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我国汽车电子产业的实力分析

数读市场中国仪表网2009年10月19日 10:52人气:4359

我国汽车电子市场大多被实力较强的跨国公司占有,加快汽车传感器国产化是汽车电子行业的首要任务。

汽车电子产业的迅猛发展,使汽车传感器市场需求逐年增加。而采用MEMS(微机电系统)技术的传感器不仅变得微型化,还具有信息检测与控制等诸多功能,可以实现智能化。MEMS传感器的可大批量生产、高可靠特性及廉价特点,使它特别适宜在汽车电控系统中应用。

今年汽车传感器市场将达25亿美元

据统计,汽车传感器出货量这些年节节攀升。今年,汽车传感器市场将达到25亿美元的规模。而市场调研公司StrategyAnalytics预测,从2004年到2009年,全球汽车传感器市场的年复合增长率将在9%左右,2008年市场需求量估计将可达到14.87亿个。汽车传感器的热门产品主要有胎压传感器、惯性传感器及其他压力传感。

胎压传感器是以汽车行驶安全为主要监测对象的复合型传感器。从它被提出研发以来,就被汽车电子领域追捧,各主流公司都对此产品开展了大量的研发工作,使这一技术逐渐趋于成熟。胎压传感器能够在探测到轮胎充气不足的20分钟之内向司机发出警报。而美国政府更是力促将胎压传感器应用到各种车辆上。到2008年,这一产品将被应用到美国所有轿车、小型货车、卡车等车型上。欧盟也正在起草一项法案,要求在所有汽车上强制安装胎压传感器,这项措施将在未来2年~3年内实施。预计到2012年,企业从胎压传感器市场将获得5.267亿美元的收益。

惯性传感器包括加速度传感器及陀螺仪等。加速度传感器在汽车中的应用包括气囊监测、翻转监测、电子稳定控制、GPS导航及安全系统等。陀螺仪应用于稳定控制系统、防翻滚系统和GPS导航系统。其中,电子稳定控制(ESC)系统是MEMS惯性传感器市场最主要的增长推动力。目前,欧洲在全球ESC市场占据领先地位,ESC系统在一些国家已经成为新生产车辆中的标准部件,如德国、瑞典和法国。其他国家的汽车制造商为满足消费者的需求,并达到市场竞争目标的需要,预计也将逐步将这一系统作为大多数车型的标准单元。预计全球ESC市场将在2012年达到3400万美元。如果欧盟通过了在每辆车上强制安装上述那些系统的法案,这一市场将出现爆炸性增长。

在其他压力传感器市场,预计汽车市场中其他压力传感器将为企业在2012年带来7亿美元的收益。此类压力传感器因其有效的现场应用和低廉的价格,被广泛应用在发动机控制、制动液体压力、废气再循环及变速箱控制等系统中。

当这类传感器采用MEMS技术后,更适于大批量生产。而欧洲排放标准的执行,也促进了MEMS压力传感器的推广。

在中国加大发展汽车产业政策的推动下,汽车传感器市场成为发展最迅猛的市场,超过德国、美国、日本等汽车大国的市场需求。调研公司计世资讯最新调查数据显示,在2007年到2010年期间,中国汽车传感器市场销售额的年复合增长率将超过35%。预计2009年中国汽车传感器市场销售额将接近80亿美元。

MEMS汽车传感器将成主流

未来的汽车传感器技术,总的发展趋势是向微型化、多功能化、集成化和智能化方向发展,利用MEMS将微米级的敏感元件、信号处理器及数据处理装置封装在一块芯片上而制作成的汽车传感器具有体积小、灵敏度高、能耗低、价格便宜的特点,工作寿命可达到106小时,并便于厂商进行大批量生产。而MEMS传感器的这些特点使得它们非常适于汽车方面的应用。

随着半导体行业的发展,MEMS技术成为微型化、集成化的基础,采用MEMS技术的传感器不仅变得微型化,还具有信息检测与控制等诸多功能,可以实现智能化。因此,以MEMS技术为基础的微型化、多功能化、集成化和智能化的传感器将逐步取代传统的传感器,成为汽车传感器的主流。目前MEMS汽车传感器主要应用于汽车的发动机控制系统、车身控制系统和底盘控制系统,典型产品有压力传感器、惯性传感器及倾角传感器等。

在MEMS惯性传感器中,微加速度传感器商业化最重要的驱动力来自汽车工业。目前,美国模拟器件公司(ADI)推出的单片集成差动电容式加速度传感器不仅廉价,且获得多个应用。ADI现月产量达到200万只。美国EG&GIC传感器公司成功研制出压阻式加速度传感器,主要用于汽车安全系统。德国博世、日本电装公司也有类似产品。此外,飞思卡尔等公司也不断有MEMS加速度传感器产品问世。

另一方面,MEMS陀螺仪也广泛应用于汽车中,美国德尔科、BEI公司采用MEMS技术,批量生产固态石英压电陀螺仪,可用于高档汽车、导航、飞机及航天等市场上。德国博世、日本松下的汽车用角速率传感器的单只售价在25美元,但要获得大量应用,还要解决测量电路和封装技术的稳定性和可靠性,产品的价格等诸多问题。

全球汽车电子化及汽车计算机智能控制系统的兴起,推动了汽车MEMS传感器的发展。在汽车上所有系统中,几乎都能找到MEMS的用武之地,MEMS传感器的可大批量生产、高可靠特性及廉价特点,使它特别适宜在汽车电控系统中应用。

国内必须加快国产化步伐

MEMS传感器具有诸多优势,国外的技术发展和实际应用已初具规模,国内在这一领域仍处于基础研究中,有一定的技术突破,但要在汽车电子上大规模应用,国内自主知识产权的MEMS传感器,还亟须解决一些问题。如实现产品的集成化设计、稳定性考核及标准封装,并制定执行标准,建立规范化市场等等。

MEMS这一微加工技术的引入使传感器在设计规则方面发生了变化。这其中包括微机械应力的获取、微小电容检测的规则等问题。这些在宏观机械领域没有受到重视的问题,在研发MEMS传感器技术中需要逐步加以解决。

MEMS技术所具有的复杂性及技术混合性与现有的CMOS电路制造标准技术不同,如果简单依靠目前现有的MEMS技术,往往使传感器性能达不到应用的要求。在研究MEMS汽车传感器的性能提高方面,要充分发挥MEMS技术组合中的灵活性及实用性,还要通过使用新材料,改进封装测试等生产工艺来提高器件的性能。

在国内,MEMS传感器的基础性科研开发取得了显著的成果,但尚未形成大批量生产能力,未形成独立的产业,技术成熟度还存在不足,产品种类相对较少,生产厂家分散,与国际上的产业化存在较大差距。

另外,国内汽车传感器领域对国际标准体系的要求了解不够,因此,整车厂、新兴的汽车电子制造商及相关汽车研发院根据整车电子产品配置需求开展项目合作的商业模式没有完全建立起来。由于缺乏整车的需求牵引,汽车电子制造商不得不自行研发产品的功能性样机,然后送到整车厂接受测试,通过测试之后才寻求配套厂家。这一研究与实践的过程复杂繁琐,而且存在不同车型、不同汽车制造厂的标准不统一的问题,因此,做出的产品在稳定性和安全性上难以达到国际标准的要求。

目前,我国汽车传感器市场随着汽车产业大力发展而受到关注,国内汽车电子及汽车传感器市场虽然发展迅速,但汽车电子市场大多被实力较强的跨国公司占有,加快汽车传感器国产化是汽车电子行业的首要任务。应从市场需求出发,结合多种力量,促进汽车MEMS传感器的产业化。为此,各级行业协会将做好协调沟通,力促此项工作的顺利开展。
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