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捕捉電子資訊時代受益股,9只行業龍頭股都在這裡了!名單

基本結論:感測器將外部資訊轉化為可處理的資訊, 是實現自動檢測和自動控制的首要環節;應用十分廣泛, 滲透度還將大幅提升。 未來隨著物聯網、機器人、智慧設備、工業4.0、環境監測等行業技術的發展, 對感測器的需求也將大幅增加。

一、感測器已進入生活的方方面面

感測器是一種檢測裝置, 能感受到被測量的資訊, 並能將感受到的資訊, 按一定規律變換成為電信號或其他所需形式的資訊輸出, 以滿足資訊的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制等要求。 在利用資訊的過程中, 首先要解決的就是要獲取準確可靠的資訊,

而感測器是獲取自然和生產領域中資訊的主要途徑與手段。 感測器廣泛應用於社會發展及人類生活都的各個領域, 如智慧設備、物聯網、工業自動化、農業現代化、航太技術、軍事工程、機器人技術、資源開發、海洋探測、環境監測、安全保衛、醫療診斷、交通運輸、家用電器等。

2014 年中國感測器應用領域結構

全球感測器市場一直保持快速增長, 未來幾年全球感測器市場將保持20%以上的增長速度, 2015年市場規模突破1500億美元。 國內感測器市場年均增長速度同樣超過20%, 2011年感測器市場規模為480億元, 2012年達到513億元, 2016年則達到1126億元。

2010-2016年中國感測器市場規模走勢圖

未來五年感測器市場將快速發展。 根據前瞻產業研究院報告預測, 汽車電子、資訊通信成為增長最快的典型應用市場, 流量感測器、壓力感測器、溫度感測器仍將佔據市場主要份額。

二、技術發展帶來感測器新機遇

隨著技術發展, 數位化、自動化、智慧化逐步滲透到生產、生活的方方面面, 帶來了對感測器的巨大需求。 而我國市場上的中高端感測器進口占比達80%, 數位化、智慧化、微型化產品嚴重欠缺。 未來隨著物聯網、機器人、智慧設備、工業4.0、環境監測等行業技術的發展, 對感測器的需求也將大幅增加。

1、物聯網

物聯網是互聯網、傳統電信網等資訊的承載體,

讓所有能行使獨立功能的普通物體實現互聯互通的網路。 一個完整的物聯網系統包括4個組成部分:感測器、連接網路、資料處理和使用者介面。 感測器從周圍的環境中收集資料, 例如溫度、濕度、運動等。 如果幾個感測器綁在一起可以形成一個硬體設備, 還可以做更多的事情, 例如GPS定位、測加速度等。 不管是單個感測器還是完整的硬體產品, 在這第一步都是從周圍的環境中收集資料。

感測器是外部資訊的感知者和翻譯者, 構成了物聯網業務應用的最底層, 是物聯網獲取資訊的核心和基礎。 因此, 物聯網應用規模和市場的擴張帶動了物聯網產業鏈上游的感測器的發展。 研究資料顯示, 到2020年, 物聯網解決方案市場規模將達到7.2萬億美元,

與物聯網相連的終端出貨量將達到500億件, 中國市場的年複合增長率將達到20%。

2、工業4.0

工業4.0將無處不在的感測器、嵌入式中端系統、智慧控制系統、通信設施通過CPS形成一個智慧型網路。 通過這個智慧型網路, 使人與人、人與機器、機器與機器、以及服務與服務之間, 能夠形成一個互聯, 從而實現橫向、縱向和端到端的高度集成。 智慧工廠的運行就是資料的採集、分析和處理, 感測器在其中每個環節都起到至關重要的作用。

3、機器人

機器人有一套包含力量、速度、位移的感知系統。 感測器為機器人增加了感覺, 為機器人高精度智慧化的工作提供了基礎。 感測器技術在工業機器人中的運用起著至關重要的作用。 國際上,目前除採用傳統的、速度、加速度等感測器外,近年來視覺、聲覺、力覺、觸覺等多感測器的融合技術逐漸成為熱點,採用這種融合傳感技術進行建模及決策,獲取的與操作物件的資訊以實現回饋控制,增加自我調整、自學習功能,而發展為智慧型工業機器人成為一大趨勢。

4、汽車

目前的汽車感測器市場主要包括MEMS和經典的有源感測器,如壓力感測器、胎壓監測系統(TPMS)感測器、化學感測器、慣性感測器、磁感測器、超聲感測器、圖像感測器、雷達以及雷射雷達。

汽車感測器使用愈加廣泛。汽車的發動機管理系統其採用各種感測器,是整個汽車感測器的核心,種類很多,包括溫度感測器、壓力感測器、位置和轉速感測器、流量感測器、氣體濃度感測器和爆震感測器等。這些感測器將發動機吸入空氣量、冷卻水溫度、發動機轉速與加減速等狀況轉換成電信號送入控制器,控制器將這些資訊與儲存資訊比較、精確計算後輸出控制信號。發動機管理系統不僅可以精確控制燃油供給量,以取代傳統的化油器,而且可以控制點火提前角和怠速空氣流量等,極大地提高了發動機的性能。

隨著車聯網、自動駕駛等技術的發展,車用感測器市場將成長快速,尤其車用雷達、CMOS影像感測器等高價感測模組出貨成長突飛猛進,市調機構Yole Developpement預估,車用感測器市場規模將從2016年的110億美元,至2022年擴增至230億美元,市場規模等於成長逾1倍,年複合成長率高達13.7%。

5、智慧設備

世界電子消費市場的重心向智慧化轉移。消費者對高品質生活方式的追求推動智慧家電市場滲透率不斷提升;以智慧手機、可穿戴設備、智慧家電為代表的智慧化產品,在對話模式及使用者體驗方面給消費者帶來持續的新鮮感,市場規模持續擴大。虛擬實境、自動駕駛汽車、無人機等產品,把人的需求和前沿創新科技相結合,給消費者帶來極致的體驗,成為市場的增長點。

比如智慧手機感測器使用數量大幅提高,很多功能的實現都基於相應的感測器。iPhone4只配備了4顆感測器,iPhone8會配備12顆感測器;國產手機更是從沒有感測器,到現在配備了12顆感測器(華為Mate 10)。

三、感測器界的新秀——MEMS

受益於汽車電子、移動互聯網、消費電子、醫療電子、光通信、工業控制、儀錶儀器等市場的高速成長,MEMS行業發展勢頭強勁。與傳統機械感測器相比,MEMS具有以下優點:1、微型化:MEMS器件尺寸在毫米到微米範圍內,體積小、重量輕、耗能低、慣性小、諧振頻率高、回應時間短。2、性能好:基於矽微加工技術製造,機械電器性能優良(矽的強度、硬度和楊氏模量與鐵相當,密度類似鋁,熱傳導率接近鉬和鎢)。3、可批量生產:採用類似積體電路IC的生產方法,在無塵室大批量、低成本生產,因此性價比較傳統“機械”製造技術大幅提高。4、集成度高:可以把不同功能、不同敏感方向或致動方向的多個感測器或執行器集成於一體,或形成微感測器陣列、微執行器陣列,甚至把多種功能的器件集成在一起,形成複雜的微系統。

MEMS加速度計顯微結構

據Yole Development預測,全球MEMS市場規模2018年將達到229億美元以上,增速超過半導體市場;生物醫療、消費類電子、工業與通訊領域的應用增速可觀,生物醫療MEMS增長率可達23.8%;就應用市場而言,消費類電子穩居MEMS最大應用領域,其次為生物醫療行業、汽車電子行業,上述三類應用將佔據MEMS市場的85%以上的份額。

4、 部分有關公司

國際上,目前除採用傳統的、速度、加速度等感測器外,近年來視覺、聲覺、力覺、觸覺等多感測器的融合技術逐漸成為熱點,採用這種融合傳感技術進行建模及決策,獲取的與操作物件的資訊以實現回饋控制,增加自我調整、自學習功能,而發展為智慧型工業機器人成為一大趨勢。

4、汽車

目前的汽車感測器市場主要包括MEMS和經典的有源感測器,如壓力感測器、胎壓監測系統(TPMS)感測器、化學感測器、慣性感測器、磁感測器、超聲感測器、圖像感測器、雷達以及雷射雷達。

汽車感測器使用愈加廣泛。汽車的發動機管理系統其採用各種感測器,是整個汽車感測器的核心,種類很多,包括溫度感測器、壓力感測器、位置和轉速感測器、流量感測器、氣體濃度感測器和爆震感測器等。這些感測器將發動機吸入空氣量、冷卻水溫度、發動機轉速與加減速等狀況轉換成電信號送入控制器,控制器將這些資訊與儲存資訊比較、精確計算後輸出控制信號。發動機管理系統不僅可以精確控制燃油供給量,以取代傳統的化油器,而且可以控制點火提前角和怠速空氣流量等,極大地提高了發動機的性能。

隨著車聯網、自動駕駛等技術的發展,車用感測器市場將成長快速,尤其車用雷達、CMOS影像感測器等高價感測模組出貨成長突飛猛進,市調機構Yole Developpement預估,車用感測器市場規模將從2016年的110億美元,至2022年擴增至230億美元,市場規模等於成長逾1倍,年複合成長率高達13.7%。

5、智慧設備

世界電子消費市場的重心向智慧化轉移。消費者對高品質生活方式的追求推動智慧家電市場滲透率不斷提升;以智慧手機、可穿戴設備、智慧家電為代表的智慧化產品,在對話模式及使用者體驗方面給消費者帶來持續的新鮮感,市場規模持續擴大。虛擬實境、自動駕駛汽車、無人機等產品,把人的需求和前沿創新科技相結合,給消費者帶來極致的體驗,成為市場的增長點。

比如智慧手機感測器使用數量大幅提高,很多功能的實現都基於相應的感測器。iPhone4只配備了4顆感測器,iPhone8會配備12顆感測器;國產手機更是從沒有感測器,到現在配備了12顆感測器(華為Mate 10)。

三、感測器界的新秀——MEMS

受益於汽車電子、移動互聯網、消費電子、醫療電子、光通信、工業控制、儀錶儀器等市場的高速成長,MEMS行業發展勢頭強勁。與傳統機械感測器相比,MEMS具有以下優點:1、微型化:MEMS器件尺寸在毫米到微米範圍內,體積小、重量輕、耗能低、慣性小、諧振頻率高、回應時間短。2、性能好:基於矽微加工技術製造,機械電器性能優良(矽的強度、硬度和楊氏模量與鐵相當,密度類似鋁,熱傳導率接近鉬和鎢)。3、可批量生產:採用類似積體電路IC的生產方法,在無塵室大批量、低成本生產,因此性價比較傳統“機械”製造技術大幅提高。4、集成度高:可以把不同功能、不同敏感方向或致動方向的多個感測器或執行器集成於一體,或形成微感測器陣列、微執行器陣列,甚至把多種功能的器件集成在一起,形成複雜的微系統。

MEMS加速度計顯微結構

據Yole Development預測,全球MEMS市場規模2018年將達到229億美元以上,增速超過半導體市場;生物醫療、消費類電子、工業與通訊領域的應用增速可觀,生物醫療MEMS增長率可達23.8%;就應用市場而言,消費類電子穩居MEMS最大應用領域,其次為生物醫療行業、汽車電子行業,上述三類應用將佔據MEMS市場的85%以上的份額。

4、 部分有關公司

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