2021年中国MEMS传感器行业发展现状分析,行业规模快速扩张,多传感器融合与协同化发展「图」-不锈钢3D打印工厂

2021年中国MEMS传感器行业发展现状分析,行业规模快速扩张,多传感器融合与协同化发展「图」-不锈钢3D打印工厂插图

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一、概述

MEMS传感器即微机电系统,指尺寸在几毫米乃至更小的高科技装置,集微传感器、微执行器、微机械结构、微电源微能源、信号处理和控制电路、高性能电子集成器件、接口、通信等于一体的微型器件或系统,其内部结构一般在微米甚至纳米量级,是一个独立的智能系统。其广泛应用于高新技术产业,是一项关系到国家的科技发展、经济繁荣和国防安全的关键技术。MEMS传感器的门类品种繁多,按其工作原理,可大致分为物理型、化学型和生物型三类。而在每一类别中,又可分为多个小类。

MEMS传感器的主要分类

2021年中国MEMS传感器行业发展现状分析,行业规模快速扩张,多传感器融合与协同化发展「图」

资料来源:公开资料整理

2、优势情况

与传统的传感器相比,它具有体积小、重量轻、成本低、功耗低、可靠性高、适于批量化生产、易于集成和实现智能化的特点。同时,在微米量级的特征尺寸使得它可以完成某些传统机械传感器所不能实现的功能。

MEMS传感器与传统传感器比较情况

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资料来源:公开资料整理

二、驱动因素

1、政策

半导体产业是信息技术产业的核心,是支撑经济社会发展的战略性、基础性和先导性产业,也是世界主要国家高度重视、全力布局的竞争高地。MEMS作为半导体产业重要组成部分,为推动产业的发展,增强产业创新能力和国际竞争力,近年来国家有关部门陆续出台了一系列相关政策,从关键技术研发、产业应用等角度大力支持促进行业发展,为行业的发展提供了良好的政策环境。

中国MEMS传感器行业部分相关政策一览表

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2、经济

我国本土半导体行业起步较晚。但在政策支持、市场拉动及资本推动等因素合力下,中国半导体行业不断发展,步入21世纪以来,我国半导体产业市场规模得到快速增长,随着我国半导体规模的迅速扩张,MEMS传感器行业也将迎来广阔发展空间。据资料显示,2021年我国半导体行业市场规模达1925亿美元,同比增长27.1%。

2015-2021年中国半导体行业市场规模及增速情况

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3、技

随着我国MEMS产业的不断发展,研发力度的不断加大,行业相关技术也逐渐成熟,相关专利数量逐渐增多。据资料显示,2021年我国MEMS相关专利申请数量为3354件,虽然较上年有所下降,但整体仍处于较高水平。

2015-2021年中国MEMS相关专利申请数量变化情况

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资料来源:佰腾网,华经产业研究院整理

三、产业链分析

1、产业链

MEMS传感器行业产业链上游为原材料及芯片设计等环节,其中原材料主要包括半导体材料、陶瓷材料、金属材料和有机材料四大类;中游为MEMS传感器的制造环节,一般由芯片设计企业完成设计后交由第三方晶圆厂制造,此外MEMS行业还存在博世、意法半导体等大型IDM厂商。MEMS传感器下游广泛应用于消费电子、汽车电子、工业、医疗等领域。

MEMS传感器行业产业链示意图

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资料来源:公开资料整理

2、上游端分析

半导体材料是MEMS传感器最主要的原材料之一,近年来,在国产化政策支持、半导体产业资本支持力度不断加大以及我国晶圆产能持续扩张等因素的带动下,我国半导体材料市场规模加速扩张,到2021年我国半导体材料市场规模达119.3亿美元,同比增长22.2%。

2016-2021年中国半导体材料市场规模及增速情况

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资料来源:SEMI,华经产业研究院整理

3、下游端分析

随着近年来我国居民消费水平的不断提升,对消费电子产品的需求量也不断增加,加上互联网技术的不断发展,5G、物联网、人工智能、虚拟现实等技术与消费电子产品的融合,促进了消费电子产品的更新换代,进一步促进了我国消费电子行业的发展。据资料显示,2021年我国消费电子行业市场规模达18113亿元,同比增长4.4%。

2017-2021年中国消费电子行业市场规模及增速情况

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资料来源:公开资料整理

四、行业现状

1、MEMS行业

受益于物联网、人工智能和5G等新兴技术的快速发展,MEMS新产品不断涌现、新功能不断开发、新应用场景不断拓展,MEMS行业迎来良好的发展机遇。据资料显示,2020年全球MEMS行业市场规模为120.48亿美元,预计2026年市场规模将达到182.56亿美元,复合增长率为7.17%,呈现逐年稳步上升的态势。

2020-2026年全球MEMS行业市场规模情况

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资料来源:公开资料整理

MEMS产品主要分为MEMS传感器和MEMS执行器。从MEMS市场结构分布情况来看,2020年全球MEMS市场占比前三的细分领域分别为MEMS射频器件、压力传感器和惯性组合传感器,占比分别为17.01%、14.68%和12.48%。

2020年全球MEMS行业市场结构分布情况

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2、市场规模

随着物联网、人工智能和5G等新兴技术的快速发展,MEMS新产品不断涌现、新功能不断开发、新应用场景不断拓展。同时,设备智能化程度的不断提升,将使得单个设备中搭载的MEMS传感器数量逐步增加,从而带动行业规模快速增长。据资料显示,2021年我国MEMS传感器市场规模达838亿元,同比增长18.9%。

2016-2021年中国MEMS传感器行业市场规模情况

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资料来源:公开资料整理

3、规模结构

从市场结构情况来看,2020年系统集成应用占中国MEMS市场规模的51%,与2019年持平;设备和材料占中国MEMS市场规模的8%,较2019年减少了1%;封测占中国MEMS市场规模的12%,较2019年增长了1%;IDM占中国MEMS市场规模的2%,与2019年持平;制造及设计占中国MEMS市场规模的27%,与2019年持平。

2020年中国MEMS市场规模结构分布情况

2021年中国MEMS传感器行业发展现状分析,行业规模快速扩张,多传感器融合与协同化发展「图」

资料来源:公开资料整理

3、应用结构

从行业应用结构来看,2020年我国MEMS传感器市场中,消费电子仍然是行业占比最大的应用领域,占比达59.6%,其次为汽车电子和工业,占比分别为18.9%和10.9%。

2020年中国MEMS传感器应用结构分布情况

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资料来源:公开资料整理

相关报告:华经产业研究院发布的《2022-2027年中国MEMS传感器行业发展前景及投资战略咨询报告》;

五、竞争格局

1、市场格局

从全球市场格局情况来看,行业市场较为分散,2020年行业CR5不足40%,市场份额主要被博世、博通、威讯联合、意法半导体等国外企业所占据,前十企业中仅有歌尔微一家国产企业。具体来看,2020年全球MEMS传感器市场中,博世以14.2%的份额占比位列第一,其次为博通和威讯联合,占比分别为9.8%和5.6%,而歌尔微以3.9%的市场份额位列第六。

2020年全球MEMS传感器市场格局分布情况

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资料来源:公开资料整理

从我国市场格局情况来看,行业集中度较高,2020年行业CR3接近80%,其中歌尔微是行业绝对龙头。具体来看,2020年我国MEMS传感器市场中,歌尔股份以55%的份额占比位列第一,其次为华天科技和华润微,占比分别为12%和10%。

2020年中国MEMS传感器市场格局分布情况

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资料来源:公开资料整理

2、重点企业

歌尔微电子股份有限公司是一家以MEMS器件及微系统模组研发、生产与销售为主的半导体公司,业务涵盖芯片设计、产品开发、封装测试和系统应用等产业链关键环节。2020年公司MEMS产品销售额在全球MEMS厂商中排名第6名,是上榜全球MEMS厂商十强中唯一一家中国企业。2020年,公司MEMS声学传感器市场份额达32%,首次超过楼氏位居全球第一,是国内MEMS传感器芯片设计、封装和测试等领域的主要厂商和代表性企业。据资料显示,2021年歌尔微MEMS传感器营收达30.72亿元,同比增长1.82%。其中MEMS声学传感器营收为28.72亿元,同比增长1.13%,占总营收的86.37%。

2019-2021年歌尔微MEMS传感器营收及增速情况

2021年中国MEMS传感器行业发展现状分析,行业规模快速扩张,多传感器融合与协同化发展「图」

资料来源:公司招股说明书,华经产业研究院整理

从公司MEMS传感器产销情况来看,近年来公司MEMS传感器产品产能及产销率不断增长,具体来看,2021年歌尔微MEMS传感器产能达23.85亿颗,产量达20.94亿颗,销量达20.06亿颗。其中MEMS声学传感器产能为22.72亿颗,产量为20.17亿颗,销量为19.52亿颗。

2019-2021年歌尔微MEMS传感器产能及产销量情况

2021年中国MEMS传感器行业发展现状分析,行业规模快速扩张,多传感器融合与协同化发展「图」

资料来源:公司招股说明书,华经产业研究院整理

六、发展趋势

1、应用场景多元化

当今全球信息技术发展正处于跨界融合、加速创新、深度调整的阶段,呈现万物互联、万物智能的新特征。在万物互联、人机交互时代,MEMS传感器作为与外界环境交互的重要手段和感知信息的主要来源,目前已广泛应用于消费电子、汽车电子、工业、医疗等领域。随着物联网、人工智能和5G等新兴技术的快速发展,MEMS传感器新产品不断涌现、新功能不断开发、新应用场景不断拓展,MEMS产业将迎来更为广阔的市场空间。

2、5G技术的发展为行业带来新机遇

由于5G通信技术高速、多连接、低时延、高可控的特性能够很好地满足重量级物联网应用对于网络的需求。未来随着5G网络建设的加快,物联网所实现的功能愈加丰富,应用场景愈加拓展,作为物联网核心器件的MEMS传感器迎来新的发展机遇。

3、产品智能化、微型化、低功耗化发展

随着行业应用领域不断朝着智能化和轻薄化方向发展,其对MEMS传感器智能化水平以及尺寸方面提出了更高的要求,此外,随着物联网等应用对传感需求的快速增长,传感器使用数量急剧增加,能耗也将随之快速上升,使得MEMS传感器低功耗化及自供能需求日趋增加。因此,在下游领域的多方需求推动下,MEMS传感器也将朝着智能化、微型化、低功耗化方向不断发展。

4、多传感器融合与协同化

智能化趋势需要更多的数据源,使得单个设备中搭载的传感器数量逐渐增加。由于终端产品对传感器结构、尺寸、性能的严苛要求,因此,为了节约设计空间、降低成本和功耗、提升集成化程度,MEMS传感器将朝着互相融合与协同的方向发展,在同一衬底上集成多种敏感元器件,制成能够检测多种变化、输出多个信号的集成MEMS传感器,通过MEMS工艺实现不同的多个传感器的集成,形成微传感器阵列或微系统,发挥其协同作用,提高信息甄别和收集能力,从而实现终端设备智能化。

华经产业研究院通过对中国MEMS传感器行业海量数据的搜集、整理、加工,全面剖析行业总体市场容量、竞争格局、市场供需现状及行业重点企业的产销运营分析,并根据行业发展轨迹及影响因素,对行业未来的发展趋势进行预测。帮助企业了解行业当前发展动向,把握市场机会,做出正确投资决策。更多详细内容,请关注华经产业研究院出版的《2022-2027年中国MEMS传感器行业市场全景评估及发展战略规划报告》。

✅大唐盛世是一站式金属3D打印服务平台,长年专注于金属3D打印的设计、定制加工、小批量生产及后工序处理,拥有多年精密零件金属3D打印成型经验,旗下的大型金属3D打印生产基地位于东莞大朗镇光辉高新产业园,上万平米的打印生产制造车间,50多台高精度金属3D打印设备,CNC加工中心、4轴加工中心、5轴加工中心、三轴加工中心、铣床、数控车床、三坐标、精雕机、电火花机、钻攻机等配套设备上百台,擅长小公差、复杂结构原型、高精密度的金属零件小批量生产。为新老用户提供钛合金3D打印、铝合金3D打印、不锈钢3D打印、模具钢3D打印等近百种金属3D打印加工服务及综合解决方案。通过我们3D打印加工的产品被广泛应用于机械、医疗、通讯、电子、电器、汽车、航空航天等各行各业。公司自成立以来始终坚持:为客户提供满意的产品和服务的基本质量方针,严格执行ISO9001质量管理体系,加强6S质量体系的内部实施,并且通过全体员工的共同努力,让每一位客户对我们的服务及产品质量都表示满意。金属3D打印定制就到大唐盛世!

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