汽車MEMS傳感器的應用與主要廠商盤點

　　據調研機構Yole Developpement發布，2017年全球MEMS市場總額預計為129億美元，比2016年的114億美元增長了13%。隨著萬物互聯時代越走越近，市場對於MEMS產品的需求還將進一步提升。MEMS的全稱是微型電子機械系統(Micro Electromechanical System)，是利用半導體製造工藝和材料，將傳感器、執行器、機械機構、信號處理和控制電路等集成於一體的微型器件或系統，其內部結構一般在微米甚至納米量級。與傳統的機械傳感器相比，MEMS傳感器具有體積小、集成化、智能化、低成本等優點，可以滿足物聯網時代對於傳感器的要求。

　　MEMS是一項革命性的新技術，廣泛應用於高新技術產業，是一項關係到國家科技發展、經濟繁榮和國防安全的關鍵技術。常見的產品包括MEMS加速度計、MEMS麥克風、微馬達、微泵、微振子、MEMS壓力傳感器、MEMS陀螺儀、MEMS溼度傳感器等以及它們的集成產品。

　　汽車MEMS傳感器的應用

　　汽車電子行業被認為是MEMS傳感器的第一波應用高潮的推動力量，MEMS傳感器在汽車上應用的快速發展主要是受益於各國政府全面推出汽車安全規定和汽車智慧化的發展趨勢。全球平均每輛汽車包含10個傳感器，在高檔汽車中，大約採用25至40隻MEMS傳感器，車越好，所用的MEMS就越多。MEMS傳感器不僅能適應汽車苛刻的工作環境，還具有高可靠性、高精度和低成本的特點。其應用方向和市場需求包括車輛的防抱死系統(ABS)、電子車身穩定程序(ESP)、電控懸掛(ECS)、電動手剎(EPB)、斜坡起動輔助(HAS)、胎壓監控(EPMS)、引擎防抖、車輛傾角計量和車內心跳檢測等等。目前，壓力傳感器、加速度計、流量傳感器與陀螺儀四種器件合計佔汽車MEMS系統的99%。

　　1、MEMS壓力傳感器

　　MEMS壓力傳感器是汽車中應用最多的傳感器， 至少18個汽車應用領域促進壓力傳感器的增長，包括：輪胎壓力，電子穩定控制系統中的剎車傳感器，側面氣囊，與日益嚴格的排放標準相關的引擎控制，大氣壓力與廢氣再循環壓力。這種傳感器用單晶矽作材料，以採用MEMS技術在材料中間製作成力敏膜片，然後在膜片上擴散雜質形成四隻應變電阻，再以惠斯頓電橋方式將應變電阻連接成電路，來獲得高靈敏度。車用MEMS壓力傳感器有電容式、壓阻式、差動變壓器式、聲表面波式等幾種常見的形式。

　　2、MEMS加速度計

　　MEMS加速度計的原理是基於牛頓的經典力學定律，通常由懸掛系統和檢測質量組成，通過微矽質量塊的偏移實現對加速度的檢測，主要用於汽車安全氣囊系統、防滑系統、汽車導航系統和防盜系統等，除了有電容式、壓阻式以外，MEMS加速度計還有壓電式、隧道電流型、諧振式和熱電偶式等形式。其中，電容式MEMS加速度計具有靈敏度高、受溫度影響極小等特點，是MEMS微加速度計中的主流產品。

　　3、MEMS流量傳感器

　　MEMS流量傳感器是基於傳統的熱膜片風力計原理藉助先進的薄膜片技術，將性能穩定的薄膜片電阻加工到一片薄膜上。由於採用了MEMS加工，因此一方面縮短了傳感器響應時間，另一方面由於採用了前後橋電路，可以判斷出流體流向，從而進一步測量出回流流量。為了防止溫度變化對測量精度的影響，傳感器中採用了兩片熱敏電阻分別對前後橋進行了溫度補償。流量傳感器主要用於檢測發動機的空氣進氣量和燃油噴射量，從而將空燃比控制在最佳值附近，此外流量傳感器還廣泛利用於排氣再循環、防滑驅動、剎車防抱死系統以及電控懸架等許多方面。

　　4、微陀螺儀

　　微陀螺儀是一種角速率傳感器，主要用於汽車導航的GPS信號補償和汽車底盤控制系統，主要有振動式、轉子式等幾種。應用最多的屬于振動陀螺儀，它利用單晶矽或多晶矽的振動質量塊在被基座帶動旋轉時產生的哥氏效應來感測角速度。例如：汽車在轉彎時，系統通過陀螺儀測量角速度來指示方向盤的轉動是否到位，主動在內側或者外側車輪上加上適當的制動以防止汽車脫離車道，通常它與低加速度計一起構成主動控制系統。

　　全球MEMS汽車傳感器主要廠商

　　德國Robert Bosch仍是目前汽車MEMS傳感器的龍頭企業，這裡還盤點了另外9家全球MEMS汽車傳感器的知名廠商。

　　1、博世(BOSCH)

　　簡介：博世集團是全球第一大汽車技術供應商，其中在中國銷售額達到274億人民幣。博世在全球僱員約275，000名，其中在中國僱員約21，200名。博世汽車技術正在大舉進入中國，從而投身於迅猛發展的中國汽車工業。

　　2、德爾福(DELPHI)

　　簡介：美國的德爾福是全球領先的汽車電子零部件及系統技術供應商。其產品系列包括動力、推進、熱交換、內飾、電氣、電子及安全系統等，這些產品幾乎涵蓋了現代汽車零部件工業的主要領域，為客戶提供全面的產品與系統解決方案。

　　3、英飛凌

　　簡介：西門子半導體事業部作為英飛凌科技(中國)有限公司的前身於1995年正式進入中國市場。自從1996年在無錫建立第一家企業以來，英飛凌的業務取得非常迅速的增長，目前在中國已經擁有8家公司和1700多名員工。英飛凌平均每年將銷售額的17%用於研發，全球共擁有22900項專利。該公司是全球領先的半導體公司之一，生產的半導體傳感器性能優良。

　　4、霍尼韋爾(Honeywell)

　　簡介：霍尼韋爾是一家營業額達300多億美元的多元化高科技和製造企業，在全球其主要業務有航空產品和服務、樓宇、家庭和工業控制技術、汽車產品、渦輪增壓器以及特殊材料。

　　5、東芝(toshiba)

　　簡介：東芝是日本最大的半導體製造商，也是第二大綜合電機製造商，隸屬於三井集團。創立於1875年7月，原名東京芝浦電氣株式會社，1939年由東京電氣株式會社和芝浦製作所合併而成，業務領域包括數碼產品、電子元器件、社會基礎設備、家電等。20世紀80年代以來，東芝從一個以家用電器、重型電機為主體的企業轉變為包括通訊、電子在內的綜合電子電器企業。

　　6、偉世通(VISTEON)

　　簡介：偉世通公司是全球知名汽車零部件集成供應商，總部位於美國密西根州，公司為全球汽車生產廠商設計和製造創新的空調系統、汽車內飾以及包括照明在內的電子系統，並提供多種產品以滿足汽車售後市場的需求。偉世通在汽車電子領域提供的主要產品包括音響、信息娛樂、駕駛信息、動力總成控制和照明。

　　7、森薩塔科技(SENSATA)

　　簡介：森薩塔科技，總部位於美國麻薩諸塞州的阿特波羅(Attleboro)，迄今已有近百年的歷史，是傳感器、電氣保護器、控制器設計及製造領域的全球領導者。2010年3月11日，公司成功在美國紐約證券交易所上市，成為獨立的上市公司。

　　8、飛思卡爾

　　簡介：飛思卡爾是嵌入式處理解決方案領域的領導者，主要業務涉及汽車電子、消費電子、工業電子以及網絡設備等市場。從微控制器和微處理器、到傳感器、模擬IC以及連接器件，飛思卡爾的技術和產品已成為新一波創新浪潮的推動者。

　　9、大陸集團

　　簡介：大陸集團是德國運輸行業製造商。主要產品為輪胎、制動系統、車身穩定控制系統、發動機噴射系統、轉速表以及其它汽車和運輸行業零部件。該公司總部設在德國漢諾瓦。它是世界第四大輪胎製造商，排在普利司通、米其林和固特異之後。

　　10、電裝(DENSO)

　　簡介：作為世界頂級汽車技術、系統以及零部件的全球性供應商，電裝在環境保護、發動機管理、車身電子產品、駕駛控制與安全、信息和通訊等領域，成為全球主要整車生產商可信賴的合作夥伴。電裝提供多樣化的產品及其售後服務，包括汽車空調設備和供熱系統，電子自動化和電子控制產品，燃油管理系統、散熱器、火花塞、組合儀表、過濾器、產業機器人、電信產品以及信息處理設備。

　　物聯網傳感器技術與應用未來趨勢探討

　　目前，MEMS技術作為物聯網傳感器的一個技術熱點，不僅是在汽車電子有著越來越廣泛的應用，還將在生物醫療、智慧家庭、工業物聯網、消費電子等領域有著廣闊的市場前景。巨頭林立，誰將突出重圍?現如今，MEMS傳感器這一領域的競爭可謂相當激烈，不僅有國際大廠在持續發力，更有眾多中小企業在不斷尋求突破。在2018第十屆國際物聯網博覽會(春季展)期間，物聯傳媒將於4月25日舉辦「2018蘇州物聯網傳感器高峰論壇」，本次論壇將從傳感器行業現狀、市場需求、應用實踐、發展趨勢、技術難點等各個視角對當下中國物聯網產業進行探討，以便物聯網企業更清晰了解傳感器的產業分布與發展現狀。屆時，來自國內外的眾多知名傳感器企業也將會攜帶最新、最前沿的科技成果在展會上精彩亮相。

展會現場圖

　　2018第十屆國際物聯網博覽會(春季展)將於2018年4月25日到27日在蘇州國際博覽中心盛大啟動，將覆蓋物聯網感知層、網絡層、應用層等所有環節，涉及RFID、傳感器、行動支付、中間件、短距離無線通訊、低功耗廣域網、大數據處理、雲平臺、實時定位等物聯網技術，囊括新零售、工業4.0、智慧物流、智慧城市、智能家居、智能電網、防偽、人員、車輛、軍事、資產、服飾、圖書、環境監測等領域的全面解決方案和成功應用，是全球規模最大的物聯網全產業鏈博覽會!此外，這個伴隨著中國物聯網產業一起成長起來的國際盛會，其參展商已從最初的100家左右逐年增長到500多家，專業觀眾則從最初的7，000餘人增長到現在的10萬人次以上，預計2018年有望實現新的突破，參展企業將達到800+，而專業觀眾有望突破150，000人次。同時，展會期間的數十場物聯網高端會議也將繼續引領行業風向標，並聚焦時下最熱門的行業話題，新零售、工業4.0、智慧物流、智慧城市等。

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