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

    傳感器是一類將環(huán)境中的自然信號轉(zhuǎn)換為電信號的半導(dǎo)體器件，以滿足信息的傳輸、處理、存儲、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。

    一、行業(yè)發(fā)展規(guī)模預(yù)測

    近年來中國傳感器市場規(guī)模保持較快增長，2018年達(dá)到1472億元，同比增長13.2%，近5年均保持兩位數(shù)的增長率。預(yù)測未來五年年均復(fù)合增長率約為12.66%，2021年將突破2000億元。

    2015-2023年我國傳感器市場規(guī)模預(yù)測

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    傳感器的未來趨勢將是基于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。

    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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    智研咨詢發(fā)布的《2020-2026年中國MEMS傳感器行業(yè)市場營銷戰(zhàn)略及投資價值分析報告》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，產(chǎn)能高，良品率高。微米量級的特征尺寸使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)的各個方面。

    受益于消費電子、汽車電子、醫(yī)療電子、光通信、工業(yè)控制等多個市場的高速成長，MEMS行業(yè)發(fā)展勢頭迅猛，全球和中國市場呈現(xiàn)穩(wěn)步增長，中國已成為全球MEMS市場發(fā)展最快的地區(qū)，2018年中國MEMS整體規(guī)模達(dá)到504.3億元，預(yù)計到2021年將達(dá)到851.1億元。

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

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    2016-2021年中國MEMS傳感器市場規(guī)模及預(yù)測

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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、代工和封測的重點企業(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內(nèi)市場，壓力傳感器均占據(jù)最大市場份額，分別達(dá)到21%和23.3%，主要是受益于工業(yè)與消費等領(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)品市場占比

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    2018年中國MEMS各產(chǎn)品市場占比

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    二、發(fā)展優(yōu)勢

    MEMS具有較為明顯的優(yōu)勢，是未來構(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，單個尺寸以毫米甚至微米作為計量單位，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切割出大約1000個MEMS芯片，批量生產(chǎn)可大大降低單個MEMS的生產(chǎn)成本。

    3.集成化：一般來說，單顆MEMS往往在封裝機(jī)械傳感器的同時，還會集成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，對各種傳感裝臵的微型化起著巨大的推動作用，已在太空衛(wèi)星、運載火箭、航空航天設(shè)備、飛機(jī)、各種車輛、生物醫(yī)學(xué)及消費電子產(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、微開關(guān)等典型器件。

    2.醫(yī)療保健領(lǐng)域

    被稱為高價值領(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，MEMS醫(yī)療保健應(yīng)用市場將得到進(jìn)一步增長。

    3.汽車電子領(lǐng)域

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

    4.消費電子領(lǐng)域

    隨著消費電子類產(chǎn)品的創(chuàng)新發(fā)展，消費電子逐漸成為MEMS最大的應(yīng)用市場，成為MEMS傳感器新的應(yīng)用高潮。MEMS器件在消費電子領(lǐng)域的應(yīng)用主要包括運動監(jiān)測、傾斜度測量、人機(jī)界面、導(dǎo)航等方面。其中，加速度計和陀螺儀是應(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，對推動MEMS技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展起到了重大作用。當(dāng)前，世界各國都非常重視MEMS技術(shù)在軍用設(shè)備中的應(yīng)用研究，因為MEMS技術(shù)被認(rèn)為是未來軍事裝備的關(guān)鍵技術(shù)和支撐技術(shù)，是保持軍隊技術(shù)優(yōu)勢、維護(hù)國家安全的重要戰(zhàn)略。