2017年中国胎压监测系统行业发展趋势及市场空间预测

    胎压监测系统TPMS（Tire Pressure System）是指安装在汽车轮胎上用于实时监测轮胎气压的辅助系统，通过在每个车轮上安装包含高灵敏度的传感器芯片的发射器，在行车或静止状态下，实时监测轮胎的压力、温度等数据，并通过无线射频方式发射到控制器，当轮胎出现漏气或者低气压时进行报警，以确保行车安全。按照工作原理的不同，胎压监测系统可以分为两种：间接式胎压监测系统（Wheel-Speed Based TPMS，WSB TPMS）、直接式胎压监测系统（Pressure-Sensor Based TPMS，PSB TPMS）。间接式胎压监测系统，主要通过轮胎的转速差来判断轮胎是否异常，也大致分成两类：振动分析型（监测与轮胎气压有关的谐振频率来监测气压）、轮径分析型（监测基于今天轮速非线性变化的差值）。而直接式胎压监测系统，通过在轮胎里面加装四个胎压监测传感器，在汽车静止或者行驶过程中对轮胎气压和温度进行实时自动监测，对出现的高压、低压、高温情况进行及时报警，避免因轮胎故障引发交通事故。

    间接式TPMS 的监测能力与汽车负载有关，一般负载越大监测效果越好，同时又受速度影响较大，一般不能超过100。且在轮胎重新安装或者TPMS 复位后的标定比较麻烦。但因为只要具备ABS 系统就可以增加TPMS 功能，所以成本很低。当前市场，间接式TPMS 主要在部分后装市场出现，基于强制性法规的要求，直接式TPMS 才能满足性能要求（间接式胎压监测系统无法满足NHTSA 提出的偏离正常25%报警的要求），换句话说，中国胎压监测强制性法规的推出将只受益直接式胎压监测系统厂商。

直接式胎压监测系统

   根据美国汽车工程师学会的调查，美国每年有26 万的交通事故来自于轮胎气压低或渗漏造成，并且每年75%的轮胎故障也是由于轮胎渗漏或充气不足引起的。在我国，根据各地安全交通管理部门的统计，高速公路46%的交通事故是由于轮胎发生故障引起，其中爆胎一项就占事故总量的70%。近年来，随着认知度的提高，TPMS 作为汽车三大安全系统之一，与汽车安全气囊、防抱死制动系统ABS 一起被大众认可并逐渐受到重视。

    国际上，最早在1997 年，通用汽车开始使用间接式TPMS，大规模引起重视是在2000 年由于Firestone 的轮胎质量问题导致的数千人伤亡，由此美国批准TREAD 法案开始对于强制性TPMS 安装的讨论。 美国作为全球第一个强制安装胎压监测系统的国家，当时给出的执行时间表是：2004 年占10%，2005 年占35%，2006 年占65%，2007 年将达100%。欧盟也立法规定从2014 年11 月1 日起所有新乘用车必须安装TPMS。在亚洲地区，韩国、台湾等已采取类似立法的程序。韩国在2012 年通报“韩国机动车辆安全标准执行法规”修订案，日本的JASO 也制定了一项TPMS 实车测试方法的技术文件。而中国也即将推出强制性法规，预计在2019 年1 月1 日起开始强制新车安装TPMS。

各国胎压监测系统时间表

    TPMS 作为稀缺的主动防护手段，优点如下：

    1、主动型安保：汽车现有的主要安全措施，如ABS、EDS、EPS、安全气囊等，均属于被动型，仅在事故发生后发挥重要保护人身安全。但TPMS 属于防患于未然，在轮胎出现危险预兆前及时报警。

    2、延长轮胎使用寿命：统计表明，在轮胎气压不足时，气压比正常值下降25%，轮胎寿命减少30%，在轮胎气压过高时，轮胎磨损加快，每提高气压25%，轮胎寿命将降低15%-20%。同时轮胎温度越高，轮胎的强度越低，变形越大。而胎压监测系统，可以随时让轮胎保持在规定的压力和温度范围内工作，延长轮胎的使用寿命。

    3、减少燃油消耗，更环保：实验数据表明，轮胎气压低于正常值的30%时，油耗上升10%，通过安装TPMS， 及时发现胎压异常，有效避免上述现象发生。

    4、减少悬架系统的磨损：轮胎内气压过足时，就会导致轮胎本身减震效果减低，从而增加车辆减震系统的负担， 长期使用对发动机底盘及悬挂系统都将造成很大的伤害；如果轮胎气压不均匀，还容易造成刹车跑偏，从而增加悬挂系统的磨损。

轮胎气压与油耗、轮胎寿命的关系

    我们在研究全球TPMS 发展进程时，发现虽然TPMS 能大幅减少因轮胎气压问题导致的事故发生频率，但在政策没有强制推行之下，额外增加的成本仍然让车企踟蹰（当然前几年一套TPMS 的价值量高达数千块），除了部分高档车型本身对于成本不敏感而选配安装TPMS 之外，中低档的渗透几近于零。我们发现：在强制安装的节点前/政策缓冲期，TPMS 的渗透率已经加快，而在强制安装那年成为高峰，往后市场规模几乎趋平。

    由此，我们得出结论：

    1、国内的胎压监测系统TPMS 是一个小众的百亿级别以上的市场，在强制安装的时间节点（2019 年）到来后， 前装TPMS 市场规模增长大幅放缓，换言之，市场格局趋向于稳定，后来者很难挑战稳定的格局；

    2、在强制安装的时间节点到来前，渗透率已经在逐渐提升，具备技术储备的企业将获得显著的先发优势，并极有可能在稳定的市场格局中占据一席之地，国内TPMS 厂商有望迅速占据自主品牌市场，并向合资品牌市场渗透。

各国立法强制TPMS 时间表与出货量

    我国的汽车轮胎胎压监测系统在编制过程中，主要参考美国和欧盟标准，但在欠压报警信号的发出频率上曾提出过高标准，这也是过去几年法规探讨的焦点所在！而在2016 年的9 月28 号，强制性国家标准《乘用车轮胎气压监测系统的性能要求和试验方法》已经通过技术审查，按照文本完善和国家标准委批准的进程，预计在2017 年初正式推出。我们按照征求意见稿，中国TPMS 标准倾向于美国、欧盟的标准，因此国内相关技术储备企业，特别是有对合资厂商供货的企业具备明显的先发优势。我们指出技术指标如下：

    1、单个轮胎欠压试验，应在10min 内点亮胎压异常报警信号；多个轮胎欠压试验，应在15min 内点亮胎压异常报警信号；

    2、在行驶过程中，TPMS 校正和试验应在40km/h~100km/h 范围内进行，并尽可能覆盖整个车速范围；

    3、使用寿命：在配套车型上至少使用6 年或者行驶10 万km；

FMVSS138 与中国TPMS 标准的异同

    虽然安装TPMS 对于主动安全防护确实存在很大好处，但基于成本考虑，车厂额外增加的动力不足，政策的强制性安装驱动仍然是第一驱动力。我们可以明显地发现2007 年TPMS 出货量明显增加，而从2012 年开始随着欧盟、台湾、韩国等陆续加入&汽车出货量的提升均出现明显上升。

2006-2016 全球TPMS OEM 市场规模

    Pacific 作为北美第二大的TPMS 供应商（TPMS 包含在valve product 里），主要供应给丰田及本田车系，同样受益于北美市场2007 年的政策驱动出现营收上的显著增长，2008 年开始的下滑主要是因为金融危机导致的北美汽车出货量大幅下降，2012 年开始的TPMS 增长受益于欧盟法规的推动。

2003-2015年Pacific净销售额

    而台湾为升电装主要做后装市场，目前最大的市场在美国原厂的TPMS 替代件，同样从2013 年开始欧洲市场大批量出货。

为升营收增长表现

    我们从产业链调研得知，当前TPMS 的渗透率接近20%，主要集中在合资品牌中。并且从2019 年开始渗透率有望迅速提升至85%-95%之间。同时参考TPMS 物料成本以及规模化量产后的降价可能，测算预计到2020 年国内前装TPMS 市场规模过百亿，未来3 年复合增速超50%。

中国TPMS OEM 市场规模预测

国内前装TPMS 市场规模

    全球TPMS 制造商主要包括Schrader（喜莱德）、Pacific Industrial（太平洋工业）、Continental（大陆集团）、TRW （天合）、BorgWarner（博格华纳）等。

2013 年全球主要TPMS 企业市场份额

    目前国内汽车TPMS 大多由国外供应商供应，主要是因为国内装配TPMS 的汽车大多数是进口车型、合资品牌， 它们通常选用国外供应商。目前国内安装TPMS 的自主品牌、合资品牌车型主要有上海通用君威、君越、凯迪拉克SLS、新英朗、北京现代索纳塔第八代和第九代、东风悦达起亚K5、东风风神AX7、长安福特新蒙迪欧、长安汽车CS75、雪铁龙C5、长城哈弗H6 等。而随着强制性安装政策的推进，国内TPMS 厂商将类同其他汽车电子产品逻辑从自主品牌厂商中获得机会。   

    TPMS 系统主要由两部分组成：安装在轮胎上的轮胎胎压监测模块（TPMS 发射器）和装在汽车驾驶台上的监视器（TPMS 控制器）。一般一辆车安装4 个胎压监测模块+1 个TPMS 控制器。

    TPMS 胎压监测模块包括5 个部分： SoC 芯片模块+4-8 位的单片机+RF 射频发射芯片+锂亚电池+天线。根据产业链调研信息，Soc 模块的成本占据40%-50%，基本由英飞凌和飞思卡尔垄断；锂电池的成本占据16%左右，也基本采购自日本、以色列、瑞典的厂商。

TPMS 发射器结构图、实物图

    其中核心部件压力传感器主要有硅集成电容式压力传感器(如Freescale 的MPXY8020、MPXY8040)和硅压阻式压力传感器(如GE NovaSensor 的NPX1、NPXC01746，Infineon SensoNor 的SP12、SP12T、SP30)。而一个SoC 模块内部典型架构包括压力传感器、温度传感器、加速度计、电池电压检测、内部时钟和一个包含ADC、取样/保持、SPI 口、校准、数据管理以及ID 码的数字信号处理单元，其测量精度能达0.01~0.03%FS。为了便于TPMS 接收器的识别， 每个压力传感器都具有32 位独特的ID 码，可产生4 亿个不重复的号码。

    我们按照TPMS 的上下游来进行分解，上游以MEMS 提供商、ASIC 提供商以及第三方系统方案公司以及封测厂商为主，中游则是模组设计、结构设计的系统集成商为主，而下游则直接面对汽车整车厂商和个人（后装市场）。

    TPMS 产业链

    Soc 芯片供应商主要以英飞凌、飞思卡尔为主，配套封测厂商以日月光、Amkor 为主。而类似Schrader 这些TPMS生产厂商则外购芯片、锂电池，然后经过SMT 贴片，装配、封测等工艺后向下游汽车厂商销售。

TPMS 生产流程

足行千里，步步为安。