2022年全球磁传感器行业现状、竞争格局及趋势分析

2022年全球磁传感器行业现状、竞争格局及趋势分析一、磁传感器综述传感器是将现实世界的信号转化为数字世界信号的装置，是数字世界信号处理的起点。一个完整的传感器由前端的敏感元件和后端的信号调理ASIC芯片构成，由于敏感元件存在非线性或受温度影响较大等特点，需要信号调理ASIC芯片对敏感元件输出的电信号进行调理。按照工作原理，传感器主要可分为MEMS、磁、化学、温度四大类。磁传感器是利用电磁感应原理，对位置、速度、电流、通断等变量进行检测的传感器元件。按照技术类型，磁传感器可以分为霍尔、AMR、GMR、TMR等类型。其中霍尔传感器利用霍尔效应对磁场进行检测，通常由一块薄的矩形p型半导体材料（如GaAs、InSb等）组成。AMR传感器利用磁阻元件电阻随磁场变化的原理，以检测磁场方向的变化。GMR的原理基于电子自旋，利用一系列由不同磁性和非磁性材料组成的超薄层，创造出阻值随磁场方向连续变化的传感器件。TMR传感器则利用隧道磁阻效应，实现电阻随磁场方向变化的传感器件。目前汽车上应用的磁传感器大多为霍尔传感器。二、传感器行业政策梳理传感器发展借利好政策之东风扶摇直上。传感器作为我国“强基工程”的核心关键部件之一，是实现工业转型升级、提高产品质量和可靠性的重要组成部分。三、磁传感器芯片产业链从产业链来看，磁传感器芯片竞争格局十分集中，全球5家芯片供应商Allegro、TDK、Melexis、Infineon、NXP几乎垄断市场；相比较而言，全球汽车磁传感器供应商相对分散，Bosch、Delphi、Conti、Denso等众多Tier1均有相应产品系列，与具体应用的汽车电子系统为OEM统一配套。四、磁传感器行业现状分析从市场规模来看，根据Yole数据，2021年全球磁传感器市场规模约26亿美元，预计到2027年市场规模达到4455亿美元，2021--2027年CAGR为9%。从下游应用需求来看，位置传感器和速度传感器是磁传感器主要两大应用领域，2021年需求占比分别为38.2%、20.0%，两大下游领域市场空间分别为9.76亿美元、5.12亿美元。从技术份额占比来看，霍尔传感器因其技术成熟，且可以用CMOS工艺制造，是目前市场主流磁传感器技术方案。根据Yole数据，按出货量口径，预计2027年Hall传感器在全球占比达到69%，AMR/GMR/TMR占比分别为13%/5%/13%。五、磁传感器行业竞争格局从全球磁传感器行业竞争格局来看，全球磁传感器主要厂家包括Allegro、英飞凌、AKM等，以收入口径计算，前三大厂家市场份额分别为16%/15%/10%。国内玩家有纳芯微、宁波时代电气、比亚迪半导体等。AMR、GMR、TMR均基于磁阻原理，作为下一代磁传感器技术，凭借性能优势，渗透率正日益提升，主要磁传感器芯片厂商均有所布局。六、磁传感器行业未来发展趋势1、磁传感器在汽车领域有重要应用。磁传感器在传统燃油车和新能源汽车中均有广泛应用，在传统燃油车中，磁传感器可以应用于汽车传动轴，泵、阀开关检测、油门踏板位置检测、车轮速度检测等；在新能源车中，磁电流传感器可以用于新能源车主驱、OBC、DC/DC等组件的电流传感中，磁位置传感器还可以用于BMS液冷系统阀门的控制。根据相关数据测算，在新能源汽车中单车需要约15-30个磁传感器。未来随着汽车功能复杂度的提升和安全要求的提升，预期汽车磁传感器应用规模将持续增长。2、从技术路线来看，TMR传感器的性能提升十分显著，利用磁性多层膜材料的隧道磁电阻效应，与霍尔元件、AMR、GMR相比，优势突出：1）温度性能好，前端模块电镀了纳米厚度的氧化层，而不是半导体；2）电流功耗小，从霍尔的5-20mA减少到μA级别；3）敏感性很强，规模上量后成本更低，霍尔元件需要用钕铁硼等强力磁铁。TMR传感器将凭借突出的产品性能，在高要求应用场景替代霍尔传感器：替代霍尔传感器：1）角度角度、转速、位臵类传感器：包括BLDC转子位臵、方向盘转角、轮速、