巨頭壟斷！一文讀懂中國磁傳感器行業(yè)現(xiàn)狀和分析

（一）產(chǎn)品概述

1．磁傳感器的定義和分類

磁傳感器是一種能夠?qū)⒋艌龅拇笮∨c變化轉(zhuǎn)換為電信號的裝置。本報(bào)告涉及的磁傳感器均為基于硅上工藝的傳感器，按原理分為霍爾（Hall）傳感器和磁阻傳感器兩類。

霍爾傳感器主要利用霍爾效應(yīng)，即當(dāng)電流垂直于外磁場通過半導(dǎo)體時，垂直于電流和磁場的方向會產(chǎn)生附加電場，從而在半導(dǎo)體的兩端產(chǎn)生電勢差，來檢測磁場的強(qiáng)度。

霍爾傳感器分類如下：

磁阻傳感器主要是在器件內(nèi)構(gòu)造薄膜，即給通以電流的材料加以與電流垂直或平行的外磁場，其電阻值會有所增加或減少。通過應(yīng)用上述物理效應(yīng)，磁阻傳感器芯片能夠精確測量電流、位置、方向、角度等物理信號。磁阻傳感器按不同原理可分為各向異性磁阻（AMR）傳感器、巨磁阻（GMR）傳感器和隧穿磁阻（TMR）傳感器。

不同技術(shù)的磁傳感器部分技術(shù)參數(shù)如下：

2．技術(shù)及趨勢

霍爾技術(shù)于上世紀(jì)50年代開始發(fā)展，首個霍爾傳感器于1960年代問世。隨著CMOS等集成電路工藝的發(fā)展，霍爾傳感器以其原理簡單和制造成本低的優(yōu)勢，快速成為低成本磁場感測的主流傳感器，目前已成為市場上份額最大的磁傳感器芯片，在中國市場占有約69%的份額。但霍爾傳感器在實(shí)際應(yīng)用中也存在一些缺點(diǎn)，例如需要集成聚磁環(huán)結(jié)構(gòu)來改變感應(yīng)方向等。在此背景下，基于磁阻效應(yīng)的磁傳感器逐漸受到關(guān)注。

磁阻效應(yīng)早在1857年就被發(fā)現(xiàn)和驗(yàn)證，但受限于薄膜技術(shù)的發(fā)展，其商業(yè)化進(jìn)展相對滯后。隨著IBM突破磁性薄膜技術(shù)的量產(chǎn)門檻，AMR傳感器得以成為最早商業(yè)化的磁阻傳感器，也是目前應(yīng)用最為廣泛的磁阻傳感器，檢測頻率、檢測精度以及信噪比等指標(biāo)均優(yōu)于霍爾傳感器。1988年GMR原理被首次發(fā)現(xiàn)，后續(xù)由IBM推出了首顆GMR傳感器芯片并應(yīng)用于硬盤磁頭；2014年，TDK推出了世界首款TMR傳感器，同樣應(yīng)用于硬盤磁頭。

綜上，霍爾傳感器、AMR傳感器、GMR傳感器和TMR傳感器都是磁傳感器中的代表性產(chǎn)品，具有不同的特點(diǎn)和優(yōu)勢，在實(shí)際應(yīng)用中往往根據(jù)需求進(jìn)行綜合考量?；魻杺鞲衅髂壳叭栽趯?shí)際應(yīng)用中占據(jù)最高市場份額，AMR、GMR、TMR等磁阻傳感器憑借高靈敏度等特點(diǎn)，預(yù)計(jì)將在未來得到進(jìn)一步發(fā)展和推廣，但在實(shí)際應(yīng)用中仍存在許多亟需攻克的技術(shù)難點(diǎn)。

測量原理及應(yīng)用場合如下：

（二）中國磁傳感器市場分析

1．市場規(guī)模和增長趨勢

中國磁傳感器市場在過去幾年中一直保持著穩(wěn)定的增長趨勢，并且預(yù)計(jì)在未來幾年中也將繼續(xù)保持良好的增長勢頭?？傮w而言，中國磁傳感器市場預(yù)計(jì)以17.6%的CAGR從2022年的65.1億元增長到2027年的146.2億元。

2．細(xì)分品類市場情況

霍爾傳感器是中國磁傳感器市場中占比最大的一類產(chǎn)品，其營收在過去幾年中一直呈現(xiàn)出穩(wěn)步增長的趨勢，預(yù)計(jì)未來幾年中也將繼續(xù)保持良好的增長勢頭。從2018年到2022年，霍爾磁傳感器的營收增長了50%，在2022年達(dá)到45.4億元。預(yù)計(jì)在2022年到2027年之間將以14.1%的CAGR繼續(xù)增長，至2027年達(dá)87.9億元。

近年來，隨著AMR技術(shù)的成熟推廣，AMR傳感器憑借高性能、高性價(jià)比等綜合優(yōu)勢，市場規(guī)模迅速提升。2022年，中國AMR市場達(dá)8.8億元，并將以20.1%的CAGR增長，至2027年達(dá)22.0億元。

GMR在過去幾年中營收相對較小，且增長相對緩慢。2022年中國GMR傳感器市場規(guī)模約為3.5億元。預(yù)計(jì)在未來幾年中，GMR的增長將加速，并將以20.2%的CAGR增長，至2027年達(dá)8.8億元。

相較于AMR、GMR傳感器，國內(nèi)TMR傳感器起步較晚。隨著TMR技術(shù)逐步走向成熟，預(yù)計(jì)未來幾年中將繼續(xù)保持較高的增長率。2022年中國TMR市場規(guī)模達(dá)7.0億元。預(yù)計(jì)在2022年到2027年之間將以30.2%的CAGR繼續(xù)增長，至2027年達(dá)26.2億元。

3．主要應(yīng)用領(lǐng)域

磁傳感器芯片下游應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，覆蓋汽車電子、消費(fèi)電子、醫(yī)療健康、智能安防等多個領(lǐng)域。下游領(lǐng)域需求的持續(xù)增長推動磁傳感器芯片市場規(guī)模的不斷擴(kuò)大。在2022年，汽車市場是中國最大的磁傳感器終端市場，占據(jù)了總市場的47%。其次是消費(fèi)市場，占據(jù)了22%的市場份額。工業(yè)市場占據(jù)總市場的12%。其他市場占據(jù)19%的市場份額。

（1）汽車電子

近年來，隨著新能源車的迅速發(fā)展，磁傳感器在汽車中的應(yīng)用也愈加廣泛。電池?zé)峁芾怼?a target="_blank">電機(jī)控制、運(yùn)動輔助等智能化、電氣化大趨勢下帶來的新增需求使得磁傳感器市場規(guī)模快速增長。在電池管理系統(tǒng)中，磁傳感器可用于電流測量，以確保電池的安全和性能。在電機(jī)控制中，磁傳感器可用于測量電機(jī)的位置和速度，以便控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速和扭矩。在制動系統(tǒng)中，磁傳感器可用于測量制動器的位置和速度，以確保制動系統(tǒng)的安全和可靠性。在充電系統(tǒng)中，磁傳感器可用于測量充電樁中的電流，以確保充電過程的安全性和高效性。

未來汽車電子市場也將蓬勃發(fā)展，進(jìn)一步推動磁傳感器市場的迅速增長。磁傳感器在所有類型的動力總成（內(nèi)燃機(jī)、混合動力或電動）中的應(yīng)用預(yù)計(jì)在未來幾年內(nèi)都會保持增長。這主要是由于車身控制整體電氣化，線控技術(shù)逐漸開始取代傳統(tǒng)機(jī)械技術(shù)，磁傳感器的滲透率也隨之在不斷增加。2022年中國汽車用磁傳感器市場為30.6億元。未來，中國汽車用磁傳感器的市場規(guī)模預(yù)計(jì)將以18%的增速增長，到2027年達(dá)70.0億元。

（2）消費(fèi)電子

2022年中國消費(fèi)電子市場中磁傳感器市場規(guī)模約為14.3億元。預(yù)計(jì)磁傳感器的市場規(guī)模將以15.3%的增速增長，到2027年市場規(guī)模將突破29.2億元。其中，磁傳感器在智能手機(jī)和平板電腦中的應(yīng)用最為普遍。內(nèi)置的磁力計(jì)和加速度計(jì)可以精確檢測設(shè)備的方向和運(yùn)動，自動調(diào)整屏幕方向，為用戶帶來更加智能化的用戶體驗(yàn)。此外，磁傳感器在洗衣機(jī)、烘干機(jī)等家用電器中也應(yīng)用廣泛，可以便捷地檢測門的開關(guān)狀態(tài)及機(jī)器的工作狀況。同時，在電子游戲手柄和玩具等多種消費(fèi)市場中，磁傳感器也被廣泛運(yùn)用于實(shí)現(xiàn)姿態(tài)感應(yīng)和運(yùn)動控制，創(chuàng)造更豐富的用戶交互體驗(yàn)?？偟膩碚f，磁傳感器在消費(fèi)市場應(yīng)用多樣，為人們帶來更加智能化、便捷化的生活體驗(yàn)。

（3）工業(yè)自動化

磁傳感器在工業(yè)自動化市場的市場空間廣闊，2022年國內(nèi)市場規(guī)模約為7.8億元，預(yù)計(jì)將以19.5%的增速增長，到2027年達(dá)19.0億元。磁傳感器能夠提供精準(zhǔn)的位置和速度檢測，從而幫助工業(yè)設(shè)備實(shí)現(xiàn)高效、準(zhǔn)確的自動化控制。例如，在生產(chǎn)流水線上，磁傳感器可以被用于檢測機(jī)器的運(yùn)行狀態(tài)，幫助工人監(jiān)控機(jī)器的工作效率和故障情況，從而提高生產(chǎn)線的生產(chǎn)效率。此外，磁傳感器還可以被應(yīng)用于各種工業(yè)機(jī)器的位置檢測，例如機(jī)械臂和自動化倉儲系統(tǒng)。在這些應(yīng)用中，磁傳感器可以測量工具和設(shè)備的位置和方向，從而幫助機(jī)器人和自動化設(shè)備在生產(chǎn)和分配過程中更加準(zhǔn)確地執(zhí)行任務(wù)。

（4）醫(yī)療器械

磁傳感器在醫(yī)療領(lǐng)域有多種應(yīng)用，如磁共振成像（MRI）技術(shù)需要使用大量的磁傳感器來測量磁場，這些傳感器用于檢測磁場中的微小變化，從而生成詳細(xì)的圖像，幫助醫(yī)生進(jìn)行疾病診斷和治療。心臟起搏器同樣需要磁傳感器檢測心臟的活動，并將這些信息傳遞給控制器來控制心臟的跳動。磁傳感器還可以用于檢測身體運(yùn)動的變化，例如關(guān)節(jié)的彎曲和肌肉的收縮，用于幫助康復(fù)患者進(jìn)行特定的運(yùn)動訓(xùn)練，以加強(qiáng)肌肉和改善關(guān)節(jié)活動度。

（5）安防監(jiān)控

磁傳感器在安防領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。由于磁傳感器不會直接接觸運(yùn)動結(jié)構(gòu)，因此相較于電位器和簧片開關(guān)等機(jī)械傳感器，磁傳感器更加可靠和耐用，具體應(yīng)用包括：1）門窗的開關(guān)檢測，一旦門窗被非法打開，傳感器會發(fā)出信號觸發(fā)警報(bào)；2）當(dāng)安防攝像頭具備旋轉(zhuǎn)功能時，磁傳感器可以用于檢測攝像頭的位置等。

（三）中國市場競爭分析

1．市場競爭格局

2022年，中國磁傳感器市場仍主要被國際企業(yè)占據(jù)，但隨著國內(nèi)企業(yè)的擠壓，國際企業(yè)整體市占率已經(jīng)由過去的超80%下降至73%。其中，Allegro是市場份額最大的國際磁傳感器企業(yè)，市場份額達(dá)16%。其次是Infineon，市場份額為15%。AKM、TDK和Melexis分別占據(jù)10%、9%和9%的市場份額。

矽睿科技的磁傳感器市場占有率約5%，占據(jù)本土企業(yè)中最大的市場份額。其次是燦瑞科技、美新半導(dǎo)體、賽卓電子和多維科技，市場份額分別為4%、4%、4%和3%。

2．本土企業(yè)簡介

（1）矽睿科技

上海矽?？萍脊煞萦邢?a target="_blank">公司（QST）成立于2012年，磁傳感器業(yè)務(wù)主要集中在地磁傳感器、磁編碼傳感器、磁開關(guān)傳感器，磁電流/線性傳感器等，應(yīng)用市場覆蓋智能家居、智能手機(jī)、智能穿戴、智能制造，汽車類電子、物聯(lián)網(wǎng)、AI等市場。近年來，矽睿科技聚焦汽車市場，覆蓋電子換擋器，電子節(jié)氣門，EGR，油門踏板，車身高度，SAS，EPS電機(jī)位置等主流細(xì)分應(yīng)用，是目前國產(chǎn)汽車磁傳感器重要的供應(yīng)商。

（2）燦瑞科技

上海燦瑞科技股份有限公司成立于2005年，磁傳感器芯片營收主要來自霍爾傳感器芯片。目前已應(yīng)用于格力、美的、海爾等智能家居品牌，漫步者和JBL等可穿戴設(shè)備品牌，海康威視等智能安防品牌，Danfoss、英威騰等工業(yè)設(shè)備品牌，小米，榮耀，三星等知名智能手機(jī)品牌的終端產(chǎn)品中。在汽車電子領(lǐng)域，其開關(guān)型磁傳感器芯片現(xiàn)已進(jìn)入新能源汽車整車廠商供應(yīng)鏈。

（3）美新半導(dǎo)體

美新半導(dǎo)體有限公司成立于1999年，在2006年將AMR磁傳感器引入智能手機(jī)市場。其AMR傳感器、霍爾開關(guān)等器件廣泛應(yīng)用于汽車、工業(yè)、醫(yī)療、可穿戴、智能家居、消費(fèi)電子等領(lǐng)域。

（4）賽卓電子

賽卓電子科技（上海）股份有限公司成立于2011年，產(chǎn)品主要為霍爾器件，包含速度傳感器芯片、位置傳感器芯片、電流傳感器芯片三大產(chǎn)品線。其開發(fā)的ABS輪速傳感器芯片、電子油門踏板位置傳感器芯片以及新能源汽車電流傳感器芯片等產(chǎn)品已廣泛應(yīng)用于汽車動力及傳動系統(tǒng)、底盤及安全系統(tǒng)和車身及舒適系統(tǒng)等。

（5）多維科技

江蘇多維科技有限公司創(chuàng)立于2010年，是一家專注于磁阻（TMR/GMR/AMR）傳感器的制造商。多維科技除了為客戶提供成品磁傳感器芯片外，同時還可以為客戶提供定制化的磁傳感器設(shè)計(jì)、晶圓制造和測試服務(wù)。

（四）總結(jié)

近年來，汽車電子和工業(yè)領(lǐng)域的磁使用環(huán)境愈發(fā)復(fù)雜和嚴(yán)苛，磁傳感器芯片需要在精度、靈敏度、溫度及穩(wěn)定性等方面滿足較高要求，同時還需要具備抗干擾能力以及高度的可靠性，這都給中國磁傳感器未來的增長帶來新的動能。由于汽車產(chǎn)業(yè)鏈“缺芯”、國產(chǎn)新能源車的快速發(fā)展以及政策推動等原因，國產(chǎn)汽車磁傳感器芯片企業(yè)獲得了絕佳的供應(yīng)鏈導(dǎo)入和客戶驗(yàn)證機(jī)會。在工業(yè)市場，隨著“中國制造2025”的提出，工業(yè)電機(jī)需求將在我國工業(yè)快速發(fā)展的帶動下進(jìn)一步擴(kuò)大，進(jìn)而促進(jìn)工業(yè)傳感器和工業(yè)傳感器芯片市場的增長，國內(nèi)磁傳感器芯片企業(yè)的市場占有率將進(jìn)一步提升。

審核編輯 黃宇