SENSOR CHINA既是一年一度的国际性行业盛会，也是传感器技术和市场发展的风向标。2024年9月11日至13日，SENSOR CHINA 2024在上海跨国采购会展中心成功举办。 本次展会汇聚了600多家传感器上下游企业，同期还有20多场技术论坛，以及多场新品发布会和SENSOR TALKS产业头脑风暴会等，为参与者提供了一个深入讨论行业痛点和探索解决方案的机会。
图 | SENSOR CHINA 2024展会现场
会议期间，与非网与5家传感器厂商进行了深度对话，并就中国传感器行业的现状，面临的挑战，以及应对方式展开讨论。
矽敏：0.001℃分辨率的数字温度传感器芯片过去20年，模拟电路技术持续进步，现已外溢至传感器领域，并成就了传感器更精密、低功耗和高效的趋势。同时，相比主流的集成电路行业，传感器领域产品的迭代速度不算非常快，给今天的创业企业带来了机会。 珠海矽敏科技有限公司（以下简称“矽敏”）就是在这样的大环境中成长起来的一家低功耗智能环境传感器创新企业，公司核心团队是来自中国、荷兰和美国的技术专家。自2019年年底启动运营以来，矽敏已经完成高性能数字温度传感器、多通道温度采集芯片组和海洋环境监测设备的研发和量产工作，今年下半年正式投入市场。 事实上，温度传感器市场在全球范围内呈现出的是一个高度竞争的态势，模拟大厂ADI和TI占据市场主导地位。那么，为何矽敏要选择温度传感器赛道呢？
图 | 矽敏总经理贾琦，来源：矽敏
对此，矽敏总经理贾琦表示：“的确，温度传感器是个成熟市场，但换言之就是应用领域广、需求量大，不需要厂家去教育市场。同时，在荷兰时，我们的核心团队在温度传感器领域创下了很多世界纪录，具有技术领先性。将核心IP从技术的角度做到最好，并最终产品化，是我们研发人员眼中最有意义的事情。此外，表面上看，这些国际大厂在人、钱和市场方面都不可撼动，但传感器在他们那里属于相对边缘的部门和产品线，而我们只专注在这一块，还是有追赶和突破的机会的。” 据悉，借助CMOS感温技术和公司研发团队的电路设计能力，矽敏高精度数字温度传感器芯片的测量噪声低至0.001℃，逼近分辨率极限值，同时在测温范围、测量速度和测量功耗方面表现也非常突出，且依靠独特的晶圆级标定能力在成本方面也拥有优势。目前，集成了该技术的某款产品，直接替代了国外十几万的产品，采购成本降低了一个量级。
图 | 海洋产品应用，来源：矽敏
以海洋温度监测探头XPT-01为例，它的测温范围为-5~60℃，精度为±0.05℃，分辨率为0.001℃，该款产品已通过为期两年的实地试点检验，测试的效果客户相当满意。 当然，矽敏的市场策略重心更多的还是在工业和消费市场。 “工业应用更强调可靠性和环境适应性，批量生产的产品一致性和长期漂移品控。为此，矽敏搭建了高规格的测试实验室，来做批量的评估和测试。目前实验室的温度评估精度已经达到计量院的水平，且可以快速大通量进行，为设计部门的迭代优化提供了强力支持。”贾琦如是说。 而关于消费市场，贾琦透露：“矽敏目前在和国内智能家居头部生态企业做直接对接，如果顺利，将实现批量出货的突破。”
亿波达：夯实加速度计、陀螺仪市场竞争力随着智能驾驶、人形机器人等产业的快速发展，对加速度计和陀螺仪等惯性传感器的需求日益增长。 根据Yole发布的数据显示，2021年全球MEMS惯性传感器市场规模为35.09亿美元，预计2027年将达到49.43亿美元，2022-2027年复合增速为5.9%；2021年全球IMU市场规模为18.30亿美元，预计2027年将达到27.92亿美元，2022-2027年复合增速为7.3%。 就全球竞争生态而言，Bosch、ST、NXP、Murata等国际厂商是行业头部，不过这几年国内惯性传感器厂商发展也在加速，并已经在多个领域实现了突破。 苏州亿波达微系统技术有限公司（以下简称“亿波达”）是一家专注于MEMS传感器设计、制造、封测，以及多传感器融合系统集成的创新企业。公司核心产品主要应用于智能驾驶、低空经济、机器人、工业物联网等领域，感知被测物体的姿态、速度、位置信息，其主要产品分为：基于MEMS原理的加速度计、陀螺仪、惯性量测单元（IMU）。同时，公司基于IMU和GNSS定位模块推出高精度组合导航定位系统（P-Box），主要应用于乘用车、商用车以及各种无人设备的自动驾驶定位领域。
图 | Z轴MEMES陀螺仪EAG-YHS101（左），单轴加速度计EIA-X103（右）来源，亿波达
图 | 惯性测量单元EMU260-3A（左），高精度组合导航定位系统ENS152-3A（右），来源：亿波达
事实上，MEMS惯性传感器在高可靠领域及其他工业、消费领域均具备丰富的应用场景，但不同应用场景对于性能、成本、功耗、体积的要求差异较大，亿波达对自己的定位优势怎样的？
图 | 亿波达销售总监唐湖海，来源：Sensor China
对此，亿波达销售总监唐湖海表示：“从下游客户需求来看，性能和稳定性要求最高的是战略、战术级需求，接下来是车规、工业和消费级场景，消费级传感器要求相对不高，但对产品价格极其敏感。目前公司整体产品定位高精度、高性能、高稳定性产品，对标工业级及以上领域需求。” 目前，亿波达的MEMS传感器在汽车行业的应用具体主要有以下几个方面：
自动驾驶和辅助驾驶系统：通过利用加速度计和陀螺仪等惯性器件，实时测量车辆的加速度和角速度，从而推算出车辆的位置、速度和姿态信息。电子稳定性控制系统：利用MEMS加速度传感器和陀螺仪来测量车辆的偏航角和横向加速度，与行驶速度和车轮倾斜角等数据结合，调整车辆转向以防止侧滑。防抱死制动系统：通过MEMS加速度传感器监测车轮的加/减速度，确保车轮在制动过程中不会抱死。发动机系统：如压力传感器，用于测量气囊压力、燃油压力、发动机机油压力、进气管道压力及轮胎压力等。唐湖海认为公司拥有整套自主知识产权的MEMS芯片设计、封装、测试结合能力，工艺鲁棒性大大降低了工艺平台的依赖性，结合自研核心算法库以及模块化集成能力，用“芯”为客户提供最优质、最专业的服务。
纳芯微：立足汽车和泛能源领域，传感器芯片国内领先传感器是苏州纳芯微电子股份有限公司（以下简称“纳芯微”）三大业务板块之一（传感器，电源管理，信号链），并且在汽车和泛能源领域（包括光伏、工业控制、电源系统等）表现突出。根据纳芯微公告显示，2023年公司传感器产品营收1.66亿元，占公司总营收的12.64%，毛利8624.50万元，占公司整体毛利的17.05%；2024年上半年公司传感器产品营收0.92亿元，占公司总营收的10.82%，毛利4427.51万元，占公司整体毛利的15.38%。
图 | 2024年上半年纳芯微公司主营构成，来源：与非网，iFind
综合以上数据表明，纳芯微传感器产品营收规模在增长，且毛利在公司整体业务中表现优秀，对比2023年，2024年上半年的传感器出货量增长明显。
图 | 纳芯微传感器产品线总监赵佳，来源：纳芯微
对此，纳芯微传感器产品线总监赵佳表示：“营业额的快速增长主要得益于两方面：一是市场机会点的出现，二是纳芯微长期在技术和产品上的深耕。针对传感器业务，纳芯微传感器近年来最大的增长点主要体现在汽车电子领域。近年来，汽车行业上下游都面临激烈的竞争，尽管挑战重重，纳芯微仍凭借其出色的产品表现和客户服务实现了出货量的增长。该增长既体现在纳芯微的产品品类的全面性上，如磁传感器、压力传感器，也体现在对汽车不同系统的高度覆盖上，如动力总成、车身、热管理以及智能座舱等，可以说这一增长是全面而显著的。”
来源：公司年报，与非研究院《中国本土MEMS传感器产业地图（2024版）》
根据与非研究院的统计，纳芯微2023年度的研发投入总额达到5.2亿元，研发费用率达到39.79%。这几年是中国半导体企业快速发展的几年，在高投入下，我们看到了纳芯微整体业务的增长力，在泛能源和汽车领域表现优秀。 在2024年的Sensor China展会上，纳芯微也展示了不少市场表现优异的传感器产品，例如在磁传感器方面，我们展出了高带宽的集成电流路径的电流传感器NSM211x，以及全新磁开关系列（NSM101x系列，NSM105x系列，NSM107x系列），包括可编程的车规开关、超低功耗TMR开关以及工业上常用的高性价比开关。此外，我们还在展会上看到纳芯微推出的压力传感器新品，包括在耐腐蚀环境应用中表现出色的NSPAS5N系列绝压传感器，以及在燃油蒸汽应用中极具竞争力的NSPGL1系列车规级集成式压差传感器。
图 | NSPAS5N系列绝压传感器，来源：纳芯微
其中，NSPAS5N系列绝压传感器具备亚毫秒级快速响应和耐腐蚀设计，特别适用于EGR-TMAP等进气歧管压力检测。该系列通过高精度校准和补偿，将10kPa至400kPa的压力信号转换为自定义输出，凭借高精度、低功耗和多种输出方式，满足了不同应用场景下的需求，助力提升汽车的动力、燃油经济性和排放性能。
图 | NSPGL1系列压差传感器，来源：纳芯微
而NSPGL1系列压差传感器则凭借高精度、宽温区和耐油气等优势，完全满足国六标准对燃油蒸汽压力和曲轴箱通风泄漏检测等应用环境的严苛要求。该系列采用车规级信号调理芯片，能将0~±5kPa、±35kPa和±100kPa的压力信号转换为定制化输出（0~5V），其陶瓷基板封装确保了在复杂油气环境中的稳定性，是汽车燃油系统、真空助力系统等领域的理想选择。 此外，在市场经营方面，赵佳提到，全球化是纳芯微的战略方向之一，也是公司成为“全球领先的模拟半导体企业”长期目标的必经之路。2024年上半年，纳芯微已经有约15%的营收来自海外市场。
晶华微：压力和温度变送器、BMS AFE在两轮车、储能、BMS领域广受好评杭州晶华微电子股份有限公司（以下简称“晶华微”）成立于2005年，专注于高性能模拟及数模混合集成电路的研发与销售。公司主要产品包括医疗健康SoC芯片、工业控制及仪表芯片、智能感知SoC芯片等，其广泛应用于医疗健康、压力测量、工业控制、仪器仪表、智能家居等众多领域。 从整体市场地位来看，基于高精度ADC的信号处理SoC解决方案，晶华微在红外测温、智能健康衡器以及数字万用表领域占有较高的市场地位。 在工控领域，晶华微在2008年率先推出国产工控HART调制解调器芯片，最大调制和解调电流分别低至202uA和258uA，通讯误码率小于百万分之一；2013年，推出国内首款自主研发的工控16位4~20mA 电流环DAC芯片，其最大调制和解调电流分别低至480uA和520uA，基准电压源温漂小于±10ppm/°C，DAC环路电流最大非线性误差小于±0.01%FS，可兼容替代ADI等国际龙头企业的A5191、HT2015、AD5700、DS8500、AD421 等系列芯片，为工业现场传感器信号数据处理和通讯传输提供了高抗干扰解决方案。 在本次展会上，晶华微带来了两个方向的重点产品，一个是用于压力变送器的信号调理及变送输出芯片SD25F101和SD25F201系列；另一个是针对BMS的SDM9110/SDM9117系列AFE产品。
图 | 晶华微副总经理/上海分公司总经理李建博士，来源：晶华微
针对这两大方向的产品，晶华微副总经理/上海分公司总经理李建博士介绍道： SD25F101可用于阻式或电压型传感器测量与变送输出，内部集成了双24位ADC、恒流源、恒压源、低温漂基准、放大器、JFET控制器、16位DAC等重要电路，支持多点温度补偿和非线性校准，全温区精度可以达到0.15%，同时在变送输出形式方面较为丰富，涵盖4~20mA /0-10V/I²C等，同时支持UART、OWI通信，非常适配工业现场仪表应用。 SD25F201和SD25F101产品整体一脉相承，但在ROM、SRAM、TADC ENOB、DAC、通信接口、JTAG支持和封装方面有所差异，非常适合2088/3051温度变送器表头 、压力变送器表头等工业现场仪表应用。值得一提的是，该芯片支持可配置的时钟输出，可提供HART芯片工作时钟，节省外围晶振电路。
图 | BMS模拟前端芯片SDM9110/SDM9117，来源：晶华微
SDM9110/SDM9117是针对锂电池管理推出的用于BMS检测的AFE产品，分别支持6~10串和10~17串的电池管理系统。由于该芯片集成了一个14位SAR ADC和一个16位对高精度Sigma-Delta ADC，所以检测范围可涵盖电池电压、充放电电流、电池包外部温度等，并能实现锂电池组独立保护控制，防止充电过压、充电过流、放电欠压、放电过流、温度过高带来损害。 在具体应用中，SDM9110/SDM9117既可以单独用，也可以配套MCU用，目前主要用在两轮车、储能、清洁机器人等领域。 此外，关于传感器智能化的趋势，李建博士认为：“当前传感器需求量在提升，传输延时性问题在某些场景下比较突出，所以从系统的角度来看，的确有去中心化的趋势，也就是把一部分算力放在传感器侧，但目前还在早期阶段，要解决一些功耗的问题，所以目前公司还在观测阶段。”
乎美智能：携手Endress+Hauser，打造水务领域最强“雷达传感器”方案基于传感器的方案开发和平台开发对于推动技术创新和满足市场需求至关重要。传感器作为智能设备的核心组件，其方案开发不仅涉及硬件设计，还包括与软件的集成和优化，以确保数据的准确性和实时性。对于这些系统方案商合平台方案尚而言，除了软硬件的搭建能力，强大的算法能力是他们的护城河。 上海乎美智能科技有限公司（以下简称“乎美智能”）就是这样一家专注于智能传感器研发和物联网解决方案的科技公司，业务范围涵盖了传感器产品的设计、研发、生产、销售以及物联网解决方案的开发和应用，产品广泛应用于水务、环保、工业物联网以及交通等领域。 乎美智能致力于打通底层传感设备、中间层无线传输和顶层智能算法，从而实现数据采集、无线传输方案、工业大数据、智能诊断的完整技术布局，为客户提供更好的智能传感器和物联网解决方案。
图 | 乎美智能创始人姚伟，来源：乎美智能
在本次展会上，乎美智能展出了五大系列产品，涵盖DTU系列TurMass数据传输终端、HEX-02-HVT系列无线智能振温传感器、HEX-02-WVT系列有线智能振温传感器、HSR-030系列雷达液位计和HTP-01系列无线传输伴侣。其中，雷达液位计采用了Endress+Hauser（恩德斯豪斯）的雷达技术，本次合作也是Endress+Hauser在雷达领域的一次本地化的尝试。
图 | Endress+Hauser传感器及零部件/中国区域经理李建，来源：Endress+Hauser
“Endress+Hauser成立于1953年，是一个瑞士家族企业，主要从事流量、压力、温度和水质分析业务，目前有16000名员工，年销售额近40亿欧元左右。”Endress+Hauser传感器及零部件/中国区域经理李建介绍道。
图 | Endress+Hauser 80GHz雷达传感器
对于本次联合开发，乎美智能创始人姚伟表示：“本次与Endress+Hauser的合作主要集中在水务等场景，共同打造的拳头产品是毫米波雷达相关产品系列，该毫米波雷达传感器采用80GHz波段，测量范围为40米，毫米波雷达本身的精度为±1mm，在水务方面满足1-2cm的测量精度需求，尤其是一些污水处理方面的需求。同时采用Endress+Hauser的毫米波雷达组件，进行本土的二次开发（水纹数据处理、算法）后，可以将检测设备的价格从五位数降到了四位数，十分具有市场竞争力。” 此外，姚伟提到，很多国内开发的针对某些场景的算法，国际上也能用，反过来说，跟Endress+Hauser的合作也能借助其全球销售网络和品牌影响力，助力乎美智能的方案和产品出海，加速乎美智能的全球化布局。而对于Endress+Hauser来说，乎美智能在智能传感器领域的专业能力和技术创新，也将为其带来新的增长点。双方的合作有望在智能制造、智慧城市、环境监测等多个领域创造出更多的应用场景和市场机会。
写在最后随着自动驾驶、物联网、人工智能、大数据等技术的快速发展，传感器作为信息获取的关键元件，其市场需求持续增长。传感器融合技术通过整合多种传感器的数据，为系统提供更全面、准确和可靠的信息支持，已经在多个领域得到了广泛应用，并展现出巨大的市场潜力。 下一步，传感器技术将走向何方？在这里我想借用亿波达销售总监唐湖海的一句话：“它正朝着技术融合与创新、应用领域拓展、智能化自主化、标准化规范化以及强化数据安全与隐私保护等方向发展，这些趋势也会同步促进传感器融合技术的广泛应用和普及。”