2022年中国汽车传感器行业研究报告-2023.03

2022年中国汽车传感器行业研究报告——产品附加值高，掘金汽车电子新蓝海概览标签：汽车传感器、汽车、电子元件、传感器、激光雷达、超声波雷达、车载摄像头、图像传感器、CMOS、毫米波雷达、车身感知传感器、环境感知传感器、压力传感器、位置传感器、MEMS、汽车零部件、无人驾驶、博世、英飞凌、迈来芯、恩智浦、歌尔股份行行查简介来源：行行查研究中心整理©2022

HangHangCha名词解释（1/2）传感器：传感器是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。通常是由敏感元件、转换原件、信号调节与转换电路等其他辅助元件组成。汽车传感器：车用传感器是汽车计算机系统的输入装置，它把汽车运行中各种工况信息，如车速、各种介质的温度、发动机运转工况等，转化成电信号输给计算机，以便发动机处于最佳工作状态。压力传感器：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置。通常由压力敏感元件和信号处理单元组成。位置传感器：位置传感器是用来测量机器人自身位置的传感器。位置传感器可分为两种，接触式传感器和接近式传感器。惯性传感器：惯性传感器是一种传感器，主要是检测和测量加速度、倾斜、冲击、振动、旋转和多自由度（DoF）运动，是解决导航、定向和运动载体控制的重要部件。空气流量传感器：空气流量传感器，也称空气流量计，是电喷发动机的重要传感器之一。它将吸入的空气流量转换成电信号送至电控单元（ECU），作为决定喷油的基本信号之一，是测定吸入发动机的空气流量的传感器。气体传感器：气体传感器是一种将某种气体体积分数转化成对应电信号的转换器。探测头通过气体传感器对气体样品进行调理，通常包括滤除杂质和干扰气体、干燥或制冷处理仪表显示部分。激光雷达：激光雷达是以发射激光束探测目标的位置、速度等特征量的雷达系统。其工作原理是向目标发射探测信号（激光束），然后将接收到的从目标反射回来的信号（目标回波）与发射信号进行比较，作适当处理后，就可获得目标的有关信息，如目标距离、方位、高度、速度、姿态、甚至形状等参数，从而对飞机、导弹等目标进行探测、跟踪和识别。来源：行行查研究中心整理©2022

HangHangCha名词解释（2/2）毫米波雷达：毫米波雷达是工作在毫米波波段（millimeter

wave）探测的雷达。通常毫米波是指30～300GHz频域（波长为1～10mm）的电磁波。毫米波的波长介于微波和厘米波之间，因此毫米波雷达兼有微波雷达和光电雷达的一些优点。MEMS传感器：MEMS传感器即微机电系统，是在微电子技术基础上发展起来的多学科交叉的前沿研究领域。MEMS传感器是采用微电子和微机械加工技术制造出来的新型传感器。与传统的传感器相比，它具有体积小、重量轻、成本低、功耗低、可靠性高、适于批量化生产、易于集成和实现智能化的特点。图像传感器：图像传感器是利用光电器件的光电转换功能将感光面上的光像转换为与光像成相应比例关系的电信号。与光敏二极管，光敏三极管等“点”光源的光敏元件相比，图像传感器是将其受光面上的光像，分成许多小单元，将其转换成可用的电信号的一种功能器件。CMOS：CMOS（Complementary

MetalOxideSemiconductor），即互补金属氧化物半导体。它是指制造大规模集成电路芯片用的一种技术或用这种技术制造出来的芯片，是电脑主板上的一块可读写的RAM芯片。霍尔原理：1879年被美国物理学家霍尔发现，当电流通过一个位于磁场中的导体的时候，导体中会产生一个与电流方向及磁场方向均垂直的电势差。且电势差的大小与磁感应强度的垂直分量及电流的大小成正比。在半导体中，霍尔效应更加明显。来源：行行查研究中心整理©2022

HangHangCha中国汽车传感器行业市场概述——基本概念与分类（1/2）传感器的定义传感器

是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。通常是由

敏感元件、转换原件、信号调节

与

转换电路

等其他辅助元件组成。敏感元件接受被测量并输出与被测量成确定关系的其他量，转换元件把来自敏感元件的其他量转换成适合传输、测量的电信号，适合输出、测量的电信号通过信号调节与转换电路被转换为可显示、记录、处理和控制的有用电信号，最后有用电信号被传递至其他装置并进行通信。传感器的组成传感器分类检测原理物理量传感器有源传感器化学量传感器生物量传感器敏感元件：直接感受被测量，并输出与被测量成确定关系的某一物理量的元件。转换元件：传感器核心元件，以敏感元件的输出为输入，把感知的非电量转换为电信号输出。转换元件本身可以作为独立传感器使用，叫做元件传感器。变换电路：把传感元件输出的电信号转换成便于处理、控制、记录和显示的有用电信号所涉及的有关电路。能量传递方式无源传感器力敏传感器光敏传感器热敏传感器气体传感器离散传感器磁敏传感器温度传感器电量传感器传检测参数工业基础传感器辅助电源：转换元件和变换电路一般还需要辅助电源供电。感器分类传感器的基本构成离子敏传感器敏感元件工作机理制造材料应用场景结构型传感器半导体传感器物世型传感器光纤传感器复合型传感器压电敏传感器辅助电源转换元件变换元件特种材料传感器消费类传感器民生传感器农业传感器军用传感器工业传感器特种传感器显示器记录仪数据处理器资料来源：行行查研究中心资料来源：行行查研究中心来源：行行查研究中心整理©2022

HangHangCha中国汽车传感器行业市场概述——基本概念与分类（2/2）汽车传感器是把非电信号转换成电信号并向汽车传递各种工况信息的装置。汽车传感器可根据使用目的不同分为

车身感知传感器

和

环境感知传感器

。车身感知传感器提高了单车自身的信息化水平，使车辆具备感知自身的能力；按照输入的被测量不同主要分为

压力传感器、位置传感器、温度传感器、线加速度传感器、角加速度传感器、空气流量传感器、气体传感器

，从工作原理上看这些传感器大都采用MEMS方案。环境感知传感器实现了单车对外界环境的感知能力，帮助汽车计算机获得环境信息并做出规划决策，为车辆智能化驾驶提供支持；环境感知传感器主要分为车载摄像头、超声波雷达、毫米波雷达、激光雷达以及红外雷达等。传感器基本工作原理汽车传感器分类分类类型工作原理传感器压力传感器压阻式、硅电容式、陶瓷电容式霍尔效应、磁电阻效应热敏电阻式、热电偶式惯性原理位置传感器辅助电源温度传感器车身感知传感器（线）加速度传感器惯性传感非电信号角（加）速度传感器Coriolis原理输入信号调节转换电路输出敏感元件转换元件电信号空气流量传感器气体传感器车载摄像头超声波雷达毫米波雷达激光雷达霍尔效应、磁电阻效应化学类原理摄像头采集外部信息依据算法进行图像识别发射或接收超声波，根据折返时间测算距离发射或接收毫米波，根据回波频差测算距离和速度发射和接受激光，根据折返时间测算距离红外辐射的光子效应或热效应转换成适合输出、测量的电信号转换成可显示、处理的有用电信号接收被测量并输出力学光学进行通信的电信号环境感知传感器热学声学信号转换红外传感器资料来源：行行查研究中心资料来源：行行查研究中心来源：行行查研究中心整理©2022

HangHangCha中国汽车传感器行业发展历程——研发周期较长，产品附加值高从国内产业的发展历程来看，1986年国家将传感器技术列入国家重点攻关项目，到2000年传感器技术体系和产业初步建立，国产传感器技术水平不断进步。2016年以来，国内传感器技术及产业快速发展，同时受国内物联网、5G、人工智能等技术的推动，传感器向着MEMS化、智能化、网络化、系统化的方向持续发展。汽车传感器的发展阶段分为

结构型传感器阶段、固体传感器阶段、智能型传感器阶段

。目前MEMS传感器、智能型传感器快速发展，广泛应用于汽车、安防医疗等行业。汽车传感器通常研发周期较长，如汽车MEMS类传感器从设计研发到最终全面商业化平均耗时28年。在自动驾驶的层级结构中，汽车传感器处于感知层，产品附加值高，是实现单车智能驾驶的核心硬件。汽车传感器发展阶段中国传感器行业发展历程结构型传感器出现1969年凯勒获得批量预制的硅传感器的专利

60年代，汽车上仅有机油压力传感器、油量传感器、水温传感器，与仪表或指示灯连接第一阶段1986-1990s1996-2000s2006-2010s2016-2020s1950-19691970-19992000-至今将传感器技术列入国家技术领域水平较大提高：传感器技术研究国家重点科技攻关项目取得了51个品种86个规格的新产品传感器技术水平进一步跃升：逐步缩短与世界先进技术国家之间的技术差距技术和产业快速发展：重点攻关项目：投入了以机械、力敏、气敏、温敏、生物敏为主的五大敏研究受物联网、5G等技术的推动，传感器向着MEMS化、智能化、网络化、系统化的方向发展固体型传感器开始发展基于热电效应、霍尔效应、光敏效应等出现了热第二阶段电偶、光敏、霍尔传感器等

70年代后，增加传感器实现治理排放功能

80年代防抱死制动装置和气囊提高了汽车安全性技术及其产业取得长足新型传感器列入研究开发形成完整的产业链：材进步：建立了敏感元器的重点：开发新一代高精料、器件、系统、网络等方面水平不断完善，自主产品达6,000种智能型传感器快速发展件与传感器生产基地尖传感器已具备条件基于人工智能、信息处理技术实现的具有分析、第三阶段判断，量程自动转换等功能，对环境影响量的自适应，自学习的传感器。

广泛应用于汽车、安防、医疗等行业1991-1995s2001-2005s2011-2015s资料来源：行行查研究中心资料来源：《中国传感器产业发展白皮书》，行行查研究中心来源：行行查研究中心整理©2022

HangHangCha中国汽车传感器行业分类介绍——车身感知与环境感知传感器车身感知传感器车身感知传感器遍布汽车全身，被广泛应用于

动力系统（新能源车是三电系统）、底盘系统、车身系统

，实现对汽车自身信息的感知并作出决策、执行，是汽车的“神经末梢”，目前发展较为成熟，以MEMS传感器为主。动力来源是新能源汽车与传统燃油车的主要区别之一，新能源汽车的电子电气架构主要使用电池、电机、电控有关的以电流为主的电磁类传感器，燃油车动力系统则主要以测量压力、温度、气体的传感器为主；电磁类传感器需求有望随新能源汽车渗透率提高逐步放量。按照被测物理量的不同车身感知传感器可分为压力、位置、温度、加速度、气体、流量等各类传感器。车身感知传感器电磁化过程车身感知传感器应用场景应用领域实现控制功能传感器类型传统燃油车新能源汽车电子电气架构机械架构发动机、动力传递、在线诊断、燃油经济性等氧气传感器、温度传感器、空气流量计、曲轴位置传感器等动力系统三电系统燃机动力系统车辆转向、悬挂减震、牵引控制、制动和稳定性等压力传感器、加速度传感器、轮速传感器、转矩传感器等底盘系统车身系统曲柄连杆机构配气机构点火系统冷却系统润滑系统供给系统起动系统电池系统电机系统电控系统乘车安全、信息导航等陀螺仪、温度传感器等被测量：压力、温度、气体……被测量：电流、温度……资料来源：行行查研究中心资料来源：汽车宝典，汽车动力总成，行行查研究中心来源：行行查研究中心整理©2022

HangHangCha中国汽车传感器行业分类介绍——车身感知与环境感知传感器环境感知传感器环境感知传感器是在汽车安全技术从被动安全向主动安全演进的过程中产生的。感知传感器主要功能为对车辆周身环境进行探测识别，可看作车辆的眼睛。而不同类型汽车智能驾驶感知系统的适用场景、受限场景、优缺点、成本等不同，彼此之间形成互补关系。环境感知传感器捕捉外界信息并提供给汽车计算机系统用于规划决策，主要包括激光雷达、车载摄像头、毫米波雷达、超声波雷达等。汽车智能驾驶感知系统是汽车系统的感知层，将真实世界的视觉、物理、事件等信息转变成数字信号，为车辆了解周边环境、制定驾驶操作提供基本保障，并为高级辅助驾驶系统的决策层提供准确、及时、充分的依据，进而由执行层对汽车安全行驶作出准确判断。四种环境感知传感器对比分类摄像头超声波雷达毫米波雷达激光雷达接收外部光线信息，根据算法进行图像识别发射及接收超发射及接收毫米波（电磁发射及接受激光（电磁波），分析折返时间测距基本原理声波（机械波）

波），多普勒效应测速被动接收可见光390~760nm/红外摄像头760~1,000nm工作波长<1.7cm12.50mm/3.89mm905nm/1,050nm环境感知传感器原理20~250m；特殊的可达有效探测距离角分辨能力50~200m<5m50~300m1km由分辨率和算法决定，可以很高一般一般极高500~3,500，与像素和帧数有关数据量Mbps<0.010.1~1520~100眼睛脸部追踪算法要求实现测距算法要求很高很低一般较高车道偏离预警、颜色及交通标志识别、目标跟踪、物体分类、视觉同步定位与建图测速测距相关功能，例如自适应巡航、自动紧急制动，盲点监测实时三维环境建模，测速测距，物体分类，激光雷达同步定位与建图一般功能成本自动泊车与图像采集和视觉芯片能力相关，一般在数百元到千元左右成熟产品几百到上千元，新型高分辨4D雷达可达数千元发展较成熟的机械式在数万到数十万元以上，新型微机电系统等在数千元以上数十元到数百元左右资料来源：robotics

and

automation

news，上富股份招股书，行行查研究中心资料来源：上富股份招股书，行行查研究中心来源：行行查研究中心整理©2022

HangHangCha中国汽车传感器行业分类介绍——车身感知:

压力/位置传感器•

压力传感器：将压力信号转换为电信号的汽车压力传感器主要分为电容式和电阻式两类。压力传感器是能够感受压力信号，并将压力信号转换成可用的电信号的装置。根据压敏元件的主流技术原理的不同，汽车压力传感器主要分为电容式压力传感器和电阻式压力传感器，通常应用于发动机的进气歧管处、检测大气压力变化、检测涡轮增压机的增压压力、检测悬架系统的油压、实时检测轮胎压力、测量气缸内混合气燃烧压力等。•

位置传感器：位置传感器是测量元件运转或运动所处位置的装置。汽车位置传感器的工作原理主要有霍尔效应、磁电阻效应、光电式、电容式、电热式五种。根据用途不同可分为曲轴位置传感器、节气门位置传感器、车高与转角位置传感器、液位传感器、方位传感器、座椅位置传感器等。汽车压力传感器分类汽车位置传感器分类及其用途当测量的外界压力通过通道传递到陶瓷膜片时，陶瓷基体和陶瓷膜片之间的电容量会随压力的变化而变化，ASIC调理芯片通过设定好的转换方程将测量到的电容信号转换为电压信号。分类用途工作原理当外界压力作用于陶瓷膜片时，陶瓷膜片发生变形，两极之间的距离发生改变，从而导致电容量改变，再通过ASIC调理芯片，输出标准的电压信号。检测曲轴的位置转角和发动机曲轴位置传感器磁脉冲式、光电式、霍尔式触电开关式、可变电阻式光电式的转速电容式检测节气门开度从而使ECU判定发动机工况，并向自动变速器控制单元提供信号节气门位置传感器工作原理技术结构检测车身高度变化从而使ECU对车身高度进行调节汽车压力传感器电阻式车高与转角传感器液位传感器测定制动液液位、洗涤液液位、

浮子式、可变电阻式、热敏当外界压力作用于弹性膜片时，膜片发生变形，应变电阻的电阻值发生改变，从而导致惠斯通电桥改变，再通过ASIC调理芯片输出标准的电压信号。冷却液液位电阻式、电容式、电热式•

陶瓷电阻式•

溅射薄膜式•

硅应变片式•

硅压阻式利用地磁产生的电信号进行检测，用于指示方向的偏差方位传感器磁性原理对磁通量密度检测，实现ECU对座椅位置的自动调节座椅位置传感器霍尔原理工作原理技术结构资料来源：中国计量协会智能传感器专业委员会，行行查研究中心资料来源：行行查研究中心来源：行行查研究中心整理©2022

HangHangCha中国汽车传感器行业分类介绍——车身感知:

汽车温度传感器•

温度传感器：汽车上应用最广泛的温度传感器是热敏电阻式温度传感器。汽车温度传感器将温度信号转化为可用输出信号，按照工作原理可分为热敏电阻式、热电偶式、热敏铁氧体式，其中热敏电阻式温度传感器应用最为广泛。根据应用场景的不同热敏电阻式温度传感器可分为进气温度传感器、冷却液温度传感器、车内外温度传感器、蒸发器出口温度传感器、排气温度传感器等。温度传感器分类及应用场景应用场景汽车上温度传感器位置工作原理蒸发器温度传感器热敏电阻式温度传感器热电偶式温度传感器冷却液处、仪表板上等用于确定排气系统中的排气温度控制散热器的冷却风扇蒸发器翅片温度传感器二次电池温度传感器二次电池温度传感器车内温度传感器汽车空调热敏铁氧体式温度传感器石蜡式气体温度传感器双金属片式气体温度传感器自动变速箱温度传感器应用于控制老式化油器式发动机上的阀门开闭氧传感器排气温度传感器资料来源：行行查研究中心热电偶温度传感器与热电阻温度传感器示意图燃料温度传感器水温度传感器汽油温度传感器进气温度传感器座椅加热传感器资料来源：网络公开资料整理，行行查研究中心资料来源：车家号，日产300ZX，行行查研究中心来源：行行查研究中心整理©2022

HangHangCha中国汽车传感器行业分类介绍——车身感知:

汽车惯性传感器惯性传感器是用于测量物体在惯性空间中运动参数的装置。根据运动是否呈线性的工作原理，惯性传感器分为

线加速度传感器

和

角加速度传感器

两类；按测量轴数量分为单轴、双轴、三轴加速度传感器。将线加速度传感器、角加速度传感器与其他测量元件组合搭配可以满足汽车安全控制及导航系统的需求，具体应用包括汽车安全气囊、ABS防抱死刹车系统、电子稳定程序（ESP）、电控悬挂系统等。•

（线）加速度传感器：线加速度传感器又称加速度传感器，是通过测量汽车惯性传感器分类传感器内部的惯性力并计算加速度数据的装置。按照工作原理的不同加应用于指示仪表，包括速度传感器可分为交流响应型和直流响应型。交流加速度传感器的感测机构通常使用压电元件，分为电压输出式压电传感器和电荷输出式压电传感器；直流加速度传感器根据感测技术的不同可分为电容式和压阻式。•

角（加）速度传感器：角加速度传感器又称角速度传感器，实质是陀螺仪。陀螺仪是利用动量矩（自转转子产生）敏感壳体相对惯性空间绕正罗盘、转弯仪；与其他自动控制元件组成陀螺装置，包括陀螺稳定平台、惯性导航系统等。角加速度传感器陀螺仪单轴加速度传感器简单的有限角度倾斜角检测汽车惯性传感器线性敏感度划分测量轴数量划分实现X、Y、Z三轴方向覆盖，精确检测三维空间中物体的运动方向和轨迹，以及跌落检测、振动监测、碰撞检测尺寸小，适合用于轻电压输出式压电双轴加速度传感器交于自转轴的一个或两个轴的角运动检测装置，可与加速度计共同构成

质结构中动态测量惯性导航系统，是决定惯性导航系统精度的主要因素。交流响应型汽车加速度传感器工作原理适用于极端高温下的动态震荡测量，如涡轮发动机的检测电荷输出式压电在功率、噪音、工作、温度等方面处于领先地位，能够以极低的噪音完成高分频率的振动检测，应用领城广泛传递碰撞强度信息应用三轴加速度传感器线加速度传感器加速度传感器主控制器安全气囊适合用于低频测量、低成本且精度要求不高的车载监控应用电容式压阻式实时监测直流响应型汽车行驶状态能处理静态加速度生成数据、带宽高满足多数动态测量应用车辆发生碰撞时资料来源：行行查研究中心资料来源：电子发烧友，传感器技术，行行查研究中心来源：行行查研究中心整理©2022

HangHangCha中国汽车传感器行业分类介绍——车身感知:

空气流量传感器•

空气流量传感器：空气流量传感器又称空气体流量计，可用于检测发动机进气量大小，是电喷发动机最重要的传感器之一。空气流量传感器通常安装在进气管上，将进气量信号转化为电信号传递给ECU，以供ECU确定喷油量和点火时间。对汽油喷射发动机进行电子调节，使其在各种旋转条件下基本都能获得最佳浓度的混合气，需要测量每时每刻吸入发动机的空气量，作为ECU计算（调节）喷油量的关键依据。如果空气流量传感器或电路出现故障，ECU得不到良好的进气信号，就无法适当调整喷油量，会造成混合气过浓或过稀，使发动机转动异常，甚至会造成零部件损坏。空气流量传感器分为体积式和质量式，其中体积式包括叶片式、卡门涡街式、量芯式，质量式包括热线式、热模式。空气流量传感器体积式分类空气流量传感器质量式分类类型分类工作原理组件类型分类工作原理组件铂热线、温度补偿电阻（冷线）、取样管、控制线路板、防护网、连接器由运动力矩平衡原理、电位器原理之称的机械式传感器叶片部分、电位器部分、接线端子叶片式温度补偿电阻（冷线）安装主流测量方式旁通测量方式在热线附近，且靠近进气口一侧，当传感器工作时，控制电路向温度补偿电阻（冷线）提供一个电流使其温度始终低于热线温度100°C，因此冷线温度可以起到参考标准的作用，使进气温度的变化不会影响到热线测量进气量的精度。控制线路板上有插座与发动机的ECU相连，用于输入信号。涡流发生器、超声波发生器、超声波收集器、集成控制电路、进气温度传感器、大气压力传感器利用超声波信号通过检测涡流频率来测量空气流量超声波式与主流测量方式热线式空气流量传感器的主要区别是：把铂热线和温度补偿电阻（冷线）安装在旁通气道上，且热线和补偿电阻用铂丝缠绕在陶瓷螺旋管上。热线式卡门涡街式体积式涡流发生器、发光二极管（LED）、光敏三极管、反光镜、张紧带、集成厚膜控制电路、进气温度传感器质量式利用光电信号通过检测涡流频率来测量空气流量光电式由叶片式空气流量传感器改进而成，原理同叶片式空气流量传感器量芯、电位器、进气温度传感器、线束插头量芯式是热丝式空气流量传感器的改进产品，其发热元件采用平面形铂金属膜电阻器，故称热膜电阻。热模式资料来源：《传感器从入门到精通》，行行查研究中心资料来源：《传感器从入门到精通》，行行查研究中心来源：行行查研究中心整理©2022

HangHangCha中国汽车传感器行业分类介绍——车身感知:

气体传感器•

气体传感器：气体传感器是检测气体的种类和浓度等信息的装置。气体传感器按照技术原理的不同可以划分为半导体气体传感器、固体电解质气体传感器、催化燃烧气体传感器、电化学气体传感器、光学气体传感器等；根据被测气体的种类不同作用在汽车上的气体浓度传感器可以划分为氧传感器、NOX传感器、稀薄混合气传感器、烟雾浓度传感器、柴油机烟度传感器。气体传感器分类CO₂气体传感器结构示意图类型工作原理特点应用领域成本低廉、制造简单、适用面广、简单易用；但易受背景气体和温度干扰、对气体的选择性差、稳定性较差、功耗高半导体气体传感器主要由金属氧化物薄膜制成的阻抗器件，其电阻随着气体含量不同而变化家用、工业、商业可燃气体泄漏报警、防火安全检测多用于天然气、液化气、煤气、烷类等可燃气体浓度检测，以及汽油、苯、醇、酮等有机溶剂蒸汽检测气敏材料在通电加热状态下，可燃性气体氧化燃烧，电热丝由于燃烧而生温，从而使其电阻值发生变化可对绝大多数可燃性气体进行检测，产品结构简单；但测量需要有氧气存在，测量精度较低，容易高量程中毒，寿命短催化燃烧气体传感器分为原电池式、可控电位电解式、电量式和离子电极式四种类型，通过检测不同状态下的电流来检测气体浓度有毒气体、氧气和酒精等气体检测，主要应用于在石油化工、冶金、矿山等行业体积小、功耗低、线性范围宽、重复性好；但易受干扰，寿命不长电化学气体传感器光学气体传感器超声波气体传感器是智能气体传感器的重要载体，适用于检测二氧化碳、甲醛、可燃性冷媒等气体，主要应用在暖通制冷与室内空气质量监控、工业过程及安全防控监控选择性较好，抗交叉干扰的能力比较强，无需在氧气环境下工作，使用寿命长；但技术难度较大，价格高通过监测不同气体成分对不同波长的吸收率检测气体浓度资料来源：四方光电招股书，行行查研究中心通过超声波测量气体的密度来测量组成，通过超声波上下游的飞行时间(TOF)差别来计算流速非接触性测量、量程宽、可同时测量浓度及流量运用在医疗健康、工业过程及能源计量等领域气体传感器工艺流程由紫外灯光源和离子室等主要部分构成，待测气体在紫外灯的照射下离子主要用于检测VOC，广泛应用于化工、石油、环保、制药、酿酒等诸多行业SMT贴片外壳组装烧录嵌入式软件包装入库光电离子探测气体传感器灵敏度高，无中毒问题；成本高，使用寿命PCB插件元件焊接调试标定检测化，在离子室有正负电极，形成电场，

短，容易受到高湿度环境的影响测量其电流，得到气体浓度资料来源：四方光电招股书，行行查研究中心资料来源：四方光电招股书，行行查研究中心来源：行行查研究中心整理©2022

HangHangCha中国汽车传感器行业分类介绍——车身感知:

MEMS方案（1/2）车身感知传感器遍布汽车全身，被广泛应用于动力系统（新能源车是三电系统）、底盘系统、车身系统，实现对汽车自身信息的感知并作出决策、执行，是汽车的“神经末梢”，目前发展较为成熟，以MEMS传感器为主。MEMS系统即微机电系统，是指可批量制作的，集微型传感器、执行器、机械结构、电源能源、信号处理、控制电路、高性能电子集成器件、接口、通信等于一体的微米或纳米级器件或系统。MEMS传感器是在微电子技术基础上发展起来的多学科交叉的前沿研究领域。MEMS传感器是采用微电子和微机械加工技术制造出来的新型传感器。与传统的传感器相比，它具有体积小、重量轻、成本低、功耗低、可靠性高、适于批量化生产、易于集成和实现智能化的特点。同时，在微米量级的特征尺寸使得它可以完成某些传统机械传感器所不能实现的功能。MEMS传感器没有标准化的生产工艺流程，每种MEMS传感器都是针对下游特定的场景来生产，按照工作原理MEMS传感器可分为物理类、化学类、生物类，细分种类多样、几乎涵盖车用传感器的所有类型。MEMS传感器系统原理图MEMS传感器与传统传感器对比分类用途工作原理力光声温度传

感

器化学其他尺寸器件尺寸和质量较大，能耗较高器件尺寸和质量小，能耗较低模拟信号处理数字信号处理模拟信号处理通过传统机械手段进行加工制造，

利用从IC制造工艺发展而来的微加工技术进信息存储加工材料加工成本高，无法在短时间内大批

行加工，能大批量加工，单件成本随产量增与其他微系统的通讯接口量生产多、尺寸减少而降低（光、电、磁）MEMS加工中最为常见的是硅为代表的半导体材料;石墨烯、压电陶瓷等新材料逐渐扮演重要角色使用传统材料，例如各类金属、高分子聚合物等执

行

器信息运动能量状态其他资料来源：歌尔微招股书，行行查研究中心资料来源：行行查研究中心来源：行行查研究中心整理©2022

HangHangCha中国汽车传感器行业分类介绍——车身感知:

MEMS方案（2/2）以MEMS压力传感器的制造过程为例，需要在硅片上通过氮化硅薄膜热沉积、光刻、金属离子注入等工艺制备出压力敏感电阻与金属的互连引线后，在硅片背面进行各向异性湿法腐蚀，通过调整腐蚀速率和时间来控制压力敏感膜的厚度。最后用玻璃进行键合作为芯片的支撑架构。估计需要7-8层衬底，需要一层一层去做沉积、光刻、注入、腐蚀等过程，对温度控制精度、应力的要求非常高。与大规模集成电路产品均采用标准的CMOS生产工艺不同，MEMS传感器芯片本质MEMS工艺流程上是在硅片上制造极微小化机械系统和集成电路的集合体，生产工艺具有较高的定薄膜区原始硅片薄膜沉积光罩曝光制化特点。其技术先进性除了体现在MEMS传感器芯片的设计难度之外，还体现在MEMS传感器芯片生产工艺的可实现性方面。MEMS传感器的领先厂商不但需要具备突出的极微小化机械系统和集成电路的设计能力，也需要开发不同传感器芯片的黄光区光阻覆盖光罩选取光阻显影生产工艺。MEMS工艺与IC工艺对比MEMS双层光刻IC刻蚀区扩散区刻蚀（干法/湿法）离子植入高温扩散光阻去除光阻去除测试光刻技术干法单面光刻深层、高深宽比腐蚀一般薄膜腐蚀各向异性腐蚀、自停止技术、深

各向同性腐蚀、阳性腐蚀、电钝化腐蚀、湿法牺牲层技术键合封装测试区切割健合封装层体硅腐蚀限于表面加工表面硅微加工工艺不常用MEMS平面IC电路传硅硅直接键合硅玻璃阳枀键合高温键合材料SOI材料感器结构LIGA制作高深宽比结极，成本高不用资料来源：行行查研究中心资料来源：网络公开资料整理，行行查研究中心来源：行行查研究中心整理©2022

HangHangCha中国汽车传感器行业分类介绍——环境感知:

车载摄像头（1/2）•

车载摄像头：车载摄像头以感光成像的方式为ADAS功能提供输入。车载摄像头是监控汽车内外环境、将光学信号转换成电信号并呈现图像以辅助驾驶员行驶的设备，通常分为单目摄像头、双目摄像头、广角摄像头，安装在汽车的前视、环视、后视、侧视、内置等各个部位。摄像头的主要功能是感知外界环境，为碰撞预警、行人检测等ADAS(advanced

driver

assistance

system，高级驾驶辅助系统)功能实现提供视频信号输入。车载摄像头主要由镜头组、图像传感器（CMOS）、数字图像信号处理（DSP）组成，其中图像传感器是是车载摄像头核心技术。镜头组、胶合材料、图像传感器经封装构成镜头模组，镜头模组将光电信号传递至DSP进行图像信号处理；DSP将模拟信号转化为数字信号，并与镜头模组封装集成，形成终端系统。车载摄像头构成汽车车载摄像头分类及功能位置类型数量（个）材料功能描述系统集成封装单目FCW（前向碰撞预警）LDW（车道偏离预警）TSR（交通标志识别）ACC（自适应巡航控制）PCW（行人碰撞预警）先识别后测距；距离估算准确度对算法依赖较强；测距/识别同时进行；硬件性能，散热要求高，体积大；距离远时效果较差DSP前视1-4全玻璃双目广角信号传输摄像头模组安装在车四周，进行图像拼接实现全景呈现，加入算法可感知道路封装全景泊车LDW（车道偏离预警）环视后视4-81-4玻塑混合玻塑混合探测车辆后方道路、障碍等；需具有较好的恶劣环境适应性及对水、尘、污渍的防护处理CMOS胶合材料保护膜镜头组滤光片广角后视泊车辅助盲点监测代替后视镜侧视内置广角广角21全玻璃安装在后视镜下方部位进行监测疲劳驾驶预警手势识别情绪识别晶圆光学镜片安装在车内后视镜处，监测驾驶员状态玻塑混合资料来源：新材料在线，行行查研究中心资料来源：行行查研究中心来源：行行查研究中心整理©2022

HangHangCha中国汽车传感器行业分类介绍——环境感知:

车载摄像头（2/2）CMOS图像传感器技术（CIS）是模拟电路和数字电路的集成，它是一种光学传感器，是摄像头模组的核心元器件，对摄像头的光线感知和图像质量起到了关键的影响。主要由四个组件构成：微透镜、彩色滤光片（CF）、光电二极管（PD）、像素设计。根据元件的不同可以分为互补金属氧化物（CMOS）半导体图像传感器及电荷耦合器件（CCD）图像传感器两大类。典型的CMOS图像传感器（CIS）由多个模块组成，分别完成不同的功能，其中像素阵列完成光电信号的转换，将光学信号转换为电学信号，时序控制电路完成对电学信号的处理，数模转换则将信号转换为需要的数字信号便于最终输出。图像传感器主要参数CCD与CMOS对比技术指标像素尺寸（μm）光学尺寸（英寸）总像素数（个）具体内容CCDCMOS指每个像素点的尺寸，在有限的感光元件尺寸下，更小的像素点尺寸意味着元件上能够容纳更多的像素数目。每一行中每一个像素的电荷数据都会依次传送到下一个像素中，由最底端部分输出，再经由传感器边缘的放大器进行放大输出每个像素都会邻接一个放大器及A/D转换电路，用类似内存电路的方式将数据输出数据传送方式高像素高帧率指感光元件的尺寸，尺寸越大时接受的光信号越多，感光性能越好。指感光元件上容纳的像素数目，直接决定了CMOS图像传感器成像的清晰度。总像素数量越大，图像清晰度越高。成本相对较高相对较低指单位时间记录图像的帧数，决定了CMOS图像传感器录像的流畅程度和抓拍能力。帧率（fps）帧率越高，流畅程度越好。灵敏度像素尺寸相同的情况下，灵敏度更高像素尺寸相同的情况下，灵敏度更低指光线入射光电二极管的方向，FSI为前照式入射（即光线从光电二极管的电路面入射），BSI为背照式入射（即光线从光电二极管的背面入射）。BSI较FSI具备更好的成像效果及更高的工艺难度。感光元件架构（FSI或BSI等）分辨率传感器尺寸相同情况下，分辨率更高传感器尺寸相同情况下，分辨率更低指信号电压相对于噪声电压的比值，体现了CMOS图像传感器对信号的控制能力。信噪比（dB）充分保持信号在传输时不失真，可以保持资料的完整性计算出的噪点要比CCD多，将会影响信噪比越高，噪声抑制效果越好。噪声功耗高成像效果到图像品质指输出端的信号峰值电压与均方根噪声电压之比，为CMOS图像传感器的工作范围，反映了其图像信号处理能力。动态范围越大，图像信号处理能力越强。动态范围（dB）被动式采集，功耗更高主动式采集，功耗更低灵敏度（V/lux*sec）

指单位光功率产生的信号电流，体现了CMOS的图像传感器对入射光的响应能力。采用串行连续扫描的工作方式，信号传输慢指某一特定波长下单位时间内产生的平均光电子数与入射光子数之比，体现CMOS图像传感器的光电转换能力。量子效率越高，光电转换能力越强。响应速度采用单点信号传输，信号传输快量子效率资料来源：思特威招股书，行行查研究中心资料来源：《图像传感器：CCD与CMOS的对比》，行行查研究中心来源：行行查研究中心整理©2022

HangHangCha中国汽车传感器行业分类介绍——环境感知:

超声波雷达（1/2）•

超声波雷达：超声波雷达常用于泊车辅助预警和汽车盲区碰撞预警，是自动泊车系统的主流传感器。超声波雷达的工作原理是向外发出并接收超声波，根据超声波的折返时间来测算距离。车用超声波雷达的探头工作频率有40kHz、48kHz和58kHz三种，频率越高、灵敏度越高、但探测角度越小，因此一般采用40kHz的探头。根据在汽车上的安装位置不同超声波雷达可分为

UPA（超声波驻车辅助）和

APA（自动泊车辅助）两种类型；UPA安装在保险杠处以探测汽车前后障碍，APA安装在车身侧面以探测侧方停车空间。单个UPA超声波雷达探测距离在15~250cm之间，单个APA超声波雷达30~500cm之间，探测范围更远。一套倒车雷达系统需要在汽车后保险杠内配备4个UPA超声波传感器，自动泊车系统需要在倒车雷达系统基础上，增加4个UPA和4个APA超声波传感器，构成前4（UPA）、侧4（APA）、后4（UPA）的布置格局。超声波雷达安装位置超声波雷达工作原理接收器资料来源：网络公开资料整理，行行查研究中心资料来源：行行查研究中心来源：行行查研究中心整理©2022

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超声波雷达（2/2）车载摄像头在ADAS加速渗透的趋势下，有望迎来量价齐升。L2及以下等级的汽车普遍搭载不超过8颗摄像头，L3搭载8-12颗，L4、L5搭载12颗甚至更多数量的摄像头。目前市场中智能汽车的渗透度不高并且普遍处于L0-L2级，摄像头的单车搭载数量普遍较低。2021年以来，ADAS功能加速普及，随着多种L3级车型的乘用车上市并交付，智能驾驶逐渐从L2向L3迈进，单车搭载摄像头数量有望增加。未来L4、L5成为主流车型后，单车摄像头的平均数量有望进一步提升。测距功能是超声波传感器最主要也是应用最广泛的功能，用于感知障碍物或周围环境位置、距离、液位、障碍物等的变化，是感知层的核心部件，主要应用领域包括汽车自动泊车辅助系统（APA系统）、代客泊车系统（AVP系统）、盲区检测系统（BSD系统）、前碰撞预警系统（FCW系统）、倒车防撞雷达（PDC）、后排乘客监测系统（ROA系统）、扫地/工业机器人/无人机避障、液位探测、异物探测等。单车搭载超声波雷达数量与应用场景超声波雷达传感系统技术要求GB/T21436-2008技术要求发行人主要产品指标同行业指标国家标准传感器工作温度范围传感器储存温度范围-40-85°C-40-85°C-40-95°C-40-85°C-40-95°C≥3,500mmIPX9-40-85°C-40-95°C-40-85°C-40-95°C≥1,500mmIPX9辅助泊车系统ROA系统盲区监测系统-40-95°C-30-70°C-40-80°C≥1,350mmIPX5控制器工作温度范围控制器储存温度范围扫地机器人服务机器人无人机最远探测距离自动驾驶级别L0L1L2L3L4L5防水性能：阳光可照射到部件防尘性能：阳光可照射到部件超声波雷达数量（颗）0-44-88-128-128-128-12IP6XIP6XIP6X资料来源：上富股份招股书，豪恩汽电招股书，行行查研究中心资料来源：奥迪威招股书，行行查研究中心来源：行行查研究中心整理©2022

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毫米波雷达（1/2）•

毫米波雷达：毫米波雷达是ADAS系统的重要组成部分，是实现汽车智能驾驶的重要装置。毫米波雷达使用频率30GHz-300GHz的毫米波对目标进行照射并接收回波，通过信号处理获得目标与发射点的距离、方位、速度等信息。车载毫米波雷达多采用FMCW连续调频式，通常有24GHz和77GHz两种；按照测量距离划分有短距的SRR、中距的MRR、长距的LRR，77GHz毫米波雷达通常安装汽车正前方，用于对中远距离物体的探测；24GHz毫米波雷达通常安装在车侧、后方，用于盲点检测、辅助停车等。毫米波雷达目前已经广泛应用于汽车的ADAS系统。车载毫米波雷达工作原理车载毫米波雷达工作类型特点工作方式不足环境感知（毫米波雷达）发射机在汽车防撞雷达这种短距离应用情况下，产生窄脉冲相对困难；发射峰值功率大，测量多目标困难适于长距离目标探测；测量过程简单，测量精度较高脉冲类型天线天线收发开关接收机信号处理器CW通过来自目标的多普勒频移信息测速可测量被测目标的距离、速度不能测量距离(恒频连续波)控制执行计算分析FSK(频移键控)难以测量多个目标连续波类型报警装置PSK(相移键控)利用随机二相码或四相码调制载频测量距离和速度当要求分辨率较高时，对信号处理要求很高，目前技术实现较难汽车变速传感器汽车刹车制动器汽车控制电路算法芯片可对多个目标测量距离、速度信息；分辨率高，信号处理复杂度低、成本低廉、技术成熟FMCW(调频连续波)好的线性调频度不易获得，影响距离分辨率资料来源：《自动驾驶技术概论》，电子发烧友，行行查研究中心资料来源：行行查研究中心来源：行行查研究中心整理©2022

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毫米波雷达（2/2）FMCW（调频连续波）是最常用的车载毫米波雷达，德尔福、电装、博世等Tier1供应商均采用FMCW调制方式。车载毫米波雷达通过天线向外发射毫米波，通过测量回波时间等参数测量障碍物的大小、速度、距离，毫米波雷达可以同时对多个目标利进行测量，获取汽车周围的物理环境信息。24GHz主要用于中短距探测，主要应用有盲点检测、车道偏离预警、车道保持辅助、变道辅助、停车辅助等。77GHz主要面向100-250米的中长距探测，例如自适应巡航、碰撞预警指示、紧急刹车制动系列等。汽车毫米波雷达应用汽车毫米波雷达分布情况分类24GHz毫米波雷达77GHz毫米波雷达LRR长距离雷达距离SRR/MRR短/中距离雷达SRR用于泊车辅助名称宽带雷达窄带雷达SRR用于主动巡航控制、具体的覆盖距离车速上限覆盖距离达30/120m车速上限150Km/h宽覆盖距离可达280m车速上限250Km/h2制动辅助、泊车辅助个SRR探测幅度窄LRR用于主动巡航控制及制动辅助用于后向泊车辅助空间分辨率一般为0.5m分辨率（精确度）近距离精确度可达cm级别BSD忙点探测系统：10mLCA变道辅助系统：70mPA泊车辅助系统：5mS&G自动跟车：70mACC自适应巡航系统：150-199mSRR用于主动巡航控制、制动辅助、泊车辅助FCW安全车距预警系统：69m应用场景特点--SRR用于泊车辅助频率越低，波长越长，绕射能力越强，信号损失衰减越小体积更小、所需要的工艺更高、检测精度更好、射频芯片获取难度更大资料来源：行行查研究中心资料来源：行行查研究中心来源：行行查研究中心整理©2022

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激光雷达（1/4）•

激光雷达：激光雷达（Laser

Radar）是以发射激光束探测目标的位置、速度等特征量的雷达系统。其工作原理是向目标发射探测信号（激光束），然后将接收到的从目标反射回来的信号（目标回波）与发射信号进行比较，作适当处理后，就可获得目标的有关信息，如目标距离、方位、高度、速度、姿态、甚至形状等参数，从而对飞机、导弹等目标进行探测、跟踪和识别。激光发射系统：激励源驱动激光器发射激光脉冲，激光调制器通过光束控制器控制发射激光的方向和线数，最后通过发射光学系统，将激光发射至目标物体；激光接收系统：经接收光学系统，光电激光雷达内部光学元件结构图探测器接受目标物体反射回来的激光，产生接收信号；信息处理系统：接收的信号经过放大处理和数模转换后，经过信息处理模块计算，获取目标表面形态、物理属性等特性，最终建立物体模型；扫描系统：以稳定的转速旋转起来，实现对所在平面的扫描，产生实时的平面图信息。激光雷达工作原理资料来源：行行查研究中心资料来源：行行查研究中心来源：行行查研究中心整理©2022

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激光雷达（2/4）激光雷达产品主要从显性参数、实测性能表现及隐性指标等方面进行评估比较。目前由于激光雷达属于市场新兴产品，实测性能和隐形指标目前缺乏量化和可靠公开数据指引。显性参数主要包含测远能力、点频、角分辨率、视场角范围、测距精准度、功耗、集成度（体积及重量）等，可以较为直观的反应激光雷达不同方面的性能。激光雷达的关键显性参数激光雷达FOV参数示意图参数描述说明激光雷达测远能力越强，距离覆盖范围越广，目标物探测能力越强，留给系统进行感知和决策的时间越长。目标物反射率影响探测距离，相同距离下，反射率越低越难进行探测一般指激光雷达对于10%低反射率目标物（标准朗伯体反射能量的比例）的最远探测距离测远能力点频越高说明相同时间内的探测点数越多，对目标物探测和识别越有利点频角分辨率视场角范围测距精度测距准度功耗激光雷达每秒完成探测获得的探测点的数目激光雷达相邻两个探测点之间的角度间隔，分为水平角度分辨率与垂直角度分辨率相邻探测点之间角度间隔越小，对目标物的细节分辨能力越强，越有利于进行目标识别激光雷达探测覆盖的角度范围，分为水平视场角范围与垂直视场角范围视场角越大说明激光雷达对空间的角度覆盖范围越广激光雷达对同一距离下的物体多次测量所得数据之间的一致程度精度越高表示测量的随机误差越小，对物体形状和位置的描述越准确，对目标物探测越有利资料来源：行行查研究中心准度越高表示测量的系统误差越小，对物体形状和位置的描述越准确，对目标物探测越有利测距值和真实值之间的一致程度激光雷达系统工作状态下所消耗的电功率直观体现为产品的体积和重量FOV（视场角）显示设备所形成像中，人眼可观察到部分的边缘与人眼瞳孔中心连线的夹角，包括水平视场角、垂直视场角、对角线视场角。在探测性能类似的情况下，功耗越低说明系统的能量利用率越高，同时散热负担也更小在探测性能类似的情况下，集成度越高搭载于车辆或服务机器人时灵活性更高集成度未加特殊说明时指左右两个边缘与单个观察点的夹角，即水平视场角（注：默认为单眼视场角）。资料来源：禾赛科技招股书，行行查研究中心来源：行行查研究中心整理©2022

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激光雷达（3/4）按照测距原理可将激光雷达细分为三角测距、飞行时间测距ToF和调频连续波FMCW。三角测距法

原理为发射激光到被测物体之后，部分散射光经接收透镜汇聚到线阵图像传感器（CCD/CMOS）上成像，之后根据三角形几何相似关系原理计算目标物距离。飞行时间法ToF

测距原理为记录发射器发射激光与探测器接收到回波信号的时间差除以2，直接计算目标物与传感器之间距离。调频连续波FMCW

原理为发射调频连续激光，通过回波信号的延时获得差拍信号频率进而获得飞行时间，通过距离公式反推目标距离并通过多普勒频率公式测算目标物速度。ToF测距式激光雷达以激光作为信号源，由激光器发射出的脉冲激光打到周围物体上引起散射，通过接收器接收光波反射时间进行测距，具有测量速度快，抗强光干扰能力突出的优势，但存在信噪比低、安全性较低等问题；FMCW激光雷达以调频波为基础，可以根据波的频率计算目标物体的速度，相对于ToF天生增加了速度信息，达到4D感知的效果，当前仍处于探索阶段。测距原理分类对比激光雷达ToF测距法通过光波反射计算距离分类三角测距激光雷达ToF激光雷达FMCW激光雷达发射出激光，通过二极管进行激光回波检测，再使用高三角形几何相似原理为基础，三角测距法采用了一种特制的摄像头，能拍摄出激光的光斑的特性，从而能反推出距离精度的计时器去测量光波发

发射调频连续激光，得射到目标物引起反馈再回来

到差拍信号频率获取目的时间差，依据光速具有不

标距离与速度变性，再将时间差乘以光速测距原理便可得到目标物体的距离成本降低，短距离准

探测距离长，响应速度快、主要优点主要缺点抗干扰能力强确性高探测精度高，技术较为成熟新兴技术，高度依赖于硅光芯片技术，产业链尚处初级阶段分辨率受限，长距离精度下降抗干扰能力弱资料来源：行行查研究中心资料来源：行行查研究中心来源：行行查研究中心整理©2022

HangHangCha中国汽车传感器行业分类介绍——环境感知:

激光雷达（4/4）激光雷达位于智能驾驶的感知层，不同传感方式的原理和功能各不相同，在车载领域各有优劣。目前主要的感知方式包括

激光雷达、超声波雷达、毫米波雷达、高精度地图、C-V2X、摄像头

等。激光雷达作为新一代的传感器，在探测障碍物的精度和距离方面有着显著的优势。车载激光雷达按照激光

发射方式，分为EEL、VCSEL；按照

扫描方式，分为机械式（机械旋转）、半固态（MEMS、转镜、棱镜）、纯固态（OPA、FLASH）；按照

激光接收方式，分为PD/APD、SPAD/SiPM；按照

信息处理方式，分为FPGA、SoC。激光雷达在车载领域中的优势类型原理主要功能与应用优势车载激光雷达技术路线发展趋势有效探测距离远、角度分辨率通过激光发射和接收装置，基于ToF/FMCW原理获得目标物体位置和速度等特征数据障碍检测、动态障碍检测识别与跟踪、

优，环境光照影响小；无需深路面检测、定位和导航、环境建模发射方式扫描方式接受方式信息处理激光雷达度学习算法；能够准确的识别出障碍物具体轮廓、距离超声波测距，利用时间差测算距离成本低、体积小；环境影响小；近距离探测精度高机械式超声波雷达毫米波雷达变道辅助，盲区检测，自动倒车EEL/VCSELPD/APDFPGA利用波长1-10nm、频率30G-300GHz毫米波，测定和分析反射波实现功能兼具测距和测速功能，有效探测距离长；价格相对低廉，性价比高最常见的感知硬件，多用于ACC自适应巡航的毫米波雷达半固态VCSELSPAD/SiPMSoC传统地图主要为导航功能，本质上与传统纸质地图是类似的；而高精度地图通过“高精度+高动态+多维度”数据，为自动驾驶提供自变量和目标函数的功能精度更高（厘米级别）、数据维度更多（道路信息+交通相关的静态信息）的电子地图及时应对突发状况，选择最优的路径行驶，进一步提升自动驾驶的安全性纯固态高精度地图VCSEL是短期主流方案为半固态的MEMS，转镜式，长期纯固态为最优方案SPAD具有增益高（比APD提升了10万倍），探测距离远等特点FPGA为当前主流方案，远期SoC（高集成）或将替代FPGA方案主要应用于盲区预警、多车协同换道、Wafer级制造，成本低，阈值电流低，使用寿命高，二维阵列集成基于蜂窝网络的车联网技术，允许车辆通过通信信道彼此共享信息交叉口冲突避免、行人非机动车避撞、

车辆主动安全控制和道路协同C-V2X紧急车辆优先通行、车队协同通过信号交叉口等管理通过摄像头采集外部图像信息、

利用计算机视觉识别周围环境与物体、

角度分别率优异；能分辨颜色算法进行图像识别

判断前车距离

和具体形状高清摄像头资料来源：行行查研究中心资料来源：行行查研究中心来源：行行查研究中心整理©2022

HangHangCha中国汽车传感器行业产业链——推动高端制造业的快速进步汽车传感器产业链主要分为三部分，产业链上游是汽车传感器的原材料及零部件；产业链中游是汽车传感器的制造商，负责传感器的研发、生产、销售和维修；下游主要涉及汽车主机厂与Tier1系统集成商。汽车传感器行业产业链•

上游：汽车传感器产业上游主要是汽车传感器制造原材料供应及零部件，其中包括半导体材料、陶瓷材料、金属材料、有机材料四大类原材料，以及开关接头、信号采集器、电路板、芯片等零部件。上游中游下游汽车主机厂与Tier1原材料及零部件原材料汽车传感器制造商车身感知传感器环境感知传感器•

中游：中游是汽车传感器的制造领域，分为车身感知传感器和环境感知传感器。其中车身感知传感器包括压力传感器、位置传感器、温度传感器、惯性传感器中的（线）加速度传感器和角（加）速度传感器、空气流量传感器和气体传感器，环境感知传感器包括车载摄像头、超声波雷达、毫米波雷达以及激光雷达。半导体材料陶瓷材料有机材料压力传感器位置传感器车载摄像头金属材料温度传感器超声波雷达毫米波雷达零部件其他（线）加速度传感器角（加）速度传感器空气流量传感器气体传感器开关接头电路板信号采集器芯片•

下游：下游主要是汽车主机厂及Tier1系统集成商。作为汽车电子控制系统的重要信息源，汽车传感器广泛应用于汽车的引擎管理、动力驱动和安全舒适系统中，传感器的数量和技术水平也决定了现代汽车控制系统级别的高低。激光雷达资料来源：行行查研究中心来源：行行查研究中心整理©2022

HangHangCha中国汽车传感器行业商业模式——零部件供应商认证（1/2）汽车零配件供应商大致分为三层，分别为一级供应商（直接向整车厂商进行零配件供货，可共同参与主机厂前期的研发/设计工作，属于整车制造过程中参与度最高的供应商）、二级供应商（主要向一级供应商提供配套件，大部分为生产专业性较强的总成系统及模块拆分零配件）以及三级供应商（处于汽车零配件供应链体系的底层，研发能力较弱/规模较小）。在整个多级供应链条中，一级供应商直接为整车厂商提供相关产品，易与其形成长期稳定合作关系；二级供应商主要服务于一级供应商，通过为一级供应商提供产品，间接为整车厂提供零部件；三级供应商向二级供应商提供一些标准件等应用于整车。由于前期验证周期长且认证环节复杂，零部件企业进入整车配套后具备较强的稳定性。前期零部件供应商为整车企业提供产品过程中，经历了较长的验证周期，同时需要满足行业和企业自身的相应标准，进入其产业链的考核较为严格，并且在整车的开发过程中深度参与设计，因此在进入整车配套供应链后，零部件供应商尤其是一级供应商将持续稳定给整车企业供应零部件，形成较强的黏性关系，两者的配套关系不会轻易发生变化。汽车零部件供应商分布结构汽车零部件供应商按其供应商地位可分为三个级别:•

一级供应商（tier1）直接向整车制造商进行零部件供货，双方形成直接的合作关系。一级供应商不仅直接向整车制造商供应总成及模块，还与整车制造商相互参与对方的研发和设计，属于整车制造过程中参与度最高的供应商。汽车产业链核心，掌握绝对主导权整车厂商向整车厂商直接供应，可参与前期研发

/设计；•

二级供应商（tier2）主要向一级供应商提供配套，二级供应商大都生产专业性较提供系统性、总成性关键零部件；进入壁垒高，厂商少，盈利能力较高强的总成系统及模块拆分零部件，该层次龙头企业部分产品已达国际先进水平，处于高速发展阶段。一级供应商向一级供应商供货，一般不直接与整车厂商联系；厂商较多，盈利能力一般•

三级供应商（tier3）处干汽车零部件供应体系的底层，研发能力较弱、规模较小，二级供应商产品较为低端、缺乏核心竞争力。随着汽车零部件供应商市场集中度的提高，一为二级供应商提供零部件或标准件；规模小且上上数量多，竞争激烈、盈利能力较差级供应商的数量不断减少，正在导致金字塔结松中整车制造商与一级供应商的结构先行发生变化。随着汽车零部件供应商集团化的不断深化少数企业垄断某领域零部件的生产，从而向多家整车制造商供货。三级供应商资料来源：行行查研究中心来源：行行查研究中心整理©2022

HangHangCha中国汽车传感器行业商业模式——零部件供应商认证（2/2）汽车产品的可靠性、安全性要求严格，因此进入汽车供应链的企业门槛也较高。由于汽车的特殊工作环境、安全性和大电流等要求特点，其对PCB的可靠性、环境适应性等要求非常严苛。供应商如果想要进入汽车供应链，必须要经过一系列的验证测试，如

ISO/TS

16949认证

，认证周期一般需要

1-2年

。汽车零部件企业想要进入整车制造的产业链，需要符合多项测试，首先要经过第三方管理体系认证的行业标准

TS16949

，其次要满足不同的整车制造商提出的特殊要求，最终才能进入整车产业链供应相关零部件，整个进入过程较为严苛。汽车零部件供应商认证主要步骤整车制造企业对零部件制造企业进行严格的选择和控制。零部件供应商的认证过程主要包括前期的供应商选择、潜在供应商评审、质量先期计划、PPAP提交并批准等多项流程。一个典型的零部件采购到整车生产的过程中，项目周期往往需要

2年左右

时间，部分整车企业的认证步骤达到

15个

，同时汽车零部件供应商将尽可能参与整车的开发环节形成紧密的绑定关系。具体而言，汽车零部件企业进入整车产业链的过程可分为三个阶段：潜在供应商选择潜在供应技术会谈商评审质量先期计划•

第一阶段：在供应商认证过程前期，需要进行潜在供应商的选择和评审。此过程中，采购员将对大量汽车供应商提供的零部件产品进行选择和比较，从而确定最终的供应商。具体的环节包括初选、评估、前期准备、报价等等。•

第二阶段：即为供应商的投产进行相关准备。确定供应商后需要进行相对应的质量先期计划，供应商将和车企进行项目进程的确定，包括何时完成相关模具的生产，产线如何布置，何时提交样本及零部件产品等多个环节，并对其中车企各个零部件的尺寸进行相应确认。计划过程审核相关测量年度审核及检查PPAP提交并批准•

第三阶段：主要是生产及后续的改进。通过生产件批准程序（PPAP）使供应商对生产程序要求进行确认并批准，成为合格供应商并开始供货。随着零部件产品的供应及整车正式量产，整车厂还将对供应商进行相关年度审核，对生产质量、物流等持续改进，确保零部件供应商完全按照上述步骤提供产品，避免供货不及时对整车企业产生的损失。探讨资料来源：行行查研究中心来源：行行查研究中心整理©2022

HangHangCha中国汽车传感器行业应用领域——自动驾驶核心零部件（1/3）驾驶自动化水平不断升级的趋势已经显现，L3级智能汽车的量产标志着汽车行业开始步入自动驾驶阶段。新能源汽车的发展不仅是在汽车的能源供给上进行更替，与此同时也伴随着智能化对非智能化的逐步迭代。自动驾驶方案可分为感知层、决策层、执行层，其中搭载的各类传感器属于感知层。据SAE（国际自动机械工程学会）和中国《汽车驾驶自动化分级》，自动驾驶的自动化程度分为L0-L5六个级别。L0级是传统驾驶、非自动化；L1、L2级是辅助驾驶，具备部分自动驾驶功能；L3-L5级属于先决条件不同的自动驾驶。L3级是自动驾驶级别的分界线，2022年5月奔驰汽车L3级别的量产标志着汽车行业开始步入自动驾驶阶段。汽车智能驾驶需要感知层、决策层、执行层三大核心系统的高效配合。感知层通过传感器探知周围的环境，决策层通过CPU、GPU等芯片完成信息融合、环境感知、路径规划，并向执行层输出指令。执行层通过执行单元控制车辆的加速、制动及转向。智能驾驶产业链中的关键系统三大层级传感器在自动驾驶的结构上属于感知层层级产品类型

功能感知层执行层决策层激光雷达机械式、固态式检测精度高、抗光照性能好、探测角度广多物体检测，长距离（250米），可穿透雾和粉尘毫米波雷达常用24GHz、77GHz车身感知传感器感知层轨迹预测轨迹预测轨迹预测轨迹预测车辆、行人、车道线检测，探测距离可达行为规范路径规划任务规划摄像头单目、多目驾驶场景认知车辆纵横向协调控制系统车辆底层执行机构1,000米数据接收数据处理数据融合超声波雷达UPA、APA短距离检测精度高、价格低廉控制决策、逻辑运算CPUGPUASIC决策层控制层芯片FPGA环境感知、信息融合、路径规划环境感知传感器高精度融合定位线控转向、线控制动与油门、自动变速器车辆控制平台横向控制、纵向控制资料来源：《智能汽车无人驾驶与自动驾驶辅助技术》，行行查研究中心资料来源：上富股份招股书，行行查研究中心来源：行行查研究中心整理©2022

HangHangCha中国汽车传感器行业应用领域——自动驾驶核心零部件（2/3）中共中央、国务院印发的《国家综合立体交通网规划纲要》提出要提升智慧发展水平，推动智能网联汽车与智慧城市协同发展，建设城市道路、建筑、公共设施融合感知体系，打造基于城市信息模型平台、集城市动态静态数据于一体的智慧出行平台。将激光雷达引入车路协同系统，在城市道路部署激光雷达，可以实时精准识别行人、非机动车、机动车的行为状态，对物体和环境进行实时4D重建，经过特征提取后将有异常移动轨迹的物体纳入V2X系统中，为行人及车辆提供实施通行及交通安全信息。在无人驾驶领域，激光雷达是L4/L5

级别无人驾驶技术的核心传感器，国内外众多无人驾驶科技公司均采用激光雷达输出的点云数据作为主要决策依据。机械旋转式激光雷达成为主流。无人驾驶汽车运行环境复杂，由于机械旋转式激光雷达兼具360°水平视场角和测距能力远的优势，目前主流无人驾驶项目一般采用机械旋转式激光雷达作为主要的感知传感器。机械旋转式激光雷达产品已经在无人驾驶领域得到了广泛应用，而半固态式激光雷达主要面向即将兴起的量产乘用车高级辅助驾驶市场。无人驾驶采用机械旋转式激光雷达激光雷达在无人驾驶产业的应用技术架构技术特点应用特点可以对周