車身感知傳感器：汽車的“神經末梢”

汽車傳感器指汽車計算機系統的輸入裝置，由敏感元件、轉換元件、變換電路和輔助電源組成。在汽車運行中，汽車傳感器能采集車身狀態（如溫度、壓力、位置、轉速等）和環境信息，并將采集到的信息轉換為電信號傳輸至汽車的中央控制單元。

汽車傳感器工作原理

資料來源：億渡數據

汽車傳感器作為信息采集源，根據信息采集內容的不同可分為車身感知傳感器和環境感知傳感器。車身感知傳感器指分布于汽車的動力系統、傳動系統、底盤及安全系統及車身舒適性系統等子系統中，用于獲取汽車車身信息的基礎傳感器。環境感知傳感器指通過采集、輸出汽車周圍環境信息以協助汽車實現智能駕駛的汽車傳感器。

汽車傳感器的分類

資料來源：億渡數據

車身感知傳感器，按照輸入的被測量不同主要分為壓力傳感器、位置傳感器、溫度傳感器、(線)加速度傳感器、角(加)速度傳感器、空氣流量傳感器、氣體傳感器，從工作原理上看這些傳感器大都采用 MEMS 方案。

車身感知傳感器的類型及工作原理

資料來源：芯八哥整理

車身感知傳感器是汽車的“神經末梢”。車身感知傳感器遍布汽車全身，被廣泛應用于動力系統（新能源車是三電系統）、底盤系統、車身系統，實現對汽車自身信息的感知并作出決策、執行，是汽車的“神經末梢”，目前發展較為成熟。

各種車身感知傳感器的具體應用場景

資料來源：芯八哥整理

智能化、電動化帶動千億車身感知傳感器市場

根據賽迪顧問數據顯示，隨著新能源汽車、工業自動化、環境監測、醫療電子的智能化發展，2020年，全球傳感器市場規模達到1606.3億美元。

全球傳感器市場規模（億美元）

數據來源：賽迪顧問，芯八哥整理

雖然在2022年度上半年，面對經濟結構調整沖擊和新冠疫情反復的復雜外部環境，電子產品的整體需求在下滑，但是隨著疫情的塵埃落地以及全球經濟基本面的向好，在汽車、工業自動化、醫療、環保、消費等領域的智能化、數字化市場需求的持續帶動下，預計2022年全球傳感器規模總體將進一步增加，而到2025年，全球傳感器的規模預計將增至3200億美元。

2017-2021年，中國傳感器市場規模從2017年的1687億元增長至2021年的2953億元， 年復合增長率為15%。在國家政策的推動下中國傳感器市場規模將持續增長，預計2026年中國傳感器市場將達到5942億元。

2017-2026年中國傳感器市場規模（億元）

數據來源：億渡數據，芯八哥整理

2017-2021年，在智能汽車快速發展的推動下，中國汽車傳感器市場規模從2017年的157.3億元增長至2021年的263.9億元，年復合增長率為13.8%。在國家政策和智能汽車快速發展的推動下，中國汽車傳感器市場規模將持續增長，預計2026年中國汽車傳感器市場將接近500億元。

2017-2026年中國汽車傳感器市場規模（億元）

數據來源：億渡數據，芯八哥整理

2021年，中國汽車傳感器市場中，車身感知傳感器技術較為成熟，市場占比為28%。

2021年中國汽車傳感器細分市場占比

數據來源：億渡數據，芯八哥整理

在汽車智能化和電氣化的強力“雙擎”驅動下，車身感知傳感器迎來行業機遇。

驅動力一：汽車智能化

車身感知傳感器智能化升級的驅動因素是汽車零部件及架構的智能化升級。作為車規級產品，傳統車身傳感器在技術和成本上已近穩態，但傳感器的綜合應用仍具有邊際價值。例如，智能座艙中人臉識別、智能進入、個性化車身控制等功能依賴于對駕駛員的感知；智能空調出風口、智能氛圍燈對內置傳感器提出智能化需求。在汽車智能化升級背景下，車身感知傳感器應用場景更加豐富，同時智能化的要求有望提升價值量。 

2017-2030年各自動駕駛級別滲透率

資料來源：易車網、汽車之家及懂車帝等汽車論壇、Marklines，芯八哥整理

驅動力二：汽車電動化

新能源汽車持續高景氣度，車身傳感器迎行業機遇。新能源汽車從根本上變革了汽車的動力與傳動系統，能量由動力電池提供，對應的傳感器也有所不同；車內大部分機械的剛性信號被柔性的電信號取代，電源系統中電流傳感器需求提升；為更好控制電機的出入電壓計電流，傳感器精度要求隨之提升。新能源汽車滲透率提升，將帶動相關車身傳感器需求放量。

國內新能源汽車滲透率

數據來源：中汽協，芯八哥整理

巨頭壟斷，國內MEMS廠商嶄露頭角

車身感知傳感器產業鏈分為設計研發、生產制造、封裝測試、系統應用四個環節。上游主要是設計、原材料與設備，中游是制造與封測，下游是消費電子、汽車電子等系統應用的終端產品。

車身感知傳感器產業鏈

資料來源：賽迪顧問、歌爾微招股書

車身感知傳感器生產制造有 IDM 和 Fabless 兩種模式，國際大廠以 IDM 為主。

車身感知傳感器生產模式

資料來源：賽迪顧問、半導體行業觀察，芯八哥整理

國內企業在設計、制造、測試設備等環節與海外企業相比仍有差距，核心競爭力有待提高。國內車身感知傳感器產業形成從前端設計到后端封裝測試的完整鏈條，國內各環節龍頭發展迅速，但在數量和規模上與海外依然存在差距。設計環節國內企業產品線單一、規模偏小，多數企業年收入低于 1 億美元，商業化車身感知傳感器設計工具方面處于真空狀態；制造方面工藝水平差距明顯，僅能制備壓力傳感器等低端產品，尚未建立壓電材料等高端制造工藝線，出貨量有限；封裝環節國內企業在技術上致力于三維封裝等第四代技術的研發；中國大陸全球市場份額可達20.7%，僅次于中國臺灣的 42%，是全球第二大芯片封裝基地；測試環節國內高質量測試設備企業較少，高端設備仍被國外龍頭壟斷。整體看產業鏈各環節與海外企業相比仍有差距，核心競爭力有待提高。

國內外車身感知傳感器產業鏈主要廠商及應用領域

資料來源：芯八哥整理

從全球市場格局情況來看，全球MEMS傳感器行業市場較為分散，2020年行業CR5不足40%，市場份額主要被博世、博通、威訊聯合、意法半導體等國外企業所占據，前十企業中僅有歌爾微一家國產企業。具體來看，2020年全球MEMS傳感器市場中，博世以14.2%的份額占比位列第一，其次為博通和威訊聯合，占比分別為9.8%和5.6%，而歌爾微以3.9%的市場份額位列第六。

2020年全球MEMS傳感器市場格局分布情況

數據來源：芯八哥整理

從我國市場格局情況來看，行業集中度較高，2020年行業CR3接近80%，其中歌爾微是行業絕對龍頭。具體來看，2020年我國MEMS傳感器市場中，歌爾股份以55%的份額占比位列第一，其次為華天科技和華潤微，占比分別為12%和10%。

2020年中國MEMS傳感器市場格局分布情況

數據來源：芯八哥整理

未來車身感知傳感器行業發展趨勢

趨勢一：集成化

自動駕駛需要汽車配備大量的傳感器，單一的傳感器可實現的技術功能有限，而增加傳感器的數量和類別對于汽車制造企業來說意味著成本激增和售價上漲，由此可能面臨市場競爭力的下降。因此，利用IC制造技術和精細加工技術制作IC式傳感器成為當前趨勢。

趨勢二：模塊化

隨著智能汽車的發展，車體上的機械結構及組件逐步受到電子設備的操縱和控制，但因為汽車體積有限，車體內可應用區域過于狹窄，系統空間受到限制。因此，理想情況下電子控制單元應該與受控制組件緊密結合形成整體。因此，通過模塊化實現的傳感器元配件將成為行業未來發展的方向。

趨勢三：網聯化

萬物互聯、萬物互通是當下行業發展的主題。傳感器作為汽車內外環境感知的核心部件，勢必與互聯網、大數據形成相輔相成的發展態勢。汽車通過傳感器感知路面情況的變化，將收集到的數據與信息傳遞給控制器進行決策，實現車與車之間的互聯互通；同時傳感器將數據傳遞給整車廠商后臺進行收集和分析，讓廠商能夠第一時間了解汽車上動力系統、安全系統等多方面部件的實時狀況，從而為車主提供安全順暢的駕駛環境。