汽車性能的提升以及汽車市場的蓬勃發(fā)展,推動(dòng)了汽車傳感器的快速增長。被動(dòng)式傳感器在某些應(yīng)用上已難以滿足高精度要求,主動(dòng)式傳感器應(yīng)用將越來越廣。
隨著汽車性能的提升以及中國汽車市場的快速增長,汽車中所用的傳感器越來越多,中國汽車傳感器市場進(jìn)入快速增長期。數(shù)據(jù)顯示,2007年~2012年中國汽車傳感器銷售額復(fù)合增長率將達(dá)到22.37%。汽車性能的提升,對傳感器的性能也提出了更高的要求,被動(dòng)式傳感器在某些應(yīng)用上已難以滿足高精度要求,主動(dòng)式傳感器應(yīng)用將越來越廣。此外,對于一些有共性或者信號來源可以共用的傳感器,高度整合將成為趨勢。
需求拉動(dòng)傳感器大幅增長
隨著汽車性能的不斷提升以及國家對汽車各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)要求的不斷提高,每輛汽車所需的傳感器越來越多。此外,中國已經(jīng)躍居世界第二大汽車市場,據(jù)中國汽車工業(yè)協(xié)會公布的數(shù)據(jù)顯示,2007年我國汽車產(chǎn)銷量雙雙超過880萬輛,同比增長高達(dá)22.02%,成為僅次于美國的第二大汽車消費(fèi)國,預(yù)計(jì)2015年可達(dá)1500萬輛。
“汽車數(shù)量的增加以及每輛汽車上所采用的傳感器增多,決定了中國汽車傳感器市場容量必將不斷增大,中國傳感器市場正進(jìn)入蓬勃發(fā)展期。”英飛凌汽車、工業(yè)和多元化電子市場事業(yè)部高級市場工程師沈順偉非常看好汽車傳感器的市場前景。
iSuppli數(shù)據(jù)顯示,2007年中國汽車傳感器市場銷售額達(dá)到1.2億美元,同比增長11.85%,2007年~2012年汽車傳感器銷售額復(fù)合增長率將達(dá)到22.37%。NXP汽車電子大中華區(qū)高級市場經(jīng)理張建臣也向《中國電子報(bào)》記者表示:“中國傳感器市場未來幾年將延續(xù)過去幾年的高增長率,到2010年銷售額可能會突破100億元。”
主動(dòng)式傳感器應(yīng)用漸廣
綠色環(huán)保、安全是汽車未來的發(fā)展方向,為了讓汽車更加環(huán)保安全,國家也出臺了一系列的政策法規(guī)。根據(jù)環(huán)境保護(hù)部的要求,2008年7月1日起,全面停止僅達(dá)到國Ⅱ排放標(biāo)準(zhǔn)的輕型車的銷售和注冊登記,新車全部過渡到國Ⅲ標(biāo)準(zhǔn)。另外,2008年3月1日,北京率先在全國執(zhí)行機(jī)動(dòng)車國IV排放標(biāo)準(zhǔn)。為了提高汽車行駛的安全性,ABS(防抱死剎車系統(tǒng))已經(jīng)成為汽車標(biāo)配,另外,今年年底由全國汽車標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會制定的TPMS(輪胎壓力監(jiān)測系統(tǒng))標(biāo)準(zhǔn)有望出臺。
汽車排放、安全等要求的不斷提高,被動(dòng)式傳感器在某些應(yīng)用上已不能滿足高精度的要求。例如隨著汽車尾氣排放的國Ⅲ和國IV標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施,針對曲軸和凸輪軸的被動(dòng)式傳感器已不能滿足精確控制的要求,這就需要用新型的霍爾傳感器或巨磁阻傳感器來代替。“主動(dòng)式傳感器將逐步取代被動(dòng)式傳感器。”沈順偉告訴《中國電子報(bào)》記者。據(jù)介紹,英飛凌今年重點(diǎn)推出數(shù)字化處理能力的霍爾傳感器和巨磁阻(GMR)傳感器。相對于模擬輸出的霍爾傳感器,數(shù)字輸出的傳感器具有更高的精度和溫度補(bǔ)償能力,輸出的信號也更容易處理。巨磁阻傳感器具有靈敏度高,響應(yīng)速度快,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)小巧簡單等優(yōu)點(diǎn),可做到7mm的空氣間隙。
“主動(dòng)式傳感器更精確、更及時(shí)、更智能,因而主動(dòng)式傳感器應(yīng)用會越來越廣。例如,倒車?yán)走_(dá)和TPMS里采用主動(dòng)的超聲波傳感器和RFID(射頻識別技術(shù))傳感器。”水清木華汽車電子分析師曾小豐也如此表示。
傳感器整合包含兩個(gè)方面
汽車傳感器數(shù)量越來越多,這樣對整車布置以及相應(yīng)的成本提高帶來很大的挑戰(zhàn)。“對于一些有共性或者信號來源可以共用的傳感器,高度整合將成為趨勢。”TRW汽車研發(fā)有限公司電子工程部中國區(qū)總工程師邢勛告訴《中國電子報(bào)》記者。整合包含兩個(gè)方面,其一是傳感器之間的整合,使得輸出信號用于不同的ECU(電子控制單元)進(jìn)行處理;其二是傳感器和ECU的整合。
據(jù)悉,TRW正在研制一些高集成度的ECU來滿足整車廠布置和成本的要求。英飛凌也表示今年將重點(diǎn)開發(fā)高集成度的傳感器芯片,針對TPMS,英飛凌開發(fā)了高集成度芯片SP35,它集成了壓力傳感器、加速度傳感器、溫度傳感器、電源電壓傳感器,還集成了單片機(jī)、存儲單元、低頻接收單元、射頻發(fā)射單元和一些必需的外設(shè),真正實(shí)現(xiàn)了輪胎模塊的單芯片解決方案。
“傳感器將越來越多地集合成為一個(gè)完整的系統(tǒng),Park-4-U就是一個(gè)例子。”法雷奧汽車內(nèi)部控制(深圳)有限公司相關(guān)負(fù)責(zé)人也如此表示。據(jù)悉,Park-4-U可以自動(dòng)操控汽車使其在十幾秒鐘的時(shí)間內(nèi)停入車位,駕駛員可以完全讓手離開方向盤,這樣可把注意力集中到路況,并掌控剎車和油門。
精彩觀點(diǎn):
英飛凌汽車、工業(yè)和多元化電子市場事業(yè)部高級市場工程師沈順偉:關(guān)注動(dòng)力系統(tǒng)和安全應(yīng)用傳感器
車用傳感器都應(yīng)該有實(shí)時(shí)性、高可靠性和可重復(fù)性的特點(diǎn),并且能耐高、低溫及能在復(fù)雜的環(huán)境中應(yīng)用。當(dāng)然,由于人們對不同系統(tǒng)的要求側(cè)重于不同方面,所以對傳感器的要求也不同。
對于動(dòng)力系統(tǒng)來說,最重要的指標(biāo)是在增加輸出功率的同時(shí)減少排放,所以要求發(fā)動(dòng)機(jī)能改善油氣混合比例及更加精確的控制點(diǎn)火時(shí)間,為此傳感器必須要有高精確度的特點(diǎn)。安全系統(tǒng)的特點(diǎn)決定了傳感器要能對瞬時(shí)變化有反應(yīng),并且要求傳感器具有很高的準(zhǔn)確性,即傳感器能準(zhǔn)確地反映出車輛所處的環(huán)境。
底盤系統(tǒng)的傳感器往往要連很長的線,所以要求傳感器的引腳數(shù)盡量少。相對來說,車身系統(tǒng)對傳感器的要求要低些,但因?yàn)槟承⿷?yīng)用要求處理很復(fù)雜的信息(如夜視系統(tǒng)),所以除了要有較高的精確度外,還要有很強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理能力。
英飛凌可為各類客戶提供先進(jìn)的傳感器,包括各類霍爾傳感器、具有高精度和高靈敏度的巨磁阻傳感器、壓力傳感器和雷達(dá)芯片等。針對中國市場,我們比較注重的是動(dòng)力系統(tǒng)和安全應(yīng)用這兩個(gè)市場。
在過去的幾年中,英飛凌的傳感器產(chǎn)品銷售額和市場份額都實(shí)現(xiàn)了持續(xù)增長,其中銷售額平均每年增長幅度約為40%。隨著國內(nèi)主動(dòng)式傳感器市場的快速發(fā)展,今后幾年中英飛凌的傳感器產(chǎn)品將取得更好的成績。
隨著應(yīng)用領(lǐng)域的不斷增多,傳感器產(chǎn)品也將更加多樣化,并采用更多新的技術(shù)。對傳感器本身來說,最主要的趨勢是傳感器的精度將不斷提高,供電電壓和功耗將降低。另外,由于對可靠性要求的不斷提高,傳感器將集成自檢測功能并增加備用傳感器以隨時(shí)監(jiān)測傳感器的工作狀況,并在主傳感器工作異常時(shí)用備用傳感器進(jìn)行替代。此外,由于傳感器感應(yīng)信息量的增多和精度的提高,傳感器所需傳遞的信息量將增多,所以需要開發(fā)新的傳輸協(xié)議來滿足這種要求。
作為芯片生產(chǎn)企業(yè),英飛凌主要關(guān)注與下游企業(yè)的合作。在技術(shù)方面,英飛凌上海的工程師隊(duì)伍將給客戶提供一系列的支持,包括全面的產(chǎn)品和技術(shù)培訓(xùn),在開發(fā)前期協(xié)助客戶設(shè)計(jì)方案,在開發(fā)過程中及時(shí)解決客戶遇到的問題,協(xié)助客戶升級舊的產(chǎn)品方案等。此外,在商業(yè)方面我們將通過協(xié)助客戶優(yōu)化產(chǎn)品和生產(chǎn)方案等手段來幫助客戶控制成本,英飛凌將運(yùn)用自身的資源(如全國性的專題研討會,整車廠的客戶日等)協(xié)助客戶推廣他們的產(chǎn)品。我們還可以為一些大客戶專門設(shè)計(jì)和生產(chǎn)他們的專有芯片以幫助他們?nèi)〉酶偁巸?yōu)勢。
TRW汽車研發(fā)有限公司電子工程部中國區(qū)總工程師邢勛:攜手整車圍繞安全推出傳感器
隨著汽車電子需求不斷增加以及安全性要求的提高,車身電子成為將整車各個(gè)系統(tǒng)連接成一個(gè)整體的關(guān)鍵系統(tǒng)。其中,傳感器作為車身電子系統(tǒng)各類信號的輸入源,為車內(nèi)各類ECU(電子控制單元)提供了整車的工作情況以及車身周邊環(huán)境的信息。
中國汽車傳感器市場是一個(gè)逐漸成熟和增長的市場。在未來的幾年內(nèi),整車傳感器的應(yīng)用和技術(shù)要求會因?yàn)橐韵碌膸讉(gè)原因而不斷提高:第一,電子行業(yè)新技術(shù)的出現(xiàn)衍生到汽車電子產(chǎn)品進(jìn)行應(yīng)用;第二,整車各系統(tǒng)之間的明顯界限逐步模糊,通過整車網(wǎng)絡(luò)和電子控制使得整合程度提高;第三,最終客戶以及市場逐步走向成熟,對安全等功能的需求不斷提高;第四,整車廠技術(shù)和質(zhì)量水平逐步提升,他們努力擺脫純低成本制造的模式;第五,政府相關(guān)安全法規(guī)不斷完善和出臺。
TRW是一家生產(chǎn)主動(dòng)安全和被動(dòng)安全產(chǎn)品的汽車零部件供應(yīng)商。所有的傳感器都是圍繞著安全的理念,為了提高駕乘人員安全性而開發(fā)研究。為了能更好地適應(yīng)未來的趨勢,給整車廠和最終客戶提供服務(wù),TRW在2007年將原來分散于制動(dòng)系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和乘員安全系統(tǒng)三條產(chǎn)品線內(nèi)的電子研發(fā)人員獨(dú)立出來,在全球架構(gòu)范圍內(nèi)成立了電子產(chǎn)品研發(fā)部門,其中傳感器研發(fā)為其下面一個(gè)重要的分支部門。
目前TRW傳感器技術(shù)主要是配套我們的制動(dòng)系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、乘員安全系統(tǒng)、駕駛輔助系統(tǒng)四大產(chǎn)品系列來進(jìn)行研發(fā),針對的主要是主被動(dòng)安全系統(tǒng)以及底盤<