内容概况:中国MENS传感器市场的起步和发展与中国3C产品(包括计算机、通信和消费类电子产品)及汽车电子产品保持快速增长、全球电子整机产业向中国转移密切相关。近年来,随着消费电子、汽车电子产品等下游行业的快速发展,我国MEMS传感器市场需求旺盛,历年持续保持快速增长。数据显示,2023年中国MEMS传感器行业市场规模约为1137.3亿元。其中,消费电子市场规模为599.1亿元;汽车电子市场规模为275.3亿元;工业电子市场规模为108.7亿元;生物医疗市场规模为94亿元。
关键词:MEMS传感器、半导体材料销售额、全球MEMS市场规模、MEMS传感器市场规模
一、MEMS传感器行业概述
MEMS传感器是基于微机电系统的典型传感器件。它是指可以批量制造的,集微结构、微传感器、微执行器以及信号处理和控制电路于一体的器件或系统。其特征尺寸一般在0.1m~100m范围。MEMS集成了当今科学技术的许多尖端成果,它将感知信息处理与执行机构相结合,改变了人类感知和控制外部世界的方式。与传统的机械传感器相比,MEMS传感器具有体积小、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等特点。在微米量级的特征尺寸MEMS传感器可以完成某些传统机械传感器所不能实现的功能。因此,MEMS传感器正逐步取代传统机械传感器的主导地位,在消费电子产品、汽车工业、航空航天、机械、化工及医药等领域得到广泛的应用。MEMS传感器种类很多,也有多种分类方法。按其工作原理,大致可分为MEMS物理、化学和生物传感器,其中每一种MEMS传感器又可分为很多种小类,不同的MEMS传感器可以测量不同的量,实现不同的功能。
MEMS传感器的工作原理是基于微机电系统(MEMS)技术的原理。它利用微小的机械结构和微加工技术,将传感元件和信号处理电路集成在微小的芯片上。
MEMS传感器应用领域较多,包括消费电子、汽车电子、工业与通信、国防与航空等。目前,MEMS传感器在消费电子、医疗、汽车电子以及工业等应用领域占比最高,分别占据41.8%、28.1%、16.7%和9.1%。
二、MEMS传感器行业政策
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传感器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MEMS传感器行业的发展提供了良好的政策环境。例如,2024年2月,交通运输部印发《关于做好平安百年品质工程创建示范推动交通运输基础设施建设高质量发展的指导意见》,提出要探索推动智能感知传感器等监测设备与工程同步装配使用,提高交通运输基础设施安全防护监测数据可靠性、准确性。2024年3月,河南省人民政府办公厅印发《河南省加快制造业“六新”突破实施方案》,提出要重点发展石墨烯储能器件、功能涂料等特种功能产品,拓展在防腐涂料、触摸屏等领域应用,开发基于石墨烯的散热、传感器材料等,研发规模化制备和微纳结构测量表征等关键技术。
三、MEMS传感器行业产业链
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传感器的生产制造环节,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传感器行业还存在博世、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、工业与通信、医疗、国防与航空、物联网/智能家居等领域。
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,我国半导体材料销售额持续增长。SEMI数据显示,2023年中国大陆半导体销售额为130.85亿美元;中国台湾半导体材料销售额为192亿美元。
相关报告:智研咨询发布的《中国MEMS传感器行业市场全景评估及前景战略研判报告》
四、MEMS传感器行业发展现状
目前,MEMS器件已经成为日常生活中不可或缺的一部分,嵌入在智能手机、汽车和战斗机等各种系统中,譬如手机中的MEMS硅麦克风、汽车中的气囊检测传感器等。由于MEMS器件多样化的应用,使全球MEMS市场连续多年快速增长,其数量和相关收入都相当可观。数据显示,2023年全球MEMS市场份额约为146亿美元(约合1061亿人民币),比2022年下降了1460万美元(约合1.06亿人民币),同比下降3%,主要是由于消费电子和经济周期的低迷。按照MEMS产品线划分,MEMS射频器件、压力传感器、惯性组合传感器、声学传感器占据主导地位,占比分别为17.01%、14.68%、12.48%、11.46%,均超过10%。其次,加速度传感器、喷墨打印头、微型热辐射传感器占比分别为9.42%、6.98%、4.99%。
中国MENS传感器市场的起步和发展与中国3C产品(包括计算机、通信和消费类电子产品)及汽车电子产品保持快速增长、全球电子整机产业向中国转移密切相关。近年来,随着消费电子、汽车电子产品等下游行业的快速发展,我国MEMS传感器市场需求旺盛,历年持续保持快速增长。数据显示,2023年中国MEMS传感器行业市场规模约为1137.3亿元。其中,消费电子市场规模为599.1亿元;汽车电子市场规模为275.3亿元;工业电子市场规模为108.7亿元;生物医疗市场规模为94亿元。
五、MEMS传感器行业企业格局和重点企业分析
1、企业格局
全球MEMS传感器代表性企业主要包括博世、博通、TDK、Qorvo、惠普、意法半导体、Texas Instruments(德州仪器)、Skyworks、Honeywell(霍尼韦尔)、Canon(佳能)等。从厂商来看,博世、意法半导体和TDK三巨头继续领跑MEMS传感器市场,而博通和Qorvo则领跑RF MEMS市场。
虽然国内MEMS行业近年来快速发展,无论在产业技术进步上,还是在产业规模扩张上都得到了快速提升,产业政策环境持续改善,但由于MEMS传感器产业在国内起步较晚,发展时间较短,尚未形成产业聚集效应,加之行业基础较为薄弱,在人才储备、技术积累、产业规模、工艺配套等方面有所滞后,与国外的领先企业相比仍存在较大差距。在MEMS传感器行业面临全球范围内充分竞争的背景下,国内MEMS传感器企业资本实力相对较弱,研发实力与创新能力亟需进一步提升。目前在MEMS传感器市场上主要企业有芯动联科、豪威集团、歌尔微电子、瑞声科技、华润微等。
2、重点企业
意法半导体(ST)集团于1987年成立,是由意大利的SGS微电子公司和法国Thomson半导体公司合并而成,总部位于瑞士日内瓦。公司可提供通用微控制器、安全微控制器、存储器、数字ASIC、MEMS和专用影像传感器、分立和功率MOSFET、IGBT、碳化硅和氮化镓器件、模拟器件、工业芯片和功率转换芯片,以及专用汽车芯片等产品。数据显示,2024年前三季度,意法半导体营业收入为99.48亿美元。
安徽芯动联科微系统股份有限公司主营业务为高性能硅基MEMS惯性传感器的研发、测试与销售。公司主要产品为高性能MEMS惯性传感器,包括MEMS陀螺仪和MEMS加速度计,均包含一颗微机械(MEMS)芯片和一颗专用控制电路(ASIC)芯片。公司产品主要应用于惯性系统,惯性系统是一种不依赖于外部信息、也不向外部辐射能量的自主式导航、定位和测量系统,陀螺仪和加速度计通过惯性技术实现物体运动姿态和运动轨迹的感知,是惯性系统的基础核心器件,其性能高低直接决定惯性系统的整体表现。数据显示,2024年上半年,芯动联科MEMS陀螺仪营业收入为1.23亿元;MEMS加速度计营业收入为0.1亿元。
六、MEMS传感器行业发展趋势
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、产品向智能化、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。
以上数据及信息可参考智研咨询(www.chyxx.com)发布的《中国MEMS传感器行业市场全景评估及前景战略研判报告》。智研咨询是中国领先产业咨询机构,提供深度产业研究报告、商业计划书、可行性研究报告及定制服务等一站式产业咨询服务。您可以关注【智研咨询】公众号,每天及时掌握更多行业动态。
2025-2031年中国MEMS传感器行业市场全景评估及前景战略研判报告
《2025-2031年中国MEMS传感器行业市场全景评估及前景战略研判报告》共十章,包含MEMS传感器行业重点区域市场需求分析,中国MEMS传感器领先企业经营分析,中国MEMS传感器行业发展趋势及投资分析等内容。
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