MEMS传感器站上风口,产业高景气度持续

发表时间:2020-10-20 14:32

  随着5G、人工智能、物联网等技术日趋成熟,MEMS产业高景气度持续,而中国MEMS传感器产业的生态环境也逐渐完善。

  传感器是整个物联网中需求量最大和最为基础的环节之一。随着物联网的发展,对传感器的需求将与日俱增,据MarketsandMarkets预测,到2022年物联网传感器市场将达384.1亿美元。

  物联网的发展对传感器提出了新的要求:传感器须数字化、智能化、微型化,同时还要做到低成本、低功耗、高可靠、长寿命。在此背景下,以MEMS(Micro-Electro-MechanicalSystem)为代表的智能传感器成为产业趋势。

    MEMS传感器的优势非常显著,高集成、小尺寸、低成本,已经实现全自动化控制,适合大规模批量生产,1995年由博世量产,目前在汽车行业已经获得大规模应用。

  据YoleDéveloppement预测,2018-2020MEMS传感器市场将以13.5%的年复合增长率快速增长,2020MEMS传感器市场有望达到308亿美金,市场空间巨大。

    MEMS传感器是是指利用半导体制造技术和微加工技术将微结构、微传感器、控制处理电路甚至接口、通信和电源等制造在一块或多块芯片上的新型传感器。用于实现云计算-互联网与真实世界的接触和反馈。 

  

  其种类繁多,可以覆盖多数的物理、化学以及生物特性检测,从而支撑其广泛的行业应用。


  从下游行业应用来看,目前消费电子和汽车工业是目前MEMS传感器最主要的应用领域,两者各级占总出货量的80%左右,紧随其后的是工业与医疗领域,两者合计占到14%左右,四个行业合计占市场份额的94%

  在汽车工业领域,根据统计,目前一台中高配汽油车拥有超过90个传感器,单车价值量超过2000元。其中动力传动系统45-60个左右,单车价值1000-1700;底盘安全系统30-40个,单车价值500-1000;车身系统超过20个,单车价值至少200-600元。

      MEMS芯片对电特性和机械特性要求都很高,对于传感器供应商来说,芯片能力和封装工艺都是核心技术。

  目前全球各类传感器约有每一类传感器的竞争格局普遍集中度较高,主流企业一般在5家左右,比如MEMS压力传感器供应商主要为BoschSensataInfineonNXPDenso,磁传感器供应商主要是NXPInfineonAllegroTDK-MicronasMelexis,气体传感器供应商主要是BoschNTK

  其中Bosch具备全产业链能力,采用IDM模式,从晶圆厂到最终的汽车电子系统均自行生产;Sensata具备芯片设计能力以及传感器产品的开发制造能力,但采用Fabless模式,芯片全部由晶圆厂代工;其余的NXP、Infineon、ADI、ST等芯片厂商则结合IDM及Fabless两种模式,根据产品线的不同灵活布局。

  国内传感器市场呈现低端过剩、中高端被国外垄断的格局。我国MEMS产业仍较为薄弱,进口率在60%以上,近年行业增速略高于国际市场。2017年,我国MEMS传感器行业规模420亿元,同比增长20%;2013-2017年五年CAGR为16.7%。

  根据数据显示,国内MEMS传感器厂商龙头占据大部分市场,市场集集中度较高。国内企业更多的在中低端、售后市场比拼价格,相较而言技术水平相差较大,但目前正积极布局,重点发展PTC加热器、PM2.5传感器等战略产品。

  在MEMS传感器领域中渗透率较高的压力传感器、麦克风、加速度计、陀螺仪、惯性组合传感器和射频MEMS器件也成为MEMS传感器市场的主要构成部分。

  国内部分智能传感器厂商:

       MEMS惯性传感器、MEMS封装:苏州固锝/MEMS传感器、激光惯导、光纤惯导、陀螺仪:耐威科技/MEMS麦克风:歌尔股份、瑞声声学/气体传感器、红外传感器:汉威电子/红外传感:高德红外/温度传感器、雨量传感器:华工科技/胎压监测:四维图新。

  当前中国已经成为全球最为主要的汽车和智能手机市场,除此之外,中国无人机的出货量也在爆发增长中,胎压计、燃油消耗相关传感器的存量市场巨大,而在消费电子产品上应用的压力传感器例如高度计的需求量则会出现高速增长。

  近年来国内厂商正在积极追赶国外企业,利用智能传感器的产业变革契机积极布局MEMS产业链,不断提升设计、制造及封装测试环节的竞争力,在声学等领域已经建立了全球化的竞争力并不断向其他领域进行扩展与延伸,国内在智能传感器领域的进展,将对物联网相关应用的普及,打下良好的基础。


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