1、磁傳感器是智能時代的核心感知器件,技術(shù)發(fā)展路線清晰
根據(jù)觀研報告網(wǎng)發(fā)布的《中國磁傳感器行業(yè)現(xiàn)狀深度研究與未來前景分析報告(2025-2032年)》顯示,磁傳感器是“磁-電”信號轉(zhuǎn)換的核心元件,可用于位移、角度、電流等參數(shù)的測量。磁傳感器將磁場、電流、應(yīng)力應(yīng)變、溫度、光等因素作用下引起敏感元件磁性能的變化轉(zhuǎn)換成電信號,以此來檢測相應(yīng)物理量。從技術(shù)路線方面看,磁傳感器主要分為霍爾效應(yīng)(Hall Effect)和磁阻效應(yīng)(xMR)[包括各向異性磁阻效應(yīng)(AMR)、巨磁阻效應(yīng)(GMR)和隧道磁阻效應(yīng)(TMR)]傳感器。
根據(jù)數(shù)據(jù),2024年,全球磁傳感器市場由霍爾效應(yīng)傳感器主導(dǎo),市場份額約64%,磁阻技術(shù)AMR/GMR/TMR產(chǎn)品分別占約15.6%/6.2%/13.9%。然而,TMR傳感器憑借超高靈敏度和低功耗優(yōu)勢,在高端領(lǐng)域逐步替代傳統(tǒng)技術(shù),并且隨著技術(shù)進步與成本下降,TMR傳感器有望成為增長最快的細分品類。
數(shù)據(jù)來源:觀研天下整理
磁傳感器四種技術(shù)類別參數(shù)對比
技術(shù) | Hall | AMR | GMR | TMR |
功耗(mA) | 5~20 | 1~10 | 1~10 | 0.001~0.01 |
靈敏度(mv/V/oe) | ~0.05 | ~1 | ~3 | ~100 |
動態(tài)響應(yīng)范圍(0e) | ~10000 | ~10 | ~100 | ~1000 |
分辨率(nT/Hz1/2) | >100 | 0.1~10 | 1~10 | 0.1~10 |
工作溫度范圍(C) | <150 | <150 | <150 | <200 |
氣隙(mm) | 3.5-4.0 | - | 5.0-5.5 | - |
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2、磁傳感器功能劃分精細化,滿足多元化的下游需求
磁傳感器按功能可分為開關(guān)傳感器、位置傳感器、速度傳感器、電流傳感器、電子羅盤等類別,滿足多元化的下游需求。
磁傳感器應(yīng)用領(lǐng)域
產(chǎn)品 | 應(yīng)用領(lǐng)域 |
位置傳感器 | 由霍爾開關(guān)集成器件與磁性轉(zhuǎn)盤構(gòu)成,工作時將轉(zhuǎn)盤輸入軸與被測旋轉(zhuǎn)部件相連,磁性轉(zhuǎn)盤隨其轉(zhuǎn)動,霍爾傳感器則在每個小磁鐵經(jīng)過時產(chǎn)生脈沖信號。通過計算單位時間內(nèi)的脈沖數(shù)量,即可得出被測對象的轉(zhuǎn)速,目前已被廣泛應(yīng)用于汽車電子和工業(yè)控制系統(tǒng)等場景中 |
速度傳感器 | 基于磁場變化檢測旋轉(zhuǎn)部件的速度與方向,磁環(huán)或齒輪轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生交替變化的磁場,芯片把磁場轉(zhuǎn)化為電壓信號,經(jīng)過信號處理后輸出,主要應(yīng)用于汽車領(lǐng)域,如凸輪軸、曲軸、變速箱及ABS輪速的監(jiān)測 |
開關(guān)傳感器 | 根據(jù)外部磁場強弱控制輸出端的通斷狀態(tài),可與速度、方向檢測模塊配合使用,形成多維傳感解決方案,覆蓋多種應(yīng)用領(lǐng)域 |
電流傳感器 | 基于線性霍爾效應(yīng)實現(xiàn)磁電轉(zhuǎn)換,通過檢測聚磁環(huán)缺口處磁場變化,芯片將垂直磁場按比例轉(zhuǎn)化為電壓輸出,反映原邊電流變化,主要應(yīng)用于新能源汽車、工業(yè)自動化、新能源發(fā)電及電網(wǎng)、儲能系統(tǒng)等 |
電子羅盤 | 利用地磁場確定地理北極的裝置,具備高精度方向識別能力,廣泛應(yīng)用于航空航天、機器人、航海以及自動駕駛等導(dǎo)航系統(tǒng)中。 |
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3、人形機器人催生廣闊市場,高精度磁傳感為關(guān)節(jié)控制剛需
磁傳感器憑借高精度、非接觸式及抗干擾能力等優(yōu)勢,已被廣泛應(yīng)用于工業(yè)、人形機器人等場景中。例如,在機器人領(lǐng)域,磁傳感器通過高精度關(guān)節(jié)定位、實時姿態(tài)識別與動態(tài)運動協(xié)調(diào),成為提升人形機器人靈活性與安全性的核心元件,其應(yīng)用場景正從傳統(tǒng)工業(yè)向智能裝備領(lǐng)域加速滲透。
磁位置傳感器在機器人領(lǐng)域應(yīng)用
機器人類型 | 應(yīng)用場景描述 | 磁性位置傳感器的作用 |
工業(yè)機器人 | 在焊接、裝配和物料搬運等操作中,需要高精度的機械臂運動和定位。 | 提供實時位置和方向數(shù)據(jù),確保機械臂的精確移動和定位,保證作業(yè)精度和質(zhì)量。 |
自動導(dǎo)引車(AGV) | 在倉庫中,AGV需要沿著預(yù)定路徑高效、準(zhǔn)確地運輸貨物。 | 跟蹤地面磁條,實現(xiàn)快速精準(zhǔn)導(dǎo)航,提高運營效率,減少庫存管理的時間和資源投入。 |
手術(shù)機器人 | 在醫(yī)療手術(shù)中,需要精確控制手術(shù)工具以進行復(fù)雜的微創(chuàng)治療。 | 精確控制手術(shù)工具,使外科醫(yī)生能夠進行高精度的微創(chuàng)手術(shù),改善患者治療效果。 |
機器人假肢和外骨骼 | 機器人假肢和外骨骼需要根據(jù)用戶的運動意圖進行自然、直觀的運動。 | 實時追蹤運動,使設(shè)備能夠響應(yīng)用戶意圖,實現(xiàn)更自然和直觀的運動控制。 |
服務(wù)機器人 | 服務(wù)機器人需要在家庭和商業(yè)環(huán)境中導(dǎo)航和清潔,如地板吸塵器。 | 輔助導(dǎo)航,幫助機器人避開障礙物并有效清潔,提高清潔效率和效果。 |
教育機器人 | 在教育領(lǐng)域,機器人被用作教學(xué)工具,教授運動控制和反饋等概念。 | 教授運動控制和反饋概念,為學(xué)生提供實踐學(xué)習(xí)機會,幫助他們理解機器人技術(shù)基礎(chǔ)。 |
資料來源:觀研天下整理
目前,有諸多機器人企業(yè)紛紛發(fā)布產(chǎn)能,所以2025或為人形機器人量產(chǎn)元年。例如,特斯拉計劃2025年生產(chǎn)1萬臺Optimus,2026年中開始量產(chǎn)每月1萬臺,2027年達到每月10萬臺;FigureAI未來4年將量產(chǎn)10萬臺人形機器人;華為夸父人形機器人計劃2025年發(fā)布并實現(xiàn)一定規(guī)模量產(chǎn);宇樹科技 G1在2025年將實現(xiàn)人形機器人量產(chǎn)規(guī)模的突破性增長。
各機器人企業(yè)量產(chǎn)規(guī)劃
企業(yè) |
型號 |
量產(chǎn)節(jié)奏 |
Tesla |
optimus |
內(nèi)部目標(biāo)25年生產(chǎn)1萬臺機器人,產(chǎn)能第一步擴至1000臺/月;26年計劃1萬臺/月,再下一步27年達到10萬臺/月 |
1XTechnology |
NEOBeta |
預(yù)計2025年量產(chǎn)數(shù)千臺NEO雙足機器人,2026年規(guī)模化量產(chǎn),2028年達到數(shù)百萬臺量產(chǎn)目標(biāo) |
FigureAI |
Figure |
未來4年將量產(chǎn)10萬臺人形機器人 |
華為 |
夸父人形機器人 |
計劃2025年發(fā)布并實現(xiàn)一定規(guī)模量產(chǎn) |
宇樹科技 |
G1 |
2025年公司將實現(xiàn)人形機器人量產(chǎn)規(guī)模的突破性增長 |
智元機器人 |
遠征A2 |
2025年1月量產(chǎn)的第1000臺通用具身機器人正式下線 |
傅利葉機器人 |
GR1 |
2025年全行業(yè)有望達1000臺以上 |
優(yōu)必選 |
WalkerS1 |
預(yù)計在2025年第二季度具備規(guī)?;桓稐l件 |
資料來源:觀研天下整理
根據(jù)2024年首屆中國人形機器人產(chǎn)業(yè)大會發(fā)布的《人形機器人產(chǎn)業(yè)研究報告》,2024年,中國人形機器人市場規(guī)模約27.6億元,隨著技術(shù)進步、應(yīng)用范圍擴大以及需求增長,到2029年,規(guī)模有望增長至750億元,到2035年進一步增至3000億元。隨著人形機器人加速進入規(guī)?;涞仉A段,對磁傳感器在精度、體積與可靠性等方面提出更高要求,推動其朝微型化、高集成度及強抗干擾方向持續(xù)演進,磁傳感器有望在新一輪人形機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展中顯著受益。
數(shù)據(jù)來源:觀研天下整理
4、電動化+智能化雙輪驅(qū)動,帶動磁傳感器用量大幅增長
汽車電子控制系統(tǒng)主要由傳感器、電子控制單元(ECU)和執(zhí)行器三部分組成,其中傳感器承擔(dān)著對車輛運行狀態(tài)和外部環(huán)境的實時感知,是系統(tǒng)實現(xiàn)精準(zhǔn)控制的前提。根據(jù)相關(guān)資料,分產(chǎn)品看,磁速度&位置/磁開關(guān)/電流產(chǎn)品的單車用量分別為20-30顆/30-50顆/20-30顆,對應(yīng)單車價值量分別為140-210元/21-35元/140-210元,合計單車用量為80-100顆,單車價值量為280-420元。
磁傳感器在汽車動力、底盤、車身系統(tǒng)中的應(yīng)用及單車價值量
類別 |
動力 |
底盤 |
車身 |
性能要求 |
數(shù)量(顆) |
價值量(元) |
|
速度 |
凸輪軸、曲軸 |
ABS輪速等傳感器 |
/ |
寬頻帶(3-10kHz)、低抖動(<2%)、寬氣隙容忍度 |
20-30 |
140-210 |
|
位置 |
線性位置 |
油液位等傳感器 |
剎車、油門踏板、車身高度等傳感器 |
/ |
高響應(yīng)速度(ns)、高分辨率(0.1°)和精度(0.2%FS)、低溫漂(±0.05%FSO/-40~150°C) |
||
角度位置 |
驅(qū)動電機轉(zhuǎn)子、熱管理水泵、節(jié)氣門閥、EGR閥等 |
EPS扭矩、方向盤轉(zhuǎn)角 |
汽車微電機轉(zhuǎn)子角度:座椅、雨刮、門天窗 |
||||
開關(guān) |
/ |
/ |
座椅、雨刮、門天窗、大燈、閱讀燈 |
30-50 |
21-35 |
||
電流 |
電機、電機控制器、BMS、車載充電器OBC |
電子助力轉(zhuǎn)向/線控轉(zhuǎn)向、電動液壓制動、自動駐車 |
汽車微電機控制電流、座椅、雨刮、門天窗 |
高線性度、寬頻帶、低溫漂 |
20-30 |
140-210 |
|
數(shù)量(顆) |
25-35 |
15-25 |
30-50 |
/ |
80-100顆,280-420元 |
||
價值量(元) |
175-245 |
105-175 |
21-35 |
資料來源:觀研天下整理
隨著汽車電動化與智能化的接力發(fā)展,磁傳感器行業(yè)需求空間廣闊。根據(jù)相關(guān)資料,燃油車中磁傳感器的使用量為30-50顆,而混合動力車和純電動車中的磁電流傳感器使用量增至80-100顆,單車使用量實現(xiàn)翻倍增長。因此,新能源汽車產(chǎn)銷量的增加,對磁傳感器需求也隨之上升。數(shù)據(jù)顯示,2025年上半年我國新能源汽車產(chǎn)銷量分別達696.8萬輛和693.7萬輛,較2024年同期增長均超40%。
數(shù)據(jù)來源:觀研天下整理(WYD)

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