本來來自產業(yè)研究報告，比較簡明扼要，文中涉及：MEMS的定義、分類和優(yōu)勢情況；政策、經(jīng)濟、技術發(fā)展驅動因素；上下游產業(yè)鏈；MEMS市場規(guī)模、市場結構等行業(yè)現(xiàn)狀；競爭格局、重點企業(yè)；發(fā)展趨勢等信息。如不了解中國MEMS傳感器產業(yè)情況，可通過本文有個大概認識。
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一、概述
MEMS傳感器即微機電系統(tǒng)，指尺寸在幾毫米乃至更小的高科技裝置，集微傳感器、微執(zhí)行器、微機械結構、微電源微能源、信號處理和控制電路、高性能電子集成器件、接口、通信等于一體的微型器件或系統(tǒng)，其內部結構一般在微米甚至納米量級，是一個獨立的智能系統(tǒng)。其廣泛應用于高新技術產業(yè)，是一項關系到國家的科技發(fā)展、經(jīng)濟繁榮和國防安全的關鍵技術。MEMS傳感器的門類品種繁多，按其工作原理，可大致分為物理型、化學型和生物型三類。而在每一類別中，又可分為多個小類。
MEMS傳感器的主要分類
資料來源：公開資料整理
2、優(yōu)勢情況
與傳統(tǒng)的傳感器相比，它具有體積小、重量輕、成本低、功耗低、可靠性高、適于批量化生產、易于集成和實現(xiàn)智能化的特點。同時，在微米量級的特征尺寸使得它可以完成某些傳統(tǒng)機械傳感器所不能實現(xiàn)的功能。
MEMS傳感器與傳統(tǒng)傳感器比較情況
資料來源：公開資料整理
二、驅動因素
1、政策
半導體產業(yè)是信息技術產業(yè)的核心，是支撐經(jīng)濟社會發(fā)展的戰(zhàn)略性、基礎性和先導性產業(yè)，也是世界主要國家高度重視、全力布局的競爭高地。MEMS作為半導體產業(yè)重要組成部分，為推動產業(yè)的發(fā)展，增強產業(yè)創(chuàng)新能力和國際競爭力，近年來國家有關部門陸續(xù)出臺了一系列相關政策，從關鍵技術研發(fā)、產業(yè)應用等角度大力支持促進行業(yè)發(fā)展，為行業(yè)的發(fā)展提供了良好的政策環(huán)境。
中國MEMS傳感器行業(yè)部分相關政策一覽表
資料來源：公開資料整理
2、經(jīng)濟
我國本土半導體行業(yè)起步較晚。但在政策支持、市場拉動及資本推動等因素合力下，中國半導體行業(yè)不斷發(fā)展，步入21世紀以來，我國半導體產業(yè)市場規(guī)模得到快速增長，隨著我國半導體規(guī)模的迅速擴張，MEMS傳感器行業(yè)也將迎來廣闊發(fā)展空間。據(jù)資料顯示，2021年我國半導體行業(yè)市場規(guī)模達1925億美元，同比增長27.1%。
2015-2021年中國半導體行業(yè)市場規(guī)模及增速情況
資料來源：公開資料整理
3、技術
隨著我國MEMS產業(yè)的不斷發(fā)展，研發(fā)力度的不斷加大，行業(yè)相關技術也逐漸成熟，相關專利數(shù)量逐漸增多。據(jù)資料顯示，2021年我國MEMS相關專利申請數(shù)量為3354件，雖然較上年有所下降，但整體仍處于較高水平。
2015-2021年中國MEMS相關專利申請數(shù)量變化情況
資料來源：佰騰網(wǎng)，華經(jīng)產業(yè)研究院整理
三、產業(yè)鏈分析
1、產業(yè)鏈
MEMS傳感器行業(yè)產業(yè)鏈上游為原材料及芯片設計等環(huán)節(jié)，其中原材料主要包括半導體材料、陶瓷材料、金屬材料和有機材料四大類；中游為MEMS傳感器的制造環(huán)節(jié)，一般由芯片設計企業(yè)完成設計后交由第三方晶圓廠制造，此外MEMS行業(yè)還存在博世、意法半導體等大型IDM廠商。MEMS傳感器下游廣泛應用于消費電子、汽車電子、工業(yè)、醫(yī)療等領域。
MEMS傳感器行業(yè)產業(yè)鏈示意圖
資料來源：公開資料整理
2、上游端分析
半導體材料是MEMS傳感器最主要的原材料之一，近年來，在國產化政策支持、半導體產業(yè)資本支持力度不斷加大以及我國晶圓產能持續(xù)擴張等因素的帶動下，我國半導體材料市場規(guī)模加速擴張，到2021年我國半導體材料市場規(guī)模達119.3億美元，同比增長22.2%。
2016-2021年中國半導體材料市場規(guī)模及增速情況
資料來源：SEMI，華經(jīng)產業(yè)研究院整理
3、下游端分析
隨著近年來我國居民消費水平的不斷提升，對消費電子產品的需求量也不斷增加，加上互聯(lián)網(wǎng)技術的不斷發(fā)展，5G、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、虛擬現(xiàn)實等技術與消費電子產品的融合，促進了消費電子產品的更新?lián)Q代，進一步促進了我國消費電子行業(yè)的發(fā)展。據(jù)資料顯示，2021年我國消費電子行業(yè)市場規(guī)模達18113億元，同比增長4.4%。
2017-2021年中國消費電子行業(yè)市場規(guī)模及增速情況
資料來源：公開資料整理
四、行業(yè)現(xiàn)狀
1、MEMS行業(yè)
受益于物聯(lián)網(wǎng)、人工智能和5G等新興技術的快速發(fā)展，MEMS新產品不斷涌現(xiàn)、新功能不斷開發(fā)、新應用場景不斷拓展，MEMS行業(yè)迎來良好的發(fā)展機遇。據(jù)資料顯示，2020年全球MEMS行業(yè)市場規(guī)模為120.48億美元，預計2026年市場規(guī)模將達到182.56億美元，復合增長率為7.17%，呈現(xiàn)逐年穩(wěn)步上升的態(tài)勢。
2020-2026年全球MEMS行業(yè)市場規(guī)模情況
資料來源：公開資料整理
MEMS產品主要分為MEMS傳感器和MEMS執(zhí)行器。從MEMS市場結構分布情況來看，2020年全球MEMS市場占比前三的細分領域分別為MEMS射頻器件、壓力傳感器和慣性組合傳感器，占比分別為17.01%、14.68%和12.48%。
2020年全球MEMS行業(yè)市場結構分布情況
資料來源：公開資料整理
2、市場規(guī)模
隨著物聯(lián)網(wǎng)、人工智能和5G等新興技術的快速發(fā)展，MEMS新產品不斷涌現(xiàn)、新功能不斷開發(fā)、新應用場景不斷拓展。同時，設備智能化程度的不斷提升，將使得單個設備中搭載的MEMS傳感器數(shù)量逐步增加，從而帶動行業(yè)規(guī)?？焖僭鲩L。據(jù)資料顯示，2021年我國MEMS傳感器市場規(guī)模達838億元，同比增長18.9%。
2016-2021年中國MEMS傳感器行業(yè)市場規(guī)模情況
資料來源：公開資料整理
3、規(guī)模結構
從市場結構情況來看，2020年系統(tǒng)集成應用占中國MEMS市場規(guī)模的51%，與2019年持平；設備和材料占中國MEMS市場規(guī)模的8%，較2019年減少了1%；封測占中國MEMS市場規(guī)模的12%，較2019年增長了1%；IDM占中國MEMS市場規(guī)模的2%，與2019年持平；制造及設計占中國MEMS市場規(guī)模的27%，與2019年持平。
2020年中國MEMS市場規(guī)模結構分布情況
資料來源：公開資料整理
3、應用結構
從行業(yè)應用結構來看，2020年我國MEMS傳感器市場中，消費電子仍然是行業(yè)占比最大的應用領域，占比達59.6%，其次為汽車電子和工業(yè)，占比分別為18.9%和10.9%。
2020年中國MEMS傳感器應用結構分布情況
資料來源：公開資料整理
五、競爭格局
1、市場格局
從全球市場格局情況來看，行業(yè)市場較為分散，2020年行業(yè)CR5不足40%，市場份額主要被博世、博通、威訊聯(lián)合、意法半導體等國外企業(yè)所占據(jù)，前十企業(yè)中僅有歌爾微一家國產企業(yè)。具體來看，2020年全球MEMS傳感器市場中，博世以14.2%的份額占比位列第一，其次為博通和威訊聯(lián)合，占比分別為9.8%和5.6%，而歌爾微以3.9%的市場份額位列第六。
2020年全球MEMS傳感器市場格局分布情況
資料來源：公開資料整理
從我國市場格局情況來看，行業(yè)集中度較高，2020年行業(yè)CR3接近80%，其中歌爾微是行業(yè)絕對龍頭。具體來看，2020年我國MEMS傳感器市場中，歌爾股份以55%的份額占比位列第一，其次為華天科技和華潤微，占比分別為12%和10%。
2020年中國MEMS傳感器市場格局分布情況
資料來源：公開資料整理
2、重點企業(yè)
歌爾微電子股份有限公司是一家以MEMS器件及微系統(tǒng)模組研發(fā)、生產與銷售為主的半導體公司，業(yè)務涵蓋芯片設計、產品開發(fā)、封裝測試和系統(tǒng)應用等產業(yè)鏈關鍵環(huán)節(jié)。2020年公司MEMS產品銷售額在全球MEMS廠商中排名第6名，是上榜全球MEMS廠商十強中唯一一家中國企業(yè)。
2020年，公司MEMS聲學傳感器市場份額達32%，首次超過樓氏位居全球第一，是國內MEMS傳感器芯片設計、封裝和測試等領域的主要廠商和代表性企業(yè)。據(jù)資料顯示，2021年歌爾微MEMS傳感器營收達30.72億元，同比增長1.82%。其中MEMS聲學傳感器營收為28.72億元，同比增長1.13%，占總營收的86.37%。
2019-2021年歌爾微MEMS傳感器營收及增速情況
資料來源：公司招股說明書，華經(jīng)產業(yè)研究院整理
從公司MEMS傳感器產銷情況來看，近年來公司MEMS傳感器產品產能及產銷率不斷增長，具體來看，2021年歌爾微MEMS傳感器產能達23.85億顆，產量達20.94億顆，銷量達20.06億顆。其中MEMS聲學傳感器產能為22.72億顆，產量為20.17億顆，銷量為19.52億顆。
2019-2021年歌爾微MEMS傳感器產能及產銷量情況
資料來源：公司招股說明書，華經(jīng)產業(yè)研究院整理
六、發(fā)展趨勢
1、應用場景多元化
當今全球信息技術發(fā)展正處于跨界融合、加速創(chuàng)新、深度調整的階段，呈現(xiàn)萬物互聯(lián)、萬物智能的新特征。在萬物互聯(lián)、人機交互時代，MEMS傳感器作為與外界環(huán)境交互的重要手段和感知信息的主要來源，目前已廣泛應用于消費電子、汽車電子、工業(yè)、醫(yī)療等領域。隨著物聯(lián)網(wǎng)、人工智能和5G等新興技術的快速發(fā)展，MEMS傳感器新產品不斷涌現(xiàn)、新功能不斷開發(fā)、新應用場景不斷拓展，MEMS產業(yè)將迎來更為廣闊的市場空間。
2、5G技術的發(fā)展為行業(yè)帶來新機遇
由于5G通信技術高速、多連接、低時延、高可控的特性能夠很好地滿足重量級物聯(lián)網(wǎng)應用對于網(wǎng)絡的需求。未來隨著5G網(wǎng)絡建設的加快，物聯(lián)網(wǎng)所實現(xiàn)的功能愈加豐富，應用場景愈加拓展，作為物聯(lián)網(wǎng)核心器件的MEMS傳感器迎來新的發(fā)展機遇。
3、產品智能化、微型化、低功耗化發(fā)展
隨著行業(yè)應用領域不斷朝著智能化和輕薄化方向發(fā)展，其對MEMS傳感器智能化水平以及尺寸方面提出了更高的要求，此外，隨著物聯(lián)網(wǎng)等應用對傳感需求的快速增長，傳感器使用數(shù)量急劇增加，能耗也將隨之快速上升，使得MEMS傳感器低功耗化及自供能需求日趨增加。因此，在下游領域的多方需求推動下，MEMS傳感器也將朝著智能化、微型化、低功耗化方向不斷發(fā)展。
4、多傳感器融合與協(xié)同化
智能化趨勢需要更多的數(shù)據(jù)源，使得單個設備中搭載的傳感器數(shù)量逐漸增加。由于終端產品對傳感器結構、尺寸、性能的嚴苛要求，因此，為了節(jié)約設計空間、降低成本和功耗、提升集成化程度，MEMS傳感器將朝著互相融合與協(xié)同的方向發(fā)展，在同一襯底上集成多種敏感元器件，制成能夠檢測多種變化、輸出多個信號的集成MEMS傳感器，通過MEMS工藝實現(xiàn)不同的多個傳感器的集成，形成微傳感器陣列或微系統(tǒng)，發(fā)揮其協(xié)同作用，提高信息甄別和收集能力，從而實現(xiàn)終端設備智能化。
