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      • 車用傳感器:永遠在追逐“高精度”
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      “上車”是近幾年包括傳感器在內的半導體領域的熱門詞。在新能源汽車市場的推動下,車用傳感器正釋放出巨大的市場潛力。9月5日,工信部舉行的“工業穩增長”係列主題新聞發布會上指出,要支持高精度傳感器等技術攻關,以實現2023年新能源汽車銷量900萬輛左右的發展目標。“高精度”成為車用傳感器的關鍵詞,給“遍地開花”的車用傳感器從業者提供了發展方向。

      2020至2023年我國新能源汽車銷量及市場滲透率(含預測)

      數據來源:中國汽車工業協會《汽車行業穩增長工作方案(2023—2024年)》

      為何需要“高精度”?

      “高精度傳感器”已經不是第一次出現在工信部針對汽車產業發展的規劃中。今年6月,在國務院新聞辦公室舉行的政策例行吹風會上,工業和信息化部副部長辛國斌表示,下一步,新能源汽車產業發展部際協調機製各成員單位將重點開展幾個方麵工作,其中第一點便提到:“創新是第一生產力,要加快關鍵芯片、高精度傳感器、操作係統等新技術新產品的研發和推廣應用,進一步提升產業發展內生動力”。

      本月初,工信部等七部門聯合發布的《汽車行業穩增長工作方案(2023—2024年)》,再次提出:“支持開展車用芯片、固態電池、操作係統、高精度傳感器等技術攻關和推廣應用,進一步提升產品性能。”

      當傳感器進軍新能源汽車領域,“高精度”是首要要求。為什麼“高精度”傳感器被置於如此重要的位置?

      追根究底,這與新能源汽車電氣化、智能化、網聯化的趨勢有關。自動駕駛係統需要車輛能夠準確且敏銳地捕捉到車輛位置變動和與周圍事物的距離,由此判斷車輛是否需要做出轉向、刹車等反應,這要求汽車具備更精準的雷達、攝像頭等傳感器。

      對於電源管理係統而言,新能源汽車也對傳感器精度提出了更高的要求。

      霍尼韋爾電動電池監測解決方案

      霍尼韋爾技術支持工程師王海軍在接受《中國電子報》記者采訪時說,僅以電流傳感器為例,新能源汽車就與傳統工業用的電力傳感器存在區別。許多電流傳感器,包括工業和其他用途的,都是以滿量程為標準測量精度的。例如某電池的滿量程是1000安培,那麼如果約定精度是1%,則誤差隻要不超過10安培就可以了,這就是所謂以滿量程為標準的精度。但這種測量精度對於新能源汽車這種對用電額度要求非常敏感的應用場景來說,就顯得過於粗放。新能源汽車的電池電量是變化的,這樣一來,在汽車電量很低的情況下,如果電流傳感器精度仍以滿量程計算,就無法準確測量真實的耗電量。同樣以一塊滿量程為1000安培的電池為例,當僅剩10%即100安培電量時,原定誤差10安培就相當於當前總電量的10%,這個誤差就會很大,不利於對新能源汽車電量進行精準化管控,更不利於提升整車的能源利用效率。

      由此,王海軍提出,如果要對新能源汽車電量進行科學計量,就需要進行分程計量。也就是說,針對車輛不同電池電量狀態,進行不同精度的電流測量。這樣一來,在小量程的時候,電流傳感器就需要很高的精度。

      不僅如此,由於汽車需要適應不同溫度環境,因此還需要保證車用傳感器能夠實現全溫區精度。也就是說,在不同的溫度環境中,均能實現同樣的高精度測量。由於部分材料、器件在高溫或低溫情況下會出現變形、彈性變化等情況,因此,傳感器的設計精度需要達到更高的標準。

      如何實現高精度?

      至於該如何提高傳感器精度,中國傳感器與物聯網產業聯盟常務副理事長郭源生在接受《中國電子報》記者采訪時,給出這樣幾個方向:第一是要解決傳感器共性的工藝基礎問題;第二是要具備能夠支撐高精度傳感器的工藝設備和檢測手段;第三是要針對不同應用場景製定傳感器標準。

      然而,在傳感器共性基礎工藝方麵,優化材料是首要工作。生產高精度傳感器還需要相應高精度配套設備支持,同時,校準是傳感器精度管控的關鍵環節,傳感器精度是否達標需要由校準環節把控。



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