本來(lái)來(lái)自產(chǎn)業(yè)研究報告，比較簡(jiǎn)明扼要，文中涉及：MEMS的定義、分類(lèi)和優(yōu)勢情況；政策、經(jīng)濟、技術(shù)發(fā)展驅動(dòng)因素；上下游產(chǎn)業(yè)鏈；MEMS市場(chǎng)規模、市場(chǎng)結構等行業(yè)現狀；競爭格局、重點(diǎn)企業(yè)；發(fā)展趨勢等信息。如不了解中國MEMS傳感器產(chǎn)業(yè)情況，可通過(guò)本文有個(gè)大概認識。
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一、概述
MEMS傳感器即微機電系統，指尺寸在幾毫米乃至更小的高科技裝置，集微傳感器、微執行器、微機械結構、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，其內部結構一般在微米甚至納米量級，是一個(gè)獨立的智能系統。其廣泛應用于高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)，是一項關(guān)系到國家的科技發(fā)展、經(jīng)濟繁榮和國防安全的關(guān)鍵技術(shù)。MEMS傳感器的門(mén)類(lèi)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(lèi)。而在每一類(lèi)別中，又可分為多個(gè)小類(lèi)。
MEMS傳感器的主要分類(lèi)
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2、優(yōu)勢情況
與傳統的傳感器相比，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)現智能化的特點(diǎn)。同時(shí)，在微米量級的特征尺寸使得它可以完成某些傳統機械傳感器所不能實(shí)現的功能。
MEMS傳感器與傳統傳感器比較情況
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二、驅動(dòng)因素
1、政策
半導體產(chǎn)業(yè)是信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)的核心，是支撐經(jīng)濟社會(huì )發(fā)展的戰略性、基礎性和先導性產(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作為半導體產(chǎn)業(yè)重要組成部分，為推動(dòng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，增強產(chǎn)業(yè)創(chuàng )新能力和國際競爭力，近年來(lái)國家有關(guān)部門(mén)陸續出臺了一系列相關(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
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2、經(jīng)濟
我國本土半導體行業(yè)起步較晚。但在政策支持、市場(chǎng)拉動(dòng)及資本推動(dòng)等因素合力下，中國半導體行業(yè)不斷發(fā)展，步入21世紀以來(lái)，我國半導體產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)規模得到快速增長(cháng)，隨著(zhù)我國半導體規模的迅速擴張，MEMS傳感器行業(yè)也將迎來(lái)廣闊發(fā)展空間。據資料顯示，2021年我國半導體行業(yè)市場(chǎng)規模達1925億美元，同比增長(cháng)27.1%。
2015-2021年中國半導體行業(yè)市場(chǎng)規模及增速情況
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3、技術(shù)
隨著(zhù)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(zhuān)利數量逐漸增多。據資料顯示，2021年我國MEMS相關(guān)專(zhuān)利申請數量為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(zhuān)利申請數量變化情況
資料來(lái)源：佰騰網(wǎng)，華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院整理
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計等環(huán)節，其中原材料主要包括半導體材料、陶瓷材料、金屬材料和有機材料四大類(lèi)；中游為MEMS傳感器的制造環(huán)節，一般由芯片設計企業(yè)完成設計后交由第三方晶圓廠(chǎng)制造，此外MEMS行業(yè)還存在博世、意法半導體等大型IDM廠(chǎng)商。MEMS傳感器下游廣泛應用于消費電子、汽車(chē)電子、工業(yè)、醫療等領(lǐng)域。
MEMS傳感器行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈示意圖
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2、上游端分析
半導體材料是MEMS傳感器最主要的原材料之一，近年來(lái)，在國產(chǎn)化政策支持、半導體產(chǎn)業(yè)資本支持力度不斷加大以及我國晶圓產(chǎn)能持續擴張等因素的帶動(dòng)下，我國半導體材料市場(chǎng)規模加速擴張，到2021年我國半導體材料市場(chǎng)規模達119.3億美元，同比增長(cháng)22.2%。
2016-2021年中國半導體材料市場(chǎng)規模及增速情況
資料來(lái)源：SEMI，華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院整理
3、下游端分析
隨著(zhù)近年來(lái)我國居民消費水平的不斷提升，對消費電子產(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、虛擬現實(shí)等技術(shù)與消費電子產(chǎn)品的融合，促進(jìn)了消費電子產(chǎn)品的更新?lián)Q代，進(jìn)一步促進(jìn)了我國消費電子行業(yè)的發(fā)展。據資料顯示，2021年我國消費電子行業(yè)市場(chǎng)規模達18113億元，同比增長(cháng)4.4%。
2017-2021年中國消費電子行業(yè)市場(chǎng)規模及增速情況
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四、行業(yè)現狀
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、新功能不斷開(kāi)發(fā)、新應用場(chǎng)景不斷拓展，MEMS行業(yè)迎來(lái)良好的發(fā)展機遇。據資料顯示，2020年全球MEMS行業(yè)市場(chǎng)規模為120.48億美元，預計2026年市場(chǎng)規模將達到182.56億美元，復合增長(cháng)率為7.17%，呈現逐年穩步上升的態(tài)勢。
2020-2026年全球MEMS行業(yè)市場(chǎng)規模情況
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MEMS產(chǎn)品主要分為MEMS傳感器和MEMS執行器。從MEMS市場(chǎng)結構分布情況來(lái)看，2020年全球MEMS市場(chǎng)占比前三的細分領(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(chǎng)結構分布情況
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2、市場(chǎng)規模
隨著(zhù)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、新功能不斷開(kāi)發(fā)、新應用場(chǎng)景不斷拓展。同時(shí)，設備智能化程度的不斷提升，將使得單個(gè)設備中搭載的MEMS傳感器數量逐步增加，從而帶動(dòng)行業(yè)規?？焖僭鲩L(cháng)。據資料顯示，2021年我國MEMS傳感器市場(chǎng)規模達838億元，同比增長(cháng)18.9%。
2016-2021年中國MEMS傳感器行業(yè)市場(chǎng)規模情況
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3、規模結構
從市場(chǎng)結構情況來(lái)看，2020年系統集成應用占中國MEMS市場(chǎng)規模的51%，與2019年持平；設備和材料占中國MEMS市場(chǎng)規模的8%，較2019年減少了1%；封測占中國MEMS市場(chǎng)規模的12%，較2019年增長(cháng)了1%；IDM占中國MEMS市場(chǎng)規模的2%，與2019年持平；制造及設計占中國MEMS市場(chǎng)規模的27%，與2019年持平。
2020年中國MEMS市場(chǎng)規模結構分布情況
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3、應用結構
從行業(yè)應用結構來(lái)看，2020年我國MEMS傳感器市場(chǎng)中，消費電子仍然是行業(yè)占比最大的應用領(lǐng)域，占比達59.6%，其次為汽車(chē)電子和工業(yè)，占比分別為18.9%和10.9%。
2020年中國MEMS傳感器應用結構分布情況
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五、競爭格局
1、市場(chǎng)格局
從全球市場(chǎng)格局情況來(lái)看，行業(yè)市場(chǎng)較為分散，2020年行業(yè)CR5不足40%，市場(chǎng)份額主要被博世、博通、威訊聯(lián)合、意法半導體等國外企業(yè)所占據，前十企業(yè)中僅有歌爾微一家國產(chǎn)企業(yè)。具體來(lái)看，2020年全球MEMS傳感器市場(chǎng)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(chǎng)份額位列第六。
2020年全球MEMS傳感器市場(chǎng)格局分布情況
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從我國市場(chǎng)格局情況來(lái)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(lái)看，2020年我國MEMS傳感器市場(chǎng)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%。
2020年中國MEMS傳感器市場(chǎng)格局分布情況
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2、重點(diǎn)企業(yè)
歌爾微電子股份有限公司是一家以MEMS器件及微系統模組研發(fā)、生產(chǎn)與銷(xiāo)售為主的半導體公司，業(yè)務(wù)涵蓋芯片設計、產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、封裝測試和系統應用等產(chǎn)業(yè)鏈關(guān)鍵環(huán)節。2020年公司MEMS產(chǎn)品銷(xiāo)售額在全球MEMS廠(chǎng)商中排名第6名，是上榜全球MEMS廠(chǎng)商十強中唯一一家中國企業(yè)。
2020年，公司MEMS聲學(xué)傳感器市場(chǎng)份額達32%，首次超過(guò)樓氏位居全球第一，是國內MEMS傳感器芯片設計、封裝和測試等領(lǐng)域的主要廠(chǎng)商和代表性企業(yè)。據資料顯示，2021年歌爾微MEMS傳感器營(yíng)收達30.72億元，同比增長(cháng)1.82%。其中MEMS聲學(xué)傳感器營(yíng)收為28.72億元，同比增長(cháng)1.13%，占總營(yíng)收的86.37%。
2019-2021年歌爾微MEMS傳感器營(yíng)收及增速情況
資料來(lái)源：公司招股說(shuō)明書(shū)，華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院整理
從公司MEMS傳感器產(chǎn)銷(xiāo)情況來(lái)看，近年來(lái)公司MEMS傳感器產(chǎn)品產(chǎn)能及產(chǎn)銷(xiāo)率不斷增長(cháng)，具體來(lái)看，2021年歌爾微MEMS傳感器產(chǎn)能達23.85億顆，產(chǎn)量達20.94億顆，銷(xiāo)量達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(xiāo)量為19.52億顆。
2019-2021年歌爾微MEMS傳感器產(chǎn)能及產(chǎn)銷(xiāo)量情況
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六、發(fā)展趨勢
1、應用場(chǎng)景多元化
當今全球信息技術(shù)發(fā)展正處于跨界融合、加速創(chuàng )新、深度調整的階段，呈現萬(wàn)物互聯(lián)、萬(wàn)物智能的新特征。在萬(wàn)物互聯(lián)、人機交互時(shí)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(lái)源，目前已廣泛應用于消費電子、汽車(chē)電子、工業(yè)、醫療等領(lǐng)域。隨著(zhù)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、新功能不斷開(kāi)發(fā)、新應用場(chǎng)景不斷拓展，MEMS產(chǎn)業(yè)將迎來(lái)更為廣闊的市場(chǎng)空間。
2、5G技術(shù)的發(fā)展為行業(yè)帶來(lái)新機遇
由于5G通信技術(shù)高速、多連接、低時(shí)延、高可控的特性能夠很好地滿(mǎn)足重量級物聯(lián)網(wǎng)應用對于網(wǎng)絡(luò )的需求。未來(lái)隨著(zhù)5G網(wǎng)絡(luò )建設的加快，物聯(lián)網(wǎng)所實(shí)現的功能愈加豐富，應用場(chǎng)景愈加拓展，作為物聯(lián)網(wǎng)核心器件的MEMS傳感器迎來(lái)新的發(fā)展機遇。
3、產(chǎn)品智能化、微型化、低功耗化發(fā)展
隨著(zhù)行業(yè)應用領(lǐng)域不斷朝著(zhù)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(zhù)物聯(lián)網(wǎng)等應用對傳感需求的快速增長(cháng)，傳感器使用數量急劇增加，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(dòng)下，MEMS傳感器也將朝著(zhù)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據源，使得單個(gè)設備中搭載的傳感器數量逐漸增加。由于終端產(chǎn)品對傳感器結構、尺寸、性能的嚴苛要求，因此，為了節約設計空間、降低成本和功耗、提升集成化程度，MEMS傳感器將朝著(zhù)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(gè)信號的集成MEMS傳感器，通過(guò)MEMS工藝實(shí)現不同的多個(gè)傳感器的集成，形成微傳感器陣列或微系統，發(fā)揮其協(xié)同作用，提高信息甄別和收集能力，從而實(shí)現終端設備智能化。
