽车磁传感器芯片厂商获得了绝佳的供应链导入和客户验证机会,通过大规模放量后,国内磁传感器芯片厂商将进一步提高市场占有率,从而实现市场规模快速增长。