傳感器是汽車電子控制系統(tǒng)的信息來源,是車輛電子控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)關(guān)鍵部件。傳感器通常由敏感元件、轉(zhuǎn)換元件和轉(zhuǎn)換電路組成,其中敏感元件是指傳感器中能直接感受或響應(yīng)被測量的部分,轉(zhuǎn)換元件是將上述非電量轉(zhuǎn)換成電參量,轉(zhuǎn)換電路的作用是將轉(zhuǎn)換元件輸出的電信號(hào)經(jīng)過處理轉(zhuǎn)換成便于處理、顯示、記錄和控制的部分。從目前汽車傳感器裝備的目的不同,可以分為提升單車信息化水平的傳統(tǒng)微機(jī)電傳感器和為無人駕駛提供支持的智能傳感器兩大類。傳統(tǒng)傳感器:各個(gè)系統(tǒng)控制過程依靠傳感器,進(jìn)行信息的反饋,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制工作,是汽車的“神經(jīng)元”。汽車傳統(tǒng)傳感器依照功能可以分為壓力傳感器、位置傳感器、溫度傳感器、加速度傳感器、角速度傳感器、流量傳感器、氣體濃度傳感器和液位傳感器等 8 類。汽車傳感器主要應(yīng)用于動(dòng)力總成系統(tǒng),車身控制系統(tǒng)以及底盤系統(tǒng)中。汽車傳感器在這些系統(tǒng)中擔(dān)負(fù)著信息的采集和傳輸功用,它采集的信息由電控單元進(jìn)行處理后,形成向執(zhí)行器發(fā)出的指令,完成電子控制。智能傳感器:智能傳感器是無人駕駛車輛的"眼睛"。汽車正在向一臺(tái)安全聯(lián)網(wǎng)的自動(dòng)駕駛機(jī)器人快速演進(jìn),進(jìn)行環(huán)境感知、規(guī)劃決策,*終實(shí)現(xiàn)安全抵達(dá)目的地。目前應(yīng)用于環(huán)境感知的主流傳感器產(chǎn)品主要包括激光雷達(dá)、毫米波雷達(dá)、超聲波雷達(dá)和攝像頭等四類。
MEMS 傳感器是在半導(dǎo)體制造技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來,采用微電子和微機(jī)械加工技術(shù)制造出來的新型傳感器。MEMS 傳感器應(yīng)用于電子車身穩(wěn)定程序(ESP)、防抱死(ABS)、電控懸掛(ECS)、胎壓監(jiān)控(TPMS) 等系統(tǒng)。其中,壓力傳感器、加速計(jì)、陀螺儀與流量傳感器是汽車中使用*多的 MEMS 傳感器,占汽車 MEMS 系統(tǒng)的 99%。

MEMS 具有較為明顯的優(yōu)勢,是未來構(gòu)筑物聯(lián)網(wǎng)感知層傳感器的主要選擇之一,其優(yōu)勢主要體現(xiàn)在:1)微型化、2)硅基加工工藝、3)批量生產(chǎn)、4)集成化。1)微型化:MEMS 器件體積小,單個(gè)尺寸以毫米甚至微米作為計(jì)量單位,重量輕,耗能低。MEMS 更高的表面體積比(表面積比體積)可以提高表面?zhèn)鞲衅鞯拿舾谐潭取?/span>2)批量生產(chǎn):以單個(gè) 5mm5mm 尺寸的 MEMS 傳感器為例,用硅微加工工藝在一片 8英寸的硅片晶元上可同時(shí)切割出大約 1000 個(gè) MEMS 芯片,批量生產(chǎn)可**降低單個(gè) MEMS 的生產(chǎn)成本 。3)集成化:一般來說,單顆 MEMS 往往在封裝機(jī)械傳感器的同時(shí),還會(huì)集成 ASIC芯片,控制 MEMS 芯片以及轉(zhuǎn)換模擬量為數(shù)字量輸出。國外大廠壟斷 MEMS 傳感器市場,市場集中度較高。根據(jù) HIS Automotive 統(tǒng)計(jì),2017年全球 MEMS **大供應(yīng)商(博世、森薩塔、恩智浦)占據(jù)了 57%的市場份額,其中博世占據(jù)鰲頭,2017 年市占率達(dá)到 33.62%,森薩塔市占率達(dá)到 12.34%,恩智浦市占率達(dá)到 11.91%。電裝(8.94%)、亞德諾(8.51%)、松下(7.45%)、英飛凌(7.23%)等廠商也占有一定份額。國外大廠產(chǎn)品線廣、客戶眾多、形成較高的進(jìn)入門檻。MEMS 傳感器的研發(fā)難度及其制造工藝的復(fù)雜性是形成行業(yè)壁壘的主要原因。Invensense、英飛凌等國外廠商擁有 2 到 3 條產(chǎn)品線,博世、電裝、意法半導(dǎo)體等 MEMS 產(chǎn)品線超過 4 條。相比之下,小供應(yīng)商很難在較短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)大批量生產(chǎn)制造,因此排名靠前的大供應(yīng)商市場份額相對(duì)穩(wěn)定,市場集中度較高。