文|半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)縱橫
隨著汽車的智能化程度提高,車載傳感器的需求也水漲船高。車用傳感器類型可以分為相對(duì)成熟的傳統(tǒng)市場(chǎng)和受智能駕駛驅(qū)動(dòng)興起的新市場(chǎng)。傳統(tǒng)的市場(chǎng)的進(jìn)入門檻已經(jīng)被國(guó)外龍頭抬高,不過在新市場(chǎng)上中國(guó)傳感器企業(yè)仍有機(jī)遇。
“固若金湯”的傳統(tǒng)車用傳感器市場(chǎng)
傳統(tǒng)車用傳感器市場(chǎng)主要是用于車身的傳感器,根據(jù)位置不同可以分為發(fā)動(dòng)機(jī)控制傳感器、底盤控制用傳感器、車身控制用傳感器和導(dǎo)航系統(tǒng)用傳感器。
發(fā)動(dòng)機(jī)控制用傳感器:發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)用傳感器是整個(gè)汽車傳感器的核心,種類很多,包括溫度傳感器、壓力傳感器、位置和轉(zhuǎn)速傳感器、流量傳感器、氣體濃度傳感器和爆震傳感器等。這些傳感器向發(fā)動(dòng)機(jī)的電子控制單元(ECU)提供發(fā)動(dòng)機(jī)的工作狀況信息,供ECU對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀況進(jìn)行精確控制,以提高發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性、降低油耗、減少?gòu)U氣排放和進(jìn)行故障檢測(cè)。
底盤控制用傳感器:底盤控制用傳感器是指用于變速器控制系統(tǒng)、懸架控制系統(tǒng)、動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、制動(dòng)防抱死系統(tǒng)等底盤控制系統(tǒng)中的傳感器。這些傳感器盡管分布在不同的系統(tǒng)中,但工作原理與發(fā)動(dòng)機(jī)中相應(yīng)的傳感器是相同的。而且,隨著汽車電子控制系統(tǒng)集成化程度的提高和CAN-BUS技術(shù)的廣泛應(yīng)用,同一傳感器不僅可以給發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)提供信號(hào),也可為底盤控制系統(tǒng)提供信號(hào)。
車身控制用傳感器:車身控制用傳感器主要用于提高汽車的安全性、可靠性和舒適性等。由于其工作條件不像發(fā)動(dòng)機(jī)和底盤那么惡劣,一般工業(yè)用傳感器稍加改進(jìn)就可以應(yīng)用。主要有用于自動(dòng)空調(diào)系統(tǒng)的溫度傳感器、濕度傳感器、風(fēng)量傳感器、日照傳感器等;用于安全氣囊系統(tǒng)中的加速度傳感器;用于門鎖控制中的車速傳感器;用于亮度自動(dòng)控制中的光傳感器;用于保持車距的距離感器等等。
導(dǎo)航系統(tǒng)用傳感器:隨著基于GPS/GIS(全球定位系統(tǒng)和地理信息系統(tǒng))的導(dǎo)航系統(tǒng)在汽車上的應(yīng)用,導(dǎo)航用傳感器這幾年得到迅速發(fā)展。導(dǎo)航系統(tǒng)用傳感器主要有:確定汽車行駛方向的羅盤傳感器、陀螺儀和車速傳感器、方向盤轉(zhuǎn)角傳感器等。
MEMS是車用傳感器的一大趨勢(shì),MEMS傳感器可以滿足惡劣的汽車環(huán)境、高可靠性、高精度和低成本的要求。目前MEMS傳感器可已經(jīng)可以應(yīng)用在安全氣囊系統(tǒng)、車輛防抱死制動(dòng)系統(tǒng)、電子車身穩(wěn)定程序、電控懸架、電動(dòng)手剎、坡道起步輔助、胎壓監(jiān)測(cè)、發(fā)動(dòng)機(jī)防抖、車輛傾角測(cè)量和汽車心跳檢測(cè)等。
車用MEMS傳感器這部分市場(chǎng)主要由BOSCH、NXP、Infineon等國(guó)際供應(yīng)商把控。2021年,工信部頒發(fā)了《基礎(chǔ)電子元器件產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃(2021-2023)》支持電子元器件的關(guān)鍵技術(shù)的發(fā)展,重點(diǎn)發(fā)展溫度、氣體、位移、速度、光電、生化等類別的高端傳感器,以及新型MEMS傳感器和智能化傳感器,重點(diǎn)推動(dòng)車規(guī)級(jí)傳感器等電子元器件應(yīng)用。中國(guó)傳感器企業(yè)想要突圍,需要另外的策略。
智能駕駛汽車推動(dòng)新傳感器市場(chǎng)發(fā)展
隨著汽車的智能化,現(xiàn)代汽車配備了越來越多的環(huán)境傳感器,如超聲波雷達(dá)、激光雷達(dá)和車載攝像頭,用于實(shí)現(xiàn)高級(jí)駕駛輔助(ADAS)功能和自動(dòng)駕駛。
現(xiàn)代汽車中自動(dòng)駕駛技術(shù)的迅速發(fā)展和ADAS的使用,由于雷達(dá)能夠通過使用飛行時(shí)間原理和回聲定位來提高汽車安全系統(tǒng)的性能和檢測(cè)能力,因此它們將作為自動(dòng)駕駛汽車的關(guān)鍵部件獲得快速發(fā)展。雷達(dá)傳感器領(lǐng)域的汽車傳感器市場(chǎng)到2030年的復(fù)合年增長(zhǎng)率可能達(dá)到10%。2022年6月21日,理想L9正式發(fā)布。理想L9標(biāo)配旗艦級(jí)ADMax智能駕駛系統(tǒng),理想ADMax配備了1顆前向128線激光雷達(dá),6顆800萬像素?cái)z像頭和5顆200萬像素?cái)z像頭,以及1顆前向毫米波雷達(dá)和12顆超聲波傳感器,可實(shí)現(xiàn)對(duì)車身周圍及遠(yuǎn)距離的360°全方位感知,按傳感器數(shù)量統(tǒng)計(jì),理想L9整車超25個(gè)視覺傳感器。
激光雷達(dá):通過發(fā)射和接收激光束,分析激光遇到目標(biāo)對(duì)象后的折返時(shí)間,計(jì)算出到目標(biāo)對(duì)象的相對(duì)距離,并利用此過程中收集到的目標(biāo)對(duì)象表面大量密集的點(diǎn)的三維坐標(biāo)、反射率和紋理等信息,快速得到出被測(cè)目標(biāo)的三維模型以及線、面、體等各種相關(guān)數(shù)據(jù),建立三維點(diǎn)云(PointCloud)圖,繪制出環(huán)境地圖,以達(dá)到環(huán)境感知的目的。由于光速非??欤w行時(shí)間可能非常短,因此要求測(cè)量設(shè)備具備非常高的精度。從效果上來講,激光雷達(dá)維度(線束)越多,測(cè)量精度越高,安全性就越高。