咨询热线

400-007-6266

010-86223221

中国汽车传感器技术低起步晚 霍尔传感器取代传统传感器却是大势所趋

        导读:汽车传感器作为汽车电子控制系统的信息源,是汽车电子控制系统的关键部件。随着社会的发展,传统的接触式传感器不断显露出局限性:易受高温、振动影响,易被磨损或污染,从而直接影响整个电子控制系统的稳定性及控制效果。为了弥补接触式传感器的不足,霍尔传感器得到大力发展,其因为具有结构牢固、无触点、寿命长、功耗小、耐振动、防污染、耐腐蚀等优点,被广泛应用在电子控制系统中。如今,汽车霍尔传感器取代传统接触式传感器已成大势所趋。

        参考《2016-2022年中国汽车电喷系统行业竞争现状及十三五竞争策略分析报告
四大发展阶段

  汽车霍尔传感器技术的发展大致经历了4个阶段:第一阶段是从霍尔效应的发现到20世纪40年代中期,利用霍尔效应制成磁场传感器,但霍尔效应十分微弱,实用价值不大,没有引起人们的重视;第二阶段是从20世纪40年代末到60年代,相继出现了采用分立霍尔元件制造的各种磁场传感器、非接触式开关、位置、角度、速度、加速度传感器等,但由于霍尔元件易受到外部磁场干扰等原因,没有得到大规模推广;第三阶段是自20世纪60年代至80年代,集成电路技术快速发展,霍尔元件具备了很好的一致性,成品率很高,推动了霍尔传感器在汽车传感器领域的大规模应用;第四阶段是20世纪80年代开始,随着微电子、光电子等多学科的融合,汽车传感器技术发展节奏加快,向微型化、集成化、智能化方向发展。

  中国汽车传感器技术起步较晚,上世纪80年代以来,国内汽车仪表行业引进国外的先进技术及与之相配套的传感器生产技术,基本满足了国内小批量、低水平车型的配套要求。国内很多汽车零部件配套企业和科研院校致力于研究将霍尔原理技术应用于汽车位置传感器中,在近10年里国内汽车霍尔传感器技术得到迅速发展。

  但中国汽车传感器产业整体水平仍然较低,没有形成系列化、配套化,尚未形成独立的产业,霍尔传感器尤其是高端汽车传感器仍然依赖进口,博世Bosch、电装Denso、德尔福(Delphi)、西门子(SIEMENS)等国际零部件公司占有国内绝大多数传感器市场份额,中国汽车霍尔传感器的研发任重道远。

  外企占据优势

  笔者通过检索国内外专利申请情况发现,国外汽车霍尔传感器技术起步早,早在20世纪90年代就已经发展的比较成熟,专利申请量较大。相比之下,国内汽车霍尔传感器技术起步较晚,2005年之前专利申请量较少,2005年之后快速发展起来,专利申请量呈跨越式增加,近年来国内外专利申请量趋于接近。出现这种比较大的差距,主要原因在于国内汽车制造起步较晚,且核心技术主要掌握在美、欧跨国汽车公司手中。

  从申请人分布看,国内申请人主要是以浙江汉博汽配公司、南京奥联汽车为代表的汽配汽车制造公司和以武汉理工大学为代表的高校科研单位,国外申请人主要是以日本电装公司、德国博世公司为代表的国外汽车电子公司。全球申请人主要集中在日本和欧美的汽车电子制造企业,排名前10位中有4位为日本公司。

  从地域分布看,专利申请主要集中在日本、美国、德国、中国和韩国,这5国专利申请量占全球该领域申请总量的近9成。其中日本和美国均以32%的份额在专利申请数量上遥遥领先,主导优势明显。中国虽然位居第四位,但相较日本和美国还是有明显差距,仅占8%。同时,中国在该领域的国外专利申请量明显低于国内申请量,表明我国相关申请人在该领域的国外专利布局做得还不够,需要加强国外专利申请。

  三大典型技术

  通过梳理汽车霍尔传感器技术专利申请,笔者发现该领域的改进主要集中在霍尔元件结构、集成电路和封装工艺3个方面,需要中国相关企业多加关注。

  霍尔元件结构主要分为3种:汽车一维霍尔传感器,用于测量垂直于元件表面的磁场,噪声低,稳定性高;汽车二维霍尔传感器,在芯片上同时集成两个一维霍尔元件,制成的霍尔传感器就可以同时测量磁场同一平面的两个分量,其最大优点是测量角度几乎不受永磁体位置的影响,允许比较大的封装误差和温度波动;汽车三维霍尔传感器,在传统的CMOS芯片表面沉积一层集磁材料,既可以感应垂直方向,也可以感应平行于芯片表面的磁场强度,实现360度测量,能额外放大霍尔元件区域内的磁场,提高灵敏度。

  优化集成电路主要通过消除零位误差和温度补偿来有效提高汽车霍尔传感器精度。针对消除零位误差,典型技术是冗余设计,采用两个相对偏置的霍尔元件并联,不等位电势被抵消,有效提高霍尔传感器精度。与其原理类似,还可采用4个霍尔元件并联,以及采用多个霍尔元件并联。针对温度补偿,一方面可以设置电阻等元件形成温度补偿电路,一方面可以在检测用霍尔元件附近配置温度监控用霍尔元件,通过运算电路进行抵消霍尔电压的温度特性的运算。

        在改进汽车霍尔传感器的封装工艺方面,主要是对各构件准确定位,减小霍尔元件位置误差;增加软磁元件,提高传感器精度,如在磁铁和磁场敏感元件之间的磁铁的一侧设置软磁元件,使磁场的偏移量最小化等。


资料来源:互联网,中国报告网整理,转载请注明出处。
 

更多好文每日分享,欢迎关注公众号

【版权提示】观研报告网倡导尊重与保护知识产权。未经许可,任何人不得复制、转载、或以其他方式使用本网站的内容。如发现本站文章存在版权问题,烦请提供版权疑问、身份证明、版权证明、联系方式等发邮件至kf@chinabaogao.com,我们将及时沟通与处理。

政策推动、供需两侧协同发力 我国智能座舱行业市场增速持续高于全球

政策推动、供需两侧协同发力 我国智能座舱行业市场增速持续高于全球

近年来我国智能座舱行业发展快速,市场规模不断扩大,由2018年的397亿元上升至2022年的739亿元,且增速始终高于全球水平,为全球智能座舱行业贡献了重要增量。未来几年,我国智能座舱市场规模将朝着千亿迈进,预计到2025年突破千亿元,2022-2025年的年均复合增长率达到11.7%。

2024年11月20日
汽车整车发展带动我国汽车仪表市场增长 行业逐渐进入数字式全液晶仪表时代

汽车整车发展带动我国汽车仪表市场增长 行业逐渐进入数字式全液晶仪表时代

2022年国内汽车仪表市场规模达到198亿元,同比增长21.33%。预计到2025年,这一市场规模将达到267亿元,2022-2025年的复合增长率为10.52%。另外也有数据显示,2023年中国汽车仪表板行业市场收入约为130.08亿元。这些数据表明,我国汽车仪表行业仍将保持稳定的增长态势。

2024年11月20日
我国汽车铝合金压铸件行业现状分析:下游需求持续上升 多家企业布局一体化压铸

我国汽车铝合金压铸件行业现状分析:下游需求持续上升 多家企业布局一体化压铸

而随着汽车轻量化及压铸工艺技术的不断提升,各大企业积极引进先进、大吨位的设备,扩大生产规模,布局一体化压铸。例如,爱柯迪积极布局战略合作,购进大型压铸机,在2024年6月,爱柯迪与联德机械有限公司达成战略合作协议,联德机械将向爱柯迪提供上百台浸渍式保温炉。

2024年11月18日
三大因素推动我国新能源环卫车销量和渗透率持续上升 盈峰环境份额领先

三大因素推动我国新能源环卫车销量和渗透率持续上升 盈峰环境份额领先

在政策推动、城镇化率上升和技术等因素推动下,我国新能源环卫车销量不断攀升,由2017年的1575辆上升至2023年的6248辆,年均复合增长率达到25.82%;2024年1-9月,其销量继续上升,达到5945辆,较2023年同期增长39.5%,预计到2024年底其销量有望突破7000辆;同时新能源环卫车渗透率也在持续上

2024年11月11日
我国车载显示面板行业分析:下游需求持续回升 汽车智能化推动装载量增加

我国车载显示面板行业分析:下游需求持续回升 汽车智能化推动装载量增加

根据数据显示,2023年,我国乘用车多屏联屏方案搭载量接近360万辆,方案占比超过17%,同比增加6.5%。在品牌搭载上,2023年中国乘用车市场(不含进口车型)在售车型中,共有43个品牌布局多屏车型,52个品牌布局联屏车型。(2022年仅21个品牌布局多屏车型,44个品牌布局联屏车型)。

2024年11月05日
我国AI汽车行业现状分析:市场与政策环境良好 华为、小鹏等使竞争加速

我国AI汽车行业现状分析:市场与政策环境良好 华为、小鹏等使竞争加速

不止小鹏汽车,华为、蔚来、比亚迪等车企、科技公司、智驾公司也开始行动起来,AI汽车端到端技术开始加速发车。例如,4月,华为发布乾崑3.0,预计将首发搭载在享界S9上面,华为乾崑 ADS 3.0版本具备融合端到端能力,在激光雷达辅助下将会对智驾能力带来巨大提升。

2024年11月05日
我国新能源客车行业现状分析:销量下滑但新能源公路客车市场逆势增长

我国新能源客车行业现状分析:销量下滑但新能源公路客车市场逆势增长

数据显示,在公共交通出行方式多元化的猛烈冲击下,2017-2021年,我国新能源客车销量持续下滑,2021年达到54825辆,同比下降19.87%;2022年受补贴和新能源宏观政策等因素影响,其产量出现回升,但在2023年,受“国补”退出影响,其产量又出现下滑,达到59710辆,同比下降18.85%。

2024年11月01日
新能源汽车为汽车热管理行业带来新增长点 国际企业占主导 国产企深耕细分领域

新能源汽车为汽车热管理行业带来新增长点 国际企业占主导 国产企深耕细分领域

汽车电子化推动热管理市场规模持续增长。2021 年我国汽车热管理行业市场规模为824 亿元,预计2025 年我国汽车热管理行业规模将增长至1494亿元。

2024年10月31日
微信客服
微信客服二维码
微信扫码咨询客服
QQ客服
电话客服

咨询热线

400-007-6266
010-86223221
返回顶部