2022年全球磁传感器行业现状、竞争格局及趋势分析,汽车领域应用广泛「图」

一、磁传感器综述

传感器是将现实世界的信号转化为数字世界信号的装置,是数字世界信号处理的起点。一个完整的传感器由前端的敏感元件和后端的信号调理ASIC芯片构成,由于敏感元件存在非线性或受温度影响较大等特点,需要信号调理ASIC芯片对敏感元件输出的电信号进行调理。按照工作原理,传感器主要可分为MEMS、磁、化学、温度四大类。

主要传感器分类(按工作原理)

主要传感器分类(按工作原理)

资料来源:公开资料整理

磁传感器是利用电磁感应原理,对位置、速度、电流、通断等变量进行检测的传感器元件。按照技术类型,磁传感器可以分为霍尔、AMR、GMR、TMR等类型。其中霍尔传感器利用霍尔效应对磁场进行检测,通常由一块薄的矩形p型半导体材料(如GaAs、InSb等)组成。AMR传感器利用磁阻元件电阻随磁场变化的原理,以检测磁场方向的变化。GMR的原理基于电子自旋,利用一系列由不同磁性和非磁性材料组成的超薄层,创造出阻值随磁场方向连续变化的传感器件。TMR传感器则利用隧道磁阻效应,实现电阻随磁场方向变化的传感器件。目前汽车上应用的磁传感器大多为霍尔传感器。

磁传感器四种技术类别参数对比

磁传感器四种技术类别参数对比

资料来源:公开资料整理

二、传感器行业政策梳理

传感器发展借利好政策之东风扶摇直上。传感器作为我国“强基工程”的核心关键部件之一,是实现工业转型升级、提高产品质量和可靠性的重要组成部分。

中国传感器行业相关政策梳理

中国传感器行业相关政策梳理

资料来源:政府公开报告,华经产业研究院整理

相关报告:华经产业研究院发布的《2022-2027年中国汽车传感器行业市场运行现状及投资战略研究报告

三、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。

磁传感器芯片产业链

磁传感器芯片产业链

资料来源:公开资料整理

四、磁传感器行业现状分析

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,2021--2027年CAGR为9%。

2021-2027年全球磁传感器行业市场规模及增速

2021-2027年全球磁传感器行业市场规模及增速

资料来源:Yole,华经产业研究院整理

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。

2021年全球磁传感器下游应用需求占比情况

2021年全球磁传感器下游应用需求占比情况

资料来源:Yole,华经产业研究院整理

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%。

全球磁传感器市场细分技术份额占比(按出货量)

全球磁传感器市场细分技术份额占比(按出货量)

资料来源:Yole,华经产业研究院整理

五、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。

全球磁传感器行业市场竞争格局(按出货量)

全球磁传感器行业市场竞争格局(按出货量)

资料来源:Yole,华经产业研究院整理

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。

全球芯片巨头磁传感器领域技术优势及布局情况

全球芯片巨头磁传感器领域技术优势及布局情况

资料来源:公开资料整理

六、磁传感器行业未来发展趋势

1、磁传感器在汽车领域有重要应用。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。

2、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。

华经产业研究院对中国汽车传感器行业发展现状、市场供需情况等进行了详细分析,对行业上下游产业链、企业竞争格局等进行了深入剖析,最大限度地降低企业投资风险与经营成本,提高企业竞争力;并运用多种数据分析技术,对行业发展趋势进行预测,以便企业能及时抢占市场先机;更多详细内容,请关注华经产业研究院出版的《2022-2027年中国汽车传感器行业市场调研及未来发展趋势预测报告》。

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责任编辑:王石_HN376
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