新一代医疗传感器市场潜力巨大 2012年汽车MEMS传感器市场将强力反弹
摘要: 中国医疗器械市场每年正以15%的速度增长,但是国产器械在诸如影像诊断设备、临床监护设备、激光仪器、心血管手术用品及导管类器械等高端市场上和欧美产品相比仍然存在较大差距。据IHS iSuppli公司的汽车MEMS研究,受今年初日本地震的影响,2011年MEMS汽车传感器市场增长速度将明显低于去年的强劲水平,但将很快再度加快速度。
新一代医疗传感器市场潜力巨大
中国医疗器械市场每年正以15%的速度增长,但是国产器械在诸如影像诊断设备、临床监护设备、激光仪器、心血管手术用品及导管类器械等高端市场上和欧美产品相比仍然存在较大差距。国内企业在重视自主技术创新的同时,另一方面纷纷通过收购及合作,引进国外先进技术,选用国际一流水平的零部件,提升产品品质,努力进军高端市场。
高端的医疗器械对于医疗传感器在精度、稳定性、可靠性和功能尺寸上也提出了更高的要求。微创导管及消融手术现代微创外科手术大大减小了手术患者的创伤,减轻了他们的痛苦,并加快其恢复过程。而要实现这个目标和梦想,除了手术经验和监测设备之外,更重要的是各种介入医疗器材的微小型化。其中就包括各种导管和消融器材。
目前,导管按功能分主要有热稀释导管、食道导管、尿道管、中心静脉导管和颅内压力导管等,它们依据实际应用的不同,在原有的导管设备基础上,还需要安装相应的温度或者压力传感器,为患者的病理检测和微创手术提供重要的指标参数。
而射频指无线电频率,面对生物体的作用主要是热效应。当射频的电流频率高到一定值时(>100kHz),引起组织内带电荷的离子运动即摩擦生热(60 ~100℃)。射频消融设备常用的频率为200 ~500kHz,输出功率100~400W。其常见应用有宫内消融、心内消融、肿瘤消融等。它们的主要原理都是通过对患处的病灶或者肿瘤细胞射频加热,最终杀死变态组织,达到最终治疗目的。
上述导管和射频消融微创手术具有创口小,无法直接观察的特点,但温度和压力参数又是其手术成功的关键参数,因此对安装在其前端的温度传感器和压力传感器要求更为苛刻:尺寸微小,但精度和可靠性极高
与传统的水银玻璃体温计相比,电子体温计具有不含水银、读数方便、测量时间短、测量精度高、能记忆等优点,而临床快速电子体温计则是此类体温计中的一个高端产品。
快速反应电子体温计一般由感温探头、信号处理单元、显示屏、电源四部分构成,信号处理单元内部有加热算法和预测算法。加热算法使得感温探头接近人体温度,缩短温度上升时间;预测算法在探头和人体接触后开始运行,利用温度上升的趋势来预测人体最终的体温。最好的情况下此类体温计4秒即可以出结果,远远快于普通电子体温计的2分钟,测温过程示意图如图2所示。
快速反应电子体温计的一个关键部件是感温探头。为了快速而准确的测量人体温度,感温探头需要使用一个或几个高精度快速反应的热敏电阻,GE的SC30热敏电阻,非常契合此类应用。同时,GE传感与检测提供更多的探头整体定制,为客户实现各种精心设计的探头方案。
2012年汽车MEMS传感器市场将强力反弹
据IHS iSuppli公司的汽车MEMS研究,受今年初日本地震的影响,2011年MEMS汽车传感器市场增长速度将明显低于去年的强劲水平,但将很快再度加快速度。
今年汽车传感器市场全球销售额预计为19.9亿美元,比2010年的19.1亿美元仅增长4%。去年销售额比2009年强劲增长28%。2011年汽车MEMS传感器出货量增长速度同样会相对低迷,预计仅增长9%至7.507亿个,而去年增幅高达36%。
汽车MEMS市场滑坡,缘于日本地震不但影响了日本的制造业,而且冲击了全球的生产。日本是汽车MEMS主要生产地。汽车传感器用于改善汽车性能和舒适性,同时提高安全性,广泛用于安全气囊、轮胎压力监测和汽车稳定性控制。
日本3月地震预计导致汽车制造供应链的产量减少约200万辆。尽管2011年汽车产量将得到部分恢复,但如果全球平均每辆汽车使用10个MEMS传感器,则汽车产量损失可能导致今年传感器出货量减少大约2000万个。这次地震也使Denso等传感器领域的一线厂商受到冲击。Denso第二季度销售比去年同期下降22%。
2012年情况将好转。明年汽车MEMS销售额将会加快增长,上升16%至23.1亿美元,2015年将达到29.3亿美元,如图2所示。今后几年汽车生产将得到恢复,美国、加拿大、澳洲、欧洲和中国也将全面推出汽车安全规定,从而帮助传感器产业创造更多利润。
尤其是,中国将于2012年开始生效的安全法规规定,2015年达标率必须达到很高的水平。鉴于中国市场的巨大规模,这样的布署规模将对直接式胎压监测系统(TPMS)的压力传感器销售产生重大影响。IHS iSuppli公司的研究显示,这项规定将从2012年中期开始逐步实施,从排量大于1.6升的汽车开始,到2015年7月覆盖到所有排量的发动机。
受到全球各地出台相关规定的提振,2015-2010年TPMS传感器出货量预计增长四倍,2015年出货量将从2010年的6200万个增长到3亿个。到2015年,73%的汽车都将采用这种传感器。但是,为了在该市场站住脚,压力传感器供应商将必须经受价格每年最多下降8%的严峻考验。
ESC系统和安全气囊将是各类应用中的大赢家;博世和Denso的销售额最高
2010年,汽车MEMS的最大应用领域是电子稳定控制(ESC),销售额接近5亿美元;安全气囊销售额为4.63亿美元;歧管空气压力,远低于1.75亿美元。ESC系统通过探测和减少刹车来改善汽车安全性,涉及多达四个MEMS传感器,包括价格较高的陀螺仪和高性能加速计。
二合一传感器2010年开始崭露头角,它在一个封装中含有偏航率陀螺仪和双轴加速计,共用ESC系统专用集成电路。迄今只有博世和VTI提供这类二合一传感器,但预计其它厂商将来也会提供这类解决方案。
在汽车MEMS产业的各家厂商中,博世稳居前茅,2010年销售额增长47%,达到5.23亿美元。Denso位居第二,但该公司的销售额仅增长14%至2.42亿美元。其它销售额增长较快的厂商增幅均高于30%:飞思卡尔,松下和Sensata。
松下是成功转型的最佳例子,该公司原来生产用于相机的大众市场陀螺仪,但现在则为一线厂商的ESC系统生产安全关键产品。其它一些厂商也开始进入ESC市场,包括SensorDynamics。SensorDynamics最近被美信收购,今年已开始销售用于ESC系统的陀螺仪。
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