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压力传感器市场趋势分析

作者:恩浩电气 来源: 日期:2020/07/30 17:32:00 人气:924

压力传感器分类

 

压力传感器依用途而有不同的性能与尺寸,因此价位也有很大的差异,与温度传感器、湿度传感器的整合产品也在开发当中,将作为环境传感器拓展市场。产业用途产品,主要应用于建设机械、组装生产、加工制造等领域。在加工制造业用途,量测对象多半是气体或石油,比较重视防爆功能等安全性与耐久性,因此产品单价也较高。

 

在汽车用途方面,量测胎压用的传感器、单一系统需要采用4个,透过大量的生产,价格正在下滑当中。目前全球各国正加速TPMS的法制化,为今后市场前景可期的应用领域,其采用的传感器芯片对于性能的要求很高,一方面须确保在严苛环境下的耐久性,同时也得降低耗电量。在安全气囊系统的撞击感测方面,由于压力传感器对任何方向的撞击均具有相同的响应性,因此目前虽以采用加速度传感器为主流,但预估今后将逐渐被压力传感器取代。

 

压力传感器是量测气体与液体等流体压力变化的传感器,依运作原理,可以大分为“电子式”与“机械式”。“电子式”是直接将压力转换为电气讯号进行量测,而“机械式”则是将压力转换为位移(displacement),再利用位移启动开关来进行测量。“机械式”具有稳定且不须电源的特征,不过在精度与寿命方面,则以“电子式”较具优势,因此目前市场主流也是“电子式”的产品。

 

“电子式”又可以依其运作原理,大分为“半导体压电阻抗扩散型”与“静电容量型”。“半导体压电阻抗扩散型”,是根据因压阻效应导致的电阻变化,来量测压力。所谓的压阻效应,则是因外部施力导致膜片(diaphragm )变形、造成电阻变化的现象。“静电容量型”的结构是由电极夹着膜片,再利用因应压力大小而变化的静电量,来量测压力,其结构简单、性价比高,对于低压的感度也很高。

 

此外,静电容量型产品又可分为在真空或特定压力状态下操作的绝对压力传感器,以及量测与大气压力(背压)之间的差的表压力(差压)传感器。

 

压力传感器应用领域广泛,包括民生消费、汽车、产业等用途。本文的对象包括上述所有用途,不过在民生消费用途方面,是以电子装置用(行动电子装置、无人机、其他)气压传感器市场为对象,家电与血压计等用途的市场,不在范围之内。

 

价格趋势

 

压力传感器依用途而有不同的性能与尺寸,因此价位也有很大的差异。此外,在功能方面,可测量高压力的产品,必须具备可承受一定压力的耐久性,因此价格也会高于测量低压力的产品。

智能型手机等行动装置中内建有气压传感器,由于来自于智能型手机厂商的降价压力很大,预估该市场的价格也将持续下跌。目前将压力传感器与加速度传感器或角速度传感器整合的产品已经问世,预估今后将加速获得各种民生消费应用领域的采用。此外,与温度传感器、湿度传感器的整合产品也在开发当中,将作为环境传感器拓展市场。

 

产业用途产品,主要应用于建设机械、组装生产、加工制造等领域。在加工制造业用途,量测对象多半是气体或石油,比较重视防爆功能等安全性与耐久性,因此产品单价也较高。

 

在汽车用途方面,量测胎压用的传感器、单一系统需要采用4个,透过大量的生产,价格正在下滑当中。

 

用于柴油引擎管理系统的共轨(Common Rail)压力传感器,会测量200MPa左右的压力,因此价格也较高。

 

在安全气囊系统用途,压力传感器作为碰撞传感器使用,今后从加速度传感器世代交替至压力传感器的情况可望进一步增加。每年模块与零组件厂商都会要求降价,因此其价格也以年平均2%~3%的幅度下滑。

 

市场规模统计

 

在民生消费用途市场,搭载于智能型手机的传感器带动市场稳定成长。以现况而言,智能型手机采用该传感器的比率偏低,不过今后以高阶机种为主,搭载的数量可望逐渐增加。在其他应用领域方面,穿戴装置与无人机等新领域出现,也可望带动市场规模扩大。不过压力传感器在穿戴装置中的功能为量测高度,而在手表型装置则负责感测手臂的晃动,并非必备的功能。相较于此,对于无人机而言,由于高度的量测对操控十分重要,预估今后势将加速采用压力传感器。

 

在产业用传感器方面,用于半导体制造业生产制程的压力传感器,需求稳定成长。

产业用传感器的日本国内市场,以汰换需求为主。另一方面,在迈向高龄化社会之际,医疗设备用传感器,为前景可期的领域。

 

汽车领域的压力传感器,在法令逐渐开始规定必须装载的TPMS感测模块用途,以及可望取代加速度传感器的安全气囊系统用途的需求,今后可望带动市场成长。另一方面,随着电动车的普及,引擎将逐渐被马达取代,因此吸排气、燃料箱用途的需求,预估将出现衰退。

 

在民生消费用途(气压传感器)市场,于全球拥有优异实绩的Bosch,为带动市场的火车头,该公司的压力传感器产品,获得Apple等各种高阶机器装置采用。由于供应Apple的产品,单价多半低于一般价格,因此该公司的产品平均单价也略为偏低。

 

STMicroelectronics获得三星电子等智能型手机厂商采用,因而获得一定的市占率。

 

在其他厂商当中,以Alps电气与InvenSense的市占率较高。此外,要求高精度、高耐久性的无人机用途气压传感器,以Measurement Specialties的市占率较高。

 

产业用途

 

在产业用途的厂商市占率方面,由于投入厂商众多、用途也十分多样化,计算上难度较高,因此在此省略其市占率。

 

在全球市场中,Sensata Technologies与Honeywell等为一线大厂。在日本厂商方面,长野计器与日本电产COPAL电子等为一线大厂,其他还包括Azbil、OMRON、KEYENCE、Balcom、横河电机等厂商。长野计器以油压相关产品、建设机械、汽车制造业、铁路等为强项;日本电产COPAL电子则以半导体制造、医疗设备为主力。

 

在汽车用途市场,Sensata Technologies为市占率龙头厂商,带动整体市场成长。该公司积极推展中高压领域的传感器,数量/金额均位居市占率龙头。

Bosch与DENSO主要针对公司内部用途,自行生产压力传感器,产品支持的压力区间十分广泛。

 

Infineon Technologies于安全气囊采用气压传感器,为其特征。该公司主要针对TPMS与引擎管理系统等量测中低压力区的应用领域,推展传感器产品。

 

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