压力传感器行业情况

压力传感器行业情况 一、 压力传感器行业情况 压力传感器是一种能够感应到压力信号并根据一定的规则将其转换为可用输出电信号的装置，是工业实践中最为常用的一种传感器，其广泛应用于各种工业自控环境，涉及水利水电、铁路交通、智能建筑、生产自控、航空航天、、石化、油井、电力、船舶、机床、管道等众多行业。 根据统计，2019年国内压力传感器市场规模约为357亿元。根据传感器专家网发布信息，受益于MEMS技术及下游行业需求的发展，2019年至2024年压力传感器市场将以6．3%的年复合增长率增长。按以上年复合增长率测算，2022年国内压力传感器市场规模将达到约428亿元。如今，快速发展的物联网带来的整个生态都将会是压力传感器的潜在应用市场。物联网兴起了一个智能化时代，随之而来被大众所知的概念像智慧城市、智慧交通、智慧工业、智能家居、智慧农业、智慧医疗等等，这些领域的发展离不开传感器这个助推器，压力传感器也必定得到更加广阔的应用场景和更强的需求。物联网带来百花齐放的应用场景，将成为压力传感器市场的巨大机遇。 二、 传感器行业发展现状 传感器技术与通信技术、计算机技术并称现代信息产业的三大支柱，是当代科学技术发展的重要标志之一。自21世纪以来，传感器逐渐由传统型向智能型方向发展，传感器市场也日益繁荣。 近年来随着人工智能、物联网、5G等前沿科技的不断发展，我国传感器市场规模不断扩大。数据显示，截至2021年我国传感器市场规模约为2975．1亿元，同比增长18．74%；预计2022年我国传感器市场规模将突破3400亿元。其中2021年我国智能传感器市场规模从2017年的792．8亿元上升至1084．2亿元。预计2022年我国智能传感器行业市场规模将达1179．1亿元。2021年MEMS行业市场规模由2017年的434亿元增长至838亿元。预计2022年我国MEMS行业市场规模将达1008亿元。 三、 磁传感器行业竞争格局 从全球磁传感器行业竞争格局来看，全球磁传感器主要厂家包括Allegro、英飞凌、AKM等，以收入口径计算，前三大厂家市场份额分别为16%/15%/10%。国内玩家有纳芯微、宁波时代电气、比亚迪半导体等。AMR、GMR、TMR均基于磁阻原理，作为下一代磁传感器技术，凭借性能优势，渗透率正日益提升，主要磁传感器芯片厂商均有所布局。 四、 智能传感器主要应用于汽车电子工业制造等领域 从应用领域看，目前我国智能传感器产品主要应用于汽车电子、工业制造、网络通信、消费电子和医疗领域，占比分别为24．2%、21．1%、21%、14．7%和7．2%。汽车电子对智能传感器的应用占比最大，汽车对智能传感器的需求类型还在持续拓展，如针对新能源汽车电池冷却用冷媒泄漏监测的气体传感器，随着新能源车产销量逐年扩大，可能迎来发展机遇。 五、 磁传感器芯片产业链 从产业链来看，磁传感器芯片竞争格局十分集中，全球5家芯片供应商Allegro、TDK、Melexis、Infineon、NXP几乎垄断市场；相比较而言，全球汽车磁传感器供应商相对分散，Bosch、Delphi、Conti、Denso等众多Tier1均有相应产品系列，与具体应用的汽车电子系统为OEM统一配套。 从市场规模来看，根据Yole数据，2021年全球磁传感器市场规模约26亿美元，预计到2027年市场规模达到4455亿美元，20212027年CAGR为9%。 从下游应用需求来看，位置传感器和速度传感器是磁传感器主要两大应用领域，2021年需求占比分别为38．2%、20．0%，两大下游领域市场空间分别为9．76亿美元、5．12亿美元。 从技术份额占比来看，霍尔传感器因其技术成熟，且可以用CMOS工艺制造，是目前市场主流磁传感器技术方案。根据Yole数据，按出货量口径，预计2027年Hall传感器在全球占比达到69%，AMR/GMR/TMR占比分别为13%/5%/13%。 六、 磁传感器行业未来发展趋势 磁传感器在传统燃油车和新能源汽车中均有广泛应用，在传统燃油车中，磁传感器可以应用于汽车传动轴，泵、阀开关检测、油门踏板位置检测、车轮速度检测等；在新能源车中，磁电流传感器可以用于新能源车主驱、OBC、DC/DC等组件的电流传感中，磁位置传感器还可以用于BMS液冷系统阀门的控制。根据相关数据测算，在新能源汽车中单车需要约15-30个磁传感器。未来随着汽车功能复杂度的提升和安全要求的提升，预期汽车磁传感器应用规模将持续增长。 从技术路线来看，TMR传感器的性能提升十分显著，利用磁性多层膜材料的隧道磁电阻效应，与霍尔元件、AMR、GMR相比，优势突出：1）温度性能好，前端模块电镀了纳米厚度的氧化层，而不是半导体；2）电流功耗小，从霍尔的5-20mA减少到μA级别；3）敏感性很强，规模上量后成本更低，霍尔元件需要用钕铁硼等强力磁铁。 TMR传感器将凭借突出的产品性能，在高要求应用场景替代霍尔传感器：替代霍尔传感器：1）角度角度、转速、位臵类传感器：包括BLDC转子位臵、方向盘转角、轮速、节气门位臵、曲轴/凸轮轴角度等功能安全等级要求非常高的应用场合；2）液位传感器：TMR取代干簧管，干簧管容易破裂、一致性差、成本较高，TMR灵敏度高、成本低、克服破碎问题。 传感器的上游为各种原材料，包括芯片、电路、电源、不同类型的元件等；中游为各种类型的传感器，包括电容式气压传感器、红外气体传感器、图像传感器等；下游应用于消费电子、汽车电子、工业电子、通信电子等。 近年来，国家在政策层面给予传感器行业一系列支持，推动行业技术水平的提升及在重点应用领域的拓展，逐步实现进口替代。2021年1月，工信部发布《基础电子元器件产业发展行动计划（2021-2023）》提出，重点发展小型化、低功耗、集成化、高灵敏度的敏感元件，温度、气体、位移、速度、光电、生化等类别的高端传感器，为传感器带来良好的发展机遇。 目前，中国传感器在传感器、工业制造、网络通信、消费电子及医疗电子中应用较为广泛。数据显示，传感器在传感器领域中占比最高，达24．2%；其次传感器在工业制造领域的占比为21．1%，排第二；传感器在网络通信、消费电子、医疗电子领域的占比分别为21%、14．7%、7．2%。 传感器市场规模的稳步增长为智能传感器的发展奠定了基础，中国智能传感器市场规模从2017年的792．8亿元上升至2019年的928．3亿元，同期国内厂商智能传感器产值从94．9亿元上升至250．7亿元，国产化增速显著高于市场整体增速，预计到2022年中国智能传感器行业市场规模将达1179．1亿元。 MEMS即微机电系统，相比传统的机械系统，微机电系统具有微型化、重量低、功耗低、成本低、功能多等竞争优势，可通过微纳加工工艺进行批量制造、封装和测试，因此量产性与一致性都优于传统机械系统。MEMS技术满足了消费电子市场对小体积、高性能传感器的需求，正逐步取代传统的机械传感器。数据显示，中国MEMS行业市场规模由2016年的363亿元增长至2020年的705亿元，年均复合增长率为6．9%。相关研究机构预测，2022年中国MEMS行业市场规模将达1008亿元。 MEMS传感器凭借着微型化、成本低和功能多等优势，在消费电子、汽车电子、工业、医疗和通信等领域有着越来越广泛的应用。2020年下游应用领域中，消费电子占比达59．6%，其次是汽车电子占比18．9%，工业占比10．9%。 企查查数据显示，2017-2019年中国传感器相关企业注册量呈增长趋势，由6964家增至8611家，复合增长率为11%。2020年受新冠肺炎疫情影响，我国传感器相关企业注册量降至5205家，2021年进一步降低至2333家。截止2022年7月，传感器行业相关企业注册量仅为328家。 目前，我国传感器企业区域分布较为集中，主要分布在华东地区，占比超5成，约占全国企业总数的56．9%。其次，中南地区的传感器企业占总传感器企业数量的23．1%；华北地区、西北地区的传感器企业数量占比分别为8．4%、4．4%。 七、 传感器行业市场竞争格局 伴随着我国信息化的高速发展，近年来我国的传感器行业发展飞快。从竞争格局来看，我国传感器行业TOP5占据了国内传感器市场40%以上的份额，行业竞争格局逐渐成熟。其中，华工科技传感器产品主要应用于智慧出行、智慧家庭、智慧医疗、智慧城市等领域，是全球有影响力的传感器系统解决方案提供商，具有较强的竞争优势；大立科技是国内少数能够独立研发、生产红外热成像相关核心芯片，机芯组件到整机系统全产业链完整的高新技术企业，旗下传感器业务占比高达90%以上，主要生产红外温度成像传感器；歌尔股份目前精密零组件收入规模较大，歌尔传感器涵盖压力传感器、交互类传感器和流体传感器等，广泛应用于各类消费类电子产品，处于行业领先地位，竞争力较强。 热敏电阻及传感器产业作为国民经济的基础性、战略性产业，对促进工业转型升级、发展战略性新兴产业发挥重要作用。同时，受到国际形势的影响，国家日益重视传感器行业的发展，其健康发展符合国家的发展战略。近年来，国家在政策层面给予传感器行业一系列支持，推动行业技术水平的提升及在重点应用领域的拓展，逐步实现进口替代。2021年1月，工信部发布《基础电子元器件产业发展行动计划（2021-2023）》提出，重点发展小型化、低功耗、集成化、高灵敏度的敏感元件，温度、气体、位移、速度、光电、生化等类别的高端传感器，为传感器带来良好的发展机遇。 随着以人工智能、5G通信、大数据等为代表的智能化时代到来，传感器作为重要的元件，具有广泛的应用，受到了世界各国的普遍重视，并快速发展。在热敏电阻领域，过去几年，其应用范围不断扩大，全球市场规模保持稳定增长。在传感器领域，其作为物联网感知层的硬件基础，应用范围日益广泛，在智能家居、汽车电子、智慧医疗、智慧工业等物联网各细分领域有着广泛应用。物联网产业的蓬勃发展将释放大量传感器制造需求，这也将推动传感器各细分行业的稳步增长。 随着国家产业结构调整、高端制造业发展以及智能制造和工业物联网的推广，传感器在工业领域的应用呈现出新的技术发展特点。随着微电子元器件和芯片工艺技术进步，以前需要复杂系统和高成本的解决方案，现在可以用较为经济的方式实现．以白光共焦为例，其测量系统本身就是一台完整的微型光谱分析仪，而现在可以很方便地用集成化的方案实现模块化封装。逐渐可负担的解决方案成本使得下游应用领域需求出现喷发。