深圳市深東金儀器有限公司自主研發(fā)的TPMS胎壓監(jiān)測系統(tǒng)
隨著汽車行業(yè)的高速發(fā)展，TPMS，主要用于在汽車行駛時實時的對輪胎氣壓進行自動監(jiān)測，對輪胎漏氣和低氣壓進行報警，以保障行車安全。
TPMS是繼ABS（防抱死系統(tǒng)）、安全氣囊之后的又一汽車安全產(chǎn)品。 TPMS，主要用于在汽車行駛時實時的對輪胎氣壓進行自動監(jiān)測，對輪胎漏氣和低氣壓進行報警，以保障行車安全。同時， TPMS還能夠起到減少爆胎、毀胎的概率，降低油耗和車輛部件的損壞和壓力變化超過安全門*報警，以保障行車安全。TPMS依運作方式主要可分為間接式與直接式。初期的間接式TPMS，若偵測到某一輪胎的轉(zhuǎn)速與其他輪子的轉(zhuǎn)速差距過大，則可能有胎壓異常而會提醒駕駛?cè)?，但其無法提供給駕駛?cè)藢嶋H的胎壓數(shù)值，實施成本相對較低。目前主流的直接式TPMS，在車胎部署帶訊號發(fā)射功能的感測器，可提供實際的胎壓和溫度數(shù)值。胎壓傳感器需要電池，壽命有限，一般是5至7年。
TPMS胎壓監(jiān)測架構(gòu)圖
整套TPMS系統(tǒng)，主要包括一個接收端和四個發(fā)射端。每個接收端通過傳感器將測量得到的信號調(diào)制后通過高頻無線電波(RF)發(fā)射至中央監(jiān)視器，將各個輪胎的壓力和溫度數(shù)據(jù)顯示在屏幕上，供駕駛者參考。智能傳感器需要用到一顆TPMS芯片， 一輛轎車需要4個TPMS芯片，一輛卡車需要8至36個TPMS芯片（不考慮備胎裝配TPMS的情況）。 TPMS芯片制作需要整合微電子機械加工（MEMS）技術(shù)，有相當(dāng)強的技術(shù)壁壘。其中，加速度傳感器的大量程需要達到200g，以測量汽車啟停時的加速度，達到航天級標準。
TPMS系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖
TPMS市場需求處于迅速增長階段，市場需求以前裝市場需求為主, 目前美國市場輕型車已全部安裝TPMS， 2015年美國輕型車銷量為1,747.07萬輛，故TPMS OEM市場發(fā)射器需求量為6,988.28萬支， 其他國家或地區(qū)輕型車銷量為7,220.73萬輛，按20%的裝車率計算，其他國家或地區(qū)TPMS OEM市場發(fā)射器需求量超過5,776.58萬支。綜上， 2015年度TPMS OEM市場發(fā)射器需求量超過12,764.86萬支。TPMS市場在2016年底達到75.937億美金的規(guī)模， 歐美成熟國家占據(jù)了88%的份額， 國內(nèi)市場需求量雖然整體占比不高，但發(fā)展?jié)摿薮蟆?2016至2024年，TPMS市場的CAGR為6.7%。其中，亞太地區(qū)TPMS市場的CAGR為16%，顯著高于增速。TPMS產(chǎn)業(yè)鏈，上游主要為芯片、電池等組件生產(chǎn)商，中游為模組封裝廠商，下游為車廠、 4S店。 上游TPMS芯片市場目前基本被國外大廠壟斷，英飛凌在TPMS芯片的*就已經(jīng)達到50%。 2016年，國內(nèi)廠商廣東合微研發(fā)出國內(nèi)款TPMS芯片。
TPMS產(chǎn)業(yè)鏈角色
縱觀TPMS從誕生之初至其大面積應(yīng)用的歷史， TPMS市場放量依賴于政策的推動。 2000年， Firestone輪胎質(zhì)量問題導(dǎo)致數(shù)千人傷亡，年底美國國會批準Tread法案，規(guī)定美國新出廠輕型汽車必須裝備TPMS系統(tǒng)。 至此以后，各主流國家先后出臺了強制安裝TPMS系統(tǒng)的政策，并對覆蓋率給出了量化的規(guī)定。美國已立法要求自2007年9月1日起，所有出廠的輕型車必須安裝TPMS，TPMS已成為美國輕型車的標準配置。歐盟也已立法規(guī)定從2014年11月1日起所有新乘用車必須安裝TPMS。韓國2012年通報了―韓國機動車輛安全標準執(zhí)行法規(guī)修訂案，法規(guī)的批準日期及擬生效日期為2013年10月8日。日本的汽車標準化組織（JASO）也制定了一項TPMS實車測試方法的技術(shù)文件，其技術(shù)內(nèi)容基本是對美國FMVSS138法規(guī)的細化。我國政策方面， 2017年10月14日國家標準化管理委員會正式批準了強制性國家標準GB 26149-2017《乘用車輪胎氣壓監(jiān)測系統(tǒng)的性能要求和試驗方法》 ,該標準將于2018年1月1日起正式實施。
強制性國家標準GB 26149-2017 正式發(fā)布
本次強制性國家標準明確規(guī)定：從2019年1月1日起，中國市場所有新認證乘用車必須安裝 TPMS；2020年1月1日起，所有在產(chǎn)乘用車車開始實施強制安裝要求。強制政策的推出將帶來我國TPMS系統(tǒng)的爆發(fā)。 2016年，我國新產(chǎn)汽車中TPMS的裝配率約為20%，強制政策的出臺意味著遲于2021年中國新產(chǎn)汽車TPMS的滲透率將達到100%。 TPMS芯片作為TPMS胎壓監(jiān)測系統(tǒng)的上游配件，其市場需求也將快速提升。 2016年我國乘用車產(chǎn)量為2442萬輛，我們假設(shè)中國乘用車產(chǎn)量每年7%遞增，并假設(shè)TPMS裝配率逐年提高，預(yù)計2021年中國汽車市場TPMS芯片需求量將達1.37億片。
根據(jù)乘用車產(chǎn)量預(yù)估 TPMS 裝配量和 TPMS 芯片需求
- | 2016 | 2017 | 2018E | 2019E | 2020E | 2021E |
乘用車產(chǎn)量（單位:萬輛，每年假設(shè) 7%遞增） | 2442 | 2613 | 2796 | 2992 | 3201 | 3425 |
TPMS 裝配率（假設(shè)） | 20% | 30% | 40% | 60% | 90% | 100% |
裝配 TPMS 汽車數(shù)量（單位：萬輛） | 488 | 784 | 1118 | 1795 | 2881 | 3425 |
TPMS 芯片需求量（單位:萬片） | 1954 | 3136 | 4474 | 7181 | 11524 | 13700 |
數(shù)據(jù)來源：公開資料整理
