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[導讀] 隨著5G、人工智能、物聯網等技術日趨成熟,MEMS產業(yè)高景氣度持續(xù),而中國MEMS傳感器產業(yè)的生態(tài)環(huán)境也逐漸完善。當前中國已經成為全球最為主要的汽車和智能手機市場,除此之外,中國無人機的出貨量也在爆發(fā)增長中,胎壓計、燃油消耗相關傳感器的存量市場巨大,而在消費電子產品上應用的壓力傳感器例如高度計的需求量則會出現高速增長。

 隨著5G、人工智能、物聯網等技術日趨成熟,MEMS產業(yè)高景氣度持續(xù),而中國MEMS傳感器產業(yè)的生態(tài)環(huán)境也逐漸完善。當前中國已經成為全球最為主要的汽車和智能手機市場,除此之外,中國無人機的出貨量也在爆發(fā)增長中,胎壓計、燃油消耗相關傳感器的存量市場巨大,而在消費電子產品上應用的壓力傳感器例如高度計的需求量則會出現高速增長。

近年來國內廠商正在積極追趕國外企業(yè),利用智能傳感器的產業(yè)變革契機積極布局MEMS產業(yè)鏈,不斷提升設計、制造及封裝測試環(huán)節(jié)的競爭力,在聲學等領域已經建立了全球化的競爭力并不斷向其他領域進行擴展與延伸,國內在智能傳感器領域的進展,將對物聯網相關應用的普及,打下良好的基礎。

據集微網,目前耐威科技子公司-全球領先的MEMS純代工龍頭廠商瑞典Silex的MEMS在手訂單飽滿,生產排期已經超過14個月。傳感器是整個物聯網中需求量最大和最為基礎的環(huán)節(jié)之一。隨著物聯網的發(fā)展,對傳感器的需求將與日俱增,據MarketsandMarkets預測,到2022年物聯網傳感器市場將達384.1億美元。

 

物聯網的發(fā)展對傳感器提出了新的要求:傳感器須數字化、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,已經實現全自動化控制,適合大規(guī)模批量生產,1995年由博世量產,目前在汽車行業(yè)已經獲得大規(guī)模應用。

據YoleDéveloppement預測,2018-2020年MEMS傳感器市場將以13.5%的年復合增長率快速增長,2020年MEMS傳感器市場有望達到308億美金,市場空間巨大。MEMS傳感器是是指利用半導體制造技術和微加工技術將微結構、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。用于實現云計算-互聯網與真實世界的接觸和反饋。其種類繁多,可以覆蓋多數的物理、化學以及生物特性檢測,從而支撐其廣泛的行業(yè)應用。

國內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、光纖慣導、陀螺儀:耐威科技/MEMS麥克風:歌爾股份、瑞聲聲學/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)應用來看,目前MEMS傳感器已經在軍事、消費電子、汽車電子、航空航天、醫(yī)療設備等眾多行業(yè)與領域,是未來構筑物聯網感知層的主要選擇。消費電子和汽車工業(yè)是目前MEMS傳感器最主要的應用領域,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)領域,根據統計,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45-60個左右,單車價值1000-1700元;底盤安全系統30-40個,單車價值500-1000元;車身系統超過20個,單車價值至少200-600元。MEMS芯片對電特性和機械特性要求都很高,對于傳感器供應商來說,芯片能力和封裝工藝都是核心技術。

目前全球各類傳感器約有2萬種之多,但高端產品與技術目前主要還集中在美國、德國、日本的領先廠商手中。全球前三大供應商市占率為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,形成了廣覆蓋的產品線,長期積累形成技術優(yōu)勢,客戶眾多從而形成較高的進入壁壘。

 

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壓力傳感器供應商主要為Bosch、Sensata、Infineon、NXP、Denso,磁傳感器供應商主要是NXP、Infineon、Allegro、TDK-Micronas、Melexis,氣體傳感器供應商主要是Bosch、NTK。

其中Bosch具備全產業(yè)鏈能力,采用IDM模式,從晶圓廠到最終的汽車電子系統均自行生產;Sensata具備芯片設計能力以及傳感器產品的開發(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等芯片廠商則結合IDM及Fabless兩種模式,根據產品線的不同靈活布局。

國內傳感器市場呈現低端過剩、中高端被國外壟斷的格局。我國MEMS產業(yè)仍較為薄弱,進口率在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%。

根據數據顯示,國內MEMS傳感器廠商龍頭占據大部分市場,市場集集中度較高。國內企業(yè)更多的在中低端、售后市場比拼價格,相較而言技術水平相差較大,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)略產品。在MEMS傳感器領域中滲透率較高的壓力傳感器、麥克風、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成部分。

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