2019年全球及中國(guó)MEMS傳感器行業(yè)發(fā)展規(guī)模預(yù)測(cè)、發(fā)展優(yōu)勢(shì)及下游應(yīng)用分析[圖]

    傳感器是一類(lèi)將環(huán)境中的自然信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的半導(dǎo)體器件，以滿(mǎn)足信息的傳輸、處理、存儲(chǔ)、顯示、記錄和控制等要求，一般由敏感元件、轉(zhuǎn)換元件和變換電路三部分組成。傳感器用途廣泛、品類(lèi)繁多，傳感器按其工作方式，可分為物理傳感器、化學(xué)傳感器和生物傳感器;根據(jù)其基本感知功能可分為熱敏元件、光敏元件、氣敏元件、力敏元件、磁敏元件、濕敏元件、聲敏元件、放射線敏感元件、色敏元件和味敏元件等十大類(lèi)。

    一、行業(yè)發(fā)展規(guī)模預(yù)測(cè)

    近年來(lái)中國(guó)傳感器市場(chǎng)規(guī)模保持較快增長(zhǎng)，2018年達(dá)到1472億元，同比增長(zhǎng)13.2%，近5年均保持兩位數(shù)的增長(zhǎng)率。預(yù)測(cè)未來(lái)五年年均復(fù)合增長(zhǎng)率約為12.66%，2021年將突破2000億元。

    2015-2023年我國(guó)傳感器市場(chǎng)規(guī)模預(yù)測(cè)

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    傳感器的未來(lái)趨勢(shì)將是基于MEMS（微型電子機(jī)械系統(tǒng)，MicroElectromechanicalSystem）的智能傳感器。MEMS是一種把微型機(jī)械元件與電子電路集成在同一顆芯片上的半導(dǎo)體技術(shù)，尺寸在1微米到100微米量級(jí)。

    當(dāng)前MEMS產(chǎn)業(yè)正處于第三輪商業(yè)化浪潮中

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    智研咨詢(xún)發(fā)布的《2020-2026年中國(guó)MEMS傳感器行業(yè)市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)戰(zhàn)略及投資價(jià)值分析報(bào)告》數(shù)據(jù)顯示：MEMS繼承了集成電路的先進(jìn)制造工藝，相比傳統(tǒng)產(chǎn)品，具有微型化、成本低、效能高、可大批量生產(chǎn)等優(yōu)勢(shì)，產(chǎn)能高，良品率高。微米量級(jí)的特征尺寸使MEMS傳感器可以輕松勝任某些傳統(tǒng)機(jī)械傳感器所不能實(shí)現(xiàn)的功能，是微型傳感器的主力軍，正加速應(yīng)用于大眾生活及工業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)方面。

    受益于消費(fèi)電子、汽車(chē)電子、醫(yī)療電子、光通信、工業(yè)控制等多個(gè)市場(chǎng)的高速成長(zhǎng)，MEMS行業(yè)發(fā)展勢(shì)頭迅猛，全球和中國(guó)市場(chǎng)呈現(xiàn)穩(wěn)步增長(zhǎng)，中國(guó)已成為全球MEMS市場(chǎng)發(fā)展最快的地區(qū)，2018年中國(guó)MEMS整體規(guī)模達(dá)到504.3億元，預(yù)計(jì)到2021年將達(dá)到851.1億元。

    2016-2021年全球MEMS傳感器市場(chǎng)規(guī)模及預(yù)測(cè)

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    2016-2021年中國(guó)MEMS傳感器市場(chǎng)規(guī)模及預(yù)測(cè)

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    2018年MEMS傳感器制造企業(yè)大約有200家，多為初創(chuàng)型企業(yè),主要集中在長(zhǎng)三角地區(qū)，企業(yè)數(shù)量占比超50%，其中江蘇省占比接近30%，這主要得益于長(zhǎng)三角具有良好的集成電路產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)，硅基MEMS研發(fā)及代工生產(chǎn)線資源較多，產(chǎn)業(yè)鏈完整，涵蓋設(shè)計(jì)、代工和封測(cè)的重點(diǎn)企業(yè)，產(chǎn)業(yè)區(qū)域格局也逐漸形成以北京、上海、深圳和西安等中心城市為主的區(qū)域空間布局。

    我國(guó)傳感器產(chǎn)業(yè)布局

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    從產(chǎn)品結(jié)構(gòu)上，不管是全球范圍或是國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，壓力傳感器均占據(jù)最大市場(chǎng)份額，分別達(dá)到21%和23.3%，主要是受益于工業(yè)與消費(fèi)等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，其次為慣性傳感器、麥克風(fēng)MEMS等產(chǎn)品領(lǐng)域。

    2018年全球MEMS各產(chǎn)品市場(chǎng)占比

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    2018年中國(guó)MEMS各產(chǎn)品市場(chǎng)占比

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    二、發(fā)展優(yōu)勢(shì)

    MEMS具有較為明顯的優(yōu)勢(shì)，是未來(lái)構(gòu)筑物聯(lián)網(wǎng)感知層傳感器的主要選擇之一。

    1.微型化：MEMS器件體積小，單個(gè)尺寸以毫米甚至微米作為計(jì)量單位，重量輕，耗能低。MEMS更高的表面體積比（表面積比體積）可以提高表面?zhèn)鞲衅鞯拿舾谐潭取?/p>

    2.批量生產(chǎn)：以單個(gè)5mm5mm尺寸的MEMS傳感器為例，用硅微加工工藝在一片8英寸的硅片晶元上可同時(shí)切割出大約1000個(gè)MEMS芯片，批量生產(chǎn)可大大降低單個(gè)MEMS的生產(chǎn)成本。

    3.集成化：一般來(lái)說(shuō)，單顆MEMS往往在封裝機(jī)械傳感器的同時(shí)，還會(huì)集成ASIC芯片，控制MEMS芯片以及轉(zhuǎn)換模擬量為數(shù)字量輸出。

    三、MEMS傳感器下游應(yīng)用領(lǐng)域

    MEMS下游應(yīng)用領(lǐng)域廣闊。MEMS傳感器作為獲取信息的關(guān)鍵器件，對(duì)各種傳感裝臵的微型化起著巨大的推動(dòng)作用，已在太空衛(wèi)星、運(yùn)載火箭、航空航天設(shè)備、飛機(jī)、各種車(chē)輛、生物醫(yī)學(xué)及消費(fèi)電子產(chǎn)品等領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用。

    1.通信領(lǐng)域

    MEMS中融合了微型執(zhí)行器、微型機(jī)械以及控制電路、通信接口、信號(hào)處理等功能，MEMS技術(shù)在電子通信中，不僅可以提升電子通信效率，同時(shí)也是創(chuàng)新電子通信產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵。MEMS技術(shù)在通信領(lǐng)域中應(yīng)用前景廣泛，在通信線路中的MEMS器件，包括了微電容器、微電感器、微諧振器、微濾波器、微開(kāi)關(guān)等典型器件。

    2.醫(yī)療保健領(lǐng)域

    被稱(chēng)為高價(jià)值領(lǐng)域的醫(yī)療保健成為MEMS的新一輪應(yīng)用高潮，隨著人們對(duì)身體健康的更加重視，智能化、便攜式的各種醫(yī)療設(shè)備已經(jīng)進(jìn)入人們的視野，而用于遠(yuǎn)距離監(jiān)護(hù)和高精度治療的各種設(shè)備也相繼投入使用。伴隨人口老齡化的發(fā)展趨勢(shì)，MEMS醫(yī)療保健應(yīng)用市場(chǎng)將得到進(jìn)一步增長(zhǎng)。

    3.汽車(chē)電子領(lǐng)域

    壓力傳感器、加速計(jì)、陀螺儀和流量傳感器等四類(lèi)產(chǎn)品幾乎占了整個(gè)汽車(chē)MEMS市場(chǎng)銷(xiāo)售額的99%。今后，汽車(chē)MEMS傳感器將圍繞智能化水平、成本降低、性能及穩(wěn)定性、能耗降低及無(wú)源化等方面發(fā)展。

    4.消費(fèi)電子領(lǐng)域

    隨著消費(fèi)電子類(lèi)產(chǎn)品的創(chuàng)新發(fā)展，消費(fèi)電子逐漸成為MEMS最大的應(yīng)用市場(chǎng)，成為MEMS傳感器新的應(yīng)用高潮。MEMS器件在消費(fèi)電子領(lǐng)域的應(yīng)用主要包括運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)、傾斜度測(cè)量、人機(jī)界面、導(dǎo)航等方面。其中，加速度計(jì)和陀螺儀是應(yīng)用最廣泛的產(chǎn)品。

    5.軍事領(lǐng)域

    軍事是MEMS技術(shù)最早的應(yīng)用領(lǐng)域之一，對(duì)推動(dòng)MEMS技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展起到了重大作用。當(dāng)前，世界各國(guó)都非常重視MEMS技術(shù)在軍用設(shè)備中的應(yīng)用研究，因?yàn)镸EMS技術(shù)被認(rèn)為是未來(lái)軍事裝備的關(guān)鍵技術(shù)和支撐技術(shù)，是保持軍隊(duì)技術(shù)優(yōu)勢(shì)、維護(hù)國(guó)家安全的重要戰(zhàn)略。