一、概述
MEMS傳感器即微機(jī)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(jī)械結(jié)構(gòu)、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(nèi)部結(jié)構(gòu)一般在微米甚至納米量級，是一個獨(dú)立的智能系統(tǒng)。其廣泛應(yīng)用于高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)，是一項(xiàng)關(guān)系到國家的科技發(fā)展、經(jīng)濟(jì)繁榮和國防安全的關(guān)鍵技術(shù)。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(xué)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
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(chǎn)、易于集成和實(shí)現(xiàn)智能化的特點(diǎn)。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(jī)械傳感器所不能實(shí)現(xiàn)的功能。
MEMS傳感器與傳統(tǒng)傳感器比較情況
二、驅(qū)動因素
1、政策
半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)是信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)的核心，是支撐經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的戰(zhàn)略性、基礎(chǔ)性和先導(dǎo)性產(chǎn)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(dǎo)體產(chǎn)業(yè)重要組成部分，為推動產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，增強(qiáng)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新能力和國際競爭力，近年來國家有關(guān)部門陸續(xù)出臺了一系列相關(guān)政策，從關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)、產(chǎn)業(yè)應(yīng)用等角度大力支持促進(jìn)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(guān)政策一覽表
2、經(jīng)濟(jì)
我國本土半導(dǎo)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(dǎo)體行業(yè)不斷發(fā)展，步入21世紀(jì)以來，我國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)市場規(guī)模得到快速增長，隨著我國半導(dǎo)體規(guī)模的迅速擴(kuò)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(dǎo)體行業(yè)市場規(guī)模達(dá)1925億美元，同比增長27.1%。
2015-2021年中國半導(dǎo)體行業(yè)市場規(guī)模及增速情況
3、技術(shù)
隨著我國MEMS產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，研發(fā)力度的不斷加大，行業(yè)相關(guān)技術(shù)也逐漸成熟，相關(guān)專利數(shù)量逐漸增多。據(jù)資料顯示，2021年我國MEMS相關(guān)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(guān)專利申請數(shù)量變化情況
三、產(chǎn)業(yè)鏈分析
1、產(chǎn)業(yè)鏈
MEMS傳感器行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈上游為原材料及芯片設(shè)計等環(huán)節(jié)，其中原材料主要包括半導(dǎo)體材料、陶瓷材料、金屬材料和有機(jī)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(shè)計企業(yè)完成設(shè)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(dǎo)體等大型IDM廠商。MEMS傳感器下游廣泛應(yīng)用于消費(fèi)電子、汽車電子、工業(yè)、醫(yī)療等領(lǐng)域。
MEMS傳感器行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)疽鈭D
2、上游端分析
半導(dǎo)體材料是MEMS傳感器最主要的原材料之一，近年來，在國產(chǎn)化政策支持、半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)資本支持力度不斷加大以及我國晶圓產(chǎn)能持續(xù)擴(kuò)張等因素的帶動下，我國半導(dǎo)體材料市場規(guī)模加速擴(kuò)張，到2021年我國半導(dǎo)體材料市場規(guī)模達(dá)119.3億美元，同比增長22.2%。
2016-2021年中國半導(dǎo)體材料市場規(guī)模及增速情況
資料來源：SEMI，華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院整理
3、下游端分析
隨著近年來我國居民消費(fèi)水平的不斷提升，對消費(fèi)電子產(chǎn)品的需求量也不斷增加，加上互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展，5G、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、虛擬現(xiàn)實(shí)等技術(shù)與消費(fèi)電子產(chǎn)品的融合，促進(jìn)了消費(fèi)電子產(chǎn)品的更新?lián)Q代，進(jìn)一步促進(jìn)了我國消費(fèi)電子行業(yè)的發(fā)展。據(jù)資料顯示，2021年我國消費(fèi)電子行業(yè)市場規(guī)模達(dá)18113億元，同比增長4.4%。
2017-2021年中國消費(fèi)電子行業(yè)市場規(guī)模及增速情況
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(shù)的快速發(fā)展，MEMS新產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)、新功能不斷開發(fā)、新應(yīng)用場景不斷拓展，MEMS行業(yè)迎來良好的發(fā)展機(jī)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(yù)計2026年市場規(guī)模將達(dá)到182.56億美元，復(fù)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
MEMS產(chǎn)品主要分為MEMS傳感器和MEMS執(zhí)行器。從MEMS市場結(jié)構(gòu)分布情況來看，2020年全球MEMS市場占比前三的細(xì)分領(lǐng)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(jié)構(gòu)分布情況
2、市場規(guī)模
隨著物聯(lián)網(wǎng)、人工智能和5G等新興技術(shù)的快速發(fā)展，MEMS新產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)、新功能不斷開發(fā)、新應(yīng)用場景不斷拓展。同時，設(shè)備智能化程度的不斷提升，將使得單個設(shè)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(dá)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
3、規(guī)模結(jié)構(gòu)
從市場結(jié)構(gòu)情況來看，2020年系統(tǒng)集成應(yīng)用占中國MEMS市場規(guī)模的51%，與2019年持平；設(shè)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(shè)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(jié)構(gòu)分布情況
3、應(yīng)用結(jié)構(gòu)
從行業(yè)應(yīng)用結(jié)構(gòu)來看，2020年我國MEMS傳感器市場中，消費(fèi)電子仍然是行業(yè)占比最大的應(yīng)用領(lǐng)域，占比達(dá)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(yīng)用結(jié)構(gòu)分布情況
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(dǎo)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(chǎn)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。
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%。
2、重點(diǎn)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(chǎn)與銷售為主的半導(dǎo)體公司，業(yè)務(wù)涵蓋芯片設(shè)計、產(chǎn)品開發(fā)、封裝測試和系統(tǒng)應(yīng)用等產(chǎn)業(yè)鏈關(guān)鍵環(huán)節(jié)。2020年公司MEMS產(chǎn)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(qiáng)中唯一一家中國企業(yè)。2020年，公司MEMS聲學(xué)傳感器市場份額達(dá)32%，首次超過樓氏位居全球第一，是國內(nèi)MEMS傳感器芯片設(shè)計、封裝和測試等領(lǐng)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(dá)30.72億元，同比增長1.82%。其中MEMS聲學(xué)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(chǎn)業(yè)研究院整理
從公司MEMS傳感器產(chǎn)銷情況來看，近年來公司MEMS傳感器產(chǎn)品產(chǎn)能及產(chǎn)銷率不斷增長，具體來看，2021年歌爾微MEMS傳感器產(chǎn)能達(dá)23.85億顆，產(chǎn)量達(dá)20.94億顆，銷量達(dá)20.06億顆。其中MEMS聲學(xué)傳感器產(chǎn)能為22.72億顆，產(chǎn)量為20.17億顆，銷量為19.52億顆。
2019-2021年歌爾微MEMS傳感器產(chǎn)能及產(chǎn)銷量情況
資料來源：公司招股說明書，華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院整理
六、發(fā)展趨勢
1、應(yīng)用場景多元化
當(dāng)今全球信息技術(shù)發(fā)展正處于跨界融合、加速創(chuàng)新、深度調(diào)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(jī)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(yīng)用于消費(fèi)電子、汽車電子、工業(yè)、醫(yī)療等領(lǐng)域。隨著物聯(lián)網(wǎng)、人工智能和5G等新興技術(shù)的快速發(fā)展，MEMS傳感器新產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)、新功能不斷開發(fā)、新應(yīng)用場景不斷拓展，MEMS產(chǎn)業(yè)將迎來更為廣闊的市場空間。
2、5G技術(shù)的發(fā)展為行業(yè)帶來新機(jī)遇
由于5G通信技術(shù)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(yīng)用對于網(wǎng)絡(luò)的需求。未來隨著5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的加快，物聯(lián)網(wǎng)所實(shí)現(xiàn)的功能愈加豐富，應(yīng)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(jī)遇。
3、產(chǎn)品智能化、微型化、低功耗化發(fā)展
隨著行業(yè)應(yīng)用領(lǐng)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(yīng)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(lǐng)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(shè)備中搭載的傳感器數(shù)量逐漸增加。由于終端產(chǎn)品對傳感器結(jié)構(gòu)、尺寸、性能的嚴(yán)苛要求，因此，為了節(jié)約設(shè)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(shí)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(shí)現(xiàn)終端設(shè)備智能化。
原文標(biāo)題：2021年中國MEMS傳感器行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀分析，行業(yè)規(guī)?？焖贁U(kuò)張，多傳感器融合與協(xié)同化發(fā)展「圖」
華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院對MEMS傳感器行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀、行業(yè)上下游產(chǎn)業(yè)鏈、競爭格局及重點(diǎn)企業(yè)等進(jìn)行了深入剖析，最大限度地降低企業(yè)投資風(fēng)險與經(jīng)營成本，提高企業(yè)競爭力；并運(yùn)用多種數(shù)據(jù)分析技術(shù)，對行業(yè)發(fā)展趨勢進(jìn)行預(yù)測，以便企業(yè)能及時搶占市場先機(jī)；更多詳細(xì)內(nèi)容，請關(guān)注華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院出版的《2022-2027年中國MEMS傳感器行業(yè)發(fā)展前景及投資戰(zhàn)略咨詢報告》。
