2025年全球表面声波传感器市场规模为12.6亿美元,预计从2026年的14.1亿美元增长到2034年的35.2亿美元,在2026-2034年预测期内的复合年增长率为12.09%。
声波传感器是一种利用压电材料产生声波的系统。在材料表面产生的声波的振幅和速度会根据传播通道的特性而变化。汽车、工业、国防、医疗保健和消费电子等行业都在使用声波传感器。在汽车行业,这些传感器被用于扭矩测量、轮胎压力监测和污染控制等任务。
声波传感器在工业领域被广泛应用于即时诊断、药物研发、工作场所监测、燃烧排放监测和水质管理。由于其被动式工作、响应速度较慢且无线,声波传感器相比传统传感器具有竞争优势。未来几年,随着技术进步推动需求增长,尤其是在医疗和消费电子领域,以及汽车行业巨大的发展潜力,声波传感器市场有望继续增长。
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推动该市场增长的一个显著因素是声表面波(SAW)器件和组件的低廉生产成本。SAW组件具有电子元件所不具备的高性能和独特特性。虽然体声波(BAW)器件可以处理比SAW组件更高的频率和功率,但SAW组件通常价格更低。由于SAW传感器尺寸小、成本低(这得益于其无需电池和批量生产),因此可以作为一次性产品使用。新型导电印刷技术也使得定制SAW器件的生产更加快捷、经济,从而吸引了更多终端用户进入该行业。企业还利用绝缘体上压电(POI)基板来制造低成本产品。例如,高通公司声称其超SAW射频滤波器技术在性能上优于竞争对手的滤波器技术,同时成本却大幅降低。POI基板上的SAW滤波器损耗极小,且生产成本低于块状材料基板上的SAW滤波器。通过低成本生产定制SAW器件,越来越多的企业正在开发用于创新传感应用的SAW器件。
表面声波(SAW)技术能够将信号处理和传感器功能集成到单个产品中。然而,SAW传感器一直面临着稳定性差、可靠性低等运行问题,这阻碍了其普及应用。由于SAW传感器所需的所有功能都需要在较宽的读取范围内运行,因此这一限制阻碍了此类无源器件的广泛应用。当读取器接收到的回复信号强度不足以进行精确识别时,基于SAW的传感器系统便会面临其主要局限性。
声表面波(SAW)传感器的兴起和在各种应用中的普及主要归功于其无线和无源特性。这些特性也使得此类传感器尺寸小巧、易于使用。随着越来越多的行业采用无线技术,近年来对无线应用的需求急剧增长。SAW传感器凭借其低廉的制造成本、作为无源传感器的用途以及无线工作能力,迅速占据了市场份额。射频通信技术的发展是促成这一现象的关键因素之一。
SAW器件可应用于复杂的射频通信技术中,以提升射频通信性能。SAW器件的调制方式多种多样,包括正交频率编码和调频连续波。随着物联网等趋势的发展,基于无源无线SAW天线传感器系统的功率传输也获得了市场关注。物联网已经对家庭自动化和能源管理系统产生了影响,因为许多物联网传感器仍然安装在远离电源插座的偏远地区,只能依靠电池供电。
全球表面声波传感器市场按传感类型和最终用户行业进行细分。
根据传感类型,全球表面声波传感器市场可细分为压力传感器、扭矩传感器、温度传感器、湿度传感器、化学传感器和其他传感器。
这压力传感器细分市场是市场贡献最大的部分。预计增长率为复合年增长率为 9.26%在预测期内,压力传感器是一种由敏感元件和组件构成的装置。该敏感元件利用各种工作原理来识别施加在传感器上的压力,而其他组件则将此信息转换为输出信号。由于其在石油天然气、航空航天、汽车、医疗保健、消费品和工业等众多行业的应用不断扩展,这些传感器近年来经历了巨大的增长。
预计市场增长将主要受石油和天然气行业永久性声学监测系统中表面声波压力传感器的日益普及所驱动,这些传感器已取代石英晶体和光纤,成为主要的井下压力计材料。汽车轮胎压力监测系统也可使用这些压力传感器。此类传感器的优势在于表面声波无需电池即可无线工作。轮胎压力监测系统 (TMPS) 可通过单端口表面声波谐振器和天线接收各种频率的信号进行激励,并接收来自表面声波的响应。
湿度传感器种类繁多,规格各异,在移动设备中的应用也日益广泛。其他湿度传感器则集成到大型嵌入式系统(例如空气质量监测系统)中。声表面波(SAW)湿度传感器还应用于制造业、暖通空调(HVAC)、汽车、农业、气象学等行业。选择湿度传感器时,需要考虑的重要因素包括质量负载、声电效应和粘弹性效应。采用弹性吸湿聚合物覆盖的SAW传感器因其优异的湿度测量性能而日益受到青睐。氧化石墨烯是另一种正迅速成为SAW湿度传感器敏感层常用材料的材料。这类湿度传感器的响应时间约为8.3秒,恢复时间约为4.8秒,具有良好的可逆性、出色的短期重复性和稳定性。其应用包括基于SAW传感器的小型集成式相对湿度(RH)检测装置。
根据终端用户行业划分,全球表面声波传感器市场可细分为汽车、航空航天与国防、消费电子、医疗保健、工业和其他终端用户行业。
这消费电子产品领域消费电子行业占据了最大的市场份额,预计在预测期内将以10.37%的复合年增长率增长。消费电子行业历来是声表面波(SAW)传感器的重要投资者和用户,这极大地推动了SAW传感器和器件的发展。在许多消费电子和通信应用中,射频滤波器都受益于SAW传感器的应用。例如,SAW器件的设计相对简单。由于SAW滤波器在智能手机领域的广泛应用,过去三十年来传感器材料的成本有所下降。声波滤波器(通常称为SAW器件)的年产量超过10亿个,主要用于手机。SAW器件在收发器电路的射频和中频部分用作带通滤波器。智能手机和个人数字助理上的大多数触摸屏输入都采用了这项技术。
利用声表面波(SAW)器件对表面扰动的超高灵敏度,可应用于发动机冷却液温度控制、外部空气温度管理、气缸温度管理以及危险化学蒸汽检测等领域。如果在其表面涂覆一层能选择性吸附空气分子的物质,SAW器件还可以监测/检测气体和有机溶剂。工业机器人技术的日益普及也将为市场供应商带来未来的发展前景。SAW传感器的优势近期也引起了可再生能源行业的关注。在不断寻求充足的可再生能源和工业应用的过程中,压力、扭矩和温度的测量至关重要。
全球表面声波传感器市场分为四个区域:北美、欧洲、亚太和拉丁美洲、中东和非洲地区(LAMEA)。
亚太地区是最大的收入贡献者。预计将以复合年增长率为12.06%在预测期内,亚太地区预计将实现显著增长。由于其在全球半导体制造领域的领先地位,亚太地区在全球半导体制造领域占据主导地位。此外,该地区也是全球创新电子产品、电动汽车和消费电子产品的主要生产地,因此也是全球声表面波(SAW)传感器的主要消费市场。随着工业化进程的加快以及传感器技术在精密传感解决方案中的应用,该地区的声学行业正在蓬勃发展。主导亚太地区SAW市场的中国供应商主要依靠高性价比的SAW解决方案来获得竞争优势。
相比之下,美国供应商往往更倾向于尖端产品。位于中国的昊达电子有限公司曾获得哈勃太空望远镜的资助。昊达电子生产的产品包括中频声表面波滤波器、声表面波谐振器、双工器和其他射频滤波器。移动电话、通信基站等设备均采用昊达电子的产品。汽车电子近年来,该公司的产品在射频通信等行业的使用量均实现了显著增长。
预计北美将增长在复合年增长率为 11.39%在预测期内,由于北美地区对声波传感器的需求和生产不断增长,该地区已成为全球表面声波传感器(SAW传感器)行业的主要发明者和投资者之一。由于终端用户行业对尖端技术的投资增加以及对经济实惠的组件的采用,该地区SAW传感器的应用正在增长。此外,大多数全球主要市场供应商都位于美国,这使该地区在所研究的市场中具有优势。而且,这些本地供应商中的大多数在产品创新和技术进步方面远远领先于其国际竞争对手,从而促进了区域和全球市场的增长。表面声波传感器在美国拥有重要的全球市场。美国桑迪亚国家实验室为Autonomous Medical Devices Incorporated (AMDI) 的Optikus手持式诊断设备开发了集成核酸扩增系统。作为这项工作的一部分,他们创建了一套用于SARS-CoV-2的环介导等温扩增(LAMP)引物,并随后在SAW传感器上展示了扩增效果。
欧洲在生产现代汽车方面的领先地位以及电动汽车这是影响该地区声学传感器发展的重要因素。据数字汽车研究公司预测,到2030年,自动驾驶汽车的销量预计将占全球汽车总销量的25%。2019年电动汽车销量增长了40%至43%,是自2016年以来最快的增速。欧洲的盟友和伙伴也在加强防御,并加大对尖端军事硬件的投入,以改进其电子战系统。除了主要国家外,挪威、瑞典和芬兰等国也在加大对电子战的投入。俄欧双边合作项目SAWHOT的重点是开发适用于高温环境的无线表面声波传感器。欧洲供应商在生物技术和传感设备方面的最新进展也促进了该地区生物传感器的发展,这些技术已在欧洲民用和国防领域的许多应用中得到广泛应用。
拉丁美洲不断扩大的5G部署预计将对市场增长产生影响。Claro Brasil于2020年8月宣布与爱立信合作,利用爱立信的动态频谱共享技术,在拉丁美洲推出首个5G网络。巴西圣保罗和里约热内卢的12个地区将率先开通5G网络连接。海湾合作委员会(GCC)成员国卡塔尔、沙特阿拉伯、巴林、科威特和阿联酋在中东地区5G网络部署方面处于领先地位。预计未来两年,阿曼、黎巴嫩、埃及和土耳其等国将引领该地区下一波5G发展浪潮。这些国家的监管机构已经或即将拍卖5G频谱。移动网络运营商也正在部署5G网络。
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Research Associate
Tejas Zamde is a Research Associate with 2 years of experience in market research. He specializes in analyzing industry trends, assessing competitive landscapes, and providing actionable insights to support strategic business decisions. Tejas’s strong analytical skills and detail-oriented approach help organizations navigate evolving markets, identify growth opportunities, and strengthen their competitive advantage.
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