磁传感器芯片行业下游细分市场应用领域研究及技术趋势预测

1、磁传感器芯片行业发展概况

磁传感器芯片是指将磁场、电流、应力应变、温度、光等因素作用下引起敏感元件磁性能的变化转换成电信号，以此来检测相应物理量的一种器件，应用于磁传感器以及各类电子控制系统模组中。

磁传感器芯片按照技术可划分为霍尔效应（Hall Effect）、磁阻效应（xMR）（包括各向异性磁阻效应（AMR）、巨磁阻效应（GMR）和隧道磁阻效应（TMR））。其中，霍尔效应是指当电流通过磁场中的霍尔元件时，磁场会对霍尔元件中的电子产生垂直于电子运动方向的作用力，使得在垂直导体与磁感线方向正负电荷聚集，形成霍尔电压，来探测目标的运动状态变化；磁阻效应是指通以电流的半导体材料的电阻值随外加磁场变化而变化的现象。霍尔效应技术产品由于具备无触点、功耗小、结构牢固、寿命长等优点，已成为目前市场上最主要的产品，市场份额接近 70%。磁阻技术产品具备高精度、高灵敏度、低功耗等特点，主要用于消费电子领域包括电脑硬盘磁盘的控制头、手机的地磁检测以及高精度小体积的电流检测应用。而在汽车电子领域，由于霍尔效应技术产品精度基本满足了汽车电子绝大部分的使用场景，其检测量程、可靠性和抗干扰能力等远强于其他技术路线，而在功耗方面作为车载使用不及消费电子敏感，在成本方面是各种磁传感方案中的最低选择，因此汽车磁传感器芯片产品在目前以及可预见的将来仍然以霍尔效应技术类型为主。

根据不同类型功能的需求，磁传感器可分为速度传感器、位置传感器、电流传感器、电子罗盘等。速度传感器主要用于检测速度和方向，通过检测转动的部件产生的磁场强弱变化来测量速度和方向，主要用于汽车领域，包括凸轮轴、曲轴、变速箱和轮速（ABS 防抱死制动系统）。位置传感器主要包括线性位置和开关位置类型，其中线性位置传感器主要用于感应线性或旋转运动，且传感器输出电压与外部磁场的强弱通常成线性关系，在汽车电子、工业领域中得到广泛应用；开关位置传感器通过外部磁场的强弱控制输出端的导通或关断，并可以配合速度、方向检测组合成解决方案，覆盖多种应用领域。电流传感器可以通过检测通电电流线周围产生的磁场，进而检测电流量，广泛应用于汽车、工业、消费等领域。电子罗盘是利用地磁场来定北极的一种方法，广泛应用于航空、航天、机器人、航海、车辆自主导航等领域。

目前，位置传感器（包括线性位置和开关位置等）应用场景最为广泛，在 2021 年应用规模最大，占磁传感器整体市场规模 50%以上，预计未来五年年均复合增长率为 9%；速度传感器和电流传感器的市场规模也将随着各类应用场景的增加，在未来五年保持一定增速。

2、磁传感器行业下游细分市场应用分析

2016 年磁传感器全球市场规模为 16.40 亿美元，2021 年为 26.00 亿美元，预计 2027 年将达到 45.00 亿美元，复合年均增长率为9.61%。

从下游应用来看，磁传感器主要应用在汽车电子、工业及消费等领域。在汽车电子领域，位置传感器、速度传感器等主要用于动力、车身、座舱、底盘和安全系统，以提升汽车的整体控制能力；在工业领域，基于“工业 4.0”的快速发展，位置传感器和电流传感器等磁传感器被广泛用于智能机械设备中电机的控制优化，提高工业效率；在消费领域，伴随家居家电、可穿戴设备的智能化趋势及其他消费电子产品的快速迭代升级，磁传感器在消费家电领域的应用需求也在逐渐增加。

2022年磁传感器下游应用领域市场结构分析

资料来源：普华有策

3、磁传感器芯片技术未来发展趋势

从磁传感器产业来看，磁传感器芯片主导了磁传感器的发展趋势。磁传感器芯片技术呈现出以下发展趋势：

（1）集成化、智能化：将敏感元件、信号处理电路和带总线接口的微处理器组合成一个整体并封装在一个外壳中，可以有效节约芯片体积、降低产品成本；

（2）3D 三维化：目前市场上霍尔传感器芯片普遍采用的是水平型霍尔器件，其只能检测垂直于霍尔传感器芯片表面的磁场，而例如汽车、工业等领域则需要能够检测三维磁场的霍尔传感器芯片。以位置传感器为例，3D磁性位置传感器芯片能够在恶劣嘈杂的环境和更广的温度范围下准确、安全地测量绝对位置；

（3）高灵敏度：随着对磁场探测精度的要求越来越高，需要霍尔传感器能够检测比较微弱的磁场以及磁场的细微变化，因此就需要进一步提高霍尔传感器的灵敏度。

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