中国磁性传感器行业调研 预期汽车磁传感器应用规模将持续增长

磁性传感器在许多领域发挥着重要作用。磁性传感器作为一种著名的传感器类型，从霍尔效应磁性传感器到各向异性磁阻效应，到基于巨大磁阻的GMR磁性传感器，再到基于隧道磁阻的TMR磁性传感器。 巨大的磁阻效应是指磁性材料的电阻率在没有外部磁场的情况下发生巨大变化的现象。

简单来说，如果在某些情况下，磁场中物质的电阻率很高，那就叫巨大的磁阻效应。GMR传感器一般采用桥梁结构、功耗、响应时间、温度漂移等传感器指标，与AMR传感器相似，但磁阻比远大于AMR，其磁阻一般比δR/RMIN高15%左右。由于GMR的技术门槛较高，比基于霍尔效应和各向异性磁阻效应的AMR传感器更为罕见。

以上，模拟输出GMR角度传感器正弦和余弦角度重量检测磁场方向，深度GMR技术制造商将模拟固定层输出GMR传感器，减少正弦差，增强磁场压力耐受性，在发动机附近，电驱动系统必须使用超磁场工作磁铁，可以显著提高外部分散磁场的容忍度。此外，模拟输出传感器和磁铁之间的相对位置更自由，提高了机械设计的灵活性。

磁性传感器是利用电磁感应原理，对位置、速度、电流、通断等变量进行检测的传感器元件。按照技术类型，磁传感器可以分为霍尔、AMR、GMR、TMR等类型。其中霍尔传感器利用霍尔效应对磁场进行检测，通常由一块薄的矩形p型半导体材料(如GaAs、InSb等)组成。AMR传感器利用磁阻元件电阻随磁场变化的原理，以检测磁场方向的变化。GMR的原理基于电子自旋，利用一系列由不同磁性和非磁性材料组成的超薄层，创造出阻值随磁场方向连续变化的传感器件。TMR传感器则利用隧道磁阻效应，实现电阻随磁场方向变化的传感器件。目前汽车上应用的磁传感器大多为霍尔传感器。

从产业链来看，磁传感器芯片竞争格局十分集中，全球5家芯片供应商Allegro、TDK、Melexis、Infineon、NXP几乎垄断市场;相比较而言，全球汽车磁传感器供应商相对分散，Bosch、Delphi、Conti、Denso等众多Tier1均有相应产品系列，与具体应用的汽车电子系统为OEM统一配套。

数据显示，2021年全球磁传感器市场规模约26亿美元，预计到2027年市场规模达到4455亿美元，2021--2027年CAGR为9%。从下游应用需求来看，位置传感器和速度传感器是磁传感器主要两大应用领域，2021年需求占比分别为38.2%、20.0%，两大下游领域市场空间分别为9.76亿美元、5.12亿美元。

从技术份额占比来看，霍尔传感器因其技术成熟，且可以用CMOS工艺制造，是目前市场主流磁传感器技术方案。根据Yole数据，按出货量口径，预计2027年Hall传感器在全球占比达到69%，AMR/GMR/TMR占比分别为13%/5%/13%。

从全球磁传感器行业竞争格局来看，全球磁传感器主要厂家包括Allegro、英飞凌、AKM等，以收入口径计算，前三大厂家市场份额分别为16%/15%/10%。国内玩家有纳芯微、宁波时代电气、比亚迪半导体等。AMR、GMR、TMR均基于磁阻原理，作为下一代磁传感器技术，凭借性能优势，渗透率正日益提升，主要磁传感器芯片厂商均有所布局。

磁传感器在汽车领域有重要应用。磁传感器在传统燃油车和新能源汽车中均有广泛应用，在传统燃油车中，磁传感器可以应用于汽车传动轴，泵、阀开关检测、油门踏板位置检测、车轮速度检测等;在新能源车中，磁性传感器可以用于新能源车主驱、OBC、DC/DC等组件的电流传感中，磁位置传感器还可以用于BMS液冷系统阀门的控制。根据相关数据测算，在新能源汽车中单车需要约15-30个磁传感器。未来随着汽车功能复杂度的提升和安全要求的提升，预期汽车磁传感器应用规模将持续增长。

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