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磁传感器大增 国内企业仅此一家吗

2011-11-24 11:12:09 来源:大比特电子变压器网

摘要:  五大硅磁传感器供应商占全球总体市场的80%以上。这类传感器广泛用于汽车应用,以及智能手机和平板电脑的数字罗盘之中,如苹果公司的iPhone和iPad。汽车产业恢复生机,全球智能手机和平板电脑对于数字罗盘的需求上升,正在推动硅磁传感器市场加速增长,预计2011年销售额将上升23.7%。 预计今年硅磁传感器销售额将达到14.6亿美元。

关键字:  传感器,  汽车,  智能手机,  平板电脑,  英飞凌

五大磁传感器供应商垄断市场超八成

IHS iSuppli报告称,五大硅磁传感器供应商占全球总体市场的80%以上。这类传感器广泛用于汽车应用,以及智能手机平板电脑的数字罗盘之中,如苹果公司的iPhone和iPad。2010年五大硅磁传感器供应商的合计营业收入高达9.62亿美元,在11.8亿美元的整体市场中占82%。这五大供应商是日本Asahi Kasei Microsystems、美国Allegro Microsystems、德国英飞凌、瑞士Micronas和比利时Melexis N.V.,如图1所示。

磁传感器被用于70多个汽车应用之中,包括防抱死刹车系统、电子转向与油门控制、电池管理和汽车传动。数字罗盘也是磁传感器的重要市场,正在成为平板电脑和手机全球定位系统(GPS)中的标准器件。例如,iPhone和iPad在行人与车辆导航中使用电子罗盘,也用于基于位置的服务和增强现实等应用。

Asahi Kasei Microsystems(AKM)在2009年排名第一,2010年营业收入达3亿美元,蝉联第一。与其它四大厂商不同,该公司拥有宽广的产品组合但在汽车应用方面投入有限。该公司之所以占据榜首位置,是因为其大量供应霍尔电磁罗盘。这类罗盘用于多种产品之中,如手机、平板电脑、数码相机、个人导航设备和MP3播放器。AKM的3轴电子罗盘占其整体磁传感器营业收入的三分之一以上,其余三分之二来自面向消费电子产品与电器的低成本开关和传感器。在这方面AKM也在全球拥有无可置疑的主导地位。IHS iSuppli公司的研究显示,AKM在生产商品类霍尔元件和集成电路方面享有巨大的规模经济优势,几乎无人能敌,而高价的电子罗盘则帮助该公司获得营业收入第一的排名。该公司的营业收入比2009年的1.9亿美元大增了58%。

其它四大厂商亦强劲增长

排名第二的Allegro Microsystems,营业收入为2.64亿美元,也是最主要的汽车磁传感器供应商。撤出消费开关领域之后,该公司把更多的精力投入到价值较高的汽车产品上面,如凸轮轴传感器。Allegro在汽车应用方面的电池管理电流传感器领域实力也很强大。在五大厂商中,该公司的营业收入增长幅度最大,比2009年的1.51亿美元劲增75%。英飞凌排名第三,是最大的轮速传感器供应商。英飞凌2010年营业收入为1.48亿美元,比2009年的1.06亿美元增长40%。该公司在集成巨型磁阻传感器元件与专用集成电路(ASIC)方面也处于前列。ASIC的空间分辨率高于霍尔传感器,适用于方向盘角度测量等精密应用。英飞凌不重视消费电子应用。Micronas排名第四,2010年磁传感器营业收入为1.43亿美元,也是最大的线性霍尔传感器供应商。它的产品组合很宽,多数面向汽车应用,但也越来越重视工业传感器。Micronas一直在开发3D霍尔技术,但落后于Melexis,后者已经利用这种新技术在市场中占有了一席之地。3D霍尔传感器扩展了现有霍尔传感器的空间分辨率,可与性能较高的磁阻磁传感器抗衡。2010年Micronas营业收入比2009年的1.05亿美元增长36%。Melexis排名第五,专注于汽车应用,最近在中国汽车市场获是可观的份额。该公司2010年营业收入为1.07亿美元,也提供面向手机显示管理应用的商品类霍尔开关。该公司是油门踏板传感器的头号供应商,地位无人能敌。在这个领域,Melexis的霍尔传感器和3D霍尔传感器用于电子油门控制系统。现在许多汽车普遍采用电子油门控制系统。2010年该公司营业收入比2009年的7500万美元增长43%,增幅在五大厂商中为第三高。

多领域需求推动,2011年硅磁传感器销售将再增24%

报告还指出,汽车产业恢复生机,全球智能手机和平板电脑对于数字罗盘的需求上升,正在推动硅磁传感器市场加速增长,预计2011年销售额将上升23.7%。 预计今年硅磁传感器销售额将达到14.6亿美元。2010年该市场大增48.6%,达到11.8亿美元。鉴于乘用车产业强劲复苏,以及罗盘在手机和平板电脑中得到更多应用,未来几年磁传感器市场前景相当乐观。到2015年,其销售额将达到24.7亿美元,2010-2015年的复合年度增长率达15.8%,如图5所示。

  

《国际电子商情》

今年磁传感器再度大幅增长,罗盘和关键任务汽车传感器等成本较高的产品涌入市场。与广泛用于微波炉等白色家电,或者PC、传真机和复印机等信息技术设备中的低成本开关不同,汽车与手机罗盘含有价格相对较高的传感器,至少会在未来四年支撑该市场。 有几个因素在驱动该市场强劲增长,包括需要使用这类传感器的汽车产量大增。汽车市场占磁传感器市场的50%。去年乘用车产量增长25%,是刺激传感器需求的主要因素。 这些传感器在汽车领域有65个以上的应用,包括防抱死刹车系统中的轮速传感器、需要精确控制的电机、电子转向与油门控制、用于实现自动化的传动传感器、新型双离合器系统以及用于电池管理的电流传感器。

磁传感器的汽车电机市场将快速增长

2012年汽车电机领域的磁传感器销售额将达到1.603亿美元,比今年的1.16亿美元劲增38.2%,延续最近三年的稳健增长势头。尽管2012年以后销售额增长速度将会放缓到一位数,但2010-2015年的复合年度增长率仍将达到16%。到2015年,汽车电机领域的磁传感器销售额将上升到1.936亿美元,如图1所示。

磁传感器广泛应用于工业自动化流程中的各种电机之中,在汽车工业中的应用尤其普遍,占其市场价值的50%。例如,中低档轿车中有10多种电机,如风扇冷却、交流发电机以及风挡雨刷。豪华轿车拥有将近100个电机,其中包括用于空调送风机、电子转向与油门控制的传感器,以及用于自动化与新型双离合系统的传动传感器;以及用于座位位置调整、天窗、转速表、前灯位置调整、靠枕的传感器,甚至用于根据空气质量信息来控制进气风门。促使人们提高电机效率的一个重要因素是能耗,节省每一滴燃料都很关键,生成的每克二氧化碳尾气都需考虑在内。这方面的趋势是皮带驱动的电机电气化,并代之以无刷直流电机。这些效率更高的电机允许按需操作主要的动力传动部件,如水冷泵、油泵以及其它辅助泵,并且可以降低总体能量需求。

磁传感器在电机中的另一个应用是轴位置编码——例如,在电动车窗之中,传感器可以确定轴转动了多少圈,以控制车窗升降器的行程。传感器也可以探测到人手造成的异常负载情况,提供所谓的“防夹”功能,在碰到物体的时候,电机可以反转。电动助力转向也是一个快速增长的直流电机应用,用于代替电动液压型系统,后者使用泵来产生压力以提高燃料效率。传感器用于电机换向和探测电流。在混合动力电动汽车中,磁传感器用于监控辅助电机逆变器。逆变器用于把电池直流电转换成电机的交流电。这种转换需要使用三个电流传感器,电机的每个相位都需要一个。

通常,汽车电机使用霍尔IC,在三相电机中用于换向。三相电机通常具有六个状态,由三个数字霍尔IC测量,以实现闭环调节。在有些情况下,可能不需要磁传感器,霍尔IC可能被电路中简单的电流测量方法所取代。例如,在恒定速度和无负载变化环境下工作的直流电机(比如以不变速度转运的风扇),不需使用传感器就能推断所需的速度信息。但是,对于需要了解负载变化和扭矩信息的高级电机来说,需要使用霍尔IC和某些各向异性磁阻(AMR)传感器,用于测量电机在轴上的位置。尤其是,AMR的使用量将在未来五年增加,最大应用将是速度和转速仪表中的转速计电机,它可以使电机变得安静。荷兰恩智浦半导体是AMR传感器的主要提供商,而瑞士Micronas、德国 英飞凌、美国Allegro Microsystems、比利时Melexis N.V.和日本Asahi Kasei Microsystems均供应霍尔传感器IC。

数字罗盘市场与其它领域也发挥重要作用

数字罗盘也在推动磁传感器市场的增长,2010年占总体销售额的20%。数字罗盘不仅正在成为平板电脑和手机全球定位系统(GPS)中的标准器件,而且开始进入游戏应用、相机和其它设备。例如,在游戏领域,磁传感器在高速游戏中提供精确的方位参照,也可以用于重新校准惯性传感器中的漂移。磁传感器也用于工业领域。最多需要三个霍尔开关为无刷直流电机提供换向,或者用于测量太阳能装置和风力涡轮机中的逆变器电流——或者作为开环,或者作为闭环霍尔效应开关,与电阻分流器等其它技术相竞争。

磁传感器的其它重要应用包括消费电子:数字罗盘用于相机中的地理标签,或者笔记本电脑、MP3播放器和便携导航设备中的显示管理;PC应用,包括用于给风扇降温的微型电机传感器,DVD和CD光驱;其它应用,从起搏器到传真机与复印机中的开关。2010年最大的硅磁传感器供应商是日本AsahiKaseiMicrosystems,其次是美国AllegroMicrosystems。最主要的磁传感器是霍尔效应集成电路与元件,用于感测磁场变化以及用于测量电流和转动位置,以及速度和线性位置。

随着电子罗盘价格迅速下滑,以及汽车领域中的应用最终放缓,2015年以后磁传感器市场的增长将小幅降温。届时,根据安全规定,电子稳定控制系统与轮胎压力监测系统的配备率将达到要求。

东方微磁科为国内唯一一家磁传感器厂商

东方微磁科是国内唯一一家磁传感器厂商,它还是一家拥有自主知识产权、致力于中国磁电子器件产业发展的高科技公司。从国外引进先进设备,主要研发、生产和销售巨磁电阻效应(GMR)磁传感器、磁电耦合器、磁性逻辑器件、磁敏电阻等磁电子器件。目前成功推出SA系列GMR传感器产品,GMR双极自旋阀传感器等产品。而新一代的磁电耦合器件、磁性逻辑器件的产品开发,将陆续推出系列化产品。GMR传感器灵敏度高、线性度好、线性范围宽、功耗低、体积小。产品可作为位置传感器、速度传感器、位移传感器,广泛应用于工业控制、汽车电子、消费电子等领域。除了东方微磁科专门生产磁传感器外,还有哪些国内厂商能够在这块蛋糕上进行切割呢?

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