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汽车MEMS传感器迎来新机遇

来源:上海汽车报 浏览次数:57 发布日期:2019-07-22

“国六”来了,油箱需要改造;盛夏到了,续航里程面临考验……这些都离不开MEMS传感器

油箱改造需要MEMS传感器

汽车的排放不仅仅来自于尾气排放,还包括蒸发排放。过去,用户在给车辆加油时,直接将燃油蒸气排放到大气中,每加满一个50升的汽油箱,大致会有小半听可乐容量的汽油蒸发到大气中。随着汽车保有量的增长,这个加油排放的总量已经严重影响大气质量了。

“国六”标准要求汽车加油时产生的汽油蒸汽都要存储在汽车炭罐里,向大气排放量要接近于0,因此要求对汽油车的燃油系统进行结构上的改造,还需要对油箱和炭罐的通气系统进行改造。“国六”车在“国五”车的基础上,增加碳罐通大气口的密封装置,再配合软件和一些压力/流量传感器,并可以检测是否泄漏。

燃油蒸发泄漏压力传感器安装在油箱的油泵或油路上,燃油蒸发系统通过关闭相关的电磁阀以探测燃油蒸发系统内部的压力变化。碳罐脱附压力传感器安装在燃油蒸汽吸附脱附装置(碳罐)上,碳罐脱附压力传感器通过检测碳罐系统的绝对压力,并将压力信号转化为电信号输入到车辆控制系统,作为燃油蒸发控制系统中对泄漏量进行检测和车载诊断OBD要求的依据。

早在2017年,保隆科技就开始针对“国六”要求进行研发,打破了外商垄断格局。目前,公司已经能提供比较完整的、满足“国六”排放标准的此类传感器。

新能源车续航里程又将是个考验

马上就要进入盛夏,对新能源汽车来说,其面临一大考验:开空调的话,将大大缩短续航里程。提高新能源车的热管理系统性能,在提升驾乘体验的同时,还能满足未来更苛刻的安全和节能标准,传感器功不可没。

新能源汽车的发展给车辆空调系统带来的变化是,从简单的制冷剂循环制冷送风的空调系统升级为多元的热管理系统:不仅要考虑驾驶舱人员的舒适性,也要考虑电池的冷却和加热;技术上也不仅仅考虑高效制冷,更要考虑实现高效制热。所有这些变化的目的就是为了兼顾驾驶舱和电池包有效热管理,以及提高制冷、制热循环的能效比,尽可能降低能量消耗以增加单次充电的续航里程。

电池是电动车辆热管理系统的唯一动力来源,电动车辆常见的PTC制热方式在寒冷地区将可能极大地消耗电池电量,从而严重影响电动车的行驶里程。常规制冷剂热泵系统虽然可以部分解决制热问题,但在-20℃甚至更冷的低温环境中,其制热性能会大幅衰减,甚至不能运行。基于此,通过更换制冷剂而使用自然工质冷媒CO2,便成为热泵系统显著提高冬季制热性能的重要解决方案。森萨塔科技设计开发了CO2压力温度集成传感器,实时监控膨胀阀出口压力和温度,控制膨胀阀开度,实现过热度精确计算,并对压缩机提供高压保护,为整车热管理系统的全天候高效运行提供了有力的信号支持。

森萨塔科技凭借自身具备的传感器研发能力和领先的行业经验累积,为不断优化的新能源车热管理系统开发了全新传感器解决方案,深受包括特斯拉、宝马、沃尔沃、大众、广汽、上汽等国内外知名厂商的青睐。

本土MEMS传感器供应商有机遇

现今的汽车通过传感器感应并响应不断变化的车内和车外条件。汽车传感器可分为环境监测、车身感知两大类。环境监测传感器用于探测和感知周围环境,是实现自动驾驶所必需的传感器,包括摄像头和雷达等。车身感知传感器,亦称MEMS传感器,则是把汽车运行中各种工况信息,比如水温、油温、进气压力、车速、节气门位置、挡位等信息转化成电信号,输入车载电脑系统,然后由电脑进行计算分析,从而判断汽车的运行状态,并控制相应部件工作。车身感知传感器是维持汽车正常、稳定、安全行驶所必备的基础传感器。按测量参数类型的不同,车身感知传感器包括压力传感器、加速计、陀螺仪、流量传感器等。

专家预计,随着“国六”标准实行对排放检测要求的提升,以及汽车电动化、智能化趋势影响,我国MEMS传感器市场将持续稳步增长。2019年,MEMS传感器市场规模可达到420亿元,到2021年可达到472亿元。

根据HIS Automotive统计,2017年全球MEMS前三大供应商(博世、森萨塔、恩智浦)占据了57%的市场份额。国外大厂产品线广、技术领先、客户众多,形成较高的进入门槛。国内传感器供应市场呈现外商垄断格局,但国内厂商,如华工科技、美泰科技、美新半导体、保隆科技、耐威科技和东风科技等紧跟汽车电动化浪潮,积极布局MEMS传感器。一方面,外资企业已提早掌握“国六”一些核心技术和控制部件,率先抢占市场机会。另一方面,市场规模增大后对多样化供应商体系的需求增大,促进国内供应商加大开发力度,一段时间后跟上节奏也能占有一定份额。

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