關(guān)鍵字:傳感器市場(chǎng) 智能可穿戴 汽車(chē)電子 電子模塊
在朝著(zhù)自動(dòng)駕駛目標演進(jìn)的汽車(chē)市場(chǎng),智能化、電子化、互聯(lián)化始終是其改善的重點(diǎn)。越來(lái)越智能的汽車(chē)所需求的信息如車(chē)輛運行狀態(tài)、駕駛操控狀態(tài)、車(chē)輛控制情況、運行環(huán)境、異常狀態(tài)等多是通過(guò)傳感器獲得。作為汽車(chē)電子控制系統的重要信息源,汽車(chē)傳感器廣泛應用于汽車(chē)的引擎管理、動(dòng)力驅動(dòng)和安全舒適系統中。傳感器的數量和技術(shù)水平也決定了現代汽車(chē)控制系統級別的高低。它是電子控制系統的“探頭”,用得越多,汽車(chē)的電子化越全面,自動(dòng)化程度也就越高,每輛汽車(chē)中的傳感器使用量隨著(zhù)汽車(chē)制造水平的發(fā)展還在增加。
汽車(chē)傳感器關(guān)鍵詞:清潔、安全、智能
根據市場(chǎng)研究公司Strategy Analytic近期的報告,2015年全球汽車(chē)產(chǎn)量將達到約9000萬(wàn)輛,并將以年復合增長(cháng)率3.4%的速度增加至2019年的超過(guò)1億輛,而當前平均每輛汽車(chē)中的半導體價(jià)值約為334美元,到2019年將進(jìn)一步增長(cháng)到361美元。
汽車(chē)自動(dòng)化程度越高,使用的傳感器就越多
隨著(zhù)汽車(chē)系統的電氣化程度越來(lái)越高,車(chē)內各種功能的實(shí)現都愈加依賴(lài)半導體技術(shù),整車(chē)廠(chǎng)與半導體廠(chǎng)商的合作也隨之更為密切。“高速成長(cháng)的汽車(chē)半導體市場(chǎng)驅動(dòng)了汽車(chē)傳感器的更大需求。平均而言,如今每輛汽車(chē)要使用20顆磁性和低壓傳感器。其中4顆是由英飛凌提供的。在EPS市場(chǎng)上,英飛凌也占有約三分之一的市場(chǎng)份額,高居榜首。作為一家強大的汽車(chē)電子合作伙伴,英飛凌每天向汽車(chē)電子市場(chǎng)供應超過(guò)100萬(wàn)顆傳感器。”英飛凌科技股份公司副總裁兼汽車(chē)電子事業(yè)部傳感與控制業(yè)務(wù)部總經(jīng)理Ralf Bornefeld強調,“英飛凌在傳感器設計和生產(chǎn)方面積累了40年的豐富經(jīng)驗,并且擁有市場(chǎng)上最為廣博的磁性傳感器產(chǎn)品組合。我們致力于通過(guò)動(dòng)力總成、安全和車(chē)身應用的傳感器創(chuàng )新,持續推動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)走向節能環(huán)保、智能化和安全化。”
清潔:排放達標
“在清潔性方面,美國、中國、歐盟、日本等地區的汽車(chē)排放目標越來(lái)越嚴苛,對于汽車(chē)排放達標而言傳感器不可或缺。”Bornefeld表示,“不論現在還是將來(lái),降低燃油消耗和尾氣排放將始終推動(dòng)著(zhù)汽車(chē)行業(yè)的發(fā)展和創(chuàng )新。實(shí)現這些目標的前提是必須至少實(shí)現動(dòng)力總成的部分電氣化,這正是英飛凌發(fā)揮作用之處。我們看到現在的兩大趨勢一方面通過(guò)電子助力轉向、胎壓監測(TPMS)、啟-停技術(shù)和先進(jìn)的變速箱來(lái)提高傳統內燃機效率,另一方面是通過(guò)傳統系統如主、輔逆變器,車(chē)載充電器,電池管理系統等的電氣化來(lái)實(shí)現。”
舉例而言,通過(guò)角度傳感器和線(xiàn)性霍爾傳感器實(shí)現電子助力轉向,只在工作時(shí)觸發(fā)啟動(dòng),不同于傳統液壓式轉向,提高了效率和安全性,以有效降低油耗。又比如TPMS,它不僅能向駕駛員發(fā)出胎壓不足告警,幫助提升汽車(chē)安全性,而且有助于提高能效,因為輪胎充氣不足時(shí),汽車(chē)能耗更高,輪胎也更易磨損。
安全:系統可靠
安全性一直以來(lái)都是汽車(chē)行業(yè)的關(guān)注主題并且其需求在持續增加。例如,現在的安全系統必須高度可靠并遵守數量不斷增加的有關(guān)ISO標準,而汽車(chē)互連化也帶來(lái)了從外部訪(fǎng)問(wèn)車(chē)輛增加黑客攻擊的風(fēng)險。“不管是駕駛的功能安全,還是個(gè)人的隱私安全,都隨著(zhù)車(chē)聯(lián)網(wǎng)和自動(dòng)駕駛的到來(lái)而愈加重要,一個(gè)部件出現故障就可能導致汽車(chē)宕機。”Bornefeld指出,“而傳感器是汽車(chē)安全的關(guān)鍵元件,要求可靠性、高可用性、功能安全以及網(wǎng)絡(luò )安全。”
在這方面,為應對上述需求,英飛凌提供了安全感應、安全計算、安全啟動(dòng)以及安全供電四類(lèi)解決方案。例如全新的雙裸片傳感器封裝集成了兩顆線(xiàn)性霍爾傳感器或兩顆角度傳感器。這兩顆傳感器都具備單獨的電源和獨立的信號輸出。借助電隔離技術(shù)實(shí)現了二者的電氣獨立。這兩顆傳感器均獨立工作,從而提高了系統可靠性。這些更小巧、更廉價(jià)的磁體,無(wú)需進(jìn)行磁場(chǎng)微調,降低了系統成本。
智能:自動(dòng)駕駛
而自動(dòng)駕駛無(wú)疑是汽車(chē)發(fā)展的終極目標,從現在的高級駕駛輔助系統(ADAS)到高度自動(dòng)化駕駛,再到最終的自動(dòng)駕駛,自動(dòng)化程度不斷提高。Ralf Bornefeld表示,“汽車(chē)行業(yè)對駕駛安全和操作舒適的需求方興未艾,Strategy Analytics的數據顯示,到2020年,全球安裝的雷達駕駛輔助系統數量將從目前的大約1400萬(wàn)套增至4000多萬(wàn)套。盲區探測系統在其中扮演了關(guān)鍵角色。英飛凌針對ADAS推出了77GHz雷達系統解決方案,此方案被用于谷歌的自動(dòng)駕駛汽車(chē)中。”他指出,77GHz汽車(chē)雷達系統具有廣闊的前景,其巨大優(yōu)勢是高精度以及從短距離到長(cháng)距離的出色可量測性,其劣勢是技術(shù)復雜性更高。
智能機和可穿戴設備持續驅動(dòng)光傳感器市場(chǎng)
物聯(lián)網(wǎng)和可穿戴設備正在全球范圍內引起廣泛關(guān)注,這些趨勢在中國也同樣備受矚目。而作為物聯(lián)網(wǎng)應用和可穿戴設備重要組成部分的傳感器正因此變得越來(lái)越重要,并得到日益廣泛的使用。
AMS首席運營(yíng)官Thomas Stockmeier表示,AMS 2014年收入達到了6.14美元,相比2013年的5.02億美元獲得了20%以上的增長(cháng)。“AMS憑借廣泛的客戶(hù)群體以及贏(yíng)得財富100強公司青睞的關(guān)鍵設計使得傳感器業(yè)務(wù)獲得大幅增長(cháng),出貨量達到7.44億。2013年到2015年,光傳感器得到迅速的發(fā)展和廣泛的應用,包括RGB顏色傳感器、手勢傳感器、心率傳感器和紫外線(xiàn)傳感器等。”他強調,“IHS報告顯示全球光傳感器收入預計將在2016年達到7.67億美元,相比2013年增長(cháng)16%,在2014年的整體光傳感器市場(chǎng)中AMS斬獲首位,取得了32%的市場(chǎng)份額,這也是我們主要的增長(cháng)驅動(dòng)力之一。”
IC Insights下調2015與2016年O-S-D市場(chǎng)增長(cháng)預測
IHS資深分析師Marwan Boustany指出三星引領(lǐng)了RGB傳感器、手勢傳感器、光學(xué)心率傳感器甚至是UV傳感器的大量采用。蘋(píng)果Apple Watch為首的智能手表等穿戴設備也帶動(dòng)了光學(xué)心率傳感器的風(fēng)潮。“針對可穿戴設備應用我們主要開(kāi)發(fā)生物傳感器,用于測量人的心跳、血壓等??纱┐髟O備的未來(lái)前景非常好,但是目前該領(lǐng)域確實(shí)面臨一些問(wèn)題。我們試圖將傳感器做得更小以解決可穿戴設備領(lǐng)域的挑戰,包括尺寸、功耗等問(wèn)題。”Stockmeier指出。
除了消費市場(chǎng),他還非??春霉鈧鞲衅髟谥悄苷彰髋c汽車(chē)、醫療等領(lǐng)域的應用前景。
“我們研究過(guò)照明強度對人類(lèi)情緒的影響。如果采用了正確的照明模式,夜班的生產(chǎn)效率甚至可以提高10%。光傳感器也可以感知人在房間里的動(dòng)作行為,據此對照明強度進(jìn)行相應的調整。另外,如果現在你的運動(dòng)腕帶可以判斷你是否處于睡眠狀態(tài),那我就們可以通過(guò)把我們的傳感器與腕帶連接起來(lái),從而感知你是否處于睡眠狀態(tài)來(lái)調整照明的強度。”他強調說(shuō),“AMS在智能照明方面也提供了一系列管理集成傳感與控制功能的創(chuàng )新,例如業(yè)界首款集成的物聯(lián)網(wǎng)連接式芯片級AS721x自動(dòng)日光采集管理器,能夠感知環(huán)境光,并隨著(zhù)外界光照的不斷變化,持續調整空間內的光照強度。”
針對汽車(chē)市場(chǎng),AMS將主要關(guān)注位置傳感器例如踏板及節氣門(mén)位置,傳動(dòng)裝置(離合器、變速箱),方向盤(pán)位置,無(wú)刷馬達控制等應用;移動(dòng)傳感器包括傳統汽車(chē)、混合動(dòng)力及電動(dòng)車(chē)的電池管理,接近和手勢解決方案包括副駕駛分類(lèi)的舒適性及底盤(pán)應用;防撞的LIDAR系統(目標探測)等ADAS解決方案以及氣體傳感器(空氣質(zhì)量傳感)等。
“我們的傳感器可以測量空氣的質(zhì)量,從而判斷是否需要打開(kāi)空調或電扇以改善空氣質(zhì)量。該傳感器可以判斷是否需要開(kāi)啟內循環(huán)模式,可以就車(chē)內空氣質(zhì)量發(fā)出警告,有助于進(jìn)一步節能,因為消費者無(wú)需一直開(kāi)著(zhù)空調或電扇。”Stockmeier解釋說(shuō),“空氣傳感器可靠性非常重要,但是目前市面上的一些空氣質(zhì)量傳感器可靠性不太穩定,使用一段時(shí)間后性能就會(huì )下降。但AMS的產(chǎn)品在使用10年之后仍可以保持非常好的性能,可靠性非常高。它也可以用于樓宇、家庭等物聯(lián)網(wǎng)應用中。未來(lái),我們計劃將空氣質(zhì)量傳感器和智能手機結合起來(lái),這樣就可以實(shí)時(shí)感知周?chē)h(huán)境的空氣質(zhì)量。針對中國普遍關(guān)注的PM2.5問(wèn)題,我們也計劃開(kāi)展相關(guān)產(chǎn)品的研發(fā),相信未來(lái)市場(chǎng)前景會(huì )非常好。”
對于光傳感器市場(chǎng)預期,Stockmeier指出,純環(huán)境光傳感器更多地被認為是一種非常普通的廉價(jià)產(chǎn)品,所以市場(chǎng)分析師調降了市場(chǎng)預期。但是現在,這種環(huán)境光傳感器可以加上更多功能如顏色傳感器或手勢傳感器,從而變成一個(gè)多功能的傳感器,這一領(lǐng)域還是非常有潛力的。“當然作為全球傳感器和模擬IC的領(lǐng)導者,我們對中國市場(chǎng)呈現出的機遇和潛力感到非常興奮。最近AMS喬遷上海新辦公室是我們在華發(fā)展的重要里程碑,我們將不斷深化與渠道伙伴的合作,通過(guò)廣泛的分銷(xiāo)網(wǎng)絡(luò )為客戶(hù)提供更好的服務(wù),為本地客戶(hù)提供及時(shí)的現場(chǎng)應用支持。”