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| 汽车传感器市场的发展前景 |
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| 发布时间：2009-10-18 发布者：AMTS展会 |
如今的汽车，各种先进技术和系统的使用量正日趋增多。尤其是豪华车，装载了各种先进的安全和驾驶员辅助技术，如停车辅助、车道偏离警报、盲点警告和驾驶员注意力分散警告系统等。
先进的动力传动系统也需要更多的传感器来识别发动机和变速器的工作情况，从而增加传动系统的动力输出、降低排放，使车辆具有较好的燃油经济性。混合动力和纯电动车也需要传感器系统来监测电机的运行状态，从而获得最佳的动力。
汽车传感器市场持续增长
传感器根据其所测量对象的不同，可分成速度传感器、温度传感器、加速度传感器、压力传感器、位置传感器、扭矩传感器、空气流量传感器、湿度传感器、照明传感器、电流传感器等。
到2013年，从全球范围来说，传感器在汽车上的使用量，预计每辆车可达190美元，高于2008年的173美元。而在3个主要汽车生产区(北美、日本和欧洲)，到2016年每辆车的传感器使用量预计可达240美元，高于2008年的217美元。
2008年全球汽车传感器市场销量为117亿美元，预计复合平均年增长率(CAAGR)为5.4%，到2013年时销量可达152亿美元，到2016年时达168亿美元。欧洲市场将依然是汽车传感器的最大市场，2016年的市场容量将达50亿美元，其次是北美，约40亿美元。
中国乘用车市场在2008~2013年之间的复合平均年增长率(CAAGR)预计为9.3%，这使得中国成为全球最快速增长的汽车市场之一。未来，随着中国汽车对欧洲及北美出口量的增加，以及本土市场竞争的日趋激烈，电子系统及传感器的应用将快速增长。
中国市场汽车传感器需求预计在2009年将增长2.5%，至8.36亿美元，整个中国汽车传感器需求在2008~2013年的复合平均年增长率(CAAGR)预计为14.7%，2013年的市场需求预计为16亿美元，2016年则为20亿美元。
未来的技术发展
如今，传感器技术开发的重点主要在于低成本和高可靠性上，通过测量各种汽车参数，来确保车辆上的电子系统有效工作，从而提高汽车的动力性、环保性、燃油经济性，与此同时也提高驾乘舒适性和安全性。
未来，新的汽车传感器技术将主要聚焦于如何提高传动系统的效率上。比如，缸内压力传感器可用来监测发动机燃烧循环，并给予发动机管理系统直接的反馈，从而精确地控制燃烧过程。气缸压力传感器的典型应用是：用在柴油车上以减少微粒和NOx的排放；用在HCCI汽油发动机上，可获得燃烧控制所需的精确的燃油测量。气缸压力传感器在美国市场尤为重要，因为柴油十六烷值的变化可影响燃烧过程。
混合动力和电动车也通过使用传感器技术来扩大行驶里程及蓄电池寿命，如使用电机速度传感器、电池流量传感器和温度传感器。
传感器技术研发的一个关键是，如何应对汽车行业严苛的环保要求，提供一个好的解决方案。同时，传感器也必须尺寸更小，重量更轻。在满足这些需求的同时，传感器供应商还必须控制好成本，以应对整车生产商及系统供应商不断提出的降成本的要求。
未来，硅半导体(Silicon semiconductor，使用硅基片和半导体工艺技术，来制造传感器的感应部分)传感器在汽车上的应用有增长的趋势。
这主要基于以下几个原因：硅半导体传感器性能的增强，在现有技术上增加了动态范围和长效稳定性，如可变磁阻(VR)、机电加速度计和位置监测装置等；传统半导体的批次作业使得硅传感器低成本、大批量生产成为可能；机电一体化系统对于集成化和小型化需求的增长；半导体技术的进步，使得硅传感器可以在高温环境，以及发动机罩下工作；传统传感器结构的改变；半导体设计的集成化和数字输出处理所带来的性能/尺寸/成本的优化。
根据Strategy Analytics的预测，硅传感器在汽车市场的需求量，其复合平均年增长率(CAAGR)为7.6%，预计将从2008年的21亿美元，增长至2013年的31亿美元，并且到2016年时达到35亿美元。
作为车辆与外界环境的接口，传感器在汽车上的应用正不断增多，通常一辆高级轿车上装有多达100个，甚至更多的传感器。
MEMS传感器在汽车上的应用
根据应用的不同，汽车传感器主要可分为三大类，即用于动力传动系统的传感器、用于安全系统的传感器、用于提高车辆舒适性和便利性的传感器。
传动控制和发动机管理系统的压力传感器，以及用于燃油直喷和共轨系统的高压传感器，是动力传动应用的典型例子。安全系统也有大量的传感器应用，比如用于车辆动力学控制的高压和偏航率传感器、用于助力转向的扭矩传感器、用于安全气囊系统和ABS(防抱死制动系统)的加速传感器，以及用于防侧翻的偏航率传感器等。用于导航系统的偏航率传感器和用于空调系统的空气质量传感器则归入舒适性应用的范畴。
目前汽车上使用的传感器大多采用MEMS(微机电系统)技术制造，这种传感器的核心是一个在晶片上加工出的纳米级的微机械结构，它将物理信号转换成电信号。微机电传感器主要用于测量压力、加速度、角速度和气流。
微机电传感器是高级发动机管理系统和其它驱动系统总成的关键组件，在提高燃油经济性和降低排放方面起着非常重要的作用，如用于发动机和传动控制单元的压力传感器，以及进气系统中的空气流量传感器。
微机电技术在安全系统中亦起着重要作用。高加速度的加速度计被大量应用于被动安全系统，用于主动安全系统的偏航率传感器和低加速度加速计在欧洲普及率很高，在美国则是强制安装的。
在发达国家，车辆的个性化和人性化设计已成趋势，这使得车辆的舒适性和便利性变得越来越重要。然而在这一领域的应用并没有相应的法规，基于微机电技术的产品的增长率将主要取决于终端消费者的接受力和购买意愿。因此，市场的拉动比技术推动更加重要。
混合动力车和替代燃料的出现，将会给微机电技术产品开辟新的市场。然而，有些替代驱动概念如氢燃料可能需要经过长达十年以上的时间，才能获得大的市场份额，因此从短期来看对传感器市场并不会产生太大的影响。
未来的技术发展趋势
汽车传感器市场在今后几年内将迅速增长，其原因在于各国汽车法规的日益严格，以及消费者对车辆安全性保护要求的日益增加。
今后几年，传感器市场增长较快的领域将是主/被动安全系统。如安全气囊及ESP需求的强劲将推动对于高精度微机电技术加速度传感器和角度传感器的使用，因为这两种传感器是这些系统所必需的。从2010年起，新的集成了加速度和角速度检测功能的传感器芯片，将会应用于ESP系统。
对于未来的汽车传感器技术，一个很清晰的发展趋势是综合来自不同系统的各种传感器信号，以提供更多的功能。比如博世的主被动集成的安全系统CAPS，它通过网络综合来自之前互相之间独立运行的系统的信息：主动安全系统如ESP、被动安全系统如安全气囊控制单元、驾驶员辅助系统如自适应巡航系统、用于车辆通信的系统如导航系统。该网络使得传感信号多样性应用成为可能。这也是进一步将车主及其他道路使用者的安全结合在一起的新功能的基础。
从技术角度来说，汽车微机电技术传感器开发的主要方向是满足高性能的需求。除了满足具有挑战性的规范要求，如精确度和误差稳定性，传感器还必须具有先进的安全性概念，象精确的自测试。另外，传感器也必须能够承受极端的环境条件(如-40℃ ~125℃的工作温度)，并且在15年内的失效概率低于百万分之一。
博世目前能提供各种微机电技术传感器，主要产品线是加速度传感器、角速度传感器(陀螺仪)、压力传感器和流量传感器。2008年，博世MEMS传感器产量超过十亿套。此外，公司也正在研发新的传感器，如红外传感器及其它类型传感器。目前公司已经在上海成立了传感器销售和应用部门，服务于整个中国市场。 |
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