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新聞資訊

    發(fā)股份

    基本面:華發(fā)股份屬于房地產(chǎn)板塊主營業(yè)務(wù):房地產(chǎn)開發(fā)與經(jīng)營。核心概念:租售同權(quán)。靜態(tài)市盈率4.36,毛利率19.22%。每股凈資產(chǎn)8.31元,一季報(bào)凈利潤(rùn)同比增長(zhǎng)28.35%。市場(chǎng)人氣排名1740,行業(yè)人氣排名54華發(fā)股份是珠海市房地產(chǎn)開發(fā)行業(yè)的龍頭企業(yè),通過兼顧規(guī)模與高質(zhì)量發(fā)展,實(shí)現(xiàn)了經(jīng)營業(yè)績(jī)的穩(wěn)增長(zhǎng)。隨著運(yùn)營管理的不斷優(yōu)化以及積極踐行“科技+”戰(zhàn)略,未來投資價(jià)值有望得到進(jìn)一步凸顯

    技術(shù)面短期壓力價(jià)位8.09短期支撐價(jià)位4.78。股價(jià)探底后,成交量開始緩緩放大,隨后開啟一波小幅拉升。經(jīng)歷了一段時(shí)間的高位盤整后,曙光初現(xiàn),隨后開啟第二波拉升。近期均線向下發(fā)散的趨勢(shì)有所緩和,呈現(xiàn)看跌吞沒,股價(jià)沒有持續(xù)走低,探出兩根小陰線,說明目前多空之間勢(shì)均力敵,后市如果成交量有效放大,股價(jià)有望繼續(xù)沖高。

    華發(fā)股份K線圖

    紫光股份

    基本面:紫光股份屬于軟件服務(wù)板塊主營業(yè)務(wù):提供技術(shù)領(lǐng)先的網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算和智能終端等全棧ICT基礎(chǔ)設(shè)施及服務(wù)。核心概念:大數(shù)據(jù)+東數(shù)西算。毛利率21.93%。靜態(tài)市盈率23.55,每股凈資產(chǎn)10.61元,一季報(bào)凈利潤(rùn)同比增長(zhǎng)35.26%。市場(chǎng)人氣排名398,行業(yè)人氣排名7紫光股份云管理平臺(tái)市場(chǎng)保持市場(chǎng)份額第一,SDN(軟件)市場(chǎng)占有率市場(chǎng)第一,通過聚焦于IT服務(wù)領(lǐng)域,打造了一條完整而強(qiáng)大的“云網(wǎng)”產(chǎn)業(yè)鏈,未來有望成為全球領(lǐng)先的新IT服務(wù)平臺(tái)型企業(yè)

    技術(shù)面短期壓力價(jià)位26.56短期支撐價(jià)位14.22。股價(jià)創(chuàng)新高后,相對(duì)高位盤整,未能突破成交密集區(qū),股價(jià)上漲存在拋盤壓力,隨后持續(xù)走低并不斷探底。呈現(xiàn)金雞報(bào)曉后,股價(jià)小幅拉升,隨后形成矩形整理形態(tài)。目前走勢(shì)呈現(xiàn)氣吞萬里出水芙蓉,后市上漲空間有望持續(xù)打開。

    紫光股份K線圖

    翠微股份

    基本面:翠微股份屬于商業(yè)連鎖板塊主營業(yè)務(wù):商業(yè)零售業(yè)務(wù)和銀行卡收單業(yè)務(wù)。核心概念:數(shù)字貨幣+移動(dòng)支付。毛利率36.22%。靜態(tài)市盈率64.45,每股凈資產(chǎn)4.96元,一季報(bào)凈利潤(rùn)同比增長(zhǎng)6.27%。市場(chǎng)人氣排名90,行業(yè)人氣排名1翠微股份是北京海淀區(qū)區(qū)屬商業(yè)龍頭企業(yè),同時(shí)還對(duì)外投資了一批新興產(chǎn)業(yè),包括風(fēng)電、光伏、儲(chǔ)能。依托主業(yè)優(yōu)勢(shì),深化新興產(chǎn)業(yè)的投資運(yùn)作,未來有望培育新的投資增長(zhǎng)點(diǎn)

    技術(shù)面短期壓力價(jià)位30.50短期支撐價(jià)位7.10。呈現(xiàn)漲停天眼均線持續(xù)向上發(fā)散突破矩形整理形態(tài),隨后股價(jià)開始大幅拉升。呈現(xiàn)雙頭形態(tài)縮量新高后,股價(jià)開始走低,隨后在下跌行情中,高點(diǎn)逐漸下移。目前走勢(shì)再次形成矩形整理形態(tài),近期出現(xiàn)多方炮出水芙蓉,成交量也在有效放大,后市股價(jià)看漲概率較大。

    翠微股份K線圖

    投顧:付苗 登記編號(hào):A0770621110007
    風(fēng)險(xiǎn)提示:公司觀點(diǎn)僅供參考,教學(xué)案例僅供關(guān)注。不應(yīng)構(gòu)成任何投資建議,不應(yīng)作為買賣依據(jù),據(jù)此操作風(fēng)險(xiǎn)自擔(dān)。

    018年2月2日,農(nóng)機(jī)通網(wǎng)站正式發(fā)布以"雪虐風(fēng)饕 砥礪前行"為主題的《2017年農(nóng)機(jī)通白皮書》,數(shù)據(jù)是基于2017年農(nóng)機(jī)用戶在農(nóng)機(jī)通網(wǎng)站產(chǎn)品中心的瀏覽生成,沒有任何修飾,也沒有任何人為加工,最能反映農(nóng)機(jī)一線用戶的真實(shí)需求和關(guān)注方向。據(jù)統(tǒng)計(jì),2017年農(nóng)機(jī)通網(wǎng)站產(chǎn)品中心訪問用戶共計(jì)1848.7萬人,基本與2016年持平。

    我國棉花種植面積5000萬畝左右,主要分布在新疆和黃河流域、長(zhǎng)江流域,其中新疆棉區(qū)產(chǎn)量約占全國的68%。機(jī)采棉主要集中在新疆棉區(qū),占全部棉花機(jī)收面積的99.2%。預(yù)計(jì)2017年新疆兵團(tuán)棉花機(jī)采率達(dá)80%,同比增長(zhǎng)11個(gè)百分點(diǎn);新疆自治區(qū)棉花機(jī)采率達(dá)25%以上,同比增長(zhǎng)4個(gè)百分點(diǎn)。

    黃河流域、長(zhǎng)江流域棉區(qū)機(jī)采發(fā)展開始起步。山東省、湖北省分別是黃河流域、長(zhǎng)江流域棉花種植面積最大的省份,近年機(jī)采棉均實(shí)現(xiàn)了零的突破。2017年山東省機(jī)采棉面積達(dá)到3萬畝。采棉機(jī)在中國市場(chǎng)已經(jīng)開始快速崛起。

    截止到2017年12月31日,農(nóng)機(jī)通網(wǎng)站產(chǎn)品中心采棉機(jī)累計(jì)訪問用戶3.6萬人,同比2016年增長(zhǎng)63.6%,告別了2016年關(guān)注度大幅下滑的趨勢(shì)。

    而從2017年采棉機(jī)關(guān)注度月度走勢(shì)圖來看,從8月開始,采棉機(jī)的關(guān)注度就開始得到跨越式的增長(zhǎng),而這也剛好是國內(nèi)棉花的采摘季節(jié)的開始。

    2017年,新疆作為國內(nèi)最大的棉花種植和機(jī)采區(qū)域,自然成為了采棉機(jī)網(wǎng)絡(luò)用戶訪問最多的地區(qū),訪問用戶達(dá)15979人,占比44%;河南省和河北省均以2000人左右的訪問量位居第二,占比6%。

    2017年采棉機(jī)網(wǎng)絡(luò)用戶地區(qū)分布

    說起采棉機(jī),小編腦海里浮現(xiàn)出的就是在新疆地區(qū)一望無垠的棉花田里,綠色的迪爾馳騁在白色的海洋里。可以說中國的采棉機(jī)長(zhǎng)期以來都是被約翰迪爾壟斷的。通過2017年采棉機(jī)企業(yè)關(guān)注度榜單可以看出,2017年約翰迪爾的采棉機(jī)產(chǎn)品網(wǎng)絡(luò)用戶關(guān)注人數(shù)高達(dá)23747人,占據(jù)了采棉機(jī)總關(guān)注度的65%,遙遙領(lǐng)先其他品牌。1996年開始,新疆建設(shè)兵團(tuán)就開始發(fā)展機(jī)采棉業(yè)務(wù),一開始就進(jìn)口約翰迪爾、凱斯的產(chǎn)品,經(jīng)過二十多年,新疆地區(qū)幾乎都是這兩個(gè)品牌的天下,有些機(jī)采棉作業(yè)公司擁有幾百臺(tái)迪爾、凱斯的采棉機(jī),機(jī)采棉公司化運(yùn)作、社會(huì)化服務(wù)成熟而發(fā)達(dá)。

    2017年采棉機(jī)企業(yè)網(wǎng)絡(luò)熱度排行

    那么除了約翰迪爾和凱斯,中國真的沒有其它的采棉機(jī)生產(chǎn)企業(yè)了嗎?事實(shí)上并非如此,經(jīng)過多年努力,目前國內(nèi)大型摘錠式采棉頭生產(chǎn)工藝取得突破,三行采棉機(jī)開始小批量生產(chǎn),六行采棉機(jī)進(jìn)入試制,進(jìn)口采棉機(jī)壟斷市場(chǎng)的局面有所改變,通過農(nóng)機(jī)通網(wǎng)站大數(shù)據(jù)平臺(tái)統(tǒng)計(jì)的2017年采棉機(jī)企業(yè)關(guān)注度榜單也可以看出一二。并列第二名的新疆缽施然和現(xiàn)代農(nóng)裝均是國產(chǎn)企業(yè)。

    其中,新疆缽施然農(nóng)業(yè)機(jī)械成立于2009年8月,位于塔城地區(qū)烏蘇市化工園區(qū),是一家集技術(shù)研發(fā)創(chuàng)新、生產(chǎn)加工制造、銷售服務(wù)配套為一體的機(jī)械裝備制造企業(yè),是國內(nèi)乃至全亞洲少有能同時(shí)生產(chǎn)三行、五行、六行采棉機(jī)的企業(yè)。

    而現(xiàn)代農(nóng)裝是以中央直屬大型科技企業(yè)——中國農(nóng)業(yè)機(jī)械化科學(xué)研究院為主發(fā)起人,聯(lián)合鋼鐵研究總院、清華紫光股份有限公司、北京首創(chuàng)資產(chǎn)管理有限公司和機(jī)械科學(xué)研究院共同發(fā)起設(shè)立的從事現(xiàn)代農(nóng)業(yè)裝備開發(fā)、生產(chǎn)及經(jīng)營的高新技術(shù)企業(yè)。2017年年底,由現(xiàn)代農(nóng)裝公司主導(dǎo)研發(fā)的"4MZ-6型棉箱式6行高效智能采棉機(jī)"進(jìn)行了田間性能試驗(yàn)。4MZ-6型棉箱式6行高效智能采棉機(jī)是"十三五"國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃"棉麻智能高效收獲技術(shù)與裝備研發(fā)"的最新成果;該采棉機(jī)突破了重載液壓底盤、高效集棉箱、智能控制等關(guān)鍵技術(shù)難題;實(shí)現(xiàn)了大型高效智能采棉裝備的國產(chǎn)化。

    既然已經(jīng)有國產(chǎn)企業(yè)在采棉機(jī)市場(chǎng)展露頭角,那么國產(chǎn)采棉機(jī)是否值得購買呢?讓我們來看看2017年最受用戶關(guān)注的采棉機(jī)產(chǎn)品有哪些。

    NO.1約翰迪爾CP690采棉機(jī)

    關(guān)注度:10601 推薦指數(shù): 5星

    推薦理由:動(dòng)力強(qiáng)勁 效率超高

    約翰迪爾CP690采棉機(jī)采用約翰迪爾 PowerTech 符合國三排放標(biāo)準(zhǔn)的柴油發(fā)動(dòng)機(jī),排氣量為 13.5 升,功率為 560 馬力( 418 千瓦),另外還包括 30 馬力 (24 千瓦)帶電子控制的動(dòng)力爆發(fā)。即使在困難的作業(yè)條件下,也不會(huì)出現(xiàn)動(dòng)力不足的問題。與7760摘棉機(jī)相比,功率增加了 6%。CP690摘棉機(jī)能夠在一小時(shí)內(nèi)完成60畝的棉花收獲作業(yè)(在美國和澳大利亞的田間條件下的收獲效率),使之成為世界上效率最高的摘棉機(jī)。

    CP690采棉機(jī)采用 ProDrive 自動(dòng)換擋變速箱,配備防止打滑控制系統(tǒng)以確保優(yōu)異的前后牽引力的穩(wěn)定性。駕駛員在行進(jìn)間只需通過電鈕操作,輕而易舉,即可實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)變速。該機(jī)的多功能控制桿也同樣簡(jiǎn)單易行,采用模塊化設(shè)計(jì),只需一觸式操作,即可實(shí)現(xiàn)棉包卸載。另外,該機(jī)采用高級(jí) LED 駕駛室照明以及直管型 LED 照明設(shè)備,即使在能見度不甚理想的情況下,也能夠?qū)崿F(xiàn)正常作業(yè),因此易于進(jìn)行夜間操作。

    NO.2約翰迪爾7660采棉機(jī)

    關(guān)注度:7958 推薦指數(shù): 5星

    推薦理由:轉(zhuǎn)彎半徑小 收獲效率高

    約翰迪爾7660采棉機(jī)能夠在高產(chǎn)棉田和泥濘的棉田中進(jìn)行收獲作業(yè)。7660型摘棉機(jī)配備了高效輸送籽棉的雙風(fēng)機(jī),確保機(jī)器在高產(chǎn)棉田中作業(yè)時(shí)保持正常的采摘速度。具有雙風(fēng)機(jī)配置的7660型摘棉機(jī)能夠保持理想的采摘速度,即使是在不平坦的棉田也會(huì)保持如此,特別是在早晚有露水的棉田中作業(yè)。雙風(fēng)機(jī)在發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)增加的氣流,可使機(jī)器內(nèi)部更干凈。

    在不需要使用剎車的情況下,7660型摘棉機(jī)的轉(zhuǎn)彎半徑僅為3.96米,比9996型摘棉機(jī)5.49米的轉(zhuǎn)彎半徑相比,減少了30%。由于減少了在轉(zhuǎn)彎時(shí)所花費(fèi)的時(shí)間,使機(jī)器能夠在田間作業(yè)時(shí)保證最大的收獲效率。7660型摘棉機(jī)配備的480/80R30的后輪胎,具有很好的防陷能力和牽引能力。

    NO.3現(xiàn)代農(nóng)裝4MZ-3型自走式采棉機(jī)

    關(guān)注度:1684 推薦指數(shù): 5星

    推薦理由:無級(jí)變速 自動(dòng)仿形

    現(xiàn)代農(nóng)裝4MZ-3型自走式采棉機(jī)是根據(jù)我國棉花機(jī)械化采收的具體情況研發(fā)的新型產(chǎn)品,主要由靜液壓無級(jí)變速行走底盤,自動(dòng)控制的采棉部件、輸棉裝置、自動(dòng)卸棉的集棉箱、采棉部件清洗系統(tǒng)、集中控制潤(rùn)滑系統(tǒng)及自動(dòng)控制和監(jiān)視系統(tǒng)等組成。采摘部件具有自動(dòng)仿形,堵塞報(bào)警傳感器和二級(jí)離合器等保護(hù)裝置,同時(shí)采摘部件可橫向移動(dòng),維護(hù)、保養(yǎng)方便;輸棉系統(tǒng)采用射流原理,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、輸送均勻可靠;旋出式濕潤(rùn)器維護(hù)更便捷;該機(jī)裝有自動(dòng)平衡系統(tǒng),卸棉時(shí)整機(jī)穩(wěn)定性強(qiáng);機(jī)器作業(yè)時(shí)行走采收恒定速比,可保證采棉質(zhì)量。該機(jī)大量采用電子、液壓等高新技術(shù),技術(shù)先進(jìn),采棉效率高,添補(bǔ)國內(nèi)空白。

    NO.4東華4MZ-3型自走式采棉機(jī)

    關(guān)注度:1521 推薦指數(shù): 5星

    推薦理由:適應(yīng)性強(qiáng) 減少落地?fù)p失

    東華牌4MZ-3自走式采棉機(jī)是常州東風(fēng)農(nóng)機(jī)自主研發(fā)生產(chǎn),適宜新疆棉區(qū)及長(zhǎng)江、黃河流域兩大棉區(qū)的中小型水平摘錠自走式采棉機(jī)。在采棉原理上采用了水平摘錠式采棉部件,由于具有摘錠數(shù)量多,布局合理、適應(yīng)性強(qiáng)、作業(yè)時(shí)摘錠與棉鈴的接觸面積大等優(yōu)點(diǎn),且采棉工作部件配置了地面仿形功能,提高了采棉質(zhì)量,減少了落地棉損失,使采凈率可達(dá)到93%以上,含雜率小于11%。

    動(dòng)力系統(tǒng)采用康明斯直列六缸發(fā)動(dòng)機(jī),動(dòng)力強(qiáng)勁,油耗較低;薩沃泵馬達(dá)的使用,使液壓系統(tǒng)傳動(dòng)更穩(wěn)定可靠。整機(jī)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度通過高強(qiáng)度材料的合理應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)了優(yōu)化設(shè)計(jì)。經(jīng)過數(shù)據(jù)測(cè)試和分析,采用計(jì)算機(jī)建模并進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)的風(fēng)機(jī)葉輪,設(shè)計(jì)參數(shù)及制造質(zhì)量更加可靠,保證了風(fēng)機(jī)的高效運(yùn)轉(zhuǎn),棉花輸送更加流暢。

    NO.5缽施然4MZ-6A棉花收獲機(jī)

    關(guān)注度:1283 推薦指數(shù): 5星

    推薦理由:運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn) 操作方便

    缽施然4MZ-6A棉花收獲機(jī)采摘籽棉品質(zhì)優(yōu)良,潔凈度高,含雜量少,完整程度好;大功率直列六缸空空中冷、渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī),動(dòng)力強(qiáng)勁,品優(yōu)節(jié)能;大容量棉箱,減少往返卸棉時(shí)間,提高工作效率;燃油箱及清洗液箱容積均達(dá)到1000多升,大大提高工作周期;先進(jìn)卸棉方式,卸棉快速可靠;全進(jìn)口液壓技術(shù)配置,經(jīng)久耐用,故障率低。

    采棉頭采用液壓馬達(dá)動(dòng)力傳輸性能可靠、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、低噪音;液壓離合雙風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu),風(fēng)力強(qiáng)勁,傳動(dòng)平穩(wěn)可靠;封閉式空調(diào)駕駛室,環(huán)境清潔舒爽;全液壓無極變速傳動(dòng)系統(tǒng)配合數(shù)字控制系統(tǒng)使得操控舒適簡(jiǎn)潔;全數(shù)字操控面板使得操控方便靈活。

    眾所周知,國產(chǎn)采棉機(jī)在技術(shù)上沒有顛覆性的突破,現(xiàn)階段還是學(xué)習(xí)和模仿,真正的顛覆技術(shù)沒有出現(xiàn),也就難以改寫行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局。唯一能夠與迪爾等外資品牌競(jìng)爭(zhēng)的便是低價(jià)格。低價(jià)格在新機(jī)銷售上確實(shí)是能形成對(duì)凱斯、迪爾的影響,比如迪爾CP690市場(chǎng)售價(jià)550萬元,國產(chǎn)3行機(jī)100萬出頭。至于用戶購買該如何選擇,就看資金情況了。

    感器行業(yè)是當(dāng)今科技領(lǐng)域不可或缺的關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)力,被譽(yù)為現(xiàn)代智能化的神經(jīng)觸角,是萬物互聯(lián)時(shí)代的重要組成部分。作為一種能夠感知、測(cè)量和監(jiān)測(cè)環(huán)境中變量的裝置,其通過將實(shí)際世界的信息轉(zhuǎn)換為電信號(hào)或數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù),為我們提供寶貴的數(shù)據(jù)輸入。

    無論是智能手機(jī)、汽車、工業(yè)自動(dòng)化還是醫(yī)療設(shè)備,傳感器的應(yīng)用無處不在,極大地便利了我們的生活和工作。未來隨著技術(shù)的進(jìn)步和成熟,傳感器將變得更小巧、功耗更低、精度更高,同時(shí)也更加可靠和耐用,使得傳感器能夠更廣泛地應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。

    傳感器專家網(wǎng)
    https://www.sensorexpert.com.cn

    專注于傳感器技術(shù)領(lǐng)域,致力于對(duì)全球前沿市場(chǎng)動(dòng)態(tài)、技術(shù)趨勢(shì)與產(chǎn)品選型進(jìn)行專業(yè)垂直的服務(wù),是國內(nèi)領(lǐng)先的傳感器產(chǎn)品查詢與媒體信息服務(wù)平臺(tái)。基于傳感器產(chǎn)品與技術(shù),對(duì)廣大電子制造從業(yè)者與傳感器制造者提供精準(zhǔn)的匹配與對(duì)接。

    下文我們將對(duì)傳感器行業(yè)展開論述,從行業(yè)概況出發(fā),對(duì)傳感器的發(fā)展歷程、行業(yè)現(xiàn)狀進(jìn)行具體分析,同時(shí)對(duì)傳感器產(chǎn)業(yè)鏈及相關(guān)公司進(jìn)行梳理,分析下游重點(diǎn)應(yīng)用領(lǐng)域。以此為基礎(chǔ),對(duì)行業(yè)的未來發(fā)展進(jìn)行展望,通過本文大家對(duì)當(dāng)前中國傳感器行業(yè)將有全面了解。本文數(shù)據(jù)來自多份2023年最新研報(bào),較具參考價(jià)值。

    01、概述

    1、什么是傳感器

    傳感器是一種器件或者裝置,是數(shù)字經(jīng)濟(jì)時(shí)代關(guān)鍵的硬件入口之一,通過感知和測(cè)量真實(shí)世界,將其數(shù)字化后進(jìn)行處理,再結(jié)合特定算法,實(shí)現(xiàn)硬件終端的智能化。傳感器通常運(yùn)用在手機(jī)、可穿戴設(shè)備、工業(yè)設(shè)備和汽車等終端設(shè)備中。

    2、常見傳感器分類

    傳感器產(chǎn)品種類繁多,可以根據(jù)不同的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分類。

    (1)按照檢測(cè)原理

    可將傳感器分為物理傳感器、化學(xué)傳感器和生物傳感器。物理類基于力、熱、光、電、磁和聲等物理效應(yīng)。化學(xué)類基于化學(xué)反應(yīng)的原理。生物類基于酶、抗體、和激素等分子識(shí)別功能。

    (2)按輸出信號(hào)

    可分為模擬傳感器(將被測(cè)量的非電學(xué)量轉(zhuǎn)換成模擬電信號(hào))、數(shù)字傳感器(將被測(cè)量的非電學(xué)量轉(zhuǎn)換成數(shù)字輸出信號(hào))、開關(guān)傳感器(當(dāng)一個(gè)被測(cè)量的信號(hào)達(dá)到某個(gè)特定的閾值時(shí),傳感器相應(yīng)地輸出一個(gè)設(shè)定的低電平或高電平信號(hào))。

    (3)按技術(shù)路徑

    可分為單一材料傳感器(壓電)、組合材料傳感器(CIS)、微機(jī)系統(tǒng)傳感器(MEMS)。

    (4)按用途不同

    可將傳感器分為溫度傳感器、壓力傳感器、聲學(xué)傳感器、光學(xué)傳感器、慣性傳感器、位置傳感器等。按用途劃分傳感器可采集不同類型的數(shù)據(jù),下游應(yīng)用領(lǐng)域廣泛。

    1)壓力傳感器:壓力傳感器是能感受壓力信號(hào),并能按照一定的規(guī)律將壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換成可用的輸出的電信號(hào)的器件或裝置。根據(jù)工藝和工作原理不同分為MEMS壓力傳感器、陶瓷壓力傳感器、濺射薄膜壓力傳感器等,基于MEMS技術(shù)的傳感器因?yàn)榫邆湫⌒突⒖闪慨a(chǎn)、靈敏度高的特點(diǎn),使用最為廣泛。壓力傳感器是工業(yè)實(shí)踐中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、管道等眾多行業(yè)。

    2)慣性傳感器:慣性傳感器是一種運(yùn)動(dòng)傳感器,主要用于測(cè)量物體在慣性空間中的運(yùn)動(dòng)參數(shù)(加速度、傾斜、沖擊、振動(dòng)、旋轉(zhuǎn)和多自由度),是解決導(dǎo)航、定向和運(yùn)動(dòng)載體控制的重要部件。慣性傳感器依據(jù)敏感量的不同分為加速度計(jì)和陀螺兩大類。按照測(cè)量精度可分為高端應(yīng)用市場(chǎng)和低端應(yīng)用市場(chǎng)。低端應(yīng)用市場(chǎng)產(chǎn)品特點(diǎn)是價(jià)格較低、用量較大、性能要求較低,主要包括消費(fèi)電子、汽車電子、工業(yè)自動(dòng)化等;高端應(yīng)用市場(chǎng)產(chǎn)品特點(diǎn)是精度要求較高、價(jià)格較貴、用量較小等,主要包括,國防和商業(yè)航天等軍用級(jí)和宇航級(jí)電子產(chǎn)品。

    3)磁傳感器:磁傳感器是通過感測(cè)磁場(chǎng)強(qiáng)度、磁場(chǎng)分布、磁場(chǎng)擾動(dòng)等來精確測(cè)量電流、位置、方向、角度等物理參數(shù),廣泛用于消費(fèi)電子、現(xiàn)代工農(nóng)業(yè)、汽車和高端信息化裝備中。磁傳感器分為三類:指南針、磁場(chǎng)感應(yīng)器、位置傳感器。

    4)光學(xué)傳感器:利用光的特性和與物質(zhì)的相互作用,將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)進(jìn)行處理和分析。常見的光學(xué)傳感器類型包括光電傳感器、光纖傳感器、圖像傳感器、激光傳感器和光譜傳感器等。光學(xué)傳感器廣泛應(yīng)用于信息技術(shù),航空航天,能源,醫(yī)療等領(lǐng)域。

    5)聲學(xué)傳感器:利用聲波的傳播和反射原理來收集有關(guān)聲音的信息,并將其轉(zhuǎn)換為電信號(hào)進(jìn)行處理和分析。常見的聲學(xué)傳感器類型包括麥克風(fēng)陣列、壓電傳感器、超聲波傳感器和聲表面波傳感器。它們可以用于聲音識(shí)別、方向定位、距離測(cè)量、材料測(cè)試、聲納應(yīng)用等。聲學(xué)傳感器在許多領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用,包括聲音記錄、噪聲控制、通信、醫(yī)療診斷、環(huán)境監(jiān)測(cè)和安全系統(tǒng)等。

    3、傳感器結(jié)構(gòu)及工作原理

    傳感器是一個(gè)完整的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),含模擬和數(shù)字電路。傳感器的核心是數(shù)據(jù)采集,即將被測(cè)對(duì)象的各種參量(物理、化學(xué)或生物量)通過各種敏感元件做適當(dāng)轉(zhuǎn)換之后,再經(jīng)過信號(hào)調(diào)理、采樣、量化、編碼和傳輸?shù)炔襟E,最后送到計(jì)算系統(tǒng)進(jìn)行處理、分析、存儲(chǔ)和實(shí)現(xiàn)。成套的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(DAS),由敏感元件(Sensor)、模擬前端(AFE)和微控制器(MCU)等組成,其工作原理是:從敏感元件接收到模擬電信號(hào),由模擬前端通過放大器放大,再由模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器把模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào),經(jīng)過MCU處理。其中,模擬前端是信號(hào)鏈的組成部分,一個(gè)完整信號(hào)鏈除了信號(hào)感知和處理外,還包括由數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器還原為模擬信號(hào)的過程。

    長(zhǎng)期來看,隨著電子材料和微電子技術(shù)的升級(jí),數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的電路結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)兩大發(fā)展趨勢(shì):一是多個(gè)傳感器芯片可以集成封裝,或者在模擬前端中整合更多的信號(hào)通道和功能模塊,來應(yīng)對(duì)同時(shí)測(cè)量多個(gè)目標(biāo)的場(chǎng)景,簡(jiǎn)化電路設(shè)計(jì);二是SoC化(系統(tǒng)級(jí)芯片),即在單芯片上集成敏感元件、模擬前端和MCU中的任意兩者或三者。

    02、發(fā)展歷程

    傳感器產(chǎn)業(yè)發(fā)展分為以下三個(gè)階段:

    (1)結(jié)構(gòu)型傳感器:主要利用結(jié)構(gòu)參量變化來感受和轉(zhuǎn)變信號(hào),例如電阻應(yīng)變式傳感器,它通過金屬材料來發(fā)生彈性形變時(shí)電阻的變化來轉(zhuǎn)化電信號(hào)的。

    (2)固體傳感器:從20世紀(jì)70年代后期開始發(fā)展起來的。這種傳感器由半導(dǎo)體、電介質(zhì)、磁性材料等固體元件構(gòu)成,利用某些特性制成,例如熱電效應(yīng)、霍爾效應(yīng)、光敏效應(yīng),分別被制成熱電偶傳感器、霍爾傳感器、光敏傳感器等。這類傳感器具有成本低、可靠性高、性能好以及接口靈活等特點(diǎn)。

    (3)智能傳感器:進(jìn)入21世紀(jì),傳統(tǒng)型向智能型方向發(fā)展,這類傳感器是微型計(jì)算機(jī)技術(shù)與檢測(cè)技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物,對(duì)外界信息具有一定檢測(cè)、自診斷、數(shù)據(jù)處理以及自適應(yīng)的能力。當(dāng)時(shí)的智能化測(cè)量主要是以微處理器為核心,把傳感器信號(hào)調(diào)節(jié)電路微計(jì)算機(jī)、存貯器及接口集成到一塊芯片上,使傳感器具有一定的人工智能。

    03、市場(chǎng)現(xiàn)狀

    1、全球傳感器市場(chǎng)規(guī)模龐大,中國占比約20%

    全球傳感器市場(chǎng)超萬億,中國占比約20%。根據(jù)Statista,2022年全球市場(chǎng)規(guī)模為2512.9億美元(約1.79萬億人民幣)。受疫情影響,全球傳感器市場(chǎng)經(jīng)歷了大幅波動(dòng)。2020、2021和2022年同比增速分別為-13%、62%、10%。相比之下,中國市場(chǎng)增速相對(duì)穩(wěn)定,3年增速分別為14%、20%、19%,維持在20%上下。除此之外,中國市場(chǎng)占全球傳感器市場(chǎng)的比例維持在20%上下,在全球市場(chǎng)中的份額也相對(duì)穩(wěn)定。

    2、國內(nèi)市場(chǎng)仍由外資主導(dǎo),高端傳感器芯片約80%依賴海外

    當(dāng)前,我國傳感器市場(chǎng)仍舊由外資主導(dǎo),國內(nèi)供給能力略有不足,全球龍頭企業(yè)如愛默生、西門子、博世、意法半導(dǎo)體、霍尼韋爾等跨國公司占據(jù)約60%的國內(nèi)市場(chǎng)份額,尤其在高端市場(chǎng),約80%的傳感器芯片依賴海外企業(yè),剩余的份額也只要集中在幾家上市公司手中。從國內(nèi)格局看,當(dāng)前市場(chǎng)較集中,我國傳感器行業(yè)TOP5企業(yè)占據(jù)了國內(nèi)傳感器市場(chǎng)約40%以上的份額,其余約60%為中小企業(yè),產(chǎn)品或主要集中在中低端,或未實(shí)現(xiàn)大規(guī)模應(yīng)用。

    3、家電+汽車+工控是智能傳感器的主要應(yīng)用領(lǐng)域

    從具體的下游分別看,傳感器主要聚焦在消費(fèi)類產(chǎn)品和工業(yè)類產(chǎn)品,家電和汽車分別占比達(dá)到23.15%和18.52%,占主要部分。此外,工控、醫(yī)療、飛機(jī)和船舶等領(lǐng)域?qū)χ悄軅鞲衅鞯氖褂昧恳草^為普遍。

    04、產(chǎn)業(yè)鏈分析

    從完整的產(chǎn)業(yè)鏈構(gòu)成看,傳感器產(chǎn)業(yè)鏈呈現(xiàn)鏈條長(zhǎng)和環(huán)節(jié)多的特征。1)上游,除核心芯片(敏感元件、信號(hào)鏈和數(shù)字處理芯片)外,還包括精密零部件、電子元器件(如線路板、連接器和被動(dòng)元器件等),此外,具備連網(wǎng)功能的傳感器還涉及通信芯片/模塊的供應(yīng);2)中游,由各類Tier?供應(yīng)商構(gòu)成,主要完成傳感器的產(chǎn)品設(shè)計(jì)、組裝和銷售;3)下游,包括各類傳感終端設(shè)備,包括消費(fèi)、工業(yè)、通訊和汽車等。

    從產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)的特征看,傳感器市場(chǎng)呈現(xiàn)兩頭專用、中間通用的特點(diǎn),即敏感元件/芯片和傳感器終端的專用性較強(qiáng),而配套的模擬前端芯片、處理器芯片、通信芯片/模塊的通用性較強(qiáng)。主要原因在于,不用類型的傳感器基于不用的采樣原理收集信息,敏感元件的設(shè)計(jì)、材料和工藝需要針對(duì)特定需求定制化開發(fā),而傳感器設(shè)備由于需要在特定領(lǐng)域形成品牌效應(yīng),也都產(chǎn)生了專門供應(yīng)商。也基于以上原因,傳感器廠商為保證高毛利、功能定制化,通常自研敏感元件/芯片。

    1、傳感芯片:集成化大勢(shì)所趨

    敏感元件/傳感芯片是傳感器的核心元件,負(fù)責(zé)將被測(cè)量到的非電參量轉(zhuǎn)換成為電信號(hào)。狹義的傳感芯片(含執(zhí)行器)主要是指基于壓電效應(yīng)、壓阻效應(yīng)、熱電效應(yīng)和磁電效應(yīng)等的敏感元器件,具體包括慣性(加速度和角速度)、壓力、溫度和磁傳感器;廣義的傳感芯片還包括基于光電效應(yīng)的光電子器件,市場(chǎng)規(guī)模較大且分工專業(yè)化,具體包括圖像傳感器、發(fā)光二極管、光線傳感器、激光器、激光檢測(cè)器、光耦、紅外發(fā)光二極管和顯像管等。精度、輸出噪聲、功耗、溫漂、抗浪涌電壓等是核心指標(biāo)。

    由于輸入信號(hào)和應(yīng)用場(chǎng)景的差異,傳感芯片具有非標(biāo)準(zhǔn)化的特征,市場(chǎng)相對(duì)分散。傳感芯片有眾多分類方式:1)按照被測(cè)量性質(zhì),有溫度、濕度、重量、壓力、壓強(qiáng)、電壓、電流、慣性加速度、位置、聲音、氣體、電磁波等;2)按照工作原理,有磁電效應(yīng)(霍爾效應(yīng)和磁阻效應(yīng))、壓電效應(yīng)、壓阻效應(yīng)、光電效應(yīng)、熱電效應(yīng)(塞貝克效應(yīng))等;3)按照制造工藝,有MEMS(微機(jī)電系統(tǒng))、CMOS(互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體)、CMOS-MEMS集成等;4)按照導(dǎo)電材料,有半導(dǎo)體、陶瓷和壓電襯底等。

    (1)MEMS:規(guī)模最大的傳感芯片,市場(chǎng)穩(wěn)增長(zhǎng)

    MEMS傳感器芯片市場(chǎng)規(guī)模最大,占傳感器芯片總市場(chǎng)的一半,未來仍有望穩(wěn)定增長(zhǎng),目前國產(chǎn)化率仍低。MEMS是一種加工工藝,它利用半導(dǎo)體加工技術(shù)在硅晶圓上制造出微型電路和機(jī)械系統(tǒng),經(jīng)封裝和切割組裝形成硅基換能器,具有微型化、功耗低、成本低等優(yōu)勢(shì),可用作加速度、角速度、壓力和執(zhí)行器等多種傳感器芯片的生產(chǎn)制造。

    根據(jù)Omdia的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),2022年全球MEMS行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模已達(dá)到184.77億美元,目前MEMS傳感器在消費(fèi)電子、醫(yī)療、汽車電子以及工業(yè)等應(yīng)用領(lǐng)域占比最高,分別占據(jù)41.8%、28.1%、16.7%和9.1%。其中射頻濾波器、壓力傳感器、慣性傳感器和聲學(xué)傳感器是MEMS的主要應(yīng)用。

    對(duì)比其他傳感器制造工藝,MEMS具有可批量生產(chǎn)、但技術(shù)復(fù)雜度高以及定制化屬性強(qiáng)的特征,國際龍頭主導(dǎo)市場(chǎng)份額并普遍采用IDM(垂直整合制造)生產(chǎn)模式。(1)相比傳統(tǒng)機(jī)械系統(tǒng),MEMS由于足夠小型化,可通過微納加工工藝批量生產(chǎn);(2)相比標(biāo)準(zhǔn)CMOS工藝,MEMS由于復(fù)雜的微小機(jī)械系統(tǒng)的存在,制造過程需要兼顧電路和機(jī)械系統(tǒng),而不同的傳感器又擁有不同的機(jī)械特性,使得MEMS在晶圓制造和封裝測(cè)試環(huán)節(jié)都有較強(qiáng)的定制化特征,有“一種產(chǎn)品,一種制造工藝”,海外龍頭廠商普遍采用IDM生產(chǎn)模式。

    國產(chǎn)MEMS傳感芯片的參與者以Fabless為主,雖然IDM更有助于中長(zhǎng)期發(fā)展,但是考慮到技術(shù)發(fā)展階段,中短期立足Fabless模式,同時(shí)獲得先進(jìn)的、充足的代工資源成為國產(chǎn)廠商參與全球競(jìng)爭(zhēng)關(guān)鍵。根據(jù)Yole,全球領(lǐng)先的MEMS晶圓代工廠包括賽萊克斯Silex、Teledyne DALSA、索尼Sony、臺(tái)積電TSMC、X-Fab、APM、IMT、世界先進(jìn)VIS、高塔半導(dǎo)體Tower Jazz、聯(lián)華電子UMC等。我國有賽微電子、中芯集成、華虹宏力等。通過收購海外龍頭公司,有利于加速國產(chǎn)廠商在MEMS生產(chǎn)技術(shù)上的突破。

    (2)磁傳感:受益于新能源汽車,增長(zhǎng)彈性顯著

    磁傳感器以半導(dǎo)體材料和CMOS制造工藝為主,是僅次于MEMS的第二大類傳感器芯片,市場(chǎng)規(guī)模約25億美元,未來將顯著受益于新能源汽車,并且國產(chǎn)廠商加速突破。

    磁傳感器包括霍爾和磁阻(xMR,含AMR、GMR和TMR)兩大類,分別基于霍爾效應(yīng)和磁阻效應(yīng)。霍爾磁傳感器應(yīng)用相對(duì)更廣泛,它使用標(biāo)準(zhǔn)化的CMOS生產(chǎn)工藝,將霍爾元件、穩(wěn)壓電路和運(yùn)算放大器集成,因而規(guī)模量產(chǎn)性和成本較優(yōu)。霍爾磁傳感器功能上可分為線性霍爾、開關(guān)霍爾兩類,前者輸出模擬量,輸出是和輸入量成正比的電壓;后者輸出數(shù)字量,根據(jù)電路電平狀態(tài)變化輸出0和1,進(jìn)而控制開關(guān)通斷。

    競(jìng)爭(zhēng)格局方面,全球磁傳感器市場(chǎng)主要由美國、日本和歐洲公司主導(dǎo),行業(yè)龍頭包括Allegro、英飛凌Infineon、邁來芯Melexis、AKM和東電化TDK等;國產(chǎn)參與者包括比亞迪半導(dǎo)體、燦瑞科技、納芯微、艾為電子、賽卓電子、麥歌恩等。不同于MEMS傳感器定制化的生產(chǎn)工藝和封裝,磁傳感器(霍爾為主)使用標(biāo)準(zhǔn)的CMOS晶圓生產(chǎn)工藝,具備相對(duì)成熟且充足的產(chǎn)能資源,因此行業(yè)參與者均采用晶圓代工,自主封裝的業(yè)務(wù)模式。

    2、模擬前端

    模擬前端主要由線性產(chǎn)品(含放大器和比較器)、模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC構(gòu)成,與后端數(shù)模轉(zhuǎn)換器DAC、各類接口產(chǎn)品共同構(gòu)成信號(hào)鏈。2021年全球模擬芯片市場(chǎng)規(guī)模為670億美元,通用和專用芯片分別占41%和59%,市場(chǎng)規(guī)模為272億美元和397億美元。其中通用芯片由信號(hào)鏈(含線性、轉(zhuǎn)換器和接口等)和電源管理芯片構(gòu)成,分別占37%和63%;專用芯片包括通訊、汽車、消費(fèi)、計(jì)算和工業(yè)等應(yīng)用領(lǐng)域,分別占52%、27%、7%、6%和8%。預(yù)計(jì)到2023年,該市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到948億美元,因此模擬芯片市場(chǎng)將呈現(xiàn)穩(wěn)步擴(kuò)張趨勢(shì)。

    從成長(zhǎng)性的角度,技術(shù)升級(jí)方面,芯片集成化以減少外圍電路是大勢(shì)所趨,專門的信號(hào)調(diào)理ASIC芯片、集成化的傳感器芯片有助于智能傳感終端小型化、便攜化;以血氧檢測(cè)儀為例,高集成的模擬前端芯片可以節(jié)省分立電子元器件。而在生產(chǎn)工藝端,模擬芯片BCD生產(chǎn)工藝向著高壓、高功率和高密度三個(gè)方向演進(jìn),目前已升級(jí)到65nm,并且向著標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化發(fā)展。(BCD是將高精度的BJT器件、高集成度的CMOS器件和作為功率輸出級(jí)的DMOS器件同時(shí)集成到單芯片上的技術(shù))。

    市場(chǎng)需求方面,數(shù)字核處理器的工藝制程已升級(jí)至5nm并向3nm及更高階制程演進(jìn),為保證可靠性和漏電流的要求,處理器的供電電壓也要隨之減小,催生數(shù)字核處理器與周邊器件電壓轉(zhuǎn)換的新需求。此外,物聯(lián)網(wǎng)和智能汽車市場(chǎng)的增長(zhǎng)有望帶動(dòng)傳感元件、信號(hào)鏈需求的提升。

    競(jìng)爭(zhēng)格局方面,歐美日廠商主導(dǎo)模擬前端芯片市場(chǎng),根據(jù)IC Insights,2018年全球前十大模擬芯片供應(yīng)商合計(jì)60%份額。國內(nèi)模擬集成電路廠商起步較晚,產(chǎn)品以中低端芯片為主。在技術(shù)積累和政策支持下,國產(chǎn)化發(fā)展迅速。模擬前端廠商的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)在于:一,更全的產(chǎn)品品類;二,更高的集成度;三,自建安全產(chǎn)能,保證供應(yīng)鏈穩(wěn)健。


    3、微控制器

    MCU是微控制單元(又稱單片機(jī)),執(zhí)行計(jì)算和控制的功能,它將CPU的頻率與規(guī)格做適當(dāng)縮減,并將內(nèi)存、定時(shí)器、I/O端口、串行口和中斷系統(tǒng)等整合在單一芯片上,根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景的不同,部分MCU還集成了A/D、D/A、PWM、PCA、WDT等功能部件、以及SPI、I2C、ISP等數(shù)據(jù)傳輸接口。

    MCU具有眾多產(chǎn)品分類:(1)按照處理器的數(shù)據(jù)位數(shù),可分為4位、8位、16位、32位和64位。位數(shù)越高,運(yùn)算速度越快,基于ARM內(nèi)核的32位MCU,具有良好的生態(tài)和可拓展性,逐漸成為全球消費(fèi)電子和工業(yè)電子產(chǎn)品的核心,占據(jù)了主要市場(chǎng)。(2)按照用途可以分為通用型和專用型,通用型是指將可開發(fā)的資源(ROM、RAM、I/O、EPROM)等全部提供給用戶的MCU;專用型MCU是指硬件及指令是按照某種特定用途而設(shè)計(jì),例如汽車和智能卡應(yīng)用。

    MCU是汽車的重要組件,用于各種電子控制單元(ECU),廣泛應(yīng)用于車輛的各個(gè)領(lǐng)域。根據(jù)數(shù)據(jù),MCU在車用半導(dǎo)體器件總量中占比30%。傳統(tǒng)汽車平均每輛車使用70顆MCU,而智能汽車預(yù)計(jì)將超過100顆。車身控制領(lǐng)域通常使用8位MCU,具有簡(jiǎn)單耐用、低價(jià)的優(yōu)勢(shì);而動(dòng)力系統(tǒng)和輔助駕駛傳感器等領(lǐng)域則使用32位MCU,具備更高的處理能力。總體來說,隨著汽車架構(gòu)的演進(jìn),32位MCU將成為車載系統(tǒng)的主流,因?yàn)樗軌蛱幚泶罅總鞲衅鲾?shù)據(jù),并整合域控制器功能。邊緣端MCU從8/16位升級(jí)到32位也是一個(gè)趨勢(shì)。

    競(jìng)爭(zhēng)格局方面,全球MCU市場(chǎng)高度集中。瑞薩科技、恩智浦、ST、英飛凌和微芯科技等占據(jù)主要份額,國內(nèi)MCU廠商主要參與消費(fèi)和家電市場(chǎng),近年來逐步導(dǎo)入汽車領(lǐng)域,從與安全性能相關(guān)性較低的中低端車規(guī)MCU切入,如雨刷、車窗、環(huán)境光控制等車身控制模塊,并逐步開始研發(fā)未來汽車智能化所需的高端MCU,如智能座艙、ADAS等。根據(jù)Omdia,比亞迪半導(dǎo)體是中國領(lǐng)先的車規(guī)級(jí)MCU芯片廠商,其他參與者還包括兆易創(chuàng)新、芯海科技、中穎電子、國芯科技、峰岹科技和杰發(fā)科技(四維圖新子公司)等,未上市公司包括琪埔維半導(dǎo)體、賽騰微電子、芯旺微華大半導(dǎo)體等。

    4、通信芯片

    通信芯片用于傳感器終端和網(wǎng)絡(luò)的連接,含有線和無線兩種方式。通信芯片有統(tǒng)一的協(xié)議和規(guī)則,并且由于應(yīng)用場(chǎng)景需求的多元化,協(xié)議種類也豐富多樣。

    1)有線通信協(xié)議,以太網(wǎng)(Ethernet,ETH)應(yīng)用最為廣泛,包括運(yùn)營商、企業(yè)網(wǎng)等,而針對(duì)特定應(yīng)用領(lǐng)域行業(yè)內(nèi)聯(lián)盟共同制定相關(guān)協(xié)議,消費(fèi)電子市場(chǎng)有USB、HDMI、MIPI、LVDS、VGA和DP/eDP等,汽車市場(chǎng)有CAN、LIN、MOST和FlexRay等,工業(yè)市場(chǎng)有串行數(shù)據(jù)接口(RS-485、RS-232等),電力線通信有PLC,智能表抄表有M-BUS等。

    2)無線通信協(xié)議,包括遠(yuǎn)距離蜂窩通信、遠(yuǎn)距離非蜂窩通信、近距離通信、以及衛(wèi)星導(dǎo)航定位通信,其中蜂窩通信按1G到5G持續(xù)迭代升級(jí),遠(yuǎn)距離非蜂窩通信包括WiFi、Zigbee、NB-IoT和Lora等,短距離通信包括藍(lán)牙、UWB和RFID等,衛(wèi)星導(dǎo)航定位通信包括北斗/GPS/Glonass/Galileo等。

    物聯(lián)網(wǎng)通信以無線通信為主,不同類型的終端聯(lián)網(wǎng)方式各有差異。手機(jī)作為智能化程度高的終端,集成各類無線通信功能;筆記本電腦以WiFi和藍(lán)牙為主;TWS耳機(jī)使用藍(lán)牙傳輸音頻;智能手表使用藍(lán)牙、WiFi一體化芯片;智能健康監(jiān)測(cè)以藍(lán)牙為主;智能家居以WiFi為主;物聯(lián)網(wǎng)通信芯片由基帶(Modem)和射頻前端(RFFE)構(gòu)成,大部分場(chǎng)景下基帶與主處理器集成為SoC芯片,射頻前端仍以分立芯片的形式為主。根據(jù)GSMA預(yù)測(cè),預(yù)計(jì)到2025年全球物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)將提升至233億個(gè),其中蜂窩物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)有望從2021年的21億個(gè)提升至2025年的41億個(gè)。

    智能汽車車內(nèi)通信以有線通信為主,車載網(wǎng)絡(luò)多年發(fā)展至今已形成以CAN總線為主流,多種總線技術(shù)并存的解決方案。但在汽車電子電氣架構(gòu)升級(jí)、分域管理和整車輕量化的趨勢(shì)下,以太網(wǎng)通信有望作為核心技術(shù)支撐,一方面提升通信帶寬,另一方面降低車內(nèi)走線的復(fù)雜性,此外還能減少整車重量。以太網(wǎng)電路接口主要由數(shù)據(jù)鏈路層(MAC)和物理層(PHY)兩大部分構(gòu)成,汽車大部分處理器已包含MAC控制,PHY芯片承擔(dān)了將線纜上的模擬信號(hào)和設(shè)備上層數(shù)字信號(hào)相互轉(zhuǎn)換的職能。PHY芯片是一個(gè)復(fù)雜的數(shù)模混合芯片系統(tǒng),芯片中包含高性能SerDes、高性能ADC/DAC、高精度PLL等AFE設(shè)計(jì),也包括濾波算法和信號(hào)恢復(fù)等DSP設(shè)計(jì),需要數(shù)字、模擬、算法全方位技術(shù)經(jīng)驗(yàn)以及完整產(chǎn)品設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)。

    Aquantia的汽車ADAS以太網(wǎng)架構(gòu)為例,每一個(gè)傳感器(包括攝像頭、激光雷達(dá)、毫米波雷達(dá)、超聲波雷達(dá)等)側(cè)都需要部署一個(gè)PHY芯片以連接到ADAS域的交換機(jī)上,每個(gè)交換機(jī)節(jié)點(diǎn)也需要配置若干個(gè)PHY芯片,以輸入從傳感器端傳輸過來的數(shù)據(jù)。根據(jù)以太網(wǎng)聯(lián)盟的預(yù)測(cè),隨著汽車智能化應(yīng)用需求推動(dòng)的車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)不斷發(fā)展,未來智能汽車單車以太網(wǎng)端口將超過100個(gè)。根據(jù)中國汽車技術(shù)研究中心有限公司的預(yù)測(cè),2021~2025年車載以太網(wǎng)PHY芯片出貨量將呈10倍數(shù)量級(jí)增長(zhǎng),2025年中國車載以太網(wǎng)物理層芯片搭載量將超過2.9億片。根據(jù)中國汽車技術(shù)研究中心的數(shù)據(jù),預(yù)計(jì)2022~2025年全球以太網(wǎng)物理層芯片市場(chǎng)規(guī)模保持25%以上的年復(fù)合增長(zhǎng)率,到2025年突破300億元。

    整體而言,通信芯片均呈現(xiàn)寡頭壟斷的競(jìng)爭(zhēng)格局。1)蜂窩通信芯片市場(chǎng),Qualcomm、MediaTek占主要份額,此外還有韓國三星、中國大陸的紫光展銳、海思半導(dǎo)體、翱捷科技等;2)非蜂窩通信芯片市場(chǎng),BroadcomMarvell為全球Wi-Fi芯片龍頭,NordicDialog在低功耗藍(lán)牙芯片領(lǐng)域占據(jù)近50%份額,Decawave和NXP在UWB芯片領(lǐng)域占據(jù)主導(dǎo)地位,國內(nèi)非蜂窩通信芯片的參與者有樂鑫科技、博通集成、恒玄科技、中科藍(lán)訊等。3)以太網(wǎng)PHY芯片市場(chǎng),美國博通美滿電子、德州儀器、高通和中國臺(tái)灣瑞昱四家廠商占據(jù)主要市場(chǎng)份額。目前境內(nèi)僅少數(shù)廠商能夠大批量供應(yīng)多速率、多端口的以太網(wǎng)物理層芯片。我國以太網(wǎng)物理層芯片自給率較低,下游廠商使用的以太網(wǎng)物理層芯片高度依賴境外進(jìn)口。國產(chǎn)廠商裕泰微、景略半導(dǎo)體等。

    5、傳感器封裝/整機(jī)

    消費(fèi)類電子終端由于高集成度、輕量化、小型化,傳感器通常以封裝完成的芯片的形式應(yīng)用在終端,芯片供應(yīng)商和終端品牌形成直接的供應(yīng)關(guān)系;工業(yè)控制、汽車電子等應(yīng)用由于零部件復(fù)雜,實(shí)行分域管理(車身域、底盤域、座艙域、動(dòng)力域電池管理和電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)、自動(dòng)駕駛域),傳感器芯片需要以模組/整機(jī)產(chǎn)品的形式,配合主控算力芯片、電源管理芯片、通訊接口芯片以及其他電氣部件通過Tier?廠商再供貨給終端品牌客戶。

    整體而言,全球傳感器市場(chǎng)格局相對(duì)分散,整體以海外龍頭大廠為主。測(cè)量對(duì)象和應(yīng)用場(chǎng)景的多樣化造成傳感器的技術(shù)原理、產(chǎn)品形態(tài)和材料工藝千差萬別,因此市場(chǎng)呈現(xiàn)碎片化特征。此外,由于傳感器對(duì)采樣速度、精度以及一致性等性能要求較高,需要長(zhǎng)期的技術(shù)和工藝積累,因此強(qiáng)者恒強(qiáng),海外龍頭大廠長(zhǎng)期占據(jù)主導(dǎo)地位。通用型傳感器市場(chǎng)由博世、博通、Qorvo、ST意法半導(dǎo)體TI等主導(dǎo),汽車傳感器市場(chǎng)以國際Tier1廠商為主,包括博世、大陸、BorgWarner、Sensata、DENSO、英飛凌、Elmos、Aptiv、Allegro、TIADI等;工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域有西門子Simens、東電化TDK等。

    總結(jié)全球傳感器龍頭廠商的業(yè)務(wù)特征,主要有兩類:一類是傳感器芯片+通用模擬芯片,以模擬芯片龍頭TI、ADI和ST等為例;另一類是傳感器芯片+模組+軟件一體化解決方案,以汽車Tier1博世Bosch為例。

    萬物互聯(lián)時(shí)代傳感器的成長(zhǎng)空間廣闊,尤其是智能汽車、物聯(lián)網(wǎng)帶來的增量需求,同時(shí)機(jī)器人行業(yè)的迅速發(fā)展也為傳感器帶來新的機(jī)會(huì)。下面我們主要介紹傳感器在機(jī)器人及汽車領(lǐng)域的應(yīng)用。

    05、機(jī)器人領(lǐng)域傳感器

    1、傳感器:機(jī)器人的“眼睛”和“神經(jīng)”

    機(jī)器人需要多傳感器來保證靈敏度。各種傳感器相當(dāng)于機(jī)器人的手、眼、耳和鼻,有助于識(shí)別自身的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和環(huán)境狀況。在這些信息的幫助下,控制器可以發(fā)出相應(yīng)的指令,使機(jī)器人完成所需的動(dòng)作。

    根檢測(cè)對(duì)象的不同,可以分為內(nèi)部傳感器和外部傳感器。內(nèi)部傳感器主要測(cè)量機(jī)器人內(nèi)部系統(tǒng)狀態(tài),如溫度、轉(zhuǎn)速、電壓等;外部傳感器主要測(cè)量外界環(huán)境的信息,包括位置傳感器、速度傳感器、力傳感器、視覺傳感器等。

    機(jī)器人傳感器價(jià)格昂貴,其價(jià)值量占比或僅次于關(guān)節(jié)模型。相較于用于檢測(cè)機(jī)器人各個(gè)內(nèi)部系統(tǒng)的內(nèi)部傳感器,用于獲取機(jī)器人的作業(yè)對(duì)象對(duì)外界環(huán)境的相關(guān)信息的外部傳感器價(jià)值量更高,也是目前眾多機(jī)器人應(yīng)用探索的方向。通常來說,關(guān)節(jié)模組是人形機(jī)器人價(jià)值量占比最高的環(huán)節(jié),占比一般在40%以上,通過梳理人形機(jī)器人傳感器的可能應(yīng)用位置與數(shù)量,推測(cè)人形機(jī)器人傳感器價(jià)值量占比或僅次于關(guān)節(jié)模組,其中視覺、力控屬于通用型機(jī)器人必備傳感器,慣導(dǎo)傳感器將成為人形機(jī)器人姿態(tài)控制的核心。

    2、視覺傳感器:機(jī)器人視覺要點(diǎn)在于移動(dòng)場(chǎng)景、精細(xì)描繪與高集成度

    機(jī)器人自主導(dǎo)航與汽車自動(dòng)駕駛技術(shù)系出同源,其中機(jī)器人視覺受限于內(nèi)部空間,需具有更高集成度。與汽車視覺類似,機(jī)器人視覺需要在移動(dòng)場(chǎng)景中做到精細(xì)描繪,這對(duì)感知單元提出了較高要求。同時(shí),機(jī)器人(尤其是人形機(jī)器人)受限于內(nèi)部空間,其感知單元需具有更高集成度。機(jī)器人自主導(dǎo)航與汽車自動(dòng)駕駛共同的三大關(guān)鍵技術(shù)為環(huán)境感知、規(guī)劃決策與執(zhí)行控制,自動(dòng)駕駛和機(jī)器人主要通過傳感器來獲取周圍環(huán)境信息,同時(shí)也會(huì)通過高精度地圖和IoT技術(shù)來擴(kuò)展環(huán)境感知能力。常用的視覺和環(huán)境感知傳感器為攝像頭、雷達(dá)(毫米波、激光、超聲波等)、紅外傳感器、GPS、IMU等。



    攝像頭:機(jī)器人的眼睛,包括普通單目攝像頭與深度攝像頭。1)普通單目攝像頭:通過圖像匹配進(jìn)行目標(biāo)識(shí)別,再通過目標(biāo)在圖像中的大小去估算目標(biāo)距離,缺陷在于對(duì)距離的識(shí)別依賴于圖像識(shí)別的準(zhǔn)確度;2)單目結(jié)構(gòu)光深度攝像頭:由一個(gè)RGB攝像頭、結(jié)構(gòu)光投射器(紅外)和結(jié)構(gòu)光深度感應(yīng)器(CMOS)組成,通過投影一個(gè)預(yù)先設(shè)計(jì)好的圖案作為參考圖像(編碼光源),將結(jié)構(gòu)光投射至物體表面,再通過深度感應(yīng)器接收該物體表面反射的結(jié)構(gòu)光圖案,由于接收?qǐng)D案會(huì)因物體的立體形狀而發(fā)生變形,因此可以通過該圖案在攝像機(jī)上的位置和形變程度來計(jì)算物體表面的空間信息;3)雙目深度攝像頭:雙目攝像頭的原理與人眼相似,通過對(duì)圖像視差進(jìn)行計(jì)算,直接對(duì)前方景物進(jìn)行距離測(cè)量;4)ToF深度攝像頭:即飛行時(shí)間攝像頭,由光源、光學(xué)部件、傳感器、控制電路以及處理電路等幾部單元組成,通過給目標(biāo)連續(xù)發(fā)送光脈沖,利用傳感器接收從物體返回的光,通過探測(cè)光脈沖的飛行(往返)時(shí)間來得到目標(biāo)物體的距離。


    激光雷達(dá):激光器發(fā)射出脈沖激光打到物體引起散射,一部分光波會(huì)反射到激光雷達(dá)的接收器上,根據(jù)激光測(cè)距原理可計(jì)算出距離信息。脈沖激光不斷地掃描目標(biāo)物,就可以得到目標(biāo)物上全部目標(biāo)點(diǎn)的數(shù)據(jù),用此數(shù)據(jù)進(jìn)行成像處理后,即可得到精確的目標(biāo)物體圖像。激光雷達(dá)分為單線和多線,常見的多線激光雷達(dá)有4線,8線,16線,32線和64線。

    毫米波雷達(dá):毫米波是指波長(zhǎng)在1-10mm之間的電磁波,換算成頻率后,毫米波的頻率位于30-300GHz之間。與紅外、激光等光學(xué)導(dǎo)引頭相比,毫米波導(dǎo)引頭穿透霧、煙、灰塵的能力強(qiáng),傳輸距離遠(yuǎn),具有全天候全天時(shí)的特點(diǎn)。

    超聲波雷達(dá):超聲波雷達(dá)是利用傳感器內(nèi)的超聲波發(fā)生器產(chǎn)生40KHz的超聲波,再由接收探頭接收經(jīng)障礙物反射回來的超聲波,根據(jù)超聲波反射接收的時(shí)間差計(jì)算與障礙物之間的距離。

    紅外傳感器:紅外傳感器的測(cè)距基本原理為發(fā)光管發(fā)出紅外光,光敏接收管接收前方物體反射光,據(jù)此判斷前方是否有障礙物。根據(jù)發(fā)射光的強(qiáng)弱可以判斷物體的距離,它的原理是接收管接收的光強(qiáng)隨反射物體的距離而變化,距離近則反射光強(qiáng),距離遠(yuǎn)則反射光弱。

    特斯拉Optimus已與FSD算法打通,機(jī)器人在行走時(shí)可實(shí)現(xiàn)環(huán)境感知與記憶。特斯拉在2023年股東日上展示了Optimus最新成果,包括成隊(duì)列地在Cybertruck生產(chǎn)車間行走,并且在行走的同時(shí)進(jìn)行環(huán)境感知與記憶。馬斯克表示,特斯拉已經(jīng)打通了FSD和機(jī)器人的底層模塊,實(shí)現(xiàn)了一定程度的算法復(fù)用。FSD算法利用傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行環(huán)境感知,這些傳感器也可以幫助機(jī)器人感知周圍環(huán)境,識(shí)別物體、人和障礙物等。

    視覺傳感領(lǐng)域國內(nèi)優(yōu)秀企業(yè)已具備全球競(jìng)爭(zhēng)力,多為整套視覺傳感方案提供商。梳理全球視覺/圖像傳感器和力學(xué)傳感器領(lǐng)域的部分企業(yè),可以看出海外企業(yè)多是布局全面的綜合供應(yīng)商,而我國的傳感器起步相對(duì)較晚,在高端傳感器方面的發(fā)展落后于歐美日韓等發(fā)達(dá)國家,但目前已出現(xiàn)海康威視等龍頭。從業(yè)務(wù)上看,國內(nèi)視覺傳感領(lǐng)域的優(yōu)秀企業(yè)多能提供從硬件到算法的整套視覺傳感解決方案。

    3、力控傳感器:多維力矩/力傳感是目前最優(yōu)解

    目前機(jī)器人力控方案大致分為三類,其中多維力矩/力傳感器力控為當(dāng)前最優(yōu)方案:

    1)電流環(huán)力控:通過電機(jī)的電流閉環(huán)做力閉環(huán)反饋控制,適用于直驅(qū)電機(jī)或者帶小減速比的應(yīng)用場(chǎng)景。其優(yōu)點(diǎn)在于成本低,不需要增長(zhǎng)額外的傳感設(shè)備,而缺點(diǎn)在于精度較低,響應(yīng)較慢,適用場(chǎng)景有限。

    2)力矩/力傳感器力控:機(jī)器人中的力傳感器主要有關(guān)節(jié)部位的單軸力矩傳感器和機(jī)器人執(zhí)行器末端的六軸力傳感器,測(cè)量機(jī)器人內(nèi)部受力情況,以及末端執(zhí)行器與外界環(huán)境交互的受力情況。這類力控方法是性能最佳,但成本最高的方案,典型應(yīng)用案例為KUKALBR iiwa機(jī)械手。特斯拉Optimus在旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)執(zhí)行器處配置了力矩傳感器,其在股東日上展示了機(jī)械手控制力道不打碎雞蛋的視頻,顯示出優(yōu)秀的電機(jī)轉(zhuǎn)矩控制能力。

    3)被動(dòng)力控(彈性體):在末端執(zhí)行器上添加彈性體,通過彈性體形變測(cè)量力矩,或用于向終端施加恒定力。該方案常用于低成本、高集成度的場(chǎng)景。

    六維力傳感器是力控的核心。六維力/力矩傳感器用于精確測(cè)量X、Y、Z三個(gè)方向的力信息和Mx、My、Mz三個(gè)維度的力矩信息。目前,六維力/力矩傳感器主要應(yīng)用于汽車行業(yè)的碰撞測(cè)試、輪轂、座椅等零部件測(cè)試以及航空航天、生物力學(xué)、醫(yī)療領(lǐng)域、科研實(shí)驗(yàn)、機(jī)器人與自動(dòng)化等領(lǐng)域。

    六維力傳感器可測(cè)量隨機(jī)變化的力。根據(jù)資料,如果力的方向和作用點(diǎn)是固定的,可以選擇用一維力傳感器進(jìn)行測(cè)量。如果力的方向隨機(jī)變化,但力的作用點(diǎn)保持不變,并且與傳感器的標(biāo)定參考點(diǎn)重合,可以使用三維力傳感器。如果力的方向和作用點(diǎn)都在三維空間內(nèi)隨機(jī)變化,需要使用六維力傳感器進(jìn)行測(cè)量。六維力傳感器的內(nèi)部算法會(huì)解耦各方向力和力矩間的干擾,使力的測(cè)量更為精準(zhǔn)。高精準(zhǔn)度的軍用六維力器,可以確保在六維度聯(lián)合承載的情況下,測(cè)量值偏差在量程的0.3%FS以內(nèi)。機(jī)器人末端關(guān)節(jié)上使用的六維力傳感器一般還要連接一個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu),比如是打磨頭、夾爪等,執(zhí)行器工作過程中的力臂在幾十到兩三百mm之間,力臂較大且隨機(jī)變化,因此需要使用六維力傳感器。

    根據(jù)GGII,六維力傳感器根據(jù)傳感元件的不同主要分為三種基本類型:應(yīng)變片式、光學(xué)式以及壓電/電容式。

    應(yīng)變片式可分為金屬電阻應(yīng)變片和硅應(yīng)變片。使用應(yīng)變片器件,應(yīng)變敏感的可變電阻器粘合到結(jié)構(gòu)的一部分上,當(dāng)基體受力發(fā)生應(yīng)力變化時(shí),應(yīng)變片也一起產(chǎn)生變形,使應(yīng)變片的阻值發(fā)生變化。

    壓電/電容式分為電容和壓電兩種。電容是通過極距的變化導(dǎo)致電壓變化,壓電則是通過形變改變電荷。光學(xué)式則通常使用光柵或其他光纖技術(shù)來檢測(cè)光功率并將其轉(zhuǎn)換為電能。

    六維力傳感器在機(jī)器人領(lǐng)域的應(yīng)用占據(jù)較大的市場(chǎng)份額,在協(xié)作機(jī)器人領(lǐng)域的應(yīng)用尤為廣泛。在機(jī)器人領(lǐng)域,目前六維力傳感器主要應(yīng)用于工業(yè)機(jī)器人、醫(yī)療用機(jī)器人等。六維力傳感器已經(jīng)成為協(xié)作機(jī)器人實(shí)現(xiàn)機(jī)柔順化、智能化控制的重要組成部件。在工業(yè)制造領(lǐng)域,通過安裝在協(xié)作機(jī)器人的末端,用以實(shí)現(xiàn)高精密柔性裝配、焊接、去毛刺作業(yè)、拖動(dòng)示教等應(yīng)用。在醫(yī)療領(lǐng)域,六維力傳感器可以幫助手術(shù)機(jī)器人感知人體各個(gè)方面的實(shí)時(shí)參數(shù),包括力量、重量等,從而實(shí)現(xiàn)更精細(xì)、高質(zhì)量的手術(shù)操作,降低手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)。

    隨著機(jī)器人力控技術(shù)的發(fā)展,六維力傳感器有望在人形機(jī)器人領(lǐng)域發(fā)揮重要作用,市場(chǎng)應(yīng)用潛力大。未來,人形機(jī)器人力控技術(shù)的發(fā)展將呈現(xiàn)出多信息融合(觸覺、力覺和視覺等),主要通過配備(AI、視覺、力覺傳感器)等傳感器得以實(shí)現(xiàn),尤其在手腕、腳踝環(huán)節(jié)等處更適用六維力矩傳感器。

    在人形機(jī)器人中,六維力傳感器可以用于以下領(lǐng)域:1)力控:機(jī)器人手臂可以用于進(jìn)行復(fù)雜的力控操作,比如對(duì)物品的抓取、裝配或拍打等操作,六維力傳感器可以感知機(jī)器人手臂施加在物品上的力和扭矩,以便機(jī)器人控制系統(tǒng)進(jìn)行精密控制。2)擺動(dòng)穩(wěn)定控制:人形機(jī)器人的行走過程中需要保持平衡,此時(shí)也需要用到六維力傳感器,它可以感測(cè)機(jī)器人腳下地面反作用力,以便機(jī)器人控制系統(tǒng)可以調(diào)整人形機(jī)器人手臂和身體的姿態(tài)。3)安全控制:六維力傳感器可以用于安全控制系統(tǒng),以實(shí)現(xiàn)機(jī)器人在進(jìn)行危險(xiǎn)操作之前或者人類接近機(jī)器人時(shí)的自動(dòng)停止,避免對(duì)人體造成傷害。

    全球六維力傳感器廠商主要為日韓、歐美品牌,國產(chǎn)化率提升仍具備較大空間。六維力傳感器龍頭為ATI、OnRobot、Robotiq、Robotous、Sintokogio等,主要為歐美及日韓廠商。根據(jù)GGII,目前國產(chǎn)六維力傳感器與外資主流傳感器在靈敏度、串?dāng)_、抗過載能力及維間耦合誤差等方面仍存在差距。近幾年,入局六維力傳感器領(lǐng)域的國產(chǎn)相關(guān)廠商越來越多,除了宇立儀器(SRI)之外,如坤維科技、鑫精誠、海伯森、藍(lán)點(diǎn)觸控等,均已有相關(guān)的產(chǎn)品落地并進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。

    歐美及日韓的企業(yè)呈現(xiàn)不同的配套特點(diǎn)。日韓地區(qū)六維力傳感器廠商主要配套當(dāng)?shù)貦C(jī)器人本體廠商,其中,韓國企業(yè)主要合作廠商包括Doosan Robotics、Neuromeka和Rainbow Robotics;日本企業(yè)主要合作廠商包括發(fā)那科、電裝、三菱等。歐美地區(qū)六維力傳感器廠商可分為兩類:一類是傳統(tǒng)的傳感器生產(chǎn)商,包括ATI、BotaSystems AG、ME-Me?systeme GmbH、AMTI、Kistler等;另一類是全球知名的機(jī)器人末端工具生產(chǎn)商,主要有SCHUNK、OnRobot、Robotiq等,歐美地區(qū)廠商合作企業(yè)以協(xié)作機(jī)器人本體廠商為主,主要包括優(yōu)傲機(jī)器人、達(dá)明機(jī)器人歐姆龍等。

    國內(nèi)六維力傳感器市場(chǎng)處于發(fā)展初期,出貨量增速較快。根據(jù)高工機(jī)器人產(chǎn)業(yè)研究所(GGII)數(shù)據(jù)顯示,2022年中國市場(chǎng)六維力/力矩傳感器銷量4840套,同比增長(zhǎng)62.58%。GGII預(yù)計(jì),2023年中國市場(chǎng)六維力/力矩傳感器銷量有望突破6700套,同比增速40%左右。從整體的出貨量來看,目前六維力傳感器市場(chǎng)基數(shù)依然偏小,尚未形成明顯規(guī)模效應(yīng)。隨著入局者的持續(xù)增加,疊加下游細(xì)分市場(chǎng)認(rèn)知的逐年提升,六維力傳感器有望進(jìn)入高速成長(zhǎng)期,期間將伴隨多技術(shù)路線、產(chǎn)品矩陣的完善、產(chǎn)品成本的下降以及國產(chǎn)化率的提升。

    4、慣導(dǎo)傳感器:人形機(jī)器人的姿態(tài)控制核心

    慣導(dǎo)傳感器(IMU)是人形機(jī)器人姿態(tài)控制的核心。慣導(dǎo)傳感器是測(cè)量物體三軸姿態(tài)角(或角速率)及加速度的裝置,可測(cè)量來自三個(gè)方向的線性加速度和旋轉(zhuǎn)角速率,通過解算可獲得載體的姿態(tài)、速度和位移等信息。在體育運(yùn)動(dòng)中,慣性傳感器由用于測(cè)量力和加速度的加速度計(jì),用于指示旋轉(zhuǎn)的陀螺儀和用于測(cè)量人體姿勢(shì)的磁力計(jì)組成,這些傳感器跨三個(gè)軸收集數(shù)據(jù)并捕獲運(yùn)動(dòng)員的細(xì)微動(dòng)作。IMU傳感器通常較為小型、輕便且具有長(zhǎng)時(shí)間的電池待機(jī)時(shí)間。并且可以進(jìn)行編程和設(shè)計(jì),以解決使用過程中的實(shí)際問題,從而對(duì)動(dòng)作進(jìn)行精細(xì)分析。同時(shí),來自IMU的數(shù)據(jù)是連續(xù)、實(shí)時(shí)的。在人形機(jī)器人中,慣導(dǎo)傳感器有望成為其姿態(tài)控制的核心。

    慣導(dǎo)傳感器是現(xiàn)代導(dǎo)航系統(tǒng)的關(guān)鍵組成部分之一。慣性傳感器按照精度通常分為消費(fèi)級(jí)、工業(yè)級(jí)、戰(zhàn)術(shù)級(jí)、導(dǎo)航級(jí)和戰(zhàn)略級(jí)這五種。其中,消費(fèi)級(jí)慣導(dǎo)傳感器通常應(yīng)用在智能手機(jī)和汽車輔助駕駛,人形機(jī)器人和自動(dòng)駕駛所使用的的慣導(dǎo)傳感器通常為戰(zhàn)術(shù)級(jí)。

    慣導(dǎo)傳感器按技術(shù)原理分為MEMS(微電子機(jī)械系統(tǒng))、FOG(光纖陀螺儀)和ROG(激光陀螺儀)。MEMS慣導(dǎo)傳感器在精度上遜色于另外兩種技術(shù)路線的慣導(dǎo)傳感器,但是由于價(jià)格便宜,體型小加上技術(shù)進(jìn)步帶來的技術(shù)提升,消費(fèi)類、汽車、高端工業(yè)、無人系統(tǒng)、高可靠等領(lǐng)域中對(duì)精度要求較低的應(yīng)用場(chǎng)景主要應(yīng)用MEMS陀螺儀。

    全球MEMS慣性導(dǎo)航傳感器市場(chǎng)規(guī)模超230億,中國市場(chǎng)超100億。據(jù)芯動(dòng)聯(lián)科招股書援引Yole發(fā)布的Status of MEMS Industry 2022中的數(shù)據(jù),2021年全球MEMS慣導(dǎo)傳感器市場(chǎng)規(guī)模約35.09億元。據(jù)芯動(dòng)聯(lián)科招股書援引的頭豹研究院數(shù)據(jù),2021年中國MEMS慣導(dǎo)傳感器市場(chǎng)規(guī)模約136億元,增速約為20.63%。

    5、觸覺傳感器:電子皮膚為最具潛力的觸覺傳感器,有望成為機(jī)器人觸覺終極方案

    機(jī)器人若要模擬人體的觸覺,以及實(shí)現(xiàn)人體皮膚對(duì)溫度、濕度等外界物理量的感知,則電子皮膚可能是最佳路徑之一。想要復(fù)刻天然皮膚的功能,電子皮膚需要集成各類傳感器和集成電路,并使用柔性材料制作,壁壘極高。在實(shí)現(xiàn)上述工藝的同時(shí),電子皮膚與機(jī)器人本體的包裹結(jié)合、信號(hào)傳輸?shù)确矫婢请y點(diǎn),因此,電子皮膚目前尚未在機(jī)器人領(lǐng)域大量使用。但從泛用性與仿生性角度,能夠認(rèn)為電子皮膚或是機(jī)器人觸覺的終極方案。

    06、汽車領(lǐng)域傳感器

    1、汽車傳感器是提升駕乘體驗(yàn)規(guī)避安全隱患核心部件

    汽車傳感器指汽車計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的輸入裝置。在汽車運(yùn)行中,汽車傳感器能采集車身狀態(tài)(如溫度、壓力、位置、轉(zhuǎn)速等)和環(huán)境信息,并將采集到的信息轉(zhuǎn)換為電信號(hào)傳輸至汽車的中央控制單元。

    汽車傳感器可根據(jù)使用目的不同分為車身感知傳感器和環(huán)境感知傳感器:車身感知傳感器重點(diǎn)在于提高單車自身信息化水平,使車輛具備感知自身的能力。按照輸入的被測(cè)量不同主要分為壓力傳感器、位置傳感器、溫度傳感器、(線)加速度傳感器、角(加)速度傳感器、空氣流量傳感器、氣體傳感器,多采用MEMS方案。環(huán)境感知傳感器實(shí)現(xiàn)了單車對(duì)外界環(huán)境的感知能力,使汽車通過環(huán)境做出規(guī)劃決策,為智能駕駛提供支持。環(huán)境感知傳感器主要分為車載攝像頭、超聲波雷達(dá)、毫米波雷達(dá)、激光雷達(dá)。

    2、汽車電氣化與智能化驅(qū)動(dòng)傳感器量?jī)r(jià)齊升

    汽車MEMS傳感器行業(yè)穩(wěn)定增長(zhǎng)。根據(jù)Yole的數(shù)據(jù),2020-2026年全球汽車電子領(lǐng)域MEMS產(chǎn)品市場(chǎng)規(guī)模將從20.4億美元增長(zhǎng)至28.6億美元,年均復(fù)合增長(zhǎng)率為5.8%。目前應(yīng)用較多的是壓力傳感器、加速度傳感器、慣性組合傳感器和陀螺儀,四者在2020年全球汽車電子領(lǐng)域MEMS傳感器占比超97%。汽車對(duì)傳感器的需求日益提升,促進(jìn)了傳感器及其信號(hào)調(diào)理ASIC芯片市場(chǎng)規(guī)模的增長(zhǎng)。

    當(dāng)前單車MEMS傳感器多可則上百顆。汽車電子是目前MEMS產(chǎn)品的一大應(yīng)用領(lǐng)域。MEMS產(chǎn)品在汽車電子領(lǐng)域的應(yīng)用方向和市場(chǎng)需求包括車輛的防抱死系統(tǒng)(ABS)、電子車身穩(wěn)定程序(ESP)、電控懸掛(ECS)、電動(dòng)手剎(EPB)、斜坡起動(dòng)輔助(HAS)、胎壓監(jiān)控(EPMS)、引擎防抖、車輛傾角計(jì)量和車內(nèi)心跳檢測(cè)等。在高檔汽車中甚至?xí)猩习兕wMEMS傳感器。

    根據(jù)博世,傳統(tǒng)汽油車上MEMS傳感器超50個(gè),功能包括壓力、慣性、溫度、氣體和聲音等,單車價(jià)值量預(yù)估1000元左右;磁傳感器超過30個(gè),功能以開關(guān)、電流和角度為主,單車價(jià)值量約150元。而在混合動(dòng)力或者純電汽車中,磁傳感器數(shù)量增加到約50個(gè)。雖然磁傳感器的市場(chǎng)規(guī)模、單車用量都遠(yuǎn)小于MEMS傳感器,但考慮到磁傳感器下游汽車需求占比超過60%,同時(shí)新能源汽車新增了技術(shù)難度大、產(chǎn)品要求高的電流檢測(cè)應(yīng)用場(chǎng)景,因此能夠認(rèn)為新能源時(shí)代,磁傳感器的增長(zhǎng)彈性更大。

    以混合動(dòng)力汽車為例,其工作狀態(tài)有3種:一是使用外界電源為電池組充電;二是在發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉的情況下由電池給電動(dòng)機(jī)供電驅(qū)動(dòng)電機(jī);三是發(fā)動(dòng)機(jī)工作,驅(qū)動(dòng)車輪的同時(shí)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)給電池組充電。HEV使用到電流檢測(cè)的裝置包括:1)發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)的功率控制器PCU:對(duì)三相電流進(jìn)行采樣;2)電池管理系統(tǒng)BMS:監(jiān)測(cè)電池充放電動(dòng)態(tài)電流,用于保護(hù)動(dòng)力電池組;3)充電系統(tǒng):用于充電樁對(duì)充電電流的控制和電量的測(cè)量。因此HEV中至少有八相電流需要檢測(cè)。純電動(dòng)汽車中沒有發(fā)電機(jī),但也有五相電流需要檢測(cè)。預(yù)計(jì)新能源汽車三電系統(tǒng)增加約5~10顆磁傳感器用作電流檢測(cè),其中電機(jī)電控約3~6顆,電池BMS約2~3顆,單車價(jià)值量新增約40元,推動(dòng)磁傳感器單車價(jià)值量整體提升至200元左右。

    據(jù)ICV統(tǒng)計(jì),2021年全球汽車磁傳感器市場(chǎng)規(guī)模為15.6億美元,預(yù)計(jì)到2030年全將達(dá)到40.6億美元,2021-2030年的復(fù)合年增長(zhǎng)率達(dá)11%。2021年中國汽車磁傳感器市場(chǎng)規(guī)模為5.3億美元,預(yù)測(cè)在2030年達(dá)到8.6億美元,CAGR為5%。

    電動(dòng)化與智能化驅(qū)動(dòng)傳感器量?jī)r(jià)齊升。環(huán)境信息的感知是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛的基礎(chǔ),越高級(jí)別的自動(dòng)駕駛對(duì)信息感知能力的需求越高,越需要多傳感器的融合,對(duì)攝像頭、超聲波雷達(dá)、毫米波雷達(dá)、激光雷達(dá)等感知層硬件的性能和數(shù)量要求更高,價(jià)格也相應(yīng)會(huì)更高。通過Yole數(shù)據(jù)可知,普通車載攝像頭模組價(jià)值量在150-200元,而ADAS車載攝像頭模組價(jià)值量則在300-500元。同時(shí)根據(jù)沙利文的數(shù)據(jù),2017-2025年全球激光雷達(dá)市場(chǎng)規(guī)模從5.1億美元增長(zhǎng)至135.4億美元,年均復(fù)合增長(zhǎng)率為50.66%。


    07、相關(guān)公司

    國內(nèi)公司積極布局高端傳感器領(lǐng)域,國產(chǎn)替代進(jìn)行中。

    1、芯動(dòng)聯(lián)科:強(qiáng)研發(fā)投入助力成為高端MEMS慣導(dǎo)傳感器引領(lǐng)者

    芯動(dòng)聯(lián)科是國內(nèi)較早從事高性能MEMS慣性傳感器研發(fā)和生產(chǎn)的企業(yè),是目前為數(shù)不多能夠穩(wěn)定量產(chǎn)高性能MEMS慣性傳感器的企業(yè)之一。公司的高性能MEMS慣性傳感器具有體積小、集成度高、成本低的優(yōu)勢(shì),并且核心性能指標(biāo)達(dá)到國際先進(jìn)水平。盡管目前少數(shù)國際巨頭占據(jù)了全球MEMS傳感器的主導(dǎo)地位,芯動(dòng)聯(lián)科仍在國內(nèi)MEMS慣性傳感器市場(chǎng)有一定影響力。

    營收高速增長(zhǎng),與海外龍頭相似經(jīng)營模式帶來超高毛利率和超高凈利潤(rùn)率。2019-2022年,公司營業(yè)收入從0.8億元增至2.27億元,過去三年CAGR高達(dá)41.61%。由于公司采用了與基恩士和安森美等海外龍頭相似的Fabless經(jīng)營模式,公司2020/2021/2022年毛利率高達(dá)87.95%/85.39%/85.92%,公司歸母凈利潤(rùn)率高達(dá)47.80%/49.73%/51.40%。

    研發(fā)投入占比高,具備核心技術(shù)優(yōu)勢(shì)。據(jù)公司在招股書中透露,公司擁有20項(xiàng)發(fā)明專利,均為MEMS傳感器設(shè)計(jì)和封裝測(cè)試領(lǐng)域的核心技術(shù)。同時(shí)公司十分注重科技創(chuàng)新,公司2020/2021/2022年研發(fā)投入分別為2,601.97萬元、4,050.65萬元和5,574.96萬元,占同期營業(yè)收入的比重達(dá)到23.96%、24.39%和24.57%。

    2、漢威科技:氣體傳感器龍頭,把握市場(chǎng)新興賽道

    國內(nèi)氣體傳感器龍頭,傳感器產(chǎn)品矩陣豐富。漢威科技成立于1998年,是以傳感器技術(shù)為核心的物聯(lián)網(wǎng)綜合解決方案的提供者。據(jù)公司在2022年年報(bào)中透露,公司集傳感器的研發(fā)、生產(chǎn)、銷售為一體,掌握厚膜、薄膜、MEMS、陶瓷等核心工藝,產(chǎn)品覆蓋氣體、壓力、流量、溫度、濕度、光電、加速度等門類。公司其它業(yè)務(wù)包括儀器儀表業(yè)務(wù)和物聯(lián)網(wǎng)綜合解決方案業(yè)務(wù)。根據(jù)河南省人民政府門戶網(wǎng)站,漢威科技是國內(nèi)最大的氣體傳感器廠家,全球主流氣體傳感器有200多種,公司能生產(chǎn)100多種。隨著電動(dòng)汽車對(duì)傳感器需求的增多,漢威科技開始發(fā)力車載傳感器,提供包含汽車空氣質(zhì)量檢測(cè)、酒駕監(jiān)測(cè)、疲勞駕駛預(yù)警、生命遺留檢測(cè)、電池安全監(jiān)測(cè)等多種定制化解決方案。

    漢威科技營收增速穩(wěn)定,傳感器業(yè)務(wù)毛利率較高。漢威科技2022年?duì)I業(yè)收入為23.95億元,較上年同比增長(zhǎng)3.40%。由于漢威科技是國內(nèi)氣體傳感器龍頭,議價(jià)能力較強(qiáng),其傳感器業(yè)務(wù)毛利率水平較高,2022年傳感器業(yè)務(wù)毛利率為39.14%,高于公司28.37%的總毛利率。

    積極布局柔性傳感器,緊跟行業(yè)機(jī)遇開拓新賽道。據(jù)公司2023年6月2日投資者關(guān)系活動(dòng)記錄表,其成立了蘇州能斯達(dá)布局柔性微納傳感器,應(yīng)用場(chǎng)景為消費(fèi)電子、IOT和醫(yī)療健康領(lǐng)域等。公司研發(fā)團(tuán)隊(duì)背景強(qiáng)大,技術(shù)實(shí)力深厚,目前已經(jīng)有較深技術(shù)積累,在行業(yè)處于領(lǐng)先水平。公司目前正在進(jìn)行人形機(jī)器人觸覺交互方面的研究。

    3、柯力傳感:應(yīng)變式傳感器龍頭,打造物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)企業(yè)

    公司是國內(nèi)承重傳感器龍頭,秉承“建設(shè)國際一流的物聯(lián)網(wǎng)公司”的中長(zhǎng)期發(fā)展戰(zhàn)略,向兩大方向邁進(jìn):一方面,研制和生產(chǎn)多物理量傳感器、稱重儀表、電子稱重系統(tǒng)、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)成套設(shè)備;另一方面,提供不停車檢測(cè)系統(tǒng)、建筑機(jī)械物聯(lián)網(wǎng)、港機(jī)及海洋工程裝備物聯(lián)網(wǎng)、起重機(jī)械物聯(lián)網(wǎng)、畜牧業(yè)、智能物流、環(huán)保設(shè)備等工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)解決方案。

    公司積極推動(dòng)傳感器和物聯(lián)網(wǎng)投資戰(zhàn)略,加快集團(tuán)化賦能。公司堅(jiān)持“力敏+其他物理量傳感器+智能物流設(shè)備+工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)自動(dòng)化設(shè)備+物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)企業(yè)”的五大投資方向,投資了深圳市久通物聯(lián)科技股份有限公司、廣東柯衡集力物聯(lián)裝備有限公司、寧波天驕智能科技有限公司、浙江柯力美科技有限公司等。公司同時(shí)在珠三角儲(chǔ)備了一批技術(shù)領(lǐng)先,成長(zhǎng)性好的種子項(xiàng)目,為公司多物理量傳感器融合的目標(biāo)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

    兼容并包,搶占新興制高點(diǎn),從集團(tuán)內(nèi)循環(huán)走向“產(chǎn)業(yè)大腦”。自2022年6月揭榜掛帥省級(jí)智能傳感器行業(yè)產(chǎn)業(yè)大腦以來,公司牽頭建設(shè)的智能傳感器行業(yè)產(chǎn)業(yè)大腦平臺(tái)快速推進(jìn)。智能傳感器行業(yè)產(chǎn)業(yè)大腦以產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù)+能力中心+場(chǎng)景應(yīng)用為核心,構(gòu)建8大業(yè)務(wù)場(chǎng)景,分別是物聯(lián)網(wǎng)解決方案、線上商城、選材之家、工程師社區(qū)、人才之家、云端產(chǎn)業(yè)園、產(chǎn)業(yè)服務(wù)、企業(yè)云臺(tái)。

    4、保隆科技:堅(jiān)實(shí)技術(shù)聲譽(yù)基礎(chǔ)助力布局ADAS智能感知傳感器

    保隆科技是一家集研發(fā)、制造、銷售于一體的汽車零部件公司,是我國汽車零部件公司中的龍頭。公司主要產(chǎn)品有汽車輪胎壓力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)(TPMS)、車用傳感器(壓力、光雨量、速度、位置、加速度和電流類為主)、ADAS(高級(jí)輔助駕駛系統(tǒng))、主動(dòng)空氣懸架、汽車金屬管件(輕量化底盤與車身結(jié)構(gòu)件、排氣系統(tǒng)管件和EGR管件)、氣門嘴以及平衡塊等。公司主要客戶包括福特、通用、大眾等世界知名汽車制造商。公司積極布局高級(jí)輔助駕駛系統(tǒng)智能感知傳感器領(lǐng)域,根據(jù)2023年7月4號(hào)發(fā)布的關(guān)于變更募集資金投資項(xiàng)目的公告,公司擬投資3.3億元用于年產(chǎn)480萬只ADAS智能感知傳感器項(xiàng)目。

    5、康斯特:積極布局高精度MEMS壓力傳感器

    康斯特是一家集機(jī)電一體化、軟件算法開發(fā)、精密制造于一體的高端儀器儀表企業(yè),主營業(yè)務(wù)為數(shù)字校準(zhǔn)測(cè)試儀器儀表產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)與銷售,輔助數(shù)字化平臺(tái)。公司主要產(chǎn)品包括數(shù)字壓力表、智能壓力校驗(yàn)儀、全自動(dòng)壓力校驗(yàn)儀、智能壓力發(fā)生器、智能壓力控制器等智能檢測(cè)儀表設(shè)備。公司于2019年3月將2017年立項(xiàng)的“儀器儀表及傳感器研發(fā)生產(chǎn)項(xiàng)目”調(diào)整為“MEMS傳感器垂直產(chǎn)業(yè)智能制造項(xiàng)目”,用于自主研發(fā)制造采用硅壓阻技術(shù)的高精度MEMS壓力傳感器。

    積極布局高精度MEMS壓力傳感器,技術(shù)處于國內(nèi)領(lǐng)先水平。據(jù)康斯特2022年12月28日投資者關(guān)系活動(dòng)記錄表披露,公司已經(jīng)實(shí)現(xiàn)0.01%F.S高精度級(jí)別的壓力傳感器的技術(shù)目標(biāo);據(jù)公司2023年4月25日投資者關(guān)系活動(dòng)記錄表披露,公司已開發(fā)出兩個(gè)量程段的壓力傳感器,掌握了核心技術(shù),在國內(nèi)傳感器企業(yè)中處于領(lǐng)先水平。

    08、發(fā)展趨勢(shì)展望

    從發(fā)展趨勢(shì)來看,未來傳感器將繼續(xù)沿著集成化、安全化、智能化和自適應(yīng)、微型化和低功耗的技術(shù)路徑進(jìn)行更新升級(jí)。

    1、智能化和自適應(yīng)

    智能化是指通過在傳感器中內(nèi)置微處理器,或與人工智能技術(shù)相結(jié)合,令其能夠根據(jù)實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景自動(dòng)調(diào)整參數(shù),具備邏輯判斷、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等功能,提高檢測(cè)精度和穩(wěn)定性。

    2、多功能集成

    集成化則是在傳感器中集成不同功能敏感元件,來達(dá)到同時(shí)檢測(cè)不同類別信號(hào)的目的,從而對(duì)場(chǎng)景產(chǎn)生更加全面、準(zhǔn)確的感知;

    3、微型化和低功耗

    微型化則是適應(yīng)不同場(chǎng)景的需求,滿足可穿戴設(shè)備等新型物聯(lián)設(shè)備對(duì)于零件體積的要求,對(duì)傳感器各個(gè)部件的尺寸進(jìn)行微縮,同時(shí)降低能源消耗,提高系統(tǒng)的可持續(xù)性。

    4、安全性和隱私保護(hù)

    發(fā)展更高效的加密算法和安全措施,確保數(shù)據(jù)和設(shè)備安全可靠。

    09、參考研報(bào)

    1.廣發(fā)證券-機(jī)械設(shè)備行業(yè):傳感器深度,萬物互聯(lián)之眼,數(shù)據(jù)之源

    2.中金公司-半導(dǎo)體行業(yè)芯機(jī)遇系列一:萬物智聯(lián),入口傳感升級(jí)

    3.東吳證券-納芯微-688052-國產(chǎn)替代與新能源雙輪驅(qū)動(dòng),助力隔離龍頭持續(xù)領(lǐng)跑

    4.國海證券-新材料產(chǎn)業(yè)深度報(bào)告:新材料產(chǎn)業(yè)框架之二,AI和機(jī)器人興起,新材料迎來大發(fā)展

    5.華西證券-通信行業(yè)深度報(bào)告:5G+工業(yè)制造系列報(bào)告之一,工業(yè)信息化智能化快速滲透,關(guān)鍵零部件及工業(yè)IC國產(chǎn)替代機(jī)遇

    6.中泰證券-計(jì)算機(jī)行業(yè)“數(shù)字經(jīng)濟(jì)+工業(yè)”系列研究報(bào)告:ChatGPT大發(fā)展背景下,“數(shù)字經(jīng)濟(jì)+工業(yè)”賽道的投資策略

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