本文來自微信公眾號“半導體行業(yè)觀察”。
自20世紀半導體在汽車中引入以來，傳感技術不斷發(fā)展。最初設計用于提高動力系統(tǒng)效率，隨著安全優(yōu)先級的提高，特定傳感器變得不可或缺，例如ABS、ESC和安全氣囊。在技術進步及其最初融入豪華車的推動下，創(chuàng)新逐漸滲透到中檔和經(jīng)濟型車型中，從而催生了數(shù)十億輛的產(chǎn)業(yè)。
2023年，全球汽車市場的傳感器出貨量為65億個，收入達93億美元美元。展望未來，傳感器在2023到2029年的收入CAGR為7%，預計到2029年將增長至143億美元，全球傳感器出貨量為88億個。
在未來幾年中，汽車行業(yè)預計將在所有四個汽車領域經(jīng)歷巨大變革：
動力總成和電氣化：汽車行業(yè)正在從基于內(nèi)燃機(ICE)的汽車（占2019年產(chǎn)量的91%）過渡到電動汽車（預計到2029年將占產(chǎn)量的43%）。到2029年，動力總成和電氣化領域的價值將超過14億美元，2023到2029的復合年增長率為3%。從長遠來看，汽車電氣化將催生新應用并消除其他應用，從而引發(fā)傳感器領域的重大變化。
ADAS和安全：從增強安全性到自動駕駛，汽車正變得更加智能。攝像頭、激光雷達、雷達等正在幫助汽車根據(jù)對環(huán)境的了解采取行動。ADAS和安全部門的收入是迄今為止所有部門中最大的。預計到2029年將產(chǎn)生80億美元的收入。
信息娛樂和遠程信息處理：為了追求產(chǎn)品的獨特性，隨著時間的推移，功能數(shù)量不斷增加，同時車內(nèi)舒適度也不斷提高。由于客戶要求為駕駛員和乘客提供更多的娛樂選擇，預計該行業(yè)從2023年到2029年將實現(xiàn)7%的復合年增長率，到2029年將超過29億美元。
底盤及其他：為了提高乘客的安全、向ADAS計算單元發(fā)送有價值的數(shù)據(jù)，甚至拆除汽車的液壓部件，汽車的全球傳感器化正在推動傳感器數(shù)量在2023年到2029年間以3%的CAGR增長。就收入而言，我們預計2029年將產(chǎn)生近19億美元。
在ADAS、自動駕駛、電氣化的進步以及全球汽車車隊廣泛采用傳感器的推動下，未來幾年將見證汽車傳感器技術的動態(tài)變革。因此，預計該行業(yè)及其供應鏈將進行重大重組。因此，迫切需要制定戰(zhàn)略業(yè)務計劃并與合適的合作伙伴合作以抓住新興機遇。
不斷變化的汽車格局及其對傳感器制造商的影響
隨著車輛越來越多地采用電氣化并融入先進駕駛輔助系統(tǒng)（ADAS）和安全功能，傳感器制造商的增長或衰落將取決于他們在市場中的戰(zhàn)略定位。
向全電動汽車的轉(zhuǎn)變將對傳統(tǒng)內(nèi)燃機應用中使用的傳感器供應商產(chǎn)生不利影響，包括發(fā)動機壓力傳感、排放控制和發(fā)動機管理系統(tǒng)（例如EGR、節(jié)氣門和軸傳感器）。
在接下來的五年中，這些參與者將開始看到這種轉(zhuǎn)變的影響，但到本世紀末，影響將更大，特別是在2035年，隨著歐洲禁止新型內(nèi)燃機汽車。
博世、TE Connectivity、恩智浦和英飛凌等MEMS壓力傳感器以及氣體和顆粒傳感器供應商將在熱失控和CO2傳感應用中發(fā)現(xiàn)新的前景。對于原始設備制造商來說，防止電池層面的熱失控至關重要，以避免重大損壞，而二氧化碳傳感代表了車內(nèi)應用的一項新興舒適功能，有望長期采用。
Allegro Microsystems、Melexis和Infineon等磁性傳感器供應商，以及Sensirion等專注于溫度傳感器的供應商，都已準備好迎接重大機遇。監(jiān)測電流和溫度參數(shù)對于了解電動汽車(EV)內(nèi)各種模塊的性能至關重要。隨著電動汽車數(shù)量的大幅增加，這些參與者預計將經(jīng)歷強勁的收入增長。
ADAS和安全組件的增加將主要影響從事圖像、雷達和激光雷達傳感器的公司。
由于安全氣囊和ESP等安全應用現(xiàn)已成為幾乎所有車輛的標準配置，因此MEMS加速度計和慣性組合/IMU的擴展將在很大程度上取決于車輛銷售的增長，盡管每輛車可能配備更多安全氣囊。這一趨勢預計將為博世、村田、恩智浦和意法半導體等領先廠商帶來可觀的銷量。
由于半自動車輛中自動緊急制動(AEB)功能的廣泛采用，預計圖像和雷達傳感器將出現(xiàn)顯著增長。
預計涵蓋所有汽車領域的未來技術發(fā)展
盡管電氣化、ADAS和安全性是主要驅(qū)動力，但技術預計將在所有汽車領域不斷發(fā)展。
1.動力系統(tǒng)和電氣化：隨著電池容量的增加和800V電池的進步，我們預計在OBC、DC/DC轉(zhuǎn)換器、逆變器、以及未來幾年的電源模塊。雖然分流傳感器具有成本效益和高精度，但它們?nèi)狈﹄娏鞲綦x。因此，我們預計在不久的將來將從并聯(lián)傳感器轉(zhuǎn)向磁傳感器。此外，將電池保持在最佳溫度范圍內(nèi)對于增強性能、滿足安全標準和延長使用壽命至關重要。為了實現(xiàn)這一目標，磁傳感器被戰(zhàn)略性地放置在熱閥上，以更精確地調(diào)節(jié)冷卻或加熱流體的噴射。因此，我們預計每輛BEV的傳感器含量（以美元計）將保持在每輛車15美元左右。
2.ADAS和安全：CMOS圖像傳感器預計將不斷發(fā)展，以提高每秒幀數(shù)、動態(tài)范圍和耐溫性。這并不是重大的技術變革，但對于滿足一級供應商和OEM的需求是必要的。雷達傳感器在不斷發(fā)展，下一個重大變化與引入4D成像雷達有關，以實現(xiàn)1°角分辨率，這是傳統(tǒng)3D雷達不可能實現(xiàn)的。這種演變與新的MIMO技術的發(fā)展相關，該技術能夠增加虛擬孔徑，同時保持合理的物理尺寸。與圖像傳感器和雷達相比，激光雷達還很年輕，但其技術正在迅速發(fā)展。主要改進與激光雷達所能達到的范圍有關?？梢允褂貌煌愋偷募す馄?，例如EEL、VCSEL或光纖。然而，主要的改進與接收器有關，該技術正在從雪崩光電二極管過渡到更加靈敏的SPAD和SiPM。FMCW激光雷達在本世紀末的到來可能會改變技術格局。這將導致每輛車ADAS和安全內(nèi)容傳感器的半導體部分（以美元計）從2023年的51美元增長到2029年的82美元。
3.信息娛樂和遠程信息處理：雖然預計不會出現(xiàn)突破性的技術突破，但傳感器的集成度將會顯著增加，以增強舒適度。MEMS傳感器將用于提高通話質(zhì)量并實現(xiàn)降噪功能。電容式傳感器將取代物理按鈕，而雷達技術將用于乘員監(jiān)控。此外，環(huán)境傳感器將在提高車內(nèi)空氣質(zhì)量方面發(fā)揮關鍵作用。
4.底盤及其他：主要創(chuàng)新將圍繞制動和線控驅(qū)動技術的進步，旨在消除車輛上的液壓部件。在此背景下，磁性傳感器將在踏板位置傳感和電機位置監(jiān)控中發(fā)揮關鍵作用。此外，我們預計智能TPMS模塊將逐漸被采用，該模塊不僅可以測量輪胎壓力，還可以為主處理單元提供有關輪胎質(zhì)量和車輛負載的重要見解。此外，專注于監(jiān)控駕駛員座椅位置并在長途旅行期間隨時間進行細微調(diào)整的應用也有潛力。
