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环境传感器市场,2023在往哪个方向发展?

宏观经济不济,电子产业整体下滑对行业内各环节参与者都还是产生了不小的影响的。不过虽然这一年多,市场在持续下行,我们采访的几乎所有企业都对未来保持了很好的信心。

比如前不久的Sensor China展会上,盛思锐(Sensirion)产品总监Pascal Gerner在媒体会上,就经济和市场大趋势问题是这么说的:“经济波动很正常。下行期内,正是我们带来新技术的时机,为接下来的上扬做好准备。”“我们相信经济很快会恢复,现在和能源相关的去化石燃料、减碳等趋势不会发生改变。”pC3esmc

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盛思锐(Sensirion)产品总监 Pascal GernerpC3esmc

盛思锐上个月发布的2023半年报。半年报中的未来展望,就中长期是正面的。作为一家专注于传感器的企业,他们对于追求能效、气候变化和个人健康方面的全球趋势仍然相当看好。“基于我们增长策略和重要R&D项目的良好进展,我们确认中长期销售增长目标能达到10-15%。”半年报中提到。pC3esmc

这次参加Sensor China展会,以及召开媒体会,盛思锐主推的是一款名为SEN6x的环境传感器模组。基于这款传感器的特性,我们也能从中窥见,从盛思锐的角度,从全球节能减排、双碳大趋势,现如今的环境传感器会依据怎样的轨迹发展。pC3esmc

看好两个方向:汽车与安全住房

盛思锐的主营产品包括环境传感器(空气&水)、流体传感器(气体&液体)。从盛思锐FY2022年报来看,这家公司的全年营收额3.217亿瑞士法郎,同比增长11.9%;毛利率(gross margin)59.2%,营业利润(Operating profit)7440万瑞士法郎。pC3esmc

这家公司在财报中,将市场切分成了汽车、医疗、工业、消费。其中工业市场是其去年营收的大头,占比达到了将近一半。从地理位置划分,APAC亚太地区是其营收主力,但也没有超过EMEA(欧洲、中东、非洲)区域太多。pC3esmc

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其实从今年上半年的半年报来看,盛思锐的工业市场在营收中的占比下滑较大,而汽车的营收占比已经超过了28%,可能是目前盛思锐最看好的市场方向。与此同时,就区域市场来看,盛思锐的美洲市场走低,EMEA市场大幅攀升。这些数据应该可以给各位读者,就盛思锐公司树立一个基本概念。pC3esmc

Pascal这次的主题演讲,关键词包括空气质量、安全住房(safe housing)和汽车。后两者是作为子话题做了专门探讨的。比如说汽车——从盛思锐的财报来看,无论业绩表现还是盛思锐自己的预期,汽车都是被盛思锐寄予了巨大期望的市场。对盛思锐而言,“汽车应用中的环境传感器”很重要。pC3esmc

Pascal列举盛思锐于汽车应用的关注点,包括了车舱内的空气质量感知,电池管理,以及ADAS/AD。车舱内的机会点包括了空气质量、防雾、露点(dew point)、座椅环境检测等;而电池相关的,则在于电池健康状态监测,比如说可能导致电池燃烧的潜在热逃逸,以及包括VOC(挥发性有机物)、湿度、氢气的传感器监测,都是确保电池健康的构成要素。pC3esmc

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ADAS/AD部分的关键,Pascal提到ADAS/AD本身需求各类传感器提供数据,包括LiDAR、毫米波雷达、摄像头,乃至各类制动器。“汽车上的这些应用都具备高度的安全相关性。那么就需要确保在其生命周期内不会出问题——包括进水就是个关键点,这些电子器件进水会导致失效。”这也是盛思锐的机会点。对于这些器件的进水、温度等情况的感知都显得很重要。pC3esmc

有关安全住房的问题,Pascal提及盛思锐的机会点,主要都在空气质量相关的领域。“现如今空气质量很重要,世界卫生组织数据显示,每年都有670万人因为糟糕的空气质量早亡;全球99%的人口居住的区域,空气质量都不符合世界卫生组织推荐的标准,其中也包括盛思锐总部所在的瑞士也存在过高的颗粒物浓度。”Pascal说,“大部分人还在经历相比室外,室内高出2-5倍的空气污染程度。”pC3esmc

此时,盛思锐的环境传感器自然就有了市场机会,包括制冷剂泄漏检测,包括A2L、丙烷、二氧化碳;主动式空气净化与交换,则对VOC/氮氧化物、甲醛、二氧化碳、PM2.5等都有感知需求;另一方面,为提升能源效率,感知温度和湿度也是节约能源的必备。“我们将更多的传感器引入,更多的应用能够用上传感器,那么也就在节能、人们健康与安全方面,更能带来正面的影响。”pC3esmc

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答记者问环节,在被问及相较于传感器领域的市场巨擘,盛思锐有怎样的优势时;Pascal说:“有竞争正说明了巨大的市场需求”,“我们的竞争对手有着很出色的技术。但我们相信盛思锐的传感器微型化、多传感器集成化的技术能力,能够给我们带来竞争优势。”pC3esmc

微型化的传感器演进趋势

在演讲开篇,Pascal就谈到了传感器需要在成本、尺寸和性能之间做权衡,这样才能让传感器变得更为可触达和普及(available & accessible)。所以在盛思锐看来,微型化技术是解决之道,在降低成本的同时仍要确保性能,“这是盛思锐创新的核心动力。”Pascal谈道。pC3esmc

他举了个例子,谈到2000年时湿度传感器的尺寸大约是150 x 25mm。这个尺寸也决定了当时的湿度传感器只能用于大型设备。但随着技术的发展,盛思锐现如今的SHT4x湿度传感器做到了1.5 x 1.5mm,相较23年前缩小了约1000倍。pC3esmc

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“不仅是缩小了1000倍的尺寸,相应的成本也下降了,让这些传感器不仅可用于工业应用,也能用在像是空调、室内的空气质量检测仪、冰箱以及汽车等”。“对于盛思锐而言,微型化是很重要的一步。因此,我们尝试对盛思锐在环境感知领域的所有产品线也做相同的尝试。”pC3esmc

Pascal介绍说,到目前为止已经有部分传感器实现了类似的微型化,比如湿度、VOC与氢气感知产品;还有一些产品则部分完成了微型化,比如二氧化碳传感器;另有一部分包括甲醛传感器、颗粒物传感器尚未实现真正的微型化。“当前盛思锐正致力于改进和重复(rinse and repeat)对后两类产品做进一步的改造。pC3esmc

比如Pascal提到即将上市、完成了微型化的MEMS颗粒物传感器(SPS6x)。盛思锐的方案是基于激光方案,内置光电探测器,并集成了融合算法的ASIC,采用SMD封装。这种不依赖于空气流速的PM2.5光学检测方案,似乎已经成为了行业主流。“以前是需要构建流动通道来完成颗粒物的精准测量的。”加上新产品本身也能测量流速,自然就有了新的应用场景。pC3esmc

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SEN6x多合一空气质量传感平台pC3esmc

这次盛思锐发布的SEN6x多合一空气质量传感平台,应当也是能够反映这种趋势的。准确来说,SEN6x作为一个完整的模组,支持颗粒物、湿度、温度、VOC、氮氧化物、碳氧化物、甲醛的感知。整体封装看起来都相当小型化。pC3esmc

有关如何将一个融合多传感器的模组做到如此尺寸,Pascal说关键还是在于颗粒物检测的方案上,加上半导体技术方案,“我们将几乎所有的电子器件放到传感器板子上,构成一个整体。这里面的概念还是在于想清楚怎么做检测,以及如何利用好芯片技术,将所有这些关键特性都加进去。”pC3esmc

其具体特性如下图所示,包括统一的紧凑型接口、防尘设计延长了产品寿命、集成了必要算法——包括传感器之间可能相互影响的补偿算法、低功耗模式、紧凑且易于集成——能够加速下游客户产品的time-to-market。故此针对不同维度的空气质量感知,盛思锐给出的是一套完整的turnkey解决方案。SEN6x的上市时间预计是明年第三季度。pC3esmc

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值得一提的是,Pascal特别提到了SEN6x是与RESET和WELL建筑认证标准相兼容的,“很多客户需要RESET和WELL建筑标准合规需求。这些标准帮助住户明确住宅的空气质量,进一步提升建筑的价值。”RESET和WELL分别是中国和美国的标准。“盛思锐和双方标准组织合作,令我们的传感器符合标准。”这一点应该也是为了加速下游客户产品time-to-market的重要举措。pC3esmc

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据说盛思锐当前也在与这些标准机构合作推进所谓的病毒指数(viral index),用以让暖通空调之类的系统能够估测空气传播病毒的病毒载量,并呈现过滤情况。Pascal表示要达成这一指标,也需求多传感器融合,“这也提现了SEN6x的真正价值”。pC3esmc

“盛思锐通过传感器产品,致力于让人们的生活变得更美好;而传感器实践的大趋势、驱动力,是节能、健康饮食和用水、安全住房和出行,还有好的空气质量。”这番理念还是相当符合当下减碳大趋势的,包括能源、汽车电子、智能家居、IoT等市场应该都是盛思锐这样的市场角色待开发的。pC3esmc

责编:Elaine
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黄烨锋
欧阳洋葱,编辑、上海记者,专注成像、移动与半导体,热爱理论技术研究。
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