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行業新聞

2020年緊抓10大傳感器風口,開啟傳感器掘金時代

2020-01-14

  2020年伊始,傳感器行業也邁向新的發展階段。從2019年的發展現狀來看,接下來,MEMS傳感器、CMOS圖像傳感器、激光雷達和TWS耳機等將會是2020年傳感器行業的主旋律。
  1、MEMS傳感器
  在物聯網、智能汽車、工業4.0等新興產業迅速風靡全球的2019年,我國傳感器市場仍處于小規模,無大品牌,很大程度上依賴進口等窘境,傳感器儼然已經成為了“卡脖子”技術。這是我們的短板同時也是機遇。
  根據2019年11月和12月的不完全統計數據來看,國內資本對這些發展中的傳感器企業較為關注,特別是擁有自主研發的核心技術、領域相對較為垂直的企業,例如鈦深科技的壓力傳感器、佰為深科技的微型光纖傳感器等。
  同時,值得注意的是,在這些被投的企業中,MEMS傳感器廠商居多。

2020年緊抓10大傳感器風口,開啟傳感器掘金時代

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  2、CMOS圖像傳感器
  隨著智能手機不斷升級相機模組的數量和功能,以及IoT、AI、ADAS等新技術的帶動,CMOS圖像傳感器需求持續上揚。
  智能手機的需求升級,成為推動CMOS需求上升的主要客觀因素。增加鏡頭有助于手機廠商在銷售策略上與競爭產品拉出差距。廠商對相機模組的搭載,尤其是采用200萬到500萬低像素的功能鏡頭來增加產品的鏡頭數量更加積極。
  在2019年,三攝/四攝手機的比例攀升了許多,中低端手機也通過多顆低像素鏡頭的搭載成為雙攝或三攝手機,加上部分旗艦機嘗試搭載超高像素的相機模組,導致智能手機市場對于CMOS的需求攀升。
  另外,IoT、安防和汽車智能化等也是拉動CMOS需求的重要原因。過去汽車中的攝像頭一般都是高檔細分市場的專屬,現在,普通車輛都已經配備了1~3個攝像頭。據行業預測,到2025年,每輛車將安裝約7~10個攝像頭!
  目前CMOS感測器的主要供應商有日本Sony、南韓三星電子和被中國廠商收購的豪威科技等企業。其中,老大索尼控制著半數以上智能機圖像傳感器市場,索尼此前還表示,計劃在截至2021年3月的三年內向圖形傳感器業務投資6000億日元(約合54億美元)。
  3、激光雷達
  在自動駕駛行業熱度不小的背景下,不止2020年,往后幾年,激光雷達依舊是傳感器重點風口之一。
  據悉,預計到2021年,自動駕駛汽車的總量將達到44000輛。與此同時,激光雷達市場因此受益,預計將從2018年的13億美元增長到2024年的60億美元。其中,汽車應用占據激光雷達市場的70%份額。

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  盡管特斯拉等方認為攝像頭(機器視覺)才是自動駕駛的主流,但是兩者結合,對于安全要求極高的自動駕駛來說,自然更好。
  自動駕駛汽車使用多個激光雷達來映射車輛周圍環境。采用激光雷達似乎是提高汽車安全系統可靠性和冗余度的必要條件,也是實現更高等級自動駕駛的先決條件。
  自2016年以來,對激光雷達技術的大規模投資連綿不斷,已經超過10億美元。這表明業界對激光雷達及自動駕駛功能產生了極大的興趣。
  按照光束操縱方式分類,MEMS激光雷達吸引了大多數投資,其次是光學相控陣(盡管2016年之后該技術獲得的投資大幅下降,但是仍然排名第二)。現在,MEMS和Flash技術似乎更受到激光雷達制造商的青睞。這兩項技術前景廣闊,應該迅速推向市場:寶馬將于2021年推出集成MEMS激光雷達的自動駕駛汽車;大陸集團(Continental)正在推動Flash激光雷達進入汽車。
  4、智能輪胎
  輪胎作為汽車必不可少的組成部分,隨著智能網聯技術的發展也迎來了新的機遇。而智能制造作為國家2025計劃的一個主攻方向,輪胎的智能化也正在掀起整個輪胎行業的變革。
  其實,智能輪胎的概念早已有之,早期受限于技術大多數只停留在理論層面。但近些年,隨著智能網聯技術應用的不斷成熟,智能輪胎也開始逐漸落地,智能網聯的下一個風口已現。
  所謂智能輪胎,通俗來講就是將傳感器和芯片植入輪胎中,通過對輪胎生產到使用進行全程監測,不僅能實現對輪胎整個生命周期的跟蹤和質量保障,對于輪胎廠家而言也能降低輪胎制造和改進成本,提升包含設計、生產、銷售以及服務的工作效率。而目前已經廣泛應用的胎壓監測功能,其實就是智能輪胎最基本的功能應用。除了胎壓監測以外,智能輪胎還包含了胎溫監測、輪胎摩擦監測、爆胎預警與控制、輪胎狀態自動調節等眾多組成部分。
  國內輪胎制造行業相比海外,在技術上一直處于相對落后的狀態。但隨著技術壁壘的不斷打破,智能網聯技術以及5G技術的逐漸成熟和落地。智能網聯技術與輪胎相結合打造出的智能輪胎,會成為國內輪胎廠商縮短差距重要的突破口。
  5、射頻功率放大器(PA)和GaN器件等5G設備
  隨著5G的逐漸成熟和落地,智能移動終端、基站端及IOT設備射頻PA將穩健增長。射頻功率放大器(PA)作為射頻前端發射通路的主要器件,通常用于實現發射通道的射頻信號放大。而GaN器件則以高性能特點目前廣泛應用于基站、雷達、電子戰等軍工領域。在5G時代需求下,他們將迎來爆發式增長。
  5G將推動PA量價齊升。功率放大器(PA)是一部手機最關鍵的器件之一,它直接決定了手機無線通信的距離、信號質量,甚至待機時間,是整個射頻系統中除基帶外最重要的部分。
  在量方面,4G時代,智能手機一般采取1發射2接收架構,預測5G時代,智能手機將采用2發射4接收方案,未來有望演進為8接收方案;在價方面,4G多模多頻手機所需的PA芯片為5-7顆,預測5G手機內的PA芯片將達到16顆之多,價值量超過7.5美元。
  而隨著5G基站PA市場的數倍增長,高頻GaN也將大有可為。
  4G基站對應的射頻PA需求量為12個,5G基站對應的PA需求量高達192個。高頻應用領域,5G基站GaN射頻PA將成為主流技術,逐漸侵占傳統LDMOS的市場,GaAs器件份額變化不大。
  MIMOPA年復合增長率將達到135%,射頻前端模塊的年復合增長率將達到119%。
  還有在窄帶物聯網PA領域,IOT設備射頻前端迎來發展新機遇,超寬帶、低電壓、極端溫度和低成本是重點要考慮的方向。
  6、TWS耳機
  2019年,TWS行業翻倍增長。由于藍牙5.0標準具備更快更遠的傳輸能力,TWS產品大受歡迎,TWS耳機市場用戶量大幅增長。市場調查機構CounterpointResearch表示,預計今年全球TWS出貨量將達1.2億臺,年增長率超過160%,并且預計2020年全球TWS出貨量將達2.4億臺,繼續保持翻倍增長。
  更有機構預測,以蘋果AirPods為首的TWS耳機市場未來5年出貨量將突破10億只,這個新興的無線充市場體量僅次于手機,位居第二。
  龐大的需求量刺激無線充接收市場,無線充行業很快將迎來新一輪的增長節點。
  據充電頭網不完全統計,截止2019年11月,已有19家熱門品牌推出了24款搭載無線充電的TWS耳機,包括:Anker、蘋果、阿思翠、用維、B&O、大康、海威特、榮耀、華為、小鳥音響、脈歌、魅族、魔浪、QCY、Rowkin、三星、山靈、沁音、1MORE萬魔等。當然這還只是熱門品牌,市面支持無線充的TWS耳機真實數量遠超這一數字。
  TWS耳機不僅搭載無線充電功能,而且還標配無線充電盒,未來,小功率無線充電RX接收芯片方案市場即將迎來爆發。
  據國內知名傳感器企業歌爾股份2019年三季報顯示,三季度單季營收同比增長50.38%,歸母凈利潤同比增長12.13。三季度業績高增長主要源于兩點,一是TWS和只能穿戴產品業務增長帶動收入高增長;二是TWS耳機良率持續提升帶動整體盈利能力提升。即TWS耳機是近期歌爾營收增長的重大功臣。另外,中銀國際證券預計TWS產品的強勁需求將奠定歌爾未來兩年的業績增長基礎。
  7、智能可穿戴
  智能可穿戴設備的核心技術,如人機交互體驗、智能傳感技術、柔性電子技術等,都離不開傳感技術的發展。而得益于可穿戴設備種類的增加、產品技術的漸趨成熟、用戶體驗的提升和價格的下降等多重因素,近年來可穿戴設備概念持續火熱。2018年,全球可穿戴設備出貨量達到1.72億臺,同比增長27.5%;其中,中國可穿戴設備出貨量為7320萬臺,同比增長28.5%,市場規模龐大。

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  目前,智能定位、移動支付等技術已經廣泛出現在可穿戴設備中,但可穿戴設備后續的技術發展,也是用戶一直在關注的。而產品便捷性和功能性成為決定消費的主要因素,用戶需求對可穿戴設備的發展提出了更高的要求。根據調查,用戶關注的功能按重要性排列,依次包括:GPS跟蹤、時間顯示、設備找尋、感應充電、智能提醒、提醒來電、提醒鬧鐘、卡路里燃燒計算、睡眠監測、血壓測量、計步器、疾病檢測等方面。未來可穿戴傳感器可向這些方面發展。
  8、3D掃描儀
  三維掃描儀(3Dscanner)3D掃描儀能對物體進行高速高密度測量,輸出三維點云(PointCloud)供進一步后處理用。應用場景非常廣泛,可應用于工業設計、瑕疵檢測、地貌測量、生物信息、電影制片、游戲創作素材等領域。
  據QYR調查結果顯示,2018年全球三維掃描儀市場總值達到了113億元,預計2025年可以增長到178.6億元,年復合增長率(CAGR)為0.06。在全球范圍內,預計亞太地區預計復合年增長率高。亞太地區是三維激光掃描儀的潛在市場,因為該地區包括中國和印度等發展中經濟體,這些國家在3D掃描應用方面具有巨大的潛力。
  如今商用的3D掃描儀已經出現,但價格高達數千美元。市場需求大,但價格高昂,意味著隨著技術的發展,成本的下降,未來3D掃描儀的市場,尤其是消費級市場將會進一步打開。
  目前三維掃描儀廠商Hexagon,TrimbleNavigation和FaroTechnologies占有很高的市場產值份額(37.32%),是全球知名的三維掃描儀供應商。
  9、智慧城市
  自從“十三五”規劃發布后,智慧城市及物聯網的建設計劃再次將傳感器推上了風口浪尖。綜合當下局勢,不論是中國,還是全世界,建設智慧小區已然成為不可逆轉的趨勢。
  智慧城市的基本要求是城市當中物物相連,每一個需要識別和管理的物體上,都需要安裝與之對應的傳感器。因此,傳感器的升級換代成為智慧城市能否快速發展的關鍵。
  傳感器作為智慧城市的“橋梁”,未來也必然會迎來產業大爆發。
  據預測,再過十年,全球智慧城市接入的傳感器終端將達到400億個。毫無疑問,智慧城市將成為傳感器行業的又一個千億級市場。在智能電網、智能交通、智能安防等城市生活各個領域,相關智慧城市的實質性建設與試點規劃工作已經在逐步展開。
  10、智慧零售
  近年來,隨著移動支付、人工智能、數字化供應等科技的融入,國內的無人超市、無人貨架等新零售業態相繼出現,智慧零售時代來臨。
  在智慧零售里,大量使用圖像識別傳感器、數據識別傳感器、條形碼、RFID等采集數據的設備,連接成強大的智能傳感器網絡。再結合5G、云計算、大數據、AI等技術開發出更多智慧零售的應用,深度運用到“消費者服務、商品運營、場景體驗、門店管理”之中,提高零售產業的運營效率,進一步深化全場景零售,打造零售新生態。
  未來智慧零售前景十分廣闊。據相關數據預測,到2035年人工智能可以給批發零售業帶來超2萬億美元的額外增長,即額外增長36%,人工智能的崛起也將加速零售業智能化轉型。


(WENZHANGLAIYUAN:YIBIAOWANG)


TAGS : 傳感器

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