Датчик положения дроссельной заслонки с углеродной пленкой приветствует технологические инновации, а электрификация автомобильной промышленности стимулирует спрос на высокоточные датчики.
В 2024 году объем мирового рынка углеродных пленочных резисторов, как ожидается, достигнет 880 миллионов долларов США, при этом на долю датчиков дроссельной заслонки придется более четверти рынка. Несмотря на технологическое давление со стороны толстопленочных и металлопленочных резисторов, их низкая стоимость и высокая надежность по-прежнему занимают прочное место в автомобилях среднего и низкого ценового сегмента, а также в промышленных условиях.
В октябре 2023 года компания Strategy Analytics, глобальная исследовательская фирма, специализирующаяся на рынке автомобильных датчиков, опубликовала отчет, в котором говорится, что годовой объем поставок датчиков положения дроссельной заслонки с углеродной пленкой (CF-TPS) впервые превысил 120 миллионов единиц, что на 9,8% больше, чем годом ранее. В связи с ужесточением экологических норм для автомобилей с двигателями внутреннего сгорания и увеличением доли гибридных моделей, ожидается, что к 2028 году объем этого нишевого рынка достигнет 3,4 миллиарда долларов США, при этом среднегодовой темп роста составит 6,5%.
Технологический прорыв: процесс нанопокрытия повышает долговечность.
Компания Alps Alpine из Японии недавно выпустила датчик CF-TPS четвертого поколения, в котором используется технология плазменного напыления наночастиц углерода для повышения линейной точности до ± 0,3° и увеличения срока службы до 15 миллионов циклов, что на 40% больше по сравнению с продуктом предыдущего поколения. Этот продукт прошел сертификацию функциональной безопасности ISO 26262 и установлен в новейшей гибридной системе Toyota. «Нанопокрытие позволяет датчику сохранять стабильность сигнала в рабочих условиях от -40 ℃ до 140 ℃, решая проблему гистерезиса в условиях низких температур», — сказал Хироши Ямада, директор по исследованиям и разработкам компании.
Текущий рыночный спрос демонстрирует тенденцию к дифференциации: на традиционные автомобили с бензиновыми двигателями приходится 63%, в основном используемые для оптимизации соотношения воздуха и топлива в двигателе; спрос на гибридные автомобили вырос на 27% в годовом исчислении, став основным полюсом роста. Интеллектуальная двухрежимная система CF-TPS, разработанная компанией Bosch, обеспечивает плавное переключение между топливным и электрическим режимами с динамическим временем отклика, сокращенным до 15 мс, и получила заказы от таких брендов, как Geely и Great Wall Motors.
Стоит отметить, что автомобили на водородных топливных элементах стали перспективным направлением применения. Разработанный компанией Sensata Technology высокопрочный водородостойкий топливный элемент CF-TPS использует контакты из платинового сплава и многослойную герметизирующую структуру и успешно прошел испытание в водородной среде при давлении 70 МПа. Планируется, что он будет установлен в обновленной модели Hyundai Nexo в 2024 году.