1、行業(yè)概況

MEMS 傳感器指可批量制作的，將微型傳感器以及信號(hào)處理和控制電路、直至接口、通信和電源等集成于一體的微型器件或系統(tǒng)，即利用傳統(tǒng)的半導(dǎo)體等材料，用微納加工技術(shù)在芯片上制造微型機(jī)械，并將其與對(duì)應(yīng)的 ASIC 芯片集成為一個(gè)整體。MEMS 技術(shù)目前被稱為最炙手可熱的半導(dǎo)體技術(shù)之一。與傳統(tǒng)的傳感器相比，基于半導(dǎo)體技術(shù)和微納加工技術(shù)的 MEMS 傳感器具有體積微小、低功耗、一致性高等特點(diǎn)，可大批量、低成本制造，大大拓寬了傳感器的應(yīng)用領(lǐng)域，為智能設(shè)備的發(fā)展奠定了重要的技術(shù)基礎(chǔ)，已成為主流的傳感器技術(shù)。

相關(guān)報(bào)告:北京普華有策信息咨詢有限公司《2018-2025年全球及中國MEMS 傳感器行業(yè)市場(chǎng)運(yùn)行態(tài)勢(shì)分析及行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局趨勢(shì)分析報(bào)告》

MEMS 傳感器技術(shù)雖然在全球只有 20 余年的商業(yè)化歷史，但作為獲取信息的關(guān)鍵器件，對(duì)各種傳感裝置的微型化起著巨大的推動(dòng)作用，已廣泛應(yīng)用于航天航空、醫(yī)療電子、網(wǎng)絡(luò)與通信、消費(fèi)電子、汽車電子、工業(yè)自動(dòng)化等領(lǐng)域。同時(shí)，MEMS 傳感器技術(shù)的發(fā)展在很大程度上促進(jìn)了物聯(lián)網(wǎng)的成長(zhǎng)，實(shí)現(xiàn)智能硬件與現(xiàn)實(shí)世界更有意義的互連。

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的應(yīng)用

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是全球工業(yè)系統(tǒng)與高級(jí)計(jì)算、分析、感應(yīng)技術(shù)以及互聯(lián)網(wǎng)連接融合的結(jié)果。它通過智能機(jī)器間的連接并最終將人機(jī)連接，結(jié)合軟件和大數(shù)據(jù)分析，重構(gòu)全球工業(yè)、激發(fā)生產(chǎn)力，讓世界更美好、更快速、更安全、更清潔且更經(jīng)濟(jì)。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)必須以物聯(lián)網(wǎng)和工業(yè)數(shù)據(jù)分析為基礎(chǔ)，不同于傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)公司比如谷歌、亞馬遜等可以通過 PC、移動(dòng)端后臺(tái)收集數(shù)據(jù)，工業(yè)數(shù)據(jù)需要來自安裝在機(jī)器上的傳感器，傳感器收集機(jī)器運(yùn)行時(shí)的數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)傳送到云端進(jìn)行存儲(chǔ)、分析和決策。

工業(yè)級(jí)傳感器相對(duì)于普通傳感器來說，需要更強(qiáng)大的穩(wěn)定性和更高的靈敏度，因?yàn)楹芏喙I(yè)級(jí)傳感器需要在更惡劣環(huán)境下運(yùn)行，比如生產(chǎn)車間相比普通環(huán)境，工業(yè)噪聲會(huì)大很多，比如電力、鐵路沿線的監(jiān)測(cè)，需要在惡劣的自然條件下進(jìn)行監(jiān)測(cè)。而工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)對(duì)于工業(yè)數(shù)據(jù)的要求是實(shí)時(shí)采集、存儲(chǔ)和分析，因此 MEMS傳感器體積小、重量輕、成本低、功耗低、可靠性高、適于批量生產(chǎn)、易于集成和實(shí)現(xiàn)智能化的特點(diǎn)，正好契合了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)對(duì)于傳感器的要求。

2、MEMS 傳感器的市場(chǎng)規(guī)模

隨著傳感器技術(shù)的不斷成熟、價(jià)格降低和新技術(shù)持續(xù)出現(xiàn)，傳感器應(yīng)用范圍和出貨數(shù)量將快速增長(zhǎng)，市場(chǎng)容量亦會(huì)隨之?dāng)U大。目前人們每天使用到 100 顆傳感器，而未來隨著智能設(shè)備和物聯(lián)網(wǎng)的普及，至 2024 年人們每天接觸到的傳感器數(shù)量將激增至300 顆。2014 年至 2022 年，全球傳感器市場(chǎng)總量將增長(zhǎng) 2.5 倍，這其中硅基MEMS傳感器將成為主流，至 2020 年全球MEMS產(chǎn)品市場(chǎng)規(guī)模將從 2014 年的約 115 億美元增長(zhǎng)至約 220 億美元。

在整個(gè)亞太地區(qū)中，來自中國的 MEMS 傳感器需求尤為突出，消費(fèi)升級(jí)和產(chǎn)業(yè)升級(jí)均帶動(dòng)了 MEMS 傳感器市場(chǎng)的迅速擴(kuò)容。近年來，中國的 MEMS 傳感器市場(chǎng)增長(zhǎng)速度一直高于全球市場(chǎng)的平均增速，主要原因?yàn)橹袊?MEMS 傳感器市場(chǎng)發(fā)展相對(duì)較晚，基數(shù)較小。迅速增長(zhǎng)的市場(chǎng)需求，為中國境內(nèi)的 MEMS 設(shè)計(jì)制造企業(yè)提供了良好的發(fā)展時(shí)機(jī)。

3、MEMS 傳感器的構(gòu)成及發(fā)展趨勢(shì)

汽車、智能手機(jī)、平板電腦和醫(yī)療保健是目前 MEMS 傳感器應(yīng)用最為集中的領(lǐng)域，而在上述領(lǐng)域中滲透率較高的壓力傳感器、麥克風(fēng)、加速度計(jì)、陀螺儀、慣性組合傳感器和射頻 MEMS 器件也成為全球 MEMS 傳感器市場(chǎng)的主要構(gòu)成部分。

中國 MEMS 傳感器市場(chǎng)的起步和發(fā)展與中國 3C 產(chǎn)品(包括計(jì)算機(jī)、通信和消費(fèi)類電子產(chǎn)品)及汽車電子產(chǎn)品保持快速增長(zhǎng)、全球電子整機(jī)產(chǎn)業(yè)向中國轉(zhuǎn)移密切相關(guān)，而智能手機(jī)又是 3C 產(chǎn)品中 MEMS 傳感器應(yīng)用最為集中的領(lǐng)域，因此中國 MEMS 傳感器的市場(chǎng)構(gòu)成以汽車電子和智能手機(jī)相關(guān)傳感器為主，在上述 2大領(lǐng)域中運(yùn)用較為廣泛的壓力傳感器、加速度傳感器、微機(jī)械陀螺和麥克風(fēng)等產(chǎn)品成為中國 MEMS 傳感器市場(chǎng)的重要組成部分。

未來伴隨著新產(chǎn)品和新應(yīng)用在汽車電子、以智能手機(jī)和平板電腦為代表的 3C 產(chǎn)品和醫(yī)療電子中進(jìn)一步滲透，在上述加速度傳感器等 4 類重要傳感器之外，主要應(yīng)用于醫(yī)療電子的生物微流控系統(tǒng)和應(yīng)用于智能手機(jī)的微鏡陣列的市場(chǎng)份額也將進(jìn)一步增加。

4、MEMS 傳感器市場(chǎng)的地區(qū)分布情況

在全球的 MEMS 傳感器市場(chǎng)中，亞太地區(qū)受到智能手機(jī)、平板電腦、可穿戴產(chǎn)品等市場(chǎng)需求持續(xù)增長(zhǎng)、且全球電子整機(jī)產(chǎn)業(yè)不斷向中國轉(zhuǎn)移等因素影響，2014年 MEMS 市場(chǎng)占比達(dá)到 45.7%，遠(yuǎn)超美國、歐洲等區(qū)域。

5、MEMS 壓力傳感器

MEMS 壓力傳感器已成為 MEMS 傳感器市場(chǎng)規(guī)模最大的細(xì)分市場(chǎng)之一，在汽車、工業(yè)、消費(fèi)電子、醫(yī)療和和航天航空領(lǐng)域均有廣泛的應(yīng)用，預(yù)計(jì)到 2018 年的市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)30 億美元。

壓力傳感器在具體的應(yīng)用中主要用于控制和監(jiān)測(cè)。其最大市場(chǎng)仍然是汽車，主要用于輪胎壓力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。但在以手機(jī)、可穿戴設(shè)備為主的消費(fèi)電子領(lǐng)域，增長(zhǎng)將最為猛烈。手機(jī)和可穿戴設(shè)備中應(yīng)用的壓力傳感器主要為高度計(jì)，用于測(cè)量高度并配合導(dǎo)航定位系統(tǒng)。高度計(jì)作為運(yùn)動(dòng)導(dǎo)航中高度(氣壓)測(cè)量的感測(cè)單元，已受到消費(fèi)電子系統(tǒng)商的青睞，未來將成為非常重要的應(yīng)用，產(chǎn)生爆發(fā)性的市場(chǎng)需求。

壓力傳感器在消費(fèi)電子市場(chǎng)應(yīng)用的興起只是其應(yīng)用市場(chǎng)的一部分，未來壓力傳感器里的高度計(jì)另外一個(gè)主要應(yīng)用市場(chǎng)將會(huì)是爆發(fā)的無人機(jī)市場(chǎng)。隨著無人機(jī)制造市場(chǎng)的爆發(fā)，壓力傳感器中高度計(jì)的用量應(yīng)將出現(xiàn)更大增長(zhǎng)。

中國的 MEMS 壓力傳感器研發(fā)和制造目前還處于起步階段，尚未出現(xiàn)一定經(jīng)營(yíng)規(guī)模的企業(yè)，具備相應(yīng)研發(fā)和制造能力的企業(yè)非常稀缺。敏芯微電子目前是國內(nèi)少數(shù)同時(shí)掌握高度計(jì)(智能手機(jī)、無人機(jī)應(yīng)用量增速較快的壓力傳感器)的MEMS 芯片和 ASIC 芯片設(shè)計(jì)制造能力并批量出貨的企業(yè)。

在全球范圍內(nèi)，MEMS 壓力傳感器的技術(shù)難度較高，市場(chǎng)相對(duì)較為集中，目前，博世(Bosch)、株式會(huì)社電裝(Denso)、森薩塔(Sensata)、通用傳感器(GE Sensing)和飛思卡爾(Freescale)合計(jì)市場(chǎng)份額已近 50%。

中國已經(jīng)成為全球最為主要的汽車和智能手機(jī)市場(chǎng)，除此之外，中國無人機(jī)的出貨量也在爆發(fā)增長(zhǎng)中，胎壓計(jì)、燃油消耗相關(guān)傳感器的存量市場(chǎng)巨大，而在消費(fèi)電子產(chǎn)品上應(yīng)用的壓力傳感器例如高度計(jì)的需求量則會(huì)出現(xiàn)高速增長(zhǎng)，中國本土的 MEMS 企業(yè)只要能突破核心技術(shù)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)鏈的本土化，中國本土多層次的需求市場(chǎng)會(huì)為其生存發(fā)展提供肥沃土壤。