傳感器行業(yè)深度研究五大維度詳解智能傳感器行業(yè)的發(fā)展情況

傳感器行業(yè)深度研究：五大維度詳解智能傳感器行業(yè)的發(fā)展情況1.寫在前面：傳感器市場增長明顯，智能傳感器未來發(fā)展空間較大根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T7665-2005的定義，傳感器是指能感受被測量并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號的器件或裝臵，通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成。傳感器作為連接物理世界和數(shù)字世界的橋梁，一般包含傳感單元、計(jì)算單元和接口單元。傳感單元負(fù)責(zé)信號采集；計(jì)算單元?jiǎng)t根據(jù)嵌入式軟件算法，對傳感單元輸入的電信號進(jìn)行處理，以輸出具有物理意義的測量信息；最后通過接口單元與其他裝臵進(jìn)行通信。根據(jù)具體應(yīng)用場景的不同需要，傳感器還可集成其他零部件，不斷延伸傳統(tǒng)傳感器的功能。傳感器技術(shù)與通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)并稱現(xiàn)代信息產(chǎn)業(yè)的三大支柱，是當(dāng)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的重要標(biāo)志之一。21世紀(jì)以來，傳感器逐漸由傳統(tǒng)型向智能型方向發(fā)展，傳感器市場也日益繁榮。根據(jù)賽迪顧問數(shù)據(jù)，2020年，全球傳感器市場規(guī)模達(dá)到1606.3億美元，智能傳感器市場規(guī)模達(dá)到358.1億美元，占總體規(guī)模的22.3%。據(jù)賽迪顧問數(shù)據(jù)，2016年至2019年間，我國傳感器市場規(guī)模不斷增長，2019年中國傳感器市場規(guī)模達(dá)到2188.8億元，同比增長12.7%，2020年中國傳感器市場規(guī)模將突破2500億元，2021年將增至2951.8億元，增速達(dá)到17.6%。據(jù)賽迪顧問數(shù)據(jù)，在2020年全球智能傳感器產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)中，美國智能傳感器產(chǎn)值占比最高，達(dá)到43.3%，歐洲次之，占比29.7%，歐美成為全球智能傳感器主要生產(chǎn)基地，占比超過70%，而亞太地區(qū)（如中國、印度等）仍將保持較快的增速。傳感器行業(yè)未來的發(fā)展前景廣闊，目前市場上沒有專門針對傳感器行業(yè)公司發(fā)展情況的研究報(bào)告。我們梳理了業(yè)內(nèi)8家代表性公司（保隆科技、四方光電、漢威科技、森霸傳感、敏芯股份、蘇奧傳感、睿創(chuàng)微納、奧迪威），聚焦各公司的產(chǎn)品形態(tài)、下游市場、商業(yè)模式、研發(fā)方向以及財(cái)務(wù)狀況五個(gè)方面，對國內(nèi)傳感器行業(yè)公司的發(fā)展?fàn)顩r及各自特色進(jìn)行深度分析。2.產(chǎn)品端：公司產(chǎn)品大多分布各自細(xì)分領(lǐng)域，綜合性廠商較少傳感器產(chǎn)品種類繁多，可以根據(jù)不同的分類標(biāo)準(zhǔn)，如被測量、技術(shù)原理、敏感材料、應(yīng)用領(lǐng)域、使用目的等進(jìn)行分類。例如，根據(jù)傳感器感知外界信息所依據(jù)的基本效應(yīng)可將傳感器分為物理傳感器、化學(xué)傳感器和生物傳感器；根據(jù)測量的用途不同可將傳感器分為溫度傳感器、壓力傳感器、流量傳感器、氣體傳感器、光學(xué)傳感器、慣性傳感器等。據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院數(shù)據(jù)，截至2018年，全球傳感器市場中規(guī)模最大的三類傳感器是流量傳感器、壓力傳感器、溫度傳感器，分別占據(jù)全球傳感器市場的21%、19%和14%。從各公司產(chǎn)品矩陣看，漢威科技涉足的傳感器產(chǎn)品種類最多、范圍最廣，其他公司的產(chǎn)品大多集中于各自細(xì)分領(lǐng)域。具體來看，漢威科技和四方光電都是以氣體傳感器產(chǎn)品為公司主要傳感器產(chǎn)品的公司，漢威科技還同時(shí)生產(chǎn)多種其他類型傳感器；敏芯股份專注于MEMS傳感器的研發(fā)與生產(chǎn)，主要產(chǎn)品包括MEMS麥克風(fēng)、MEMS壓力傳感器、MEMS慣性傳感器等；保隆科技和蘇奧傳感均為主要從事車用傳感器研發(fā)與生產(chǎn)的公司，其中保隆科技主要生產(chǎn)車用壓力傳感器、光雨量傳感器及速度位移類傳感器等，蘇奧傳感則主營油位傳感器及配件、水位傳感器、全量程壓力傳感器等各類傳感器；奧迪威的主要產(chǎn)品包括測距傳感器、流量傳感器、壓觸傳感器等各類傳感器，在超聲波傳感器領(lǐng)域技術(shù)較為先進(jìn)；睿創(chuàng)微納是專業(yè)從事非制冷紅外熱成像與MEMS傳感技術(shù)開發(fā)的半導(dǎo)體集成電路芯片企業(yè)；森霸傳感則聚焦于光學(xué)傳感器領(lǐng)域，其主要產(chǎn)品包括可見光傳感器和熱釋電紅外傳感器等。2.1.流量傳感器：奧迪威深耕超聲波流量傳感器領(lǐng)域，2021H1營收達(dá)2153萬元流量傳感器用于監(jiān)測流速，是流量儀表的重要裝臵之一。根據(jù)結(jié)構(gòu)型式，流量傳感器可分為葉片（翼板）式、量芯式、熱線式、熱膜式、卡門渦旋式等幾種。隨著技術(shù)發(fā)展，也出現(xiàn)了超聲流量傳感器、電磁流量傳感器和水流量傳感器等新型流量傳感器。流量傳感器常應(yīng)用在鋼鐵、冶金、石化、煤化、造紙、食品、市政工程、能源及水資源管理、污水排放等領(lǐng)域。由于應(yīng)用廣泛且需求量大，2016-2019年全球流量傳感器市場規(guī)模保持增長，至2019年市場規(guī)模增至291億美元，2020年市場規(guī)模有所下降至283億美元。目前國內(nèi)流量傳感器的主要廠商包括奧迪威。從產(chǎn)品角度來說，奧迪威的流量傳感器產(chǎn)品主要利用超聲波技術(shù)對液體或氣體的流量進(jìn)行計(jì)量，自2012年進(jìn)入市場，主要應(yīng)用于智能水表和熱表等領(lǐng)域。由于國內(nèi)智能水表的起步較晚，公司超聲波流量傳感器及模組的主要客戶為歐洲和美洲客戶，目前奧迪威已進(jìn)入國際主流品牌智能水表和氣表廠商的供應(yīng)鏈，成為丹麥肯斯塔、美國耐普、德國恩樂曼等多個(gè)國際表計(jì)品牌的器件及部件提供商。從營收角度來看，2018年度至2020年度奧迪威流量傳感器系列產(chǎn)品收入持續(xù)上升。2020年奧迪威流量傳感器收入為3630.72萬元，2021年上半年收入則達(dá)到2153.32萬元。2.2.壓力傳感器：蘇奧傳感深耕車用傳感領(lǐng)域，敏芯股份專注MEMS傳感技術(shù)壓力傳感器是能感受壓力信號，并能按照一定的規(guī)律將壓力信號轉(zhuǎn)換成可用的輸出的電信號的器件或裝臵，是全球最為常用的一種傳感器，其廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)自控環(huán)境，涉及水利水電、鐵路交通、智能建筑、生產(chǎn)自控、航空航天、軍工、石化、油井、電力、船舶、機(jī)床、管道等眾多領(lǐng)域。根據(jù)工藝和工作原理不同，壓力傳感器可以分為MEMS壓力傳感器、陶瓷壓力傳感器、濺射薄膜壓力傳感器、微熔壓力傳感器、傳統(tǒng)應(yīng)變片壓力傳感器、藍(lán)寶石壓力傳感器、壓電壓力傳感器、光纖壓力傳感器和諧振壓力傳感器。目前生產(chǎn)壓力傳感器類產(chǎn)品的公司包括蘇奧傳感和敏芯股份。從產(chǎn)品細(xì)分類型來看，蘇奧傳感主要從事車用壓力傳感器的研發(fā)與生產(chǎn)，而敏芯股份則專注于MEMS壓力傳感器產(chǎn)品，下游行業(yè)包括汽車電子、消費(fèi)電子、智慧醫(yī)療等領(lǐng)域。蘇奧傳感的汽車傳感器及配件產(chǎn)品豐富，其中用于國六階段的燃油蒸發(fā)排放系統(tǒng)壓力檢測傳感器已經(jīng)量產(chǎn)，在多家主機(jī)廠多個(gè)車型廣泛使用。目前公司已經(jīng)完成全系列車壓力傳感器產(chǎn)品開發(fā)（含傳統(tǒng)燃油車，新能源車），為發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣/排氣系統(tǒng)壓力檢測，空調(diào)/熱管理系統(tǒng)壓力和溫度檢測，汽車燃油蒸發(fā)排放系統(tǒng)壓力檢測，內(nèi)燃機(jī)順滑系統(tǒng)，供油系統(tǒng)和變速箱系統(tǒng)的壓力檢測，以及車用碰撞保護(hù)安全系統(tǒng)的壓力檢測，新能源汽車電池包熱失控檢測提供完整的壓力及溫度傳感器解決方案。產(chǎn)品壓力測量能力覆蓋（00-20Mpa）檢測范圍，精度達(dá)到0.5%-2%，涵蓋30余款傳感器型號。敏芯股份的敏芯微MEMS壓力傳感器基于美國專利發(fā)明SENSA工藝的芯片設(shè)計(jì)，相比于傳統(tǒng)工藝傳感器，具有體積小、重量輕、一致性好、穩(wěn)定可靠、成本低等優(yōu)點(diǎn)，此項(xiàng)技術(shù)代表了全球微硅傳感器MEMS制成工藝的技術(shù)潮流與前沿水準(zhǔn)。迄今為止，只有德國、意大利與美國的少數(shù)知名半導(dǎo)體企業(yè)掌握了類似技術(shù)。該項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)在中國大陸與美國申請了專利，并且成功獲得了授權(quán)。另一方面，敏芯微依托自身成熟的MEMS產(chǎn)業(yè)鏈,完成了從5kPA到5MPA的壓力芯片布局，數(shù)字胎壓計(jì)芯片\血壓計(jì)傳感器\汽車MAP\汽車碳罐油氣壓力成品等均已經(jīng)大批穩(wěn)定供貨，產(chǎn)品廣泛地應(yīng)用于消費(fèi)電子、醫(yī)療、汽車、工業(yè)控制等眾多領(lǐng)域。敏芯股份的MEMS壓力傳感器產(chǎn)品的可以分為MSP-A型號、MSP-B型號和其他型號，能夠覆蓋包括汽車電子、消費(fèi)電子、智慧醫(yī)療、工控領(lǐng)域等下游領(lǐng)域。MSP-A型號壓力傳感器主要用于電子血壓計(jì)，隨著國產(chǎn)品牌血壓計(jì)市場認(rèn)可度的提高，公司前期導(dǎo)入的國產(chǎn)血壓計(jì)終端客戶銷量增長，使得MSP-A型號壓力傳感器銷量增長。MSP-B型號主要為壓力芯片，主要應(yīng)用于胎壓計(jì)、高度計(jì)，高度計(jì)能夠應(yīng)用于無人機(jī)、可穿戴設(shè)備、智能手機(jī)、平板電腦等產(chǎn)品，壓力芯片銷售規(guī)模較為穩(wěn)定。其他型號壓力傳感器主要應(yīng)用于汽車工控及其他領(lǐng)域，隨著公司進(jìn)一步開拓上述領(lǐng)域客戶，該部分壓力傳感器銷售規(guī)模整體呈增長趨勢。2.3.溫度傳感器：熱電偶、電阻溫度檢測器（RTD）、熱敏電阻和IC溫度傳感器溫度傳感器是指能夠感受溫度并轉(zhuǎn)換成可輸出信號的傳感器，是溫度測量儀表的核心部件，種類繁多。按照測量方式分類，可以分為接觸式溫度傳感器和非接觸式溫度傳感器；按照傳感器材料及電子元件特性分為熱電阻和熱電偶兩類。生活中較為常見的四大溫度傳感器類型有：熱電偶、電阻溫度檢測器（RTD）、熱敏電阻和IC溫度傳感器。溫度傳感器的發(fā)展大致經(jīng)歷了以下三個(gè)階段：傳統(tǒng)的分立式溫度傳感器(含敏感元件)、模擬集成溫度傳感器、智能溫度傳感器。目前國際上新型溫度傳感器正從模擬式向數(shù)字式、由集成化向智能化、網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展。近年來，全球溫度傳感器市場維持逐年增長趨勢，除2012年受OEM市場嚴(yán)重萎縮以及項(xiàng)目型市場投資放緩的雙重影響，全球溫度傳感器市場規(guī)模同比增長僅為4%以外，其他年份均保持快速增長，2017年已達(dá)到273.70億美元，預(yù)計(jì)2018年全球市場規(guī)模將達(dá)到288.26億美元。（前瞻產(chǎn)業(yè)研究院）2.4.光學(xué)傳感器：森霸傳感主營可見光及熱釋電紅外傳感器，睿創(chuàng)微納專注紅外探測光學(xué)智能傳感器按照感測波段的不同分為可見光傳感器、紅外光傳感器和紫外光傳感器等，其中可見光圖像傳感器占據(jù)了最大的市場份額。1）可見光傳感器可見光傳感器是將光作為探測對象，利用光電效應(yīng)將光能量的變化轉(zhuǎn)換為電信號輸出的器件，主要包括化合物可見光傳感器、硅PN結(jié)型可見光傳感器和硅陣列型可見光傳感器（即圖像傳感器）。其中化合物可見光傳感器和硅PN結(jié)型可見光傳感器主要用于手機(jī)、電腦、儀表盤等顯示設(shè)備的光線感知和自動(dòng)調(diào)節(jié)，國內(nèi)制造技術(shù)已較為成熟，年需求量在數(shù)億只左右。圖像傳感器是將光信號轉(zhuǎn)化為電信號的裝臵，是攝像頭中十分重要的部件，一般可以分為CCD（電荷耦合器件）和CMOS（互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體）兩大類。其中，CCD圖像傳感器具備成像質(zhì)量高、靈敏度高、噪聲低、動(dòng)態(tài)范圍大的優(yōu)勢，但由于成本較高、功耗大且讀取速度較慢，主要用于航空航天、天文觀測、掃描儀等成像質(zhì)量需求較高的領(lǐng)域，主要生產(chǎn)單位為相關(guān)科研院所；而CMOS圖像傳感器則由于具有集成度高、標(biāo)準(zhǔn)化程度高、功耗低、成本低、體積小、圖像信息可隨機(jī)讀取等一系列優(yōu)點(diǎn)，市場份額占比逐年提升。CMOS圖像傳感器是模擬