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近年来，随着汽车“三化”（智能化、电动化、网络化）的发展持续扩大，汽车电子配置不断增加，如电动助力转向系统、ABS防抱死系统和电子油门踏板等，磁传感器在汽车领域的使用数量显著增加。磁传感器在汽车中主要用于测量车速、轮速、曲轴位置、凸轮轴位置等，关键应用包括ABS系统和电动汽车的电机控制。
磁传感器主要分类
车规级磁传感器，来源：多维科技官网
磁传感器芯片是指将磁场、电流、应力应变、温度、光等因素作用下引起敏感元件磁性能的变化转换成电信号。磁传感器与其他传感器相比，其主要优势包括：
无需接触测量：减少了设备的物理磨损，提高了测量精度和设备的可靠性。
环境适应性强：能够在灰尘、湿气、振动等恶劣条件下稳定工作。
成本效益：与其他类型传感器相比，磁传感器由于其长寿命和高可靠性，具有更高的性价比。
随着汽车智能化和功能安全需求的提升，这些传感器不仅提高了汽车的性能和安全性，而且由于其非接触的测量方式，减少了系统的磨损，延长了使用寿命。
磁传感器技术分类，来源：与非网研究院整理
根据其技术原理，磁传感器大致可以分为以下几种：
霍尔效应示意图，来源：赛卓电子招股书
霍尔效应传感器：利用霍尔效应测量磁场强度，广泛应用于位置、速度和电流检测。
磁阻式传感器：包括AMR、GMR和TMR技术，这些传感器根据材料的电阻值随磁场变化来检测磁场的强度。
电磁感应传感器：基于法拉第电磁感应定律，用于测量磁场的动态变化。
磁集成传感器：整合多种磁感应技术，提供更复杂的功能和更高的测量精度。
霍尔传感器以其低成本、高可靠性和宽温度范围的特性，在汽车和工业应用中占据主导地位。而磁阻传感器则因其高灵敏度和精确度，在需要高性能的应用场景中得到应用。
磁传感器功能分类，来源：与非研究院整理
各类功能的磁传感器，来源：Yole
根据不同类型功能的需求，磁传感器可分为速度传感器、位置传感器、电流传感器、电子罗盘等，其中速度传感器通过检测转动的部件产生的磁场强弱变化来测量速度和方向，主要用于汽车领域，包括凸轮轴、曲轴、变速箱和轮速（ABS防抱死制动系统）；位置传感器主要用于感应线性或旋转运动，且传感器输出电压与外部磁场的强弱通常成线性关系；开关位置传感器通过外部磁场的强弱控制输出端的导通或关断，并可以配合速度、方向检测组合成解决方案；电流传感器可以通过检测通电电流线周围产生的磁场，进而检测电流量；电子罗盘是利用地磁场来定北极的一种方法，广泛应用于航空、航天、机器人、航海、车辆自主导航等领域。
磁传感器在汽车领域的应用示例，来源：与非研究院整理
在汽车领域，磁传感器的应用非常广泛，几乎覆盖了从发动机管理系统到安全系统的各个方面,大致包括：
速度和位置检测：磁传感器用于检测车轮速度（防抱死制动系统）、曲轴和凸轮轴的位置、变速箱的齿轮位置等关键参数。位置和速度传感器常用于检测汽车各部件如曲轴、凸轮轴的位置和速度，这对于精确控制燃油注入和点火时机至关重要。利用磁传感器监测汽车的动态行为，如车轮速度和刹车力度，以帮助维持车辆稳定。
电流检测：监测汽车电系统中的电流，确保电池管理系统的效率和安全。如电动和混合动力汽车中电机和电池管理系统的关键组成部分。
导航定位：利用地磁场进行定位，应用于汽车导航系统。
汽车技术的进步导致磁性速度传感器在汽车应用中得到广泛应用。除了霍尔效应轮速传感器外，自动变速器速度传感器和磁性曲轴速度传感器还监测发动机曲轴的转速。发动机管理系统使用这些数据来控制基本的发动机部件，例如燃油的点火和流量。同样，凸轮轴速度传感器调节发动机活塞和气门之间的关系，这对于向发动机喷射燃油和释放废气至关重要。
磁传感器国产化率不足10%
全球磁传感器市场正处于快速发展阶段，尤其是在汽车电子领域中的应用推动市场规模的持续增长。中国作为重要的市场参与者，其在全球磁传感器市场中的角色预计将更加显著，国内厂商的市场份额和技术水平有望在未来几年得到显著提升。
2016年-2027年磁传感器市场规模（亿美元），来源：Yole
2021年-2027年磁传感器应用领域市场规模（亿美元），来源：Yole
在全球磁传感器市场中，持续的技术进步与应用领域的扩展是主导市场增长的重要因素。根据市场研究机构Yole的数据，全球磁传感器市场规模在2016年为16.40亿美元，2021年增至26亿美元，预计到2027年将进一步增长至45亿美元，展现出约9.61%的年复合增长率（CAGR）。这一增长主要得益于汽车电子、工业自动化以及消费电子产品的不断发展。
全球汽车磁传感器市场规模，来源：ICV Tank
传统燃油车与新能源汽车磁传感器用量及价值量对比，来源：ICV Tank
在汽车领域，磁传感器的应用尤为重要，特别是在新能源汽车的发展推动下。据ICVTank数据，传统燃油车大约使用30个磁传感器，而在混合动力或纯电动汽车中，这一数字可增至50个。随着汽车向电气化、智能化和网联化的趋势发展，磁传感器的使用不仅数量增多，其单车价值量也由120元增至约250元，显著提升。这一变化主要由于新能源汽车对于高精度和高可靠性传感器的需求增加，尤其是在电机控制、电池管理和驾驶辅助系统中的广泛应用。
2022年我国磁传感器行业竞争格局，来源：上海市集成电路行业协会
此外，中国市场在全球磁传感器产业中占据了重要位置。据上海市集成电路行业协会数据，2022年我国磁传感器行业前五大厂商为Allegro、Infineon、AKM、TDK和Melexis，市场份额分别为16%、15%、10%、9%和9%。前五大国内厂商为矽睿科技、灿瑞科技、美新半导体、赛卓电子和多维科技，市占率分别为5%、4%、4%、4%和3%。随国内厂商技术发展及产品导入，国产厂商市占率稳步提升，2022年已至27%，未来若国内厂商技术水平提高，我国磁传感器国产化率有望持续提升。
国内市场的发展同时也面临着挑战，国产厂商在全球市场中的份额相对较小。例如，2022年中国磁传感器芯片市场中，国内厂商市场占有率不足10%。然而，随着技术的进步和市场的本土化需求增加，预计国产磁传感器的份额将逐步提升。
霍尔传感器作为市场的主流产品，其市场规模在2022年已达到45.4亿元，预计在2027年将增至87.9亿元，CAGR达到14.1%。根据Yole的数据，霍尔效应传感器在磁传感器市场中的份额达到了67%。这种传感器在汽车、消费电子和工业领域有着广泛的应用，如汽车中的位置和速度检测、智能手机的翻盖检测以及工业设备的运动控制等。随着市场对于更小尺寸、更低功耗和更高精度的传感器需求增加，霍尔传感器技术持续得到优化和创新。
磁传感器技术趋势，来源：与非研究院整理
近年来，磁传感器技术正迅速朝向高集成度、低功耗和微型化方向发展。可编程霍尔传感器、智能霍尔传感器和微型霍尔传感器的开发应对了更为严苛的应用需求。磁传感器芯片的主要技术趋势包括集成化和智能化，将敏感元件、信号处理电路和微处理器组合封装，有效节约体积并降低成本；3D三维化技术能在各种环境下准确测量位置；高灵敏度则满足了对微弱磁场探测的需求。
磁传感器国产玩家盘点
根据与非研究整理，目前全球磁传感器芯片主流玩家包括Allegro、英飞凌、AKM、Melexis、TDK等海外厂商，尤其是在车规磁传感器领域，海外头部玩家占据了市场的主要份额。纳芯微、灿瑞科技、赛卓电子、矽睿科技、艾为电子、芯进电子、美新半导体、多维科技等国内厂商亦在积极布局。
部分国产磁传感器玩家，来源：与非研究院整理
其中值得重点介绍的包括：
赛卓电子
赛卓电子科技（上海）股份有限公司，成立于2011年，是一家位于上海的业界领先的传感器芯片供应商。公司专注于磁性位置传感器芯片的研发和销售，为汽车电子、工业控制和交通工具等市场提供基于位置传感器芯片的解决方案。产品线包括速度传感器芯片、位置传感器芯片和电流传感器芯片，广泛应用于汽车动力及传动系统、底盘及安全系统等，具备高度的可靠性和安全性。
在技术创新方面，赛卓电子不断开发和改进其磁性齿轮IC，包括自适应和差分式两大类速度检测以及速度带方向检测功能。这些传感器芯片可以提供两线电流型输出接口或三线电压型输出接口，并已通过AEC-Q100车规认证，确保了其在极端环境下的稳定性和高性能。
赛卓电子的市场竞争力源自于其产品的核心性能指标，在多个参数上与国际大厂如Infineon、Allegro等基本相当，甚至在部分指标上有所超越。例如，其高速磁编码器芯片在精度、工作电压范围、磁场范围、ESD等级等方面均显示出较高的性能。
赛卓电子的磁传感器产品已被广泛认证和采用，包括比亚迪、上汽集团、长安汽车等国内知名汽车制造商，其产品已实现批量装车。此外，赛卓电子也在工业控制领域提供创新的解决方案，如位置开关、流量、角度和位移等新型传感器芯片，进一步拓宽了其市场应用。
随着汽车电子业务的持续增长和国内汽车半导体市场的快速发展，赛卓电子正在推动磁传感器国产替代进程，不断提升产品的技术水平和市场竞争力，努力成为车规级磁传感器芯片领域的领军企业。
灿瑞科技
除了赛卓电子，还有灿瑞科技和纳芯微都是在磁传感器市场表现活跃的企业，各自拥有独特的技术优势和业务布局。
其中灿瑞科技自成立以来，专注于磁传感器技术的深耕和产品线的不断扩展。该公司采用“Fabless+封装测试”的经营模式，成功拓宽了产品类别和应用领域。灿瑞科技目前已经发展出磁传感器、电源管理芯片、电机驱动和光传感器芯片等四大产品线，并具备全流程的集成电路封装测试能力。其产品广泛应用于智能家居、智能手机、计算机、可穿戴设备、工业控制和汽车电子等多个领域。灿瑞科技的客户群涵盖格力、美的、JBL、漫步者、海康威视、小米、传音、华为和三星等众多知名品牌。
灿瑞科技的磁场传感器业务在国内领先，公司凭借其技术优势，如OCH19605车规电流磁传感器，在全温度范围内可实现1%至2.5%的精度，响应时间仅1.6μs，频带宽度可达250kHz，表现出高精度、高抗干扰性、快速响应和低成本的特点。这使得灿瑞科技在国内磁传感器国产化进程中具有较强的竞争力。
纳芯微
纳芯微是专注于高性能、高可靠性的模拟和混合信号芯片的公司，其中包括磁传感器。公司推出了多款适用于汽车电子的磁性传感器，如用于汽车主驱电机电流检测的磁线性电流传感器，以及车规级磁开关和磁轮速传感器。纳芯微的磁电流传感器主要用于汽车三电系统，特别是OBC和DCDC，其产品如NSM2020和NSM203x系列霍尔电流传感器提供高精度、快速响应和优越的温度补偿性能。
纳芯微的产品设计注重创新和市场需求的紧密结合，公司磁电流传感器自2022年开始量产。这些产品已被广泛应用于光伏市场，并计划在2024年进一步扩展至汽车三电系统。此外，公司还在持续开发新一代的超低功耗磁开关产品，旨在提供更高精度的数字位置解决方案。
纳芯微在磁传感器的研发和生产方面取得显著进展，成功推动了新产品的市场化，如基于TMR（隧道磁阻）技术的超低功耗磁开关产品。这些产品不仅满足了工业电控和光伏逆变器的需求，也逐渐进入了电动汽车市场，对上游的高性能磁传感器需求日益增长。
总结
根据上海市集成电路行业协会数据，2022年我国磁传感器国产化率约为27%，而汽车磁传感器的国产化率不足10%。中国磁传感器市场的现状显示，尽管国产化率有所提高，但高端磁传感器市场仍然被国外品牌主导。在与国外成熟厂商的竞争中，本土品牌与英飞凌、NXP和Allegro等比仍存在不少差距。国外厂商通常采用IDM模式，与欧洲的大型晶圆厂商进行深度工艺开发和定制。相比之下，国内厂商大多采用Fabless模式，与国内晶圆厂合作，在封装和设计方面还有较大差距。
尽管技术上与国际巨头存在差距，但国产厂商正在奋起直追，加快改善设计与封装技术。在近日举行的深圳国际传感器展与应用技术展上，赛卓电子产品事业部负责人李振超参加了由四方维和传感器与物联网产业联盟共同发起的官方直播间。据李总介绍，目前赛卓电子与国内顶尖的封装企业合作，共同开发了新型封装框架和塑封体，以提高芯片的可靠性。这种深度合作从2016年开始，一直持续到现在，尤其在2019年至2020年全球芯片短缺的大背景下，赛卓电子凭借先前的技术积累和生产准备，确保了产品的供货稳定。同时在高级驾驶辅助系统（ADAS）和自动驾驶技术领域，赛卓电子的磁传感器与国外竞品的技术差距已经缩短到了2到3年内，随着中国汽车市场的快速发展，赛卓电子有望进一步缩短差距。
总的来看，对于国产磁传感器厂商挑战和机遇并存，未来只要逐渐补齐制造和封测的短板，汽车级磁传感器市场大有可为。
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