市場需求高漲,這種傳感器「火」了

越來越多的企業紛紛搶灘車用傳感器，近期，索尼宣布已正式開展車載攝像頭使用的圖像傳感器業務，而通過電波來測量車輛與障礙物之間距離的「毫米波雷達」、使用雷射的「LiDAR」等三維傳感器技術也浮出水面。

自動駕駛時代，傳感器作為核心部件被稱為「汽車之眼」，隨著多種傳感器技術的進展，電子化、自動化、聯網化汽車受到消費者熱捧，汽車電子技術的研發創新使汽車在動力性、經濟性、安全性及舒適性等方面取得了革命性進展。當然，舒適的駕駛環境不僅囿於車內，大眾環保意識也在不斷提升，而這讓整個汽車行業對車用氣體傳感器的需求水漲船高。

車用氣體傳感器作為汽車電子控制系統的信息源，是汽車尾氣後處理系統中的關鍵零部件，它直接或間接決定了汽車排放物的控制水平，有助於汽車節能環保、降低排放汙染、提高能源使用效率。隨著汽車電子化、自動化、聯網化迅猛發展，車用氣體傳感器正面臨飛速發展機遇期。

數量佔比超50%，車用氣體傳感器發展空間大

傳感器在國民經濟、國家可持續發展戰略與國防建設中發揮著重要作用。作為傳感器的種類之一，車用傳感器在相關領域也扮演著關鍵角色，產業發展受到業內廣泛關注。

進入21世紀以來，汽車電子化、自動化和聯網化迅猛發展，為車用傳感器的發展提供了契機。廣西玉柴機器股份有限公司電控集成首席總師安利強在接受《中國電子報》記者採訪時表示，在汽車發動機電控化之後，僅應用到發動機上的傳感器，就從當初機械發動機的2～3個逐漸增加到目前國6發動機的30餘個，增長幅度達10倍以上。

車用傳感器的種類繁多，而車用氣體傳感器是其中最重要的組成部分之一。安利強介紹，在發動機所用的傳感器中，車用氣體傳感器數量佔比超過50%，大種類達到5～6個，目前僅常用的壓力類MEMS傳感器市場規模已達到700億元。

車用氣體傳感器在汽車發動機中承擔的「工作任務」不容忽視。卓品智能科技無錫有限公司總經理李大明告訴記者，車用氣體傳感器主要應用於汽車內燃機，負責發動機各個部分的氣體溫度、壓力、流量、組分濃度等信息的精確採集。

車用氣體傳感器在環保領域同樣大有作為，逐漸成為節能減排的重要推手。西安創聯電氣科技（集團）有限責任公司總經理孫衛龍指出，汽車尾氣中含有氧氣（O2）、氮氧化物（NOx）、顆粒物（PM）、一氧化碳（CO）、二氧化碳（CO2）、碳氫化合物（HC）等不同氣體，因此，針對不同氣體需要有特定的傳感器對其進行檢測，以提高汽車燃油的燃燒效率和能源轉化率，減少汙染性尾氣排放。目前在汽車上使用的氣體傳感器主要有氧傳感器、氮氧化物傳感器、氨氣傳感器和顆粒物傳感器，以及針對新能源汽車的氫氣（H2）傳感器等。

我國汽車工業對於汽車節能減排的要求日趨嚴格。作為汽車節能減排的有力助推器，車用氣體傳感器的市場需求量日益增大。中國矽酸鹽學會固態離子學分會副理事長、寧波大學教授簡家文表示，截至目前，據不完全統計，全國有近百家大大小小的企業在車用氣體傳感器領域參與布局，產品技術水平飛速發展，與國外的差距不斷縮小。

創新研發初獲進展，技術弱項仍需攻關

車用氣體傳感器是多門學科領域的集大成者，技術含量高，研發難度大。整體而言，國外廠商幾乎壟斷了國內車用氣體傳感器市場，我國相關產品仍然依賴進口。目前我國主機廠用氣體傳感器主要由大陸、博世、德爾福、森薩塔等幾家外資企業提供，在增加主機廠產品組裝成本的同時，也阻礙了國內汽車電子化、智能化水平的提高，以及節能減排技術的推廣和普及。

在車用傳感器的技術研發方面，我國還存在一些弱項，部分技術與國外先進水平的差距較大。簡家文向記者表示，在車用氣體傳感器的原理和設計技術方面，國內外的水平相當，但在製造和測試技術方面，國內企業與國外公司水平差異較大。李大明也認為，在車用氣體傳感器，尤其是車用智能氣體傳感器領域，國外優秀公司的技術水平處於領先地位，且在整體研發能力和經驗積累方面優勢明顯。

儘管國內研發工作目前已取得一定成就，但國內企業仍需不斷提升技術實力，尤其是要加強對核心晶片、材料、工藝等方面的技術研究。安利強告訴記者，從相關技術開發及應用情況來看，近年來，一些普通非智能壓力、溫度和轉速類傳感器已基本實現了本地化生產，但高科技智能型複雜傳感器（如氮氧傳感器、智能高溫傳感器、智能流量傳感器）仍依賴進口。

與國外企業相比，國內車用氣體傳感器企業在市佔率、生產規模方面也存在不足。簡家文指出，現階段，國內企業相關產品的生產規模過小。「國內生產規模最大的企業，車用氣體傳感器的年產量只有200萬隻左右。相比之下，國外企業的年產量可達幾千萬隻，國內企業與國外企業在生產規模方面差距明顯。」他說。

目前，國內的車用氣體傳感器主要在後裝市場銷售，前裝配套較少。簡家文表示，產品精度、一致性和穩定性等方面的技術差距，國內汽車發動機及整車企業本土化驅動力的不足，是造成產品難以前裝配套的主要原因。

國外車用氣體傳感器企業的優勢還體現在產品管理體系方面。李大明告訴記者，國外車用產品的質量體系要求嚴格，準入門檻較高，因此國內企業仍需加強產品質量管理。

找準突破口，產學研亟待聯動

如何在車用氣體傳感器領域實現突破？業內人士紛紛表示，原材料、技術、工藝和政策等方面均存在「突破口」。

在核心技術研發方面，國家有關部門需要對其給予更多支持。安利強談道，有關部門要科學合理地投入專業資源，並針對產業進行系統性研究和開發，深入推廣產學研模式。

在生產工藝和智能製造方面，國內企業仍要加大投入力度。李大明強調，只有通過立足於自主智慧財產權，對產業進行大規模研發投入，國內廠商才能夠提升產品的品質。此外，還要提升產品的精度、一致性和穩定性。「生產出的產品要滿足汽車級可靠性要求，保證產品在極端環境下也能可靠運行。」他說。

政策引導對產業發展至關重要。李大明表示，有關部門要對行業進行規範管理，以保障行業的有序、健康發展。「建議針對氮氧傳感器這類對發動機排放有直接影響的傳感器產品，實施質量檢測監管，並引導企業規範化經營，以不斷提升產品品質。」李大明說。

新能源汽車是新基建的重要領域之一，在當前及未來都將得到快速發展，為車用氣體傳感器產業帶來了更多發展機遇。簡家文指出，新能源汽車產業的發展催生了對氣體傳感器的需求。比如，氫能源車需要使用大量氫氣傳感器，以滿足安全需求。鋰電池在使用過程中，由於溫度上升，會釋放氟化氫氣體，因此檢測氟化氫氣體，可以監控鋰電池的安全狀況，氟化氫氣體傳感器也由此應運而生。

由新型材料製成的各種傳感器也能在新能源汽車中得到應用。中國矽酸鹽學會固態離子學分會理事長、中科院上海矽酸鹽研究所研究員溫兆銀表示：「大規模使用固態離子導電材料製成的固態電池，可以為車輛帶來蓬勃發展的動力。使用固態離子導電材料製成的各種傳感器，則可為新能源汽車的安全性、節能性，以及綠色環保提供強大的支持。」

面對產業發展機遇，國內企業還應保持理性。簡家文認為，國內企業應立足於傳統汽車傳感器市場，慎重判斷未來趨勢和市場容量，理性布局新能源汽車各類傳感器的開發與生產，以適應市場的需求。