作为China Fabless系列分析报告的重要组成部分，我们于2021年初发布了《40家国产传感器芯片厂商调查统计报告》，得到了工程师和业界朋友的极大肯定和支持。2021年，传感器芯片行业和国产传感器厂商也经历了巨大变化。我们在原报告基础上，参考行业权威调查研究机构的传感器行业分析报告，汇总整理出新的《60家国产传感器厂商调查报告》，希望为业界朋友展现出智能传感器技术和应用发展的新趋势，以及国产传感器芯片和器件厂商的市场格局。

  智能传感器集传感器、通信单元、微处理器和软件算法于一体，不仅是制造设备、装备和系统感知外界环境信息的主要数据来源，也是人机一体化智能系统、机器人、工业互联网发展的重要支撑，以及车联网、无人驾驶和智慧城市的核心环节。在工业控制、消费电子、物联网、汽车电子和医疗电子方面存在广泛的应用。

  智能传感器基本结构如下图所示，一般包含传感单元、计算单元和接口单元。信号采集由传感器单元负责，根据设定对输入信号做处理是计算单元的基本功能，接口单元负责利用互联网与其他装置进行通信。

  智能传感器技术发展的趋势是小型化、网络化、数字化、低功耗、高灵敏度和低成本。传感材料、MEMS芯片、驱动和应用软件是智能传感器的核心技术。其中，MEMS 芯片是智能传感器的重要载体，具有体积小、重量轻、功耗低、可靠性高、可与微处理器集成等优点。

  按可检测的自然现象，智能传感器可分为生物、化学、电、电磁、热量/温度、磁性、机械运动（位移、速度、加速度等）、放射性元素等类型。按常见测量指标，可分为声学（波、频谱等）、生化（流量质量）、电学（电荷、电压、电流、电场、电导率、介电常数）、磁学（磁场、通量、磁导率）、光学（折射率，反射率，吸收）、热学（温度，通量，比热，导热系数）、力学（位置，速度，加速度，力，应变，应力，压力、扭矩）等类型。

  根据赛迪顾问对全球30多家工业智能传感器企业的统计分析，排在前十的传感器类型分别是压力、液位、温度、光电、编码器、接近、超声波、流量、视觉/图像、振动。从企业分布来看，美国企业的产品类型大多分布在在编码器、振动、温度、超声波传感器；日韩企业大多分布在在视觉/图像、编码器和接近传感器；欧洲企业大多分布在在流量、接近、超声波传感器；中国企业则大多分布在在压力、温度、加速度传感器。

  相比传统压力传感器，MEMS 压力传感器具备体积小、重量轻、功耗低、响应时间短、可批量化生产、成本低、易于集成等众多优点，已经大范围的应用于汽车、消费电子、航空航天、医疗保健和工业控制等领域。根据作用原理的不同，MEMS 压力传感器可分为压阻式、电容式、谐振式和压电式压力传感器等，其中压阻式传感器因其成本低、成熟度高等特点成为当前主流的MEMS 传感器类型。

  汽车电子是MEMS 压力传感器的主要应用领域，也是应用占比最大的市场，常见于轮胎压力、燃油压力、气囊压力、空调压力、管道压力等汽车电子系统中。其中，汽车胎压监测系统（TPMS）对汽车用MEMS 压力传感器需求量庞大。

  TPMS 是一种利用无线传感器采集汽车轮胎压力、温度等数据，通过射频信号传输至汽车驾驶室，以数字形式显示有关数据的汽车主动安全系统，可在轮胎出现压力、温度异常等情况时为驾驶者提供预警讯息。TPMS由4个发射器和1个控制器组成，其中发射器由MEMS压力和温度传感器、ASIC 芯片或MCU、射频发射天线和电池组成；控制器由MCU、射频接收天线和显示器组成。因此，一台汽车对应需要至少4 个用于汽车胎压监测的MEMS 压力传感器，是汽车电子系统中使用量最大的领域。

  雷达传感器是为汽车提供环境感知、规划决策的智能传感器，其核心原理是通过发射微波、声波或激光并接受回波来进行物体探测，是无人驾驶的核心传感器，起到无人驾驶汽车“眼睛”的作用，为无人驾驶提供安全保障。其中，用于环境感知的主流雷达传感器包括超声波雷达、毫米波雷达和激光雷达三种。

  超声波雷达在近距离探测、成本和尺寸方面具备优势，但远距离探测、分辨范围、探测精度、成像能力及检测速度等性能方面表现较差，适用于泊车场景。毫米波雷达在各指标的表现均衡，具备全天时全天候工作上的能力，且价格适中，性比价最高，被大范围的应用于盲区检测、自适应巡航等ADAS场景。激光雷达采取了激光测距技术，可实现三维环境建模，在成像能力方面远超出其他两种雷达传感器，但其近距离探测能力和全天候工作上的能力较差，且存在尺寸巨大、成本高昂的缺陷，多应用于高等级无人驾驶如L4级汽车上。

  汽车是雷达传感器应用占比最大的下游应用领域，各雷达传感器在汽车应用占比均超过80.0%。中国雷达传感器在汽车领域的应用市场参与者最重要的包含雷达模块厂、无人驾驶模块厂、整车厂和互联网公司。其中，整车厂的自动驾驶路线级的辅助驾驶，对雷达传感器的技术演化预期平稳，因而整车厂更多使用以毫米波雷达为主的传感器设计的具体方案。网络公司如华为、阿里、百度对无人驾驶的技术路线无人驾驶，即走跳跃式发展路线，因而将价格昂贵的激光雷达列入其传感器方案。

  此外，雷达传感器模块厂的主要市场参与者包括国际Tier1企业、中国Tier1企业和其他小型及初创企业，其中，国际Tier1企业在行业占领非常大的优势。以毫米波雷达为例，维宁尔、大陆、海拉和安波福占据中国24GHz毫米波雷达出货总量的89.8%以上，博世、大陆和电装占据中国77GHz毫米波雷达总出货量的89.7%。

  现阶段，中国量产的无人驾驶车型多位于L2阶段，L2阶段通过传感器确定周围驾驶环境，进行车路、行人及道路感知，在感知信息的基础上进行警示或制动等动作，辅助驾驶员安全驾驶。因而，雷达传感器为该无人驾驶阶段最核心的组成部分。雷达传感器通过TOF或FMCW技术探测物体的相对位置、相对速度、相对角度，并在算法和决策平台的辅助下实现如AEB紧急自动制动、FCW前向碰撞预警、BSW盲区监视等十多项功能。

  CMOS 传感器是利用CMOS 工艺来加工制造的固态图像传感器，可实现视觉信息的读取转换及视觉功能的扩展，并提供直观、真实、多层次、多内容的可视图像信息，大范围的应用于手机、汽车、安防及医疗等领域。

  CMOS 传感器按像素阵列单元结构不同可分为无源像素型CMOS 传感器（PPS）、有源像素型CMOS 传感器（APS），以及数字像素CMOS 传感器（DPS）。CMOS 传感器根据感光元件安装的地方不同可分为：前照式（FSI）、背照式（BSI）及堆栈式（Stack）。

  除智能手机外，CMOS图像传感器下业的应用在安防监控、汽车车载等领域尚存较大的提升空间。CMOS 传感器在安防监控及汽车车载领域的应用主要如下：

  安防监控依赖图像传感器获取视觉信息，伴随安防智能化的发展，行业产品需求已由“看清”开始往“看懂”方向转变，对体积小、读取速度快的CMOS 传感器产品需求不断增长。

  汽车车载领域是CMOS 传感器未来应用的重要方向之一，CMOS 传感器大范围的应用于汽车倒车影像、防碰撞系统等方面，而伴随无人驾驶技术的发展，汽车厂商为实现更高级别的自动化水平，满足车辆对感知、决策和执行环节更高的技术方面的要求，将会为无人驾驶车辆配备更多的摄像头。

  当前中国CMOS 传感器行业集中度极高，索尼、三星及豪威三家企业占有中国CMOS 传感器市场占有率的70%以上，覆盖智能终端、安防监控及车载摄像头等多个领域，处于中高端市场的领导地位。而以格科微和思特威为代表的国产厂商在经过连续多年的技术追赶后，凭借较低的产品成本、丰富的营销渠道及全面的售后网络，具备潜力取代国际竞争厂商，成为行业的头部企业。

  Aspencore分析师团队对中国本土的传感器厂商进行了第一手调查和网络汇编整理，从众多公司中挑选60家，分别从核心技术、代表产品、应用方案和目标市场等多重维度进行了统计分析。

  下面我们将从核心技术、基本的产品、目标市场和竞争优势等方面对这一些企业逐一展示。

  核心技术： MEMS工艺制程、传感器设计和ASIC设计、算法和系统应用软件等。

  主要产品： 加速度传感器、磁传感器、气压高度计、陀螺仪、霍尔传感器、角度传感器、光感传感器、组合惯性传感器和相关智能传感系统。

  目标市场： 智能手机、平板电脑、可穿戴设备等消费领域市场，以及物联网、工业、汽车电子、AI新兴应用。

  核心技术：集研发、设计、制造、封装测试、终端应用为一体的MEMS智能传感器全产业链企业。

  主要产品：温湿度传感器、水蒸气传感器、气体流量传感器、差压传感器、氧气传感器、CO2传感器、粉尘传感器、气体传感器、风速雨量传感器等。

  目标市场：生物医疗、新能源汽车、人工智能、物联网、智能电网、智能家居、气象、化工等领域。

  核心技术：CMOS图像传感器技术、Pure Cel和Pure Cel Plus技术、高动态范围图像（HDR）技术、Camera Cube Chip技术

  主要产品：CMOS 图像传感器、微型影像模组封装(CameraCubeChip)、硅基液晶投影显示(LCOS)、动态视觉传感器，以及针对特定应用的ASIC芯片等。

  应用方案：智能手机、平板电脑、笔记本电脑、网络摄像头、安全监控设备、数码相机、汽车和医疗成像等应用。

  核心技术：屏下光学指纹识别技术（IN-DISPLAY FINGERPRINT SENSOR）、屏幕触控技术、智能触觉、人体心率传感器技术

  主要产品：指纹识别产品、人机交互产品、心率传感器、音频解码和放大器、BLE蓝牙芯片、智能触觉驱动器

  应用方案：活体指纹识别方案、IFS指纹识别与触控一体化方案、盖板指纹识别方案、Coating指纹识别方案、入耳检验测试方案、语音和音频方案

  应用方案：智能手机的主摄像头、前置摄像头和多摄副摄；移动显示驱动、穿戴设备显示驱动、工控显示驱动；行车记录仪、车内摄像头、360度环视、倒车后视和司机疲劳检测等汽车应用方案；笔记本/USC/智慧屏电视的摄像头方案。

  目标市场：手机、智能穿戴、移动支付、平板、笔记本、摄像机和汽车电子等产品领域。

  核心技术：夜视全彩技术、SFCPixel专利技术、Stack BSI的全局曝光技术、聚焦视频成像HDR技术、QCell TM + LFS 技术、AI Sensor 技术、Smart AECTM 技术、近红外增强

  主要产品：AI 系列、AT 系列、GS 系列、IoT 系列、CS 系列图像传感器

  应用方案：安防监控应用领域视觉成像、机器视觉应用方案、智能交通系统应用、驾驶员状态监测DMS应用方案、高帧率CMOS图像传感器+3D识别

  目标市场：安防监控、车载影像、机器视觉及消费类电子科技类产品；人工智能、手机影像、车载电子等新兴应用领域。