汽車性能的提升以及汽車市場的蓬勃發展,推動了汽車傳感器的快速增長。被動式傳感器在某些應用上已難以滿足高精度要求,主動式傳感器應用將越來越廣。
隨著汽車性能的提升以及中國汽車市場的快速增長,汽車中所用的傳感器越來越多,中國汽車傳感器市場進入快速增長期。數據顯示,2007年~2012年中國汽車傳感器銷售額復合增長率將達到22.37%。汽車性能的提升,對傳感器的性能也提出了更高的要求,被動式傳感器在某些應用上已難以滿足高精度要求,主動式傳感器應用將越來越廣。此外,對于一些有共性或者信號來源可以共用的傳感器,高度整合將成為趨勢。
需求拉動傳感器大幅增長
隨著汽車性能的不斷提升以及國家對汽車各項標準要求的不斷提高,每輛汽車所需的傳感器越來越多。此外,中國已經躍居世界第二大汽車市場,據中國汽車工業協會公布的數據顯示,2007年我國汽車產銷量雙雙超過880萬輛,同比增長高達22.02%,成為僅次于美國的第二大汽車消費國,預計2015年可達1500萬輛。
“汽車數量的增加以及每輛汽車上所采用的傳感器增多,決定了中國汽車傳感器市場容量必將不斷增大,中國傳感器市場正進入蓬勃發展期。”英飛凌汽車、工業和多元化電子市場事業部高級市場工程師沈順偉非常看好汽車傳感器的市場前景。
iSuppli數據顯示,2007年中國汽車傳感器市場銷售額達到1.2億美元,同比增長11.85%,2007年~2012年汽車傳感器銷售額復合增長率將達到22.37%。NXP汽車電子大中華區高級市場經理張建臣也向《中國電子報》記者表示:“中國傳感器市場未來幾年將延續過去幾年的高增長率,到2010年銷售額可能會突破100億元。”
主動式傳感器應用漸廣
綠色環保、安全是汽車未來的發展方向,為了讓汽車更加環保安全,國家也出臺了一系列的政策法規。根據環境保護部的要求,2008年7月1日起,全面停止僅達到國Ⅱ排放標準的輕型車的銷售和注冊登記,新車全部過渡到國Ⅲ標準。另外,2008年3月1日,北京率先在全國執行機動車國IV排放標準。為了提高汽車行駛的安全性,ABS(防抱死剎車系統)已經成為汽車標配,另外,今年年底由全國汽車標準化技術委員會制定的TPMS(輪胎壓力監測系統)標準有望出臺。
汽車排放、安全等要求的不斷提高,被動式傳感器在某些應用上已不能滿足高精度的要求。例如隨著汽車尾氣排放的國Ⅲ和國IV標準的實施,針對曲軸和凸輪軸的被動式傳感器已不能滿足精確控制的要求,這就需要用新型的霍爾傳感器或巨磁阻傳感器來代替。“主動式傳感器將逐步取代被動式傳感器。”沈順偉告訴《中國電子報》記者。據介紹,英飛凌今年重點推出數字化處理能力的霍爾傳感器和巨磁阻(GMR)傳感器。相對于模擬輸出的霍爾傳感器,數字輸出的傳感器具有更高的精度和溫度補償能力,輸出的信號也更容易處理。巨磁阻傳感器具有靈敏度高,響應速度快,結構設計小巧簡單等優點,可做到7mm的空氣間隙。
“主動式傳感器更精確、更及時、更智能,因而主動式傳感器應用會越來越廣。例如,倒車雷達和TPMS里采用主動的超聲波傳感器和RFID(射頻識別技術)傳感器。”水清木華汽車電子分析師曾小豐也如此表示。
傳感器整合包含兩個方面
汽車傳感器數量越來越多,這樣對整車布置以及相應的成本提高帶來很大的挑戰。“對于一些有共性或者信號來源可以共用的傳感器,高度整合將成為趨勢。”TRW汽車研發有限公司電子工程部中國區總工程師邢勛告訴《中國電子報》記者。整合包含兩個方面,其一是傳感器之間的整合,使得輸出信號用于不同的ECU(電子控制單元)進行處理;其二是傳感器和ECU的整合。
據悉,TRW正在研制一些高集成度的ECU來滿足整車廠布置和成本的要求。英飛凌也表示今年將重點開發高集成度的傳感器芯片,針對TPMS,英飛凌開發了高集成度芯片SP35,它集成了壓力傳感器、加速度傳感器、溫度傳感器、電源電壓傳感器,還集成了單片機、存儲單元、低頻接收單元、射頻發射單元和一些必需的外設,真正實現了輪胎模塊的單芯片解決方案。
“傳感器將越來越多地集合成為一個完整的系統,Park-4-U就是一個例子。”法雷奧汽車內部控制(深圳)有限公司相關負責人也如此表示。據悉,Park-4-U可以自動操控汽車使其在十幾秒鐘的時間內停入車位,駕駛員可以完全讓手離開方向盤,這樣可把注意力集中到路況,并掌控剎車和油門。
精彩觀點:
英飛凌汽車、工業和多元化電子市場事業部高級市場工程師沈順偉:關注動力系統和安全應用傳感器
車用傳感器都應該有實時性、高可靠性和可重復性的特點,并且能耐高、低溫及能在復雜的環境中應用。當然,由于人們對不同系統的要求側重于不同方面,所以對傳感器的要求也不同。
對于動力系統來說,最重要的指標是在增加輸出功率的同時減少排放,所以要求發動機能改善油氣混合比例及更加精確的控制點火時間,為此傳感器必須要有高精確度的特點。安全系統的特點決定了傳感器要能對瞬時變化有反應,并且要求傳感器具有很高的準確性,即傳感器能準確地反映出車輛所處的環境。
底盤系統的傳感器往往要連很長的線,所以要求傳感器的引腳數盡量少。相對來說,車身系統對傳感器的要求要低些,但因為某些應用要求處理很復雜的信息(如夜視系統),所以除了要有較高的精確度外,還要有很強的數據處理能力。
英飛凌可為各類客戶提供先進的傳感器,包括各類霍爾傳感器、具有高精度和高靈敏度的巨磁阻傳感器、壓力傳感器和雷達芯片等。針對中國市場,我們比較注重的是動力系統和安全應用這兩個市場。
在過去的幾年中,英飛凌的傳感器產品銷售額和市場份額都實現了持續增長,其中銷售額平均每年增長幅度約為40%。隨著國內主動式傳感器市場的快速發展,今后幾年中英飛凌的傳感器產品將取得更好的成績。
隨著應用領域的不斷增多,傳感器產品也將更加多樣化,并采用更多新的技術。對傳感器本身來說,最主要的趨勢是傳感器的精度將不斷提高,供電電壓和功耗將降低。另外,由于對可靠性要求的不斷提高,傳感器將集成自檢測功能并增加備用傳感器以隨時監測傳感器的工作狀況,并在主傳感器工作異常時用備用傳感器進行替代。此外,由于傳感器感應信息量的增多和精度的提高,傳感器所需傳遞的信息量將增多,所以需要開發新的傳輸協議來滿足這種要求。
作為芯片生產企業,英飛凌主要關注與下游企業的合作。在技術方面,英飛凌上海的工程師隊伍將給客戶提供一系列的支持,包括全面的產品和技術培訓,在開發前期協助客戶設計方案,在開發過程中及時解決客戶遇到的問題,協助客戶升級舊的產品方案等。此外,在商業方面我們將通過協助客戶優化產品和生產方案等手段來幫助客戶控制成本,英飛凌將運用自身的資源(如全國性的專題研討會,整車廠的客戶日等)協助客戶推廣他們的產品。我們還可以為一些大客戶專門設計和生產他們的專有芯片以幫助他們取得競爭優勢。
TRW汽車研發有限公司電子工程部中國區總工程師邢勛:攜手整車圍繞安全推出傳感器
隨著汽車電子需求不斷增加以及安全性要求的提高,車身電子成為將整車各個系統連接成一個整體的關鍵系統。其中,傳感器作為車身電子系統各類信號的輸入源,為車內各類ECU(電子控制單元)提供了整車的工作情況以及車身周邊環境的信息。
中國汽車傳感器市場是一個逐漸成熟和增長的市場。在未來的幾年內,整車傳感器的應用和技術要求會因為以下的幾個原因而不斷提高:第一,電子行業新技術的出現衍生到汽車電子產品進行應用;第二,整車各系統之間的明顯界限逐步模糊,通過整車網絡和電子控制使得整合程度提高;第三,最終客戶以及市場逐步走向成熟,對安全等功能的需求不斷提高;第四,整車廠技術和質量水平逐步提升,他們努力擺脫純低成本制造的模式;第五,政府相關安全法規不斷完善和出臺。
TRW是一家生產主動安全和被動安全產品的汽車零部件供應商。所有的傳感器都是圍繞著安全的理念,為了提高駕乘人員安全性而開發研究。為了能更好地適應未來的趨勢,給整車廠和最終客戶提供服務,TRW在2007年將原來分散于制動系統、轉向系統和乘員安全系統三條產品線內的電子研發人員獨立出來,在全球架構范圍內成立了電子產品研發部門,其中傳感器研發為其下面一個重要的分支部門。
目前TRW傳感器技術主要是配套我們的制動系統、轉向系統、乘員安全系統、駕駛輔助系統四大產品系列來進行研發,針對的主要是主被動安全系統以及底盤<