MEMS傳感器蓬勃發展，誰是實力最出眾的那個？

作者： 2020年10月21日來源：東吳證券瀏覽量：

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MEMS全稱為Micro-ElectroMechanicalSystem,即微機電系統，是集微型傳感器、執行器、機械結構、電源能源、信號處理、控制電路、高性能電子集成器件、接口、通信等于一體的微米或納米級器件或系統。

　　MEMS 全稱為 Micro-Electro Mechanical System,即微機電系統，是集微型傳感器、執行器、機械結構、電源能源、信號處理、控制電路、高性能電子集成器件、接口、通信等于一體的微米或納米級器件或系統。

　　MEMS 技術被譽為 21 世紀具有革命性的高新技術，它起源于 1947 年美國貝爾實驗室晶體管的發明。汽車產業、醫療及健康監護產業、通信產業以及手機和游戲機等個人電子消費品產業相繼促進了 MEMS 產業的快速發展。尤其是 2007 年以來，隨著以智能手機為代表的消費電子產品的快速普及和發展，MEMS 商業化的進展明顯加快。

　　根據 Yole Development 的統計與預測，2017 年全球 MEMS 行業市場規模已達到117.90 億美元，預計 2023 年市場空間將達到 309.78 億美元，2018-2023 年市場規模復合增長率為 17.5%，銷量增長率達到 26.7%。

　　據全球半導體生產設備材料協會(SEMI)日前發布的報告，2018 年-2023 年期間，生產 MEMS/Sensor(傳感器)的 Fab 的產能將會增加 25%，月產能增至 470 萬片(以 200nm 晶圓換算)。

　　助推全球 MEMS 持續增長的動力主要因素有三點：

　　一是全球主要市場對于汽車安全及智能化的需求逐年增加，推動MEMS 市場的持續增長；

　　二是受工業 4.0 和智慧家庭的影響，工業和家居類的自動化產品對于 MEMS 的需求較大；

　　三是可穿戴設備、無人機/機器人的日益普及和在各領域的滲透率進一步提高。

1、最大的MEMS市場——消費電子

　　MEMS 產業鏈一般由芯片設計企業、晶圓制造廠商、封裝測試廠商和終端應用企業構成，芯片設計企業專注于 MEMS 芯片及其產品結構的設計，完成設計后交由第三方晶圓廠生產制造出 MEMS 芯片，經過封裝測試后實現向消費電子、汽車、醫療和工控等應用領域客戶的出貨。

　　從全球應用領域來看，消費電子是 MEMS 的第一大市場，2018 年占比 41.8%。

　　這主要得益于在智能家居、智能手機和可穿戴設備等領域的機會日益增多。醫療電子位居第二，占比 28.1%，歸功于 MEMS 在臨床監測中的廣泛應用，如心電圖患者監測和腦電圖測量；以及成像應用，如 CT 成像和數字 X 射線。

　　此外，MEMS 還被用于診斷和治療設備的定位應用，包括外科手術臺等設備的高精度定位，以及假肢和患者監測應用，如運動和位置監測；另外，醫療電子上的 MEMS 器件附加值很高，平均售價遠高于其它MEMS 領域。

　　從全球產品結構來看，MEMS 產品以傳感器為主，MEMS 執行器領域僅射頻 MEMS和噴墨打印頭市場規模相對較大。

2、MEMS市場發展最快的地區——中國

　　中國作為全球最大的電子產品生產基地，消耗了全球近二分之一的 MEMS 器件。

　　近年來，中國 MEMS 消費電子類產品，如智能手機、平板電腦等產量保持穩定增長，帶動加速傳感器、陀螺儀、硅麥克風等 MEMS 行業需求的增長，中國已經成為全球 MEMS市場發展最快的地區。

　　據 Yole Development 2018 年的 MEMS 銷售額排行榜，前三名分別是美國的Broadcom、德國的 Robert Bosch 和意法半導體(STMicroelectronics)，前 30 名中共有 10家日本企業，中國有兩家廠商入圍了 Yole 的榜單，分別是排名第 11 位的歌爾股份和第23 位的瑞聲科技 AAC。

　　按照生產 MEMS、傳感器企業的區域來看，2018 年的 TOP1 在日本，后續為中國臺灣、北美、歐洲/中東?，F在中國大陸位居第六，預計在 2023 年將會上升至第三位。

3、增速最快的細分市場之一——MEMS 麥克風

　　近年來，MEMS 麥克風是 MEMS 市場中增速最快的細分市場之一。消費電子是MEMS 麥克風的主要應用領域，市場空間占比超過 90%。2017 年，MEMS 麥克風的主要應用為手機、平板和電腦，分別占總需求的 85%、5%和 3.2%。

　　根據麥姆斯咨詢統計數據顯示，全球 MEMS 麥克風市場規模從 2010 年的 15.9 億元人民幣增長到 2019 年的86.8 億元，復合年增長率高達 20.75%。據賽迪顧問數據，2018 年中國 MEMS 麥克風市場規模為 31.3 億元，預計 2016-2021 年年均復合增長率為 13%。

　　MEMS 麥克風市場的繁榮主要受益于智能手機、智能音箱和 TWS 耳機領域的發展。MEMS 麥克風是智能手機的標準配置，一些高端智能手機甚至使用 3~4 顆 MEMS 麥克風，而一臺智能音箱的 MEMS 麥克風搭載量可達 2~8 顆，一副 TWS 耳機的 MEMS 麥克風數量則達 4~6 顆，為 MEMS 麥克風市場帶來強勁增長動力。

　　IDC 預計，由于疫情影響，2020 年全球智能手機市場將同比下降 11.9%，出貨量總計 12 億部，預計到 2021 年第一季度，全球智能手機出貨量不會恢復增長。但從好的方面看，根據 Yole Development 預測，單部智能手機上安裝的 MEMS 傳感器數量將會從2014 年的 12 顆上升到 2021 年的 20 顆。

　　全球智能音箱市場在 2017 和 2018 年迎來了快速增長，2018 年全年出貨量已達到8,200 萬臺，較 2017 年同比增長 151.53%。根據 Strategy Analytics 數據，2020Q1 智能音箱銷量達 2,820 萬臺，同比增長 8.2%。

　　TWS 耳機中集成了多個微型麥克風和加速度計等 MEMS 傳感器，使得用戶能夠通過敲擊等手勢和語音對耳機實現喚醒和控制。根據 Counterpoint Research 統計，2016 年全球 TWS 耳機出貨量 918 萬副，預計 2020 年 TWS 耳機出貨量將達到 2.3 億副以上， 2016-2020 年出貨量 CAGR 達 90%+。根據 GFK 測算，2020 年 TWS 市場規模將超過 110 億美元。

MEMS 麥克風出貨量前三位為樓氏、歌爾股份、瑞聲科技。

　　其中敏芯股份體量相對較小，但市場占有率排名逐年提升。根據 IHS Markit 的數據統計，敏芯股份近年來在全球MEMS 麥克風市場的出貨量和排名穩步提升，市場競爭力不斷增強，2016-2018 年的出貨量排名分別為第六、第五、第四。

4、市場規模最大的細分市場之一——MEMS 壓力傳感器

　　壓力傳感器是 MEMS 傳感器行業中市場規模最大的細分市場之一，在汽車、消費電子、工業、醫療和航空領域有著廣泛的應用。

　　據賽迪顧問數據，2018 年中國 MEMS 壓力傳感器市場規模為 116.6 億元，2016-2021 年年均復合增長率為 12%，預計 2021 年將突破 150 億元。

　　MEMS 壓力傳感器是技術與資本密集型產業，國內缺乏從事 MEMS 壓力傳感器研發與量產的大型企業，目前全球 MEMS 壓力傳感器市場的市場份額仍然主要被博世、英飛凌等國外廠商占據。

　　MEMS 壓力傳感器具有多品種、小批量的特點，產品形態與應用場景較為多樣。汽車行業是 MEMS 壓力傳感器最早和最大的市場，如 TPMS、發動機機油壓力、剎車系統空氣壓力、發動機進氣歧管壓力、胎壓監測等，動力系統應用占據了超過 50%的業務。

5、下游應用領域廣泛的市場——MEMS 慣性傳感器

　　MEMS 慣性(組合)傳感器又稱慣性測量單元(Inertial Measurement Unit,簡稱 IMU)，通常包含速度傳感器(即加速計)、角速度傳感器(即陀螺儀)、磁感應傳感器(即磁力計，這三類傳感器的組合就形成了三軸、六軸和九軸慣性組合傳感器。

　　根據賽迪顧問數據，2018年中國 MEMS 慣性傳感器市場規模為81.5億元，2016-2021年年復合增長率為15%，預計2020年將突破110億元。

　　據 Yole Development 數據，2019 年全球高端慣性傳感器市場規模約達 32.4 億美元，并且這仍然是一個應用很廣且高度分散的市場。其中，國防和軍事應用約占 40%，商用航空航天應用約占 26%。其它高度依賴慣性傳感器的市場還包括商業海事和工業應用，分別占據 18%和 16%的市場份額。

　　目前國內 MEMS 傳感器廠商整體規模不大，產品種類單一，相比于國際大廠方案集成能力較弱。另一方面，中國是全球最為活躍的物聯網應用市場，MEMS 產品在智慧城市、智慧家庭、車聯網、工業互聯網、智慧醫療等領域的應用日漸普及，未來各種新興應用領域如 AR/VR、無人機/機器人、機器視覺、自動駕駛等將為 MEMS 提供更廣闊的發展空間。國家傳感器產業發展政策環境持續優化，將促進我國傳感器產業發展。

　　以上內容節選自東吳證券的報告《敏芯股份：優質 MEMS 麥克風供應商，積極拓展新產品》

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