车身感知传感器：汽车的“神经末梢”

汽车传感器指汽车计算机系统的输入装置，由敏感元件、转换元件、变换电路和辅助电源组成。在汽车运行中，汽车传感器能采集车身状态（如温度、压力、位置、转速等）和环境信息，并将采集到的信息转换为电信号传输至汽车的中央控制单元。

汽车传感器工作原理

资料来源：亿渡数据

汽车传感器作为信息采集源，根据信息采集内容的不同可分为车身感知传感器和环境感知传感器。车身感知传感器指分布于汽车的动力系统、传动系统、底盘及安全系统及车身舒适性系统等子系统中，用于获取汽车车身信息的基础传感器。环境感知传感器指通过采集、输出汽车周围环境信息以协助汽车实现智能驾驶的汽车传感器。

汽车传感器的分类

资料来源：亿渡数据

车身感知传感器，按照输入的被测量不同主要分为压力传感器、位置传感器、温度传感器、(线)加速度传感器、角(加)速度传感器、空气流量传感器、气体传感器，从工作原理上看这些传感器大都采用 MEMS 方案。

车身感知传感器的类型及工作原理

资料来源：芯八哥整理

车身感知传感器是汽车的“神经末梢”。车身感知传感器遍布汽车全身，被广泛应用于动力系统（新能源车是三电系统）、底盘系统、车身系统，实现对汽车自身信息的感知并作出决策、执行，是汽车的“神经末梢”，目前发展较为成熟。

各种车身感知传感器的具体应用场景

资料来源：芯八哥整理

智能化、电动化带动千亿车身感知传感器市场

根据赛迪顾问数据显示，随着新能源汽车、工业自动化、环境监测、医疗电子的智能化发展，2020年，全球传感器市场规模达到1606.3亿美元。

全球传感器市场规模（亿美元）

数据来源：赛迪顾问，芯八哥整理

虽然在2022年度上半年，面对经济结构调整冲击和新冠疫情反复的复杂外部环境，电子产品的整体需求在下滑，但是随着疫情的尘埃落地以及全球经济基本面的向好，在汽车、工业自动化、医疗、环保、消费等领域的智能化、数字化市场需求的持续带动下，预计2022年全球传感器规模总体将进一步增加，而到2025年，全球传感器的规模预计将增至3200亿美元。

2017-2021年，中国传感器市场规模从2017年的1687亿元增长至2021年的2953亿元， 年复合增长率为15%。在国家政策的推动下中国传感器市场规模将持续增长，预计2026年中国传感器市场将达到5942亿元。

2017-2026年中国传感器市场规模（亿元）

数据来源：亿渡数据，芯八哥整理

2017-2021年，在智能汽车快速发展的推动下，中国汽车传感器市场规模从2017年的157.3亿元增长至2021年的263.9亿元，年复合增长率为13.8%。在国家政策和智能汽车快速发展的推动下，中国汽车传感器市场规模将持续增长，预计2026年中国汽车传感器市场将接近500亿元。

2017-2026年中国汽车传感器市场规模（亿元）

数据来源：亿渡数据，芯八哥整理

2021年，中国汽车传感器市场中，车身感知传感器技术较为成熟，市场占比为28%。

2021年中国汽车传感器细分市场占比

数据来源：亿渡数据，芯八哥整理

在汽车智能化和电气化的强力“双擎”驱动下，车身感知传感器迎来行业机遇。

驱动力一：汽车智能化

车身感知传感器智能化升级的驱动因素是汽车零部件及架构的智能化升级。作为车规级产品，传统车身传感器在技术和成本上已近稳态，但传感器的综合应用仍具有边际价值。例如，智能座舱中人脸识别、智能进入、个性化车身控制等功能依赖于对驾驶员的感知；智能空调出风口、智能氛围灯对内置传感器提出智能化需求。在汽车智能化升级背景下，车身感知传感器应用场景更加丰富，同时智能化的要求有望提升价值量。

2017-2030年各自动驾驶级别渗透率

资料来源：易车网、汽车之家及懂车帝等汽车论坛、Marklines，芯八哥整理

驱动力二：汽车电动化

新能源汽车持续高景气度，车身传感器迎行业机遇。新能源汽车从根本上变革了汽车的动力与传动系统，能量由动力电池提供，对应的传感器也有所不同；车内大部分机械的刚性信号被柔性的电信号取代，电源系统中电流传感器需求提升；为更好控制电机的出入电压计电流，传感器精度要求随之提升。新能源汽车渗透率提升，将带动相关车身传感器需求放量。

国内新能源汽车渗透率

数据来源：中汽协，芯八哥整理

巨头垄断，国内MEMS厂商崭露头角

车身感知传感器产业链分为设计研发、生产制造、封装测试、系统应用四个环节。上游主要是设计、原材料与设备，中游是制造与封测，下游是消费电子、汽车电子等系统应用的终端产品。

车身感知传感器产业链

资料来源：赛迪顾问、歌尔微招股书

车身感知传感器生产制造有 IDM 和 Fabless 两种模式，国际大厂以 IDM 为主。 

车身感知传感器生产模式

资料来源：赛迪顾问、半导体行业观察，芯八哥整理

国内企业在设计、制造、测试设备等环节与海外企业相比仍有差距，核心竞争力有待提高。国内车身感知传感器产业形成从前端设计到后端封装测试的完整链条，国内各环节龙头发展迅速，但在数量和规模上与海外依然存在差距。设计环节国内企业产品线单一、规模偏小，多数企业年收入低于 1 亿美元，商业化车身感知传感器设计工具方面处于真空状态；制造方面工艺水平差距明显，仅能制备压力传感器等低端产品，尚未建立压电材料等高端制造工艺线，出货量有限；封装环节国内企业在技术上致力于三维封装等第四代技术的研发；中国大陆全球市场份额可达20.7%，仅次于中国台湾的 42%，是全球第二大芯片封装基地；测试环节国内高质量测试设备企业较少，高端设备仍被国外龙头垄断。整体看产业链各环节与海外企业相比仍有差距，核心竞争力有待提高。

资料来源：芯八哥整理

从全球市场格局情况来看，全球MEMS传感器行业市场较为分散，2020年行业CR5不足40%，市场份额主要被博世、博通、威讯联合、意法半导体等国外企业所占据，前十企业中仅有歌尔微一家国产企业。具体来看，2020年全球MEMS传感器市场中，博世以14.2%的份额占比位列第一，其次为博通和威讯联合，占比分别为9.8%和5.6%，而歌尔微以3.9%的市场份额位列第六。

2020年全球MEMS传感器市场格局分布情况

数据来源：芯八哥整理

从我国市场格局情况来看，行业集中度较高，2020年行业CR3接近80%，其中歌尔微是行业绝对龙头。具体来看，2020年我国MEMS传感器市场中，歌尔股份以55%的份额占比位列第一，其次为华天科技和华润微，占比分别为12%和10%。

2020年中国MEMS传感器市场格局分布情况

数据来源：芯八哥整理

未来车身感知传感器行业发展趋势

趋势一：集成化

自动驾驶需要汽车配备大量的传感器，单一的传感器可实现的技术功能有限，而增加传感器的数量和类别对于汽车制造企业来说意味着成本激增和售价上涨，由此可能面临市场竞争力的下降。因此，利用IC制造技术和精细加工技术制作IC式传感器成为当前趋势。

趋势二：模块化

随着智能汽车的发展，车体上的机械结构及组件逐步受到电子设备的操纵和控制，但因为汽车体积有限，车体内可应用区域过于狭窄，系统空间受到限制。因此，理想情况下电子控制单元应该与受控制组件紧密结合形成整体。因此，通过模块化实现的传感器元配件将成为行业未来发展的方向。

趋势三：网联化

万物互联、万物互通是当下行业发展的主题。传感器作为汽车内外环境感知的核心部件，势必与互联网、大数据形成相辅相成的发展态势。汽车通过传感器感知路面情况的变化，将收集到的数据与信息传递给控制器进行决策，实现车与车之间的互联互通；同时传感器将数据传递给整车厂商后台进行收集和分析，让厂商能够第一时间了解汽车上动力系统、安全系统等多方面部件的实时状况，从而为车主提供安全顺畅的驾驶环境。

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