传感器行业深度研究五大维度详解智能传感器行业的发展情况

传感器行业深度研究：五大维度详解智能传感器行业的发展情况1.写在前面：传感器市场增长明显，智能传感器未来发展空间较大根据国家标准GB/T7665-2005的定义，传感器是指能感受被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装臵，通常由敏感元件和转换元件组成。传感器作为连接物理世界和数字世界的桥梁，一般包含传感单元、计算单元和接口单元。传感单元负责信号采集；计算单元则根据嵌入式软件算法，对传感单元输入的电信号进行处理，以输出具有物理意义的测量信息；最后通过接口单元与其他装臵进行通信。根据具体应用场景的不同需要，传感器还可集成其他零部件，不断延伸传统传感器的功能。传感器技术与通信技术、计算机技术并称现代信息产业的三大支柱，是当代科学技术发展的重要标志之一。21世纪以来，传感器逐渐由传统型向智能型方向发展，传感器市场也日益繁荣。根据赛迪顾问数据，2020年，全球传感器市场规模达到1606.3亿美元，智能传感器市场规模达到358.1亿美元，占总体规模的22.3%。据赛迪顾问数据，2016年至2019年间，我国传感器市场规模不断增长，2019年中国传感器市场规模达到2188.8亿元，同比增长12.7%，2020年中国传感器市场规模将突破2500亿元，2021年将增至2951.8亿元，增速达到17.6%。据赛迪顾问数据，在2020年全球智能传感器产业结构中，美国智能传感器产值占比最高，达到43.3%，欧洲次之，占比29.7%，欧美成为全球智能传感器主要生产基地，占比超过70%，而亚太地区（如中国、印度等）仍将保持较快的增速。传感器行业未来的发展前景广阔，目前市场上没有专门针对传感器行业公司发展情况的研究报告。我们梳理了业内8家代表性公司（保隆科技、四方光电、汉威科技、森霸传感、敏芯股份、苏奥传感、睿创微纳、奥迪威），聚焦各公司的产品形态、下游市场、商业模式、研发方向以及财务状况五个方面，对国内传感器行业公司的发展状况及各自特色进行深度分析。2.产品端：公司产品大多分布各自细分领域，综合性厂商较少传感器产品种类繁多，可以根据不同的分类标准，如被测量、技术原理、敏感材料、应用领域、使用目的等进行分类。例如，根据传感器感知外界信息所依据的基本效应可将传感器分为物理传感器、化学传感器和生物传感器；根据测量的用途不同可将传感器分为温度传感器、压力传感器、流量传感器、气体传感器、光学传感器、惯性传感器等。据前瞻产业研究院数据，截至2018年，全球传感器市场中规模最大的三类传感器是流量传感器、压力传感器、温度传感器，分别占据全球传感器市场的21%、19%和14%。从各公司产品矩阵看，汉威科技涉足的传感器产品种类最多、范围最广，其他公司的产品大多集中于各自细分领域。具体来看，汉威科技和四方光电都是以气体传感器产品为公司主要传感器产品的公司，汉威科技还同时生产多种其他类型传感器；敏芯股份专注于MEMS传感器的研发与生产，主要产品包括MEMS麦克风、MEMS压力传感器、MEMS惯性传感器等；保隆科技和苏奥传感均为主要从事车用传感器研发与生产的公司，其中保隆科技主要生产车用压力传感器、光雨量传感器及速度位移类传感器等，苏奥传感则主营油位传感器及配件、水位传感器、全量程压力传感器等各类传感器；奥迪威的主要产品包括测距传感器、流量传感器、压触传感器等各类传感器，在超声波传感器领域技术较为先进；睿创微纳是专业从事非制冷红外热成像与MEMS传感技术开发的半导体集成电路芯片企业；森霸传感则聚焦于光学传感器领域，其主要产品包括可见光传感器和热释电红外传感器等。2.1.流量传感器：奥迪威深耕超声波流量传感器领域，2021H1营收达2153万元流量传感器用于监测流速，是流量仪表的重要装臵之一。根据结构型式，流量传感器可分为叶片（翼板）式、量芯式、热线式、热膜式、卡门涡旋式等几种。随着技术发展，也出现了超声流量传感器、电磁流量传感器和水流量传感器等新型流量传感器。流量传感器常应用在钢铁、冶金、石化、煤化、造纸、食品、市政工程、能源及水资源管理、污水排放等领域。由于应用广泛且需求量大，2016-2019年全球流量传感器市场规模保持增长，至2019年市场规模增至291亿美元，2020年市场规模有所下降至283亿美元。目前国内流量传感器的主要厂商包括奥迪威。从产品角度来说，奥迪威的流量传感器产品主要利用超声波技术对液体或气体的流量进行计量，自2012年进入市场，主要应用于智能水表和热表等领域。由于国内智能水表的起步较晚，公司超声波流量传感器及模组的主要客户为欧洲和美洲客户，目前奥迪威已进入国际主流品牌智能水表和气表厂商的供应链，成为丹麦肯斯塔、美国耐普、德国恩乐曼等多个国际表计品牌的器件及部件提供商。从营收角度来看，2018年度至2020年度奥迪威流量传感器系列产品收入持续上升。2020年奥迪威流量传感器收入为3630.72万元，2021年上半年收入则达到2153.32万元。2.2.压力传感器：苏奥传感深耕车用传感领域，敏芯股份专注MEMS传感技术压力传感器是能感受压力信号，并能按照一定的规律将压力信号转换成可用的输出的电信号的器件或装臵，是全球最为常用的一种传感器，其广泛应用于各种工业自控环境，涉及水利水电、铁路交通、智能建筑、生产自控、航空航天、军工、石化、油井、电力、船舶、机床、管道等众多领域。根据工艺和工作原理不同，压力传感器可以分为MEMS压力传感器、陶瓷压力传感器、溅射薄膜压力传感器、微熔压力传感器、传统应变片压力传感器、蓝宝石压力传感器、压电压力传感器、光纤压力传感器和谐振压力传感器。目前生产压力传感器类产品的公司包括苏奥传感和敏芯股份。从产品细分类型来看，苏奥传感主要从事车用压力传感器的研发与生产，而敏芯股份则专注于MEMS压力传感器产品，下游行业包括汽车电子、消费电子、智慧医疗等领域。苏奥传感的汽车传感器及配件产品丰富，其中用于国六阶段的燃油蒸发排放系统压力检测传感器已经量产，在多家主机厂多个车型广泛使用。目前公司已经完成全系列车压力传感器产品开发（含传统燃油车，新能源车），为发动机进气/排气系统压力检测，空调/热管理系统压力和温度检测，汽车燃油蒸发排放系统压力检测，内燃机顺滑系统，供油系统和变速箱系统的压力检测，以及车用碰撞保护安全系统的压力检测，新能源汽车电池包热失控检测提供完整的压力及温度传感器解决方案。产品压力测量能力覆盖（00-20Mpa）检测范围，精度达到0.5%-2%，涵盖30余款传感器型号。敏芯股份的敏芯微MEMS压力传感器基于美国专利发明SENSA工艺的芯片设计，相比于传统工艺传感器，具有体积小、重量轻、一致性好、稳定可靠、成本低等优点，此项技术代表了全球微硅传感器MEMS制成工艺的技术潮流与前沿水准。迄今为止，只有德国、意大利与美国的少数知名半导体企业掌握了类似技术。该项技术已经在中国大陆与美国申请了专利，并且成功获得了授权。另一方面，敏芯微依托自身成熟的MEMS产业链,完成了从5kPA到5MPA的压力芯片布局，数字胎压计芯片\血压计传感器\汽车MAP\汽车碳罐油气压力成品等均已经大批稳定供货，产品广泛地应用于消费电子、医疗、汽车、工业控制等众多领域。敏芯股份的MEMS压力传感器产品的可以分为MSP-A型号、MSP-B型号和其他型号，能够覆盖包括汽车电子、消费电子、智慧医疗、工控领域等下游领域。MSP-A型号压力传感器主要用于电子血压计，随着国产品牌血压计市场认可度的提高，公司前期导入的国产血压计终端客户销量增长，使得MSP-A型号压力传感器销量增长。MSP-B型号主要为压力芯片，主要应用于胎压计、高度计，高度计能够应用于无人机、可穿戴设备、智能手机、平板电脑等产品，压力芯片销售规模较为稳定。其他型号压力传感器主要应用于汽车工控及其他领域，随着公司进一步开拓上述领域客户，该部分压力传感器销售规模整体呈增长趋势。2.3.温度传感器：热电偶、电阻温度检测器（RTD）、热敏电阻和IC温度传感器温度传感器是指能够感受温度并转换成可输出信号的传感器，是温度测量仪表的核心部件，种类繁多。按照测量方式分类，可以分为接触式温度传感器和非接触式温度传感器；按照传感器材料及电子元件特性分为热电阻和热电偶两类。生活中较为常见的四大温度传感器类型有：热电偶、电阻温度检测器（RTD）、热敏电阻和IC温度传感器。温度传感器的发展大致经历了以下三个阶段：传统的分立式温度传感器(含敏感元件)、模拟集成温度传感器、智能温度传感器。目前国际上新型温度传感器正从模拟式向数字式、由集成化向智能化、网络化的方向发展。近年来，全球温度传感器市场维持逐年增长趋势，除2012年受OEM市场严重萎缩以及项目型市场投资放缓的双重影响，全球温度传感器市场规模同比增长仅为4%以外，其他年份均保持快速增长，2017年已达到273.70亿美元，预计2018年全球市场规模将达到288.26亿美元。（前瞻产业研究院）2.4.光学传感器：森霸传感主营可见光及热释电红外传感器，睿创微纳专注红外探测光学智能传感器按照感测波段的不同分为可见光传感器、红外光传感器和紫外光传感器等，其中可见光图像传感器占据了最大的市场份额。1）可见光传感器可见光传感器是将光作为探测对象，利用光电效应将光能量的变化转换为电信号输出的器件，主要包括化合物可见光传感器、硅PN结型可见光传感器和硅阵列型可见光传感器（即图像传感器）。其中化合物可见光传感器和硅PN结型可见光传感器主要用于手机、电脑、仪表盘等显示设备的光线感知和自动调节，国内制造技术已较为成熟，年需求量在数亿只左右。图像传感器是将光信号转化为电信号的装臵，是摄像头中十分重要的部件，一般可以分为CCD（电荷耦合器件）和CMOS（互补金属氧化物半导体）两大类。其中，CCD图像传感器具备成像质量高、灵敏度高、噪声低、动态范围大的优势，但由于成本较高、功耗大且读取速度较慢，主要用于航空航天、天文观测、扫描仪等成像质量需求较高的领域，主要生产单位为相关科研院所；而CMOS图像传感器则由于具有集成度高、标准化程度高、功耗低、成本低、体积小、图像信息可随机读取等一系列优点，市场份额占比逐年提升。CMOS图像传感器是模拟