物聯(lián)網(wǎng)傳感器市場需求將與日俱增
隨著5G、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)日趨成熟,MEMS產(chǎn)業(yè)高景氣度持續(xù),而中國MEMS傳感器產(chǎn)業(yè)的生態(tài)環(huán)境也逐漸完善。當(dāng)前中國已經(jīng)成為全球最為主要的汽車和智能手機(jī)市場,除此之外,中國無人機(jī)的出貨量也在爆發(fā)增長中,胎壓計、燃油消耗相關(guān)傳感器的存量市場巨大,而在消費電子產(chǎn)品上應(yīng)用的壓力傳感器例如高度計的需求量則會出現(xiàn)高速增長。
近年來國內(nèi)廠商正在積極追趕國外企業(yè),利用智能傳感器的產(chǎn)業(yè)變革契機(jī)積極布局MEMS產(chǎn)業(yè)鏈,不斷提升設(shè)計、制造及封裝測試環(huán)節(jié)的競爭力,在聲學(xué)等領(lǐng)域已經(jīng)建立了全球化的競爭力并不斷向其他領(lǐng)域進(jìn)行擴(kuò)展與延伸,國內(nèi)在智能傳感器領(lǐng)域的進(jìn)展,將對物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)應(yīng)用的普及,打下良好的基礎(chǔ)。
據(jù)集微網(wǎng),目前耐威科技子公司-全球領(lǐng)先的MEMS純代工龍頭廠商瑞典Silex的MEMS在手訂單飽滿,生產(chǎn)排期已經(jīng)超過14個月。傳感器是整個物聯(lián)網(wǎng)中需求量最大和最為基礎(chǔ)的環(huán)節(jié)之一。隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,對傳感器的需求將與日俱增,據(jù)MarketsandMarkets預(yù)測,到2022年物聯(lián)網(wǎng)傳感器市場將達(dá)384.1億美元。
物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展對傳感器提出了新的要求:傳感器須數(shù)字化、智能化、微型化,同時還要做到低成本、低功耗、高可靠、長壽命。在此背景下,以MEMS(Micro-Electro-MechanicalSystem)為代表的智能傳感器成為產(chǎn)業(yè)趨勢。MEMS傳感器的優(yōu)勢非常顯著,高集成、小尺寸、低成本,已經(jīng)實現(xiàn)全自動化控制,適合大規(guī)模批量生產(chǎn),1995年由博世量產(chǎn),目前在汽車行業(yè)已經(jīng)獲得大規(guī)模應(yīng)用。
據(jù)YoleDéveloppement預(yù)測,2018-2020年MEMS傳感器市場將以13.5%的年復(fù)合增長率快速增長,2020年MEMS傳感器市場有望達(dá)到308億美金,市場空間巨大。MEMS傳感器是是指利用半導(dǎo)體制造技術(shù)和微加工技術(shù)將微結(jié)構(gòu)、微傳感器、控制處理電路甚至接口、通信和電源等制造在一塊或多塊芯片上的新型傳感器。用于實現(xiàn)云計算-互聯(lián)網(wǎng)與真實世界的接觸和反饋。其種類繁多,可以覆蓋多數(shù)的物理、化學(xué)以及生物特性檢測,從而支撐其廣泛的行業(yè)應(yīng)用。
國內(nèi)部分智能傳感器廠商:
MEMS慣性傳感器、MEMS封裝:蘇州固锝/MEMS傳感器、激光慣導(dǎo)、光纖慣導(dǎo)、陀螺儀:耐威科技/MEMS麥克風(fēng):歌爾股份、瑞聲聲學(xué)/氣體傳感器、紅外傳感器:漢威電子/紅外傳感:高德紅外/溫度傳感器、雨量傳感器:華工科技/胎壓監(jiān)測:四維圖新。
從下游行業(yè)應(yīng)用來看,目前MEMS傳感器已經(jīng)在軍事、消費電子、汽車電子、航空航天、醫(yī)療設(shè)備等眾多行業(yè)與領(lǐng)域,是未來構(gòu)筑物聯(lián)網(wǎng)感知層的主要選擇。消費電子和汽車工業(yè)是目前MEMS傳感器最主要的應(yīng)用領(lǐng)域,兩者各級占總出貨量的80%左右,緊隨其后的是工業(yè)與醫(yī)療領(lǐng)域,兩者合計占到14%左右,四個行業(yè)合計占市場份額的94%。
在汽車工業(yè)領(lǐng)域,根據(jù)統(tǒng)計,目前一臺中高配汽油車擁有超過90個傳感器,單車價值量超過2000元。其中動力傳動系統(tǒng)45-60個左右,單車價值1000-1700元;底盤安全系統(tǒng)30-40個,單車價值500-1000元;車身系統(tǒng)超過20個,單車價值至少200-600元。MEMS芯片對電特性和機(jī)械特性要求都很高,對于傳感器供應(yīng)商來說,芯片能力和封裝工藝都是核心技術(shù)。
目前全球各類傳感器約有2萬種之多,但高端產(chǎn)品與技術(shù)目前主要還集中在美國、德國、日本的領(lǐng)先廠商手中。全球前三大供應(yīng)商市占率為33.62%(Bosch)、12.34%(Sensata)、11.91%(NXP),合計57%。核心優(yōu)勢在于其發(fā)展較早,形成了廣覆蓋的產(chǎn)品線,長期積累形成技術(shù)優(yōu)勢,客戶眾多從而形成較高的進(jìn)入壁壘。
每一類傳感器的競爭格局普遍集中度較高,主流企業(yè)一般在5家左右,比如MEMS壓力傳感器供應(yīng)商主要為Bosch、Sensata、Infineon、NXP、Denso,磁傳感器供應(yīng)商主要是NXP、Infineon、Allegro、TDK-Micronas、Melexis,氣體傳感器供應(yīng)商主要是Bosch、NTK。
其中Bosch具備全產(chǎn)業(yè)鏈能力,采用IDM模式,從晶圓廠到最終的汽車電子系統(tǒng)均自行生產(chǎn);Sensata具備芯片設(shè)計能力以及傳感器產(chǎn)品的開發(fā)制造能力,但采用Fabless模式,芯片全部由晶圓廠代工;其余的NXP、Infineon、ADI、ST等芯片廠商則結(jié)合IDM及Fabless兩種模式,根據(jù)產(chǎn)品線的不同靈活布局。
國內(nèi)傳感器市場呈現(xiàn)低端過剩、中高端被國外壟斷的格局。我國MEMS產(chǎn)業(yè)仍較為薄弱,進(jìn)口率在60%以上,近年行業(yè)增速略高于國際市場。2017年,我國MEMS傳感器行業(yè)規(guī)模420億元,同比增長20%;2013-2017年五年CAGR為16.7%。
根據(jù)數(shù)據(jù)顯示,國內(nèi)MEMS傳感器廠商龍頭占據(jù)大部分市場,市場集集中度較高。國內(nèi)企業(yè)更多的在中低端、售后市場比拼價格,相較而言技術(shù)水平相差較大,但目前正積極布局,重點發(fā)展PTC加熱器、PM2.5傳感器等戰(zhàn)略產(chǎn)品。在MEMS傳感器領(lǐng)域中滲透率較高的壓力傳感器、麥克風(fēng)、加速度計、陀螺儀、慣性組合傳感器和射頻MEMS器件也成為MEMS傳感器市場的主要構(gòu)成部分。