壓力感測器市場趨勢分析

壓力感測器

壓力感測器是工業實踐中最為常見的一種感測器，其廣泛應用於各種工業自控環境，涉及水利水電、鐵路交通、智能建築、生產自控、航空航天、軍工、油井、電力、船舶、機床、管道等眾多行業。

1. 壓力感測器分類

壓力感測器依用途而有不同的性能與尺寸，因此價位也有很大的差異，與溫度感測器、濕度感測器的整合產品也在開發當中，將作為環境感測器拓展市場。產業用途產品，主要應用於建設機械、組裝生產、加工製造等領域。在加工製造業用途，量測對象多半是氣體或石油，比較重視防爆功能等安全性與耐久性，因此產品單價也較高。

在汽車用途方面，量測胎壓用的感測器、單一系統需要採用4個，透過大量的生產，價格正在下滑當中。目前全球各國正加速TPMS的法制化，為今後市場前景可期的應用領域，其採用的感測器晶元對於性能的要求很高，一方面須確保在嚴苛環境下的耐久性，同時也得降低耗電量。在安全氣囊系統的撞擊感測方面，由於壓力感測器對任何方向的撞擊均具有相同的響應性，因此目前雖以採用加速度感測器為主流，但預估今後將逐漸被壓力感測器取代。

壓力感測器是量測氣體與液體等流體壓力變化的感測器，依運作原理，可以大分為「電子式」與「機械式」。「電子式」是直接將壓力轉換為電氣訊號進行量測，而「機械式」則是將壓力轉換為位移（displacement），再利用位移啟動開關來進行測量。「機械式」具有穩定且不須電源的特徵，不過在精度與壽命方面，則以「電子式」較具優勢，因此目前市場主流也是「電子式」的產品。

「電子式」又可以依其運作原理，大分為「半導體壓電阻抗擴散型」與「靜電容量型」。「半導體壓電阻抗擴散型」，是根據因壓阻效應導致的電阻變化，來量測壓力。所謂的壓阻效應，則是因外部施力導致膜片（diaphragm ）變形、造成電阻變化的現象。「靜電容量型」的結構是由電極夾著膜片，再利用因應壓力大小而變化的靜電量，來量測壓力，其結構簡單、性價比高，對於低壓的感度也很高。

此外，靜電容量型產品又可分為在真空或特定壓力狀態下操作的絕對壓力感測器，以及量測與大氣壓力（背壓）之間的差的表壓力（差壓）感測器。

壓力感測器應用領域廣泛，包括民生消費、汽車、產業等用途。本文的對象包括上述所有用途，不過在民生消費用途方面，是以電子裝置用（行動電子裝置、無人機、其他）氣壓感測器市場為對象，家電與血壓計等用途的市場，不在範圍之內。

2. 價格趨勢

壓力感測器依用途而有不同的性能與尺寸，因此價位也有很大的差異。此外，在功能方面，可測量高壓力的產品，必須具備可承受一定壓力的耐久性，因此價格也會高於測量低壓力的產品。

智能型手機等行動裝置中內建有氣壓感測器，由於來自於智能型手機廠商的降價壓力很大，預估該市場的價格也將持續下跌。目前將壓力感測器與加速度感測器或角速度感測器整合的產品已經問世，預估今後將加速獲得各種民生消費應用領域的採用。此外，與溫度感測器、濕度感測器的整合產品也在開發當中，將作為環境感測器拓展市場。

產業用途產品，主要應用於建設機械、組裝生產、加工製造等領域。在加工製造業用途，量測對象多半是氣體或石油，比較重視防爆功能等安全性與耐久性，因此產品單價也較高。

在汽車用途方面，量測胎壓用的感測器、單一系統需要採用4個，透過大量的生產，價格正在下滑當中。

用於柴油引擎管理系統的共軌（Common Rail）壓力感測器，會測量200MPa左右的壓力，因此價格也較高。

在安全氣囊系統用途，壓力感測器作為碰撞感測器使用，今後從加速度感測器世代交替至壓力感測器的情況可望進一步增加。每年模塊與零組件廠商都會要求降價，因此其價格也以年平均2％～3％的幅度下滑。

3.市場規模統計

在民生消費用途市場，搭載於智能型手機的感測器帶動市場穩定成長。以現況而言，智能型手機採用該感測器的比率偏低，不過今後以高階機種為主，搭載的數量可望逐漸增加。在其他應用領域方面，穿戴裝置與無人機等新領域出現，也可望帶動市場規模擴大。不過壓力感測器在穿戴裝置中的功能為量測高度，而在手錶型裝置則負責感測手臂的晃動，並非必備的功能。相較於此，對於無人機而言，由於高度的量測對操控十分重要，預估今後勢將加速採用壓力感測器。

在產業用感測器方面，用於半導體製造業生產製程的壓力感測器，需求穩定成長。

產業用感測器的日本國內市場，以汰換需求為主。另一方面，在邁向高齡化社會之際，醫療設備用感測器，為前景可期的領域。

汽車領域的壓力感測器，在法令逐漸開始規定必須裝載的TPMS感測模塊用途，以及可望取代加速度感測器的安全氣囊系統用途的需求，今後可望帶動市場成長。另一方面，隨著電動車的普及，引擎將逐漸被馬達取代，因此吸排氣、燃料箱用途的需求，預估將出現衰退。

在民生消費用途（氣壓感測器）市場，於全球擁有優異實績的Bosch，為帶動市場的火車頭，該公司的壓力感測器產品，獲得Apple等各種高階機器裝置採用。由於供應Apple的產品，單價多半低於一般價格，因此該公司的產品平均單價也略為偏低。

STMicroelectronics獲得三星電子等智能型手機廠商採用，因而獲得一定的市佔率。

在其他廠商當中，以Alps電氣與InvenSense的市佔率較高。此外，要求高精度、高耐久性的無人機用途氣壓感測器，以Measurement Specialties的市佔率較高。

4.產業用途

在產業用途的廠商市佔率方面，由於投入廠商眾多、用途也十分多樣化，計算上難度較高，因此在此省略其市佔率。

在全球市場中，Sensata Technologies與Honeywell等為一線大廠。在日本廠商方面，長野計器與日本電產COPAL電子等為一線大廠，其他還包括Azbil、Omron、KEYENCE、Balcom、橫河電機等廠商。長野計器以油壓相關產品、建設機械、汽車製造業、鐵路等為強項；日本電產COPAL電子則以半導體製造、醫療設備為主力。

在汽車用途市場，Sensata Technologies為市佔率龍頭廠商，帶動整體市場成長。該公司積極推展中高壓領域的感測器，數量/金額均位居市佔率龍頭。

Bosch與DENSO主要針對公司內部用途，自行生產壓力感測器，產品支持的壓力區間十分廣泛。

Infineon Technologies於安全氣囊採用氣壓感測器，為其特徵。該公司主要針對TPMS與引擎管理系統等量測中低壓力區的應用領域，推展感測器產品。

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