MEMS慣性傳感器是MEMS傳感器重要種類之一,在消費電子、汽車電子甚至航空航天等諸多領(lǐng)域,均有重要作用。
本文來自頭豹研究院于3月20日發(fā)布的MEMS慣性傳感器系列報告,是最新的中國MEMS慣性傳感器行業(yè)觀察內(nèi)容。文中指出:Bosch、ST等頭部企業(yè)合計占據(jù)中國加速度計市場70%以上份額,占據(jù)陀螺儀80%以上份額,占據(jù)IMU 85%以上份額。加速度計市場CR3(前三名份額)大于80%,陀螺儀計市場CR3大于90%,IMU市場CR3大于95%。
可見,中國MEMS慣性傳感器市場仍然被國際巨頭瓜分,且市場集中度非常高,國產(chǎn)廠商將直面國際巨頭的競爭!更多分析請見正文。
慣性傳感器是一種用于檢測被測物體慣性力,進(jìn)而測量其加速度、角速度及相應(yīng)運動狀態(tài)變化的傳感器。MEMS慣性傳感器具備體積尺寸小 型化、微電子高度集成、可高精度批量制造等MEMS器件的優(yōu)點,被廣泛應(yīng)用于航空航天、石油化工、汽車、船舶、消費電子、醫(yī)療等領(lǐng)域。
受益于中國消費電子和汽車智能化的快速發(fā)展,2014-2018年,中國MEMS慣性傳感器行業(yè)市場規(guī)模(按銷售額統(tǒng)計)由55.2億元增長至 73.5億元,年復(fù)合增長率為7.4%。
隨著5G帶來的智能手機(jī)市場回暖、新型消費電子滲透率的進(jìn)一步提升以及汽車智能化的進(jìn)一步發(fā)展,預(yù)計 2023年市場規(guī)模將達(dá)到102.7億元。
消費電子為MEMS慣性傳感器市場需求的增長提供基礎(chǔ)支撐,消費電子當(dāng)前MEMS慣性傳感器的第一大應(yīng)用市場,幾乎每一類可測量運動狀態(tài)或受運動狀態(tài)影響的消費電子產(chǎn)品均搭載了MEMS慣性傳感器。
伴隨5G帶來的智能手機(jī)更換浪潮、可穿 戴設(shè)備市場需求的進(jìn)一步釋放等因素影響,MEMS慣性傳感器在消費電子應(yīng)用領(lǐng)域的的需求將保持平穩(wěn)增長。
汽車自動駕駛有望成為MEMS 慣性傳感器應(yīng)用市場的關(guān)注焦點,盡管汽車攝像頭和雷達(dá)是實現(xiàn)自動駕駛的關(guān)鍵設(shè)備,MEMS慣性傳感器仍然發(fā)揮重要作用。
例如,在極端環(huán)境造成攝像頭和雷達(dá)難以精確探測外部信息、且GPS無法精準(zhǔn)定位的情況下,MEMS慣性傳感器作為不受外部環(huán)境限制的傳感器件,將為汽車自動駕駛提供短期的動態(tài)導(dǎo)航輔助功能。因此,MEMS慣性傳感器將作為自動駕駛不可或缺的傳感器獲得廣泛應(yīng)用。
MEMS慣性傳感器集 成度和尺寸不斷優(yōu)化 伴隨MEMS封裝的發(fā)展,MEMS慣性傳感器已由平面集成封裝發(fā)展為三維集成封裝。晶圓級芯片封裝(WLCSP)和硅通孔(TSV)等封裝工藝及方案的出現(xiàn)為MEMS慣性傳感器向三維晶圓級集成封裝發(fā)展提供可能,傳感器的集成度有望進(jìn)一步提升。MEMS 慣性傳感器的尺寸也在集成度不斷提升的背景下不斷縮小。
1、中國MEMS慣性傳感器行業(yè)定義
根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB7665-87,傳感器是能感受規(guī)定的被測量并按照一定規(guī)律(數(shù)學(xué)函數(shù)法則)轉(zhuǎn)換成可用信號的器件或裝置。
慣性傳感器是一種用于檢測被測物體慣性力,進(jìn)而測量其加速度、角速度及相應(yīng)運動狀態(tài)變化的傳感器。
MEMS慣性傳感器是利用MEMS微加工技術(shù)和半導(dǎo)體集成電路制造技術(shù)制作而成的慣性傳感器,由質(zhì)量塊、彈性元件、敏感元件等機(jī)械結(jié)構(gòu)件(傳感器芯片)和信號處理電路(ASIC)等部分組成。
2、中國MEMS慣性傳感器行業(yè)分類
可以根據(jù)根據(jù)被測物理量,將MEMS慣性傳感器分成三類。
①加速度傳感器
亦稱為加速度計,是用于測量物體加速度及位移的傳感器,主要根據(jù)內(nèi)部機(jī)械結(jié)構(gòu)位移等物理變化,通過胡克定律和牛頓第二定律推算物體加速度,利用調(diào)理芯片將物理變化轉(zhuǎn)為可用信號以收集加速度信息。根據(jù)不同分類方式,加速度計可分為眾多種類。
中國慣性導(dǎo)航市場最為成熟的加速度計為MEMS加速度計和石英撓性加速度計。其中,MEMS加速度計多與MEMS陀 螺儀搭配使用,其設(shè)計和加工技術(shù)已日趨成熟,但中國市場70%以上的份額仍被產(chǎn)品性能更佳、價格具備優(yōu)勢的國際龍頭企業(yè)博世與意法半導(dǎo)體占據(jù)。
石英撓性加速度計多應(yīng)用于航空、慣導(dǎo)平臺等領(lǐng)域,因涉及國防安全,中國在該技術(shù)技術(shù)研發(fā)力度投入大,行業(yè)發(fā)展成熟,該加速度計已成功參與“天舟”、“神舟”及“嫦娥”系列飛行任務(wù)。
②角速度傳感器
亦稱為陀螺儀,是用于測量物體旋轉(zhuǎn)角度和快慢的傳感器,基于機(jī)械結(jié)構(gòu)內(nèi)部位移等物理變化及科里奧利力原理測量旋轉(zhuǎn)物體的科里奧利加速度從而推算角速度,利用調(diào)理芯片將物理變化轉(zhuǎn)為可用信號從而收集角速度數(shù)據(jù)。陀螺儀也可分為眾多種類。
▲不同種類陀螺儀特性比較
③慣性傳感組合(IMU)
慣性傳感組合(IMU)是基于MEMS技術(shù)的慣性傳感器組合,由加速度計和陀螺儀共同組成,基于加速度計和陀螺儀原理,測量功能全面,可測量空間多個方向的加速度和角速度。
3、中國MEMS慣性傳感器行業(yè)特征
慣性傳感組合(IMU)是基于MEMS技術(shù)的慣性傳感器組合,由加速度計和陀螺儀共同組成,基于加速度計和陀螺儀原理,測量功能全面,可測量空間多個方向的加速度和角速度。其行業(yè)特征包括產(chǎn)品下游應(yīng)用廣泛、中國本土競爭力弱、細(xì)分市場差異化。
(1)產(chǎn)品下游應(yīng)用廣泛
消費電子和汽車是MEMS慣性傳感器主要終端應(yīng)用領(lǐng)域
中國MEMS慣性傳感器主要應(yīng)用于解決方案提供商及終端設(shè)備系統(tǒng)集成商,該類企業(yè)將慣性傳感器與其他功能器件集成為模組或系統(tǒng),裝配于終端電子設(shè)備中。
具體應(yīng)用領(lǐng)域還涉及:手機(jī)導(dǎo)航、防抖、游戲姿態(tài)控制、AR/VR控制、相機(jī)防抖、姿態(tài)控制、消費級無人機(jī)姿態(tài)感知、控制、汽車、航海輔助導(dǎo)航、船舶、列車電子穩(wěn)定器、礦山隧道、地下鐵路、石油勘探等、設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測、汽車自動駕駛、飛機(jī)導(dǎo)航儀自動控制規(guī)劃路線、導(dǎo)彈、火箭、衛(wèi)星精確制導(dǎo)、完成姿態(tài)和軌道控制。
(2)中國本土競爭力弱
原材料供應(yīng)商技術(shù)和規(guī)模穩(wěn)步提升,但仍落后于國際頭部企業(yè)
本土企業(yè)MEMS陀螺儀設(shè)計能力相對薄弱,主流軟件的開發(fā)商均為國際企業(yè),同時設(shè)備供應(yīng)商多為國際企業(yè),部分高端設(shè)備進(jìn)口受限。
然而,盡管中國晶圓企業(yè)起步較晚,本土企業(yè)晶圓供應(yīng)能力遠(yuǎn)低于日本信越、日本勝高、臺灣環(huán)球晶圓等全球頭部企業(yè),但上海新昇等本土頭部企業(yè)生產(chǎn)工藝和規(guī)模不斷提升,已能提供8英寸及以上尺寸晶圓,MEMS慣性傳感器原材料保障能力獲得增強。
(3)細(xì)分市場差異化
MEMS慣性傳感器在不同類型應(yīng)用市場的發(fā)展趨勢呈現(xiàn)差異化
針對不同應(yīng)用領(lǐng)域,MEMS慣性傳感器市場已發(fā)展成為:
(1)以智能手機(jī)、可穿戴設(shè)備、平板電腦等應(yīng)用為主的消費級市場;
(2)以汽車、智能制造等應(yīng)用為主的中端工業(yè)級市場;
(3)以航空航天等應(yīng)用為主的高端工業(yè)級市場。
以上三類細(xì)分市場的發(fā)展趨勢和發(fā)展速度存在差異。
4、MEMS慣性傳感器發(fā)展歷程
1954年,壓阻效應(yīng)的出現(xiàn)為微型壓力傳感器的研制提供了理論基礎(chǔ),而60年代Draper實驗室對MEMS加速度計的研發(fā)工作啟動也標(biāo)志著該行業(yè)進(jìn)入啟動期階段,在啟動期期間,多項革命性的產(chǎn)品出現(xiàn),為后來的產(chǎn)品提供了原型。
經(jīng)過了40年左右的啟動期過渡,美國ADI公司研制出世界上第一款單片集成的商用陀螺儀ADXRS標(biāo)志著該行業(yè)的高速發(fā)展期正式開始,MEMS加速度計不斷向著輕量化、高精度、經(jīng)濟(jì)化的方向發(fā)展。
(1)萌芽期
開始時間:1954 結(jié)束時間:1960
行業(yè)大事件:1954年,C.S史密斯發(fā)現(xiàn)了壓阻效應(yīng),為微型壓力傳感器的研制提供理論基礎(chǔ)。該理論的提出標(biāo)志著MEMS傳感器行業(yè)萌芽期的開始。1958年,杰克·基爾比發(fā)明了第一塊集成電路,加速了MEMS行業(yè)創(chuàng)新的步伐 。
行業(yè)影響:壓阻效應(yīng)的發(fā)現(xiàn)是慣性傳感器發(fā)明最核心的理論基礎(chǔ),自1954年之后,在此理論基礎(chǔ)上壓阻效應(yīng)的理論不斷發(fā)展,最終推動MEMS傳感器的出現(xiàn)。杰克基比爾的發(fā)明證明了將電子元器件集成到一個晶片上是可行的,在集成電路之前,晶體管之父肖克利發(fā)明的晶體管為集成電路的發(fā)展奠定了元件基礎(chǔ)。
(2)啟動期
開始時間:1960 結(jié)束時間:2000
行業(yè)大事件:20世紀(jì)60年代末,對MEMS加速度計的研究和開發(fā)工作開始啟動,主要研發(fā)單位為美國的Draper實驗室、斯坦福大學(xué)以及加州大學(xué)伯克利分校。20世紀(jì)70年代,綜合MEMS工藝與壓阻效應(yīng),出現(xiàn)了壓阻式加速度計。1989年,美國Draper實驗室研制出第一臺振動式微機(jī)電陀螺儀。
行業(yè)影響:60年代開始,MEMS加速度計的產(chǎn)品概念被提出,研究工作正式啟動,而后在美國Draper實驗室的推動下,該行業(yè)革命性的產(chǎn)品陸續(xù)出現(xiàn),同時MEMS加速度計實現(xiàn)商業(yè)化。1989年首臺振動式微機(jī)電陀螺儀的發(fā)明為該行業(yè)走上高速發(fā)展期提供了有力的推動力量。
(3)高速發(fā)展期
開始時間:2000 結(jié)束時間:2022
行業(yè)大事件:2002年,美國ADI公司研制出世界上第一款單片集成的商用陀螺儀ADXRS。2006年,日本兵庫大學(xué)的K. Maenska報道了一種僅由一個帶電極的鋯鈦酸鉛棱柱體構(gòu)成的新型的壓電振動固態(tài)微機(jī)械陀螺。2013年,法國電子與信息技術(shù)實驗室設(shè)計出一種采用了橫向懸掛設(shè)計的3D電容音叉陀螺。
行業(yè)影響:第一款單片集成的商用陀螺儀ADXRS標(biāo)志著慣性傳感器行業(yè)進(jìn)入高速發(fā)展期,其產(chǎn)品應(yīng)用越來越廣泛,MEMS加速度計將向著輕量化、高精度、經(jīng)濟(jì)化的方向發(fā)展。自21世紀(jì)以來,隨著集成電路及計算機(jī)行業(yè)的迅速發(fā)展,MEMS加速度計更多應(yīng)用于汽車安全氣囊,而且在手機(jī)、計算機(jī)等電子消費產(chǎn)業(yè)中發(fā)揮越來越重要的作用。
5. 中國MEMS慣性傳感器產(chǎn)業(yè)鏈分析
中國MEMS慣性傳感器行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈分為三個環(huán)節(jié)。
產(chǎn)業(yè)鏈上游參與主體為傳感器設(shè)計企業(yè)、軟件、原材料及設(shè)備供應(yīng)商,產(chǎn)業(yè)鏈中游參與主體是傳感器加工、封裝測試企業(yè),純MEMS晶圓制造企業(yè)是MEMS慣性傳感器晶圓的主要加工企業(yè),產(chǎn)業(yè)鏈下游參與者為傳感器應(yīng)用解決方案提供商及終端設(shè)備系統(tǒng)集成商等。
MEMS慣性傳感器產(chǎn)業(yè)鏈上游傳感器設(shè)計企業(yè)與國際領(lǐng)先企業(yè)差距相對較小,軟件開發(fā)、原材料和設(shè)備企業(yè)與國際同類企業(yè)均存在較大差距;中游環(huán)節(jié)的國際MEMS晶圓加工以8英寸晶圓產(chǎn)線為主,中國本土MEMS晶圓產(chǎn)線規(guī)格相對落后;消費電子和汽車是MEMS慣性傳感器主要終端應(yīng)用領(lǐng)域,占其應(yīng)用市場總產(chǎn)值的70%以上。
總體來說,MEMS慣性傳感器產(chǎn)業(yè)鏈條鏈路較為復(fù)雜。上游包含原材料、設(shè)計、設(shè)計軟件等參與方,下游囊括消費電子、汽車、工業(yè)、醫(yī)療、航天等多個領(lǐng)域,因此其中游產(chǎn)品的價格將受到多方面因素影響,且其中競爭者眾多,國產(chǎn)廠商議價能力不強。
(1)上游環(huán)節(jié)
①設(shè)計
設(shè)計企業(yè)是將傳感器由概念轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品的主要推動者。
當(dāng)前,中國本土MEMS慣性傳感器設(shè)計企業(yè)在加速度計方面已具備較強研發(fā)能力,可設(shè)計具備優(yōu)異性能參數(shù)的高端單軸、二軸、三軸加速度計,產(chǎn)品不僅可用于手機(jī)、可穿戴設(shè)備等消費級加速度計應(yīng)用領(lǐng)域和汽車慣性導(dǎo)航等中端工業(yè)級領(lǐng)域,還可用于航空航天等高端工業(yè)級領(lǐng)域。
由于MEMS陀螺儀技術(shù)更加復(fù)雜,設(shè)計難度相對加速度計更高,在民用領(lǐng)域,中國本土MEMS慣性傳感器設(shè)計企業(yè)研發(fā)能力相比國際領(lǐng)先企業(yè)較為薄弱,多定位于低端消費級產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域,在軍用領(lǐng)域,中國具備航空航天等領(lǐng)域高端MEMS陀螺儀的研制能力,主要原因為,基于國家戰(zhàn)略安全考慮,中國科研事業(yè)單位可不計成本地研制高性能產(chǎn)品。
主要參與方
電裝(中國)投資有限公司上海分公司、美新半導(dǎo)體(天津)有限公司、東電化(中國)投資有限公司、上海矽睿科技股份有限公司
②軟件
設(shè)計軟件主要用于對MEMS傳感器機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)行有限元分析模擬,如CoventorWare、Ansys、Solidworks等,集成電路EDA軟件用于模擬傳感器信號處理電路,如Cadence、Synopsis等。
設(shè)計軟件的使用可提高M(jìn)EMS慣性傳感器設(shè)計者的工作效率,為設(shè)計者的研發(fā)提供基礎(chǔ)工具保障。從國際格局上看,預(yù)計在2025年EDA國產(chǎn)率能達(dá)到35%,受到美國的限制,中國發(fā)展核心部件國產(chǎn)化刻不容緩;2020-2025年,中國集成電路企業(yè)新增率為5%左右,整體來說該細(xì)分領(lǐng)域已經(jīng)進(jìn)入高質(zhì)量發(fā)展階段。
主要參與方
Coventor、新思科技有限公司
③原材料
MEMS慣性傳感器的原材料包括硅晶圓、硅靶材、金屬靶材、封裝材料等,其中晶圓是制造集成電路的基礎(chǔ)材料,硅晶圓的尺寸和純度對芯片加工成本和產(chǎn)品品質(zhì)造成重要影響。
目前,中國MEMS慣性傳感器加工采用的晶圓尺寸包括4英寸、6英寸和8英寸,晶圓尺寸越大,單位晶圓材料可產(chǎn)出的芯片數(shù)量越多,單位加工成本越低。6英寸和8英寸是傳感器晶圓的主流尺寸。
盡管中國晶圓企業(yè)起步較晚,本土企業(yè)晶圓供應(yīng)能力遠(yuǎn)低于日本信越、日本勝高、臺灣環(huán)球晶圓等全球頭部企業(yè),上海新昇等本土頭部企業(yè)生產(chǎn)工藝和規(guī)模不斷提升,已能提供8英寸及以上尺寸晶圓,MEMS慣性傳感器原材料保障能力獲得增強。
以市場占比超過50%的消費級MEMS慣性傳感器6軸IMU為例,產(chǎn)品加工費用約0.17美元/顆(MEMS傳感器芯片加工費約0.1美元/顆,ASIC加工費約0.07美元/顆),產(chǎn)品封裝費約0.2-0.3美元/顆,產(chǎn)品測試費約0.15美元/顆。
在MEMS慣性傳感器量產(chǎn)階段,封裝費用是目前MEMS慣性傳感器最主要成本,而加工費可通過規(guī)模化生產(chǎn)效應(yīng)得以顯著攤薄,因此傳感器的成本降低難點主要體現(xiàn)于如何降低封裝成本。
主要參與方
上海新昇半導(dǎo)體科技有限公司、信越有機(jī)硅國際貿(mào)易(上海)有限公司
④設(shè)備企業(yè)
MEMS慣性傳感器設(shè)備包括***、PVD、CVD、刻蝕機(jī)等加工設(shè)備、鍵合機(jī)、劃片機(jī)等封裝設(shè)備和傳感器參數(shù)測試設(shè)備,由于當(dāng)前中國本土設(shè)備難以滿足中高端MEMS慣性傳感器生產(chǎn)要求,設(shè)備多為Ulvac、Veeco等歐美日先進(jìn)設(shè)備供應(yīng)商提供。
此外,基于商業(yè)機(jī)密等方面考慮,部分先進(jìn)的高精度MEMS傳感器測試設(shè)備進(jìn)口中國受限,為中國MEMS慣性傳感器產(chǎn)品性能參數(shù)的驗證帶來不利。
主要參與方
愛發(fā)科(中國)投資有限公司、維易科精密儀器國際貿(mào)易(上海)有限公司
(2)中游環(huán)節(jié)
①加工
晶圓代工企業(yè)可分為三類:
(1)純MEMS晶圓制造企業(yè):僅提供MEMS晶圓加工服務(wù),該類企業(yè)提供代工服務(wù)的特點為產(chǎn)品生產(chǎn)批次多,可為上游各類客戶提供MEMS代工服務(wù)。純MEMS代工的代表性企業(yè)包括Micralyne、Tronics和Silex(已被中國本土企業(yè)賽微電子收購)等;
(2)傳統(tǒng)集成電路代工企業(yè):通過調(diào)整加工工藝亦可提供MEMS晶圓加工服務(wù),該類企業(yè)產(chǎn)能規(guī)模龐大,多為客戶提供規(guī)?;庸し?wù)。傳統(tǒng)集成電路代工的代表性企業(yè)包括臺積電TSMC、格羅方德、中芯國際SMIC和上海先進(jìn)ASMC等;
(3)IDM企業(yè):亦提供MEMS晶圓加工服務(wù),客戶一般是與IDM企業(yè)自身業(yè)務(wù)無利益沖突的企業(yè),因此IDM企業(yè)可代工的產(chǎn)品種類較少,客戶資源較少。提供代工的IDM代表性企業(yè)包括博世、意法半導(dǎo)體和士蘭微等。
主要參與方
Tronics、賽萊克斯微系統(tǒng)科技(北京)有限公司、Semefab、中芯國際集成電路制造(上海)有限公司、上海先進(jìn)半導(dǎo)體制造有限公司
②封裝測試
MEMS慣性傳感器需放置于多軸轉(zhuǎn)臺、振動臺、沖擊臺等設(shè)備測試其處于不同外部環(huán)境時性能參數(shù)的變化情況。而該外部激勵測試完全由MEMS慣性傳感器設(shè)計者根據(jù)應(yīng)用場景需求制定,因此,MEMS慣性傳感器設(shè)計企業(yè)需根據(jù)不同應(yīng)用場景對產(chǎn)品的測試方案進(jìn)行針對性設(shè)計。
主要參與方
江蘇長電科技股份有限公司、安靠封裝測試(上海)有限公司、日月光半導(dǎo)體(上海)有限公司、POWERTECH BUSINESS LIMITED、天水華天科技股份有限公司
(3)下游環(huán)節(jié)
①應(yīng)用解決方案提供商、終端設(shè)備系統(tǒng)集成商
中國MEMS慣性傳感器行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈的下游參與主體為傳感器應(yīng)用解決方案提供商及終端設(shè)備系統(tǒng)集成商,該類企業(yè)將慣性傳感器與其他功能器件集成為模組或系統(tǒng),裝配于終端電子設(shè)備中。
MEMS慣性傳感器是測量物體運動狀態(tài)的重要器件,集成MEMS慣性傳感器的終端電子設(shè)備廣泛應(yīng)用于智能手機(jī)、可穿戴、消費級無人機(jī)等消費電子領(lǐng)域、汽車安全系統(tǒng)、ADAS (先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng))、自動駕駛等汽車電子領(lǐng)域和機(jī)器人、工業(yè)自動化設(shè)備、航空航天等工業(yè)領(lǐng)域以及醫(yī)療等領(lǐng)域。
消費電子和汽車電子是MEMS慣性傳感器最主要下游應(yīng)用領(lǐng)域,消費量占比超過70%
主要參與方
紫光展銳(上海)科技有限公司、聯(lián)芯科技有限公司、小米科技有限責(zé)任公司、華為投資控股有限公司、上汽大眾汽車有限公司
6. 中國MEMS慣性傳感器行業(yè)規(guī)模
在2017年-2021年期間,受到消費電子、汽車等市場下行的影響,MEMS傳感器行業(yè)規(guī)模持續(xù)走低,至2022年開始,隨著智能網(wǎng)聯(lián)汽車的蓬勃發(fā)展,汽車對MEMS傳感器的需求有了顯著增加,并且在未來幾年都將持續(xù)保持增長趨勢。
下游應(yīng)用市場智能手機(jī)以及汽車的不良表現(xiàn)也同步影響著MEMS市場的表現(xiàn)。2017年-2019年間可穿戴設(shè)備等新型消費電子和汽車ADAS對MEMS慣性傳感器需求增長的貢獻(xiàn)不斷提升,但同時全球智能手機(jī)市場需求增長疲軟,智能手機(jī)對MEMS慣性傳感器市場規(guī)模的驅(qū)動力減弱,而在2018-2020年期間經(jīng)濟(jì)下行及疫情對乘用車市場的影響也直接導(dǎo)致MEMS傳感器的需求量降低。
隨著5G帶來的智能手機(jī)市場回暖、新型消費電子滲透率的提升以及ADAS、自動駕駛等汽車智能化的進(jìn)一步發(fā)展,MEMS慣性傳感器生產(chǎn)需求將保持穩(wěn)定增長。頭豹預(yù)計2023至2026年中國MEMS慣性傳感器行業(yè)市場規(guī)模年復(fù)合增長率將達(dá)到11.15%,到2026年能夠增長至362.58億元。
▲MEMS慣性傳感器行業(yè)規(guī)模=MEMS傳感器汽車領(lǐng)域應(yīng)用市場規(guī)模/MEMS應(yīng)用于汽車領(lǐng)域占比(來源:頭豹研究院)
7、中國MEMS慣性傳感器市場競爭格局
中國MEMS慣性傳感器市場競爭集中于民用領(lǐng)域。由于軍規(guī)級傳感器涉及國家戰(zhàn)略安全,通常交由符合軍用資質(zhì)的企事業(yè)單位設(shè)計和制造。軍規(guī)級傳感器通常成本高昂,尺寸較大、多為非標(biāo)產(chǎn)品且總需求量較小,市場規(guī)模小。
在對傳感器成本、尺寸、產(chǎn)能規(guī)模等方面均提出較高要求的民用領(lǐng)域,中國本土企業(yè)競爭力薄弱。相比Bosch、ST、ADI等國際領(lǐng)先企業(yè),本土企業(yè)市場占有率低、業(yè)務(wù)規(guī)模小、技術(shù)積累少、客戶資源少、產(chǎn)品可靠性驗證機(jī)會少。
根據(jù)在中國MEMS慣性傳感器行業(yè)從事10年以上研發(fā)及銷售工作的專家表示,中國本土MEMS慣性傳感器企業(yè)與國際企業(yè)在技術(shù)和業(yè)務(wù)規(guī)模等方面均存在明顯差距。
在消費級市場和中端工業(yè)級市場,國際領(lǐng)先企業(yè)占據(jù)市場主導(dǎo)地位。Bosch、ST等頭部企業(yè)合計占據(jù)中國加速度計器市場70%以上份額,占據(jù)陀螺儀80%以上份額,占據(jù)IMU85%以上份額。
從市場集中度角度而言,加速度計市場CR3大于80%,陀螺儀計市場CR3大于90%,IMU市場CR3大于95%。
隨著中國企業(yè)的技術(shù)研發(fā)技術(shù)不斷提升,未來有望趕超國際水平,但傳統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域已被國際企業(yè)占據(jù),對于中國企業(yè)來說,突破當(dāng)前市場格局現(xiàn)狀的關(guān)鍵在于挖掘新興市場需求,如物聯(lián)網(wǎng)、自動駕駛等領(lǐng)域。
中國MEMS慣性傳感器行業(yè)競爭格局分析從企業(yè)注冊資本、研發(fā)能力、產(chǎn)品多樣性幾個維度入手。
上市公司速覽
8、MEMS慣性傳感器代表企業(yè)分析
美新半導(dǎo)體(無錫)有限公司
美新半導(dǎo)體(MEMSIC)成立于1999年,擁有二十多年的MEMS傳感器研發(fā)及生產(chǎn)技術(shù)積累。美新是中國最早的IDM模式慣性傳感器供應(yīng)商之一,這造就了美新在測試、封裝以及晶圓生產(chǎn)方面的核心競爭力。目前總部位于中國天津,曾于2007年在美國納斯達(dá)克上市,被譽為全球MEMS第一股。
競爭優(yōu)勢
1、銷售渠道較廣:在中國、歐洲和美國設(shè)有生產(chǎn)和研發(fā)機(jī)構(gòu),銷售網(wǎng)絡(luò)遍及亞太、歐洲、美洲和非洲等地區(qū) 。
2、生產(chǎn)技術(shù)先進(jìn):擁有二十多年的MEMS傳感器研發(fā)及生產(chǎn)技術(shù)積累,美新大規(guī)模穩(wěn)定量產(chǎn)的產(chǎn)品有全球獨有的熱式加速度計、電容式加速度計、AMR地磁傳感器、低功耗霍爾開關(guān)和六軸IMU等產(chǎn)品,廣泛應(yīng)用于汽車、工業(yè)、醫(yī)療、可穿戴、智能家居、消費電子等領(lǐng)域。
深迪半導(dǎo)體(紹興)有限公司
深迪半導(dǎo)體(紹興)有限公司是由美國海外留學(xué)人員創(chuàng)立的中國首家設(shè)計、生產(chǎn)商用MEMS陀螺儀系列慣性傳感器的MEMS芯片公司,成立于2008年8月,總部位于浙江省紹興市柯橋經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)。公司研發(fā)了擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的先進(jìn)的MEMS工藝和集成技術(shù),專注于為消費電子及汽車電子市場設(shè)計和生產(chǎn)低成本、高性價比、低功耗、小尺寸的商用MEMS陀螺儀芯片,并為客戶提供各種全面的應(yīng)用解決方案和極其優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。
競爭優(yōu)勢
1、技術(shù)優(yōu)勢:擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的先進(jìn)的MEMS工藝和集成技術(shù),專注于為消費電子及汽車電子市場設(shè)計和生產(chǎn)低成本、高性價比、低功耗、小尺寸的商用MEMS陀螺儀芯片 。
2、平臺優(yōu)勢:在中國建立了全國第一個大規(guī)模MEMS陀螺儀校驗和測試基地。與此同時,深迪也鋪設(shè)了完備的銷售渠道并建立了強大的技術(shù)支持隊伍。
上海矽睿科技股份有限公司
矽??萍汲闪⒂?012年,專注于高質(zhì)量傳感器產(chǎn)品的設(shè)計、制造、以及增值應(yīng)用與服務(wù),致力于成為以應(yīng)用為導(dǎo)向的多傳感器平臺。
矽睿科技擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán),產(chǎn)品包括多款MEMS傳感器、磁性傳感器芯片、及汽車與物聯(lián)網(wǎng)智能模組和系統(tǒng)。矽睿科技多年進(jìn)入“中國MEMS10強”企業(yè)名單,是我國磁傳感器、慣性傳感器主要廠商之一,《中國傳感器發(fā)展藍(lán)皮書》評為首批36家具有影響力的傳感器企業(yè)之一。
競爭優(yōu)勢
1、掌握領(lǐng)先技術(shù):公司產(chǎn)品六軸IMU獲“中國半導(dǎo)體創(chuàng)新產(chǎn)品和技術(shù)”,“2021年‘物聯(lián)之星’年度評選之最佳創(chuàng)新產(chǎn)品獎”,"2021年最佳傳感器芯片”殊榮
2、公司業(yè)務(wù)覆蓋面廣:公司產(chǎn)品包括多款MEMS傳感器,如六軸IMU、加速度計、環(huán)境傳感器、組合傳感器等;磁性傳感器芯片,如磁力計、磁編碼器、電流傳感器、霍爾傳感器等;及汽車與物聯(lián)網(wǎng)智能模組和系統(tǒng)。應(yīng)用市場覆蓋智能家居、智能穿戴、智能制造,汽車類電子、物聯(lián)網(wǎng)、AI等市場.
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審核編輯黃宇
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