其中MEMS 的全稱是微型電子機械系統(Micro Electromechanical System)，利用傳統的半導體工藝和材料，集微傳感器、微執行器、微機械機構、信號處理和控制電路、高性能電子集成器件、接口、通信和電源等於一體的微型器件或系統。

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這種小體積、低成本、集成化、智能化傳感系統是未來傳感器的發展方向，也是物聯網的核心。

本期的智能內參，我們推薦大家來自海通證券的報告，一起來看一看這能行業最基礎的傳感器領域，全球眾多玩家的實力主要積累在哪裡。

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智能硬體的心臟前景到底有多大?

物聯網的系統架構一般由感知層、傳輸層和應用層組成。

感知層主要由傳感器、微處理器和無線通信收發器等組成。

傳感器處於整個物聯網的最底層，是數據採集的入口，物聯網的「心臟」，將迎來巨大的發展空間。

根據BCC Research 的數據，2015 年全球傳感器市場規模為 1019 億美元，預計 2016-2021 年的複合增長率為 11%，到 2021 年將達到 1906 億美元，傳感器的市場空間極為廣闊。

近年來，國內傳感器市場持續快速增長，2015 年中國傳感器市場規模為 1200 億元左右，中投顧問產業研究中心預測未來 5 年傳感器複合年增長率為 9.5%，2020 年傳感器市場規模將突破 1800 億元。

麥肯錫報告指出，到 2025 年，物聯網帶來的經濟效益將在 2.7 萬億到 6.2 萬億美元之間。

其中傳感器作為數據採集的入口，物聯網的「心臟」，將迎來巨大的發展空間。

市場研究公司 IHS 的數據顯示，在 2015-2019 年之間，智能硬體以 14.4%的年複合成長率推動 MEMS市場成長。

Yole預計2015-2021年全球 MEMS 市場的複合年增長率（CAGR）為 8.9%，將從 119 億美元增長到 200 億美元。

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美/日/德企主導傳感器市場

目前全球傳感器市場主要由美國、日本、德國的幾家龍頭公司主導。

2013 年美國、日本、德國占據近 60%的市場份額。

2014 年，全球傳感器市場規模達 1260 億美元，同比增長 20%左右。

美國、日本、德國及中國合計占據全球傳感器市場份額的 72 %，其中中國占比約 11%。

博世、意法半導體、霍尼韋爾、飛思卡爾、日立等傳統的電子行業巨頭，都把傳感器作為未來業務的主要增長點。

中國傳感器市場中 70%左右的份額被這些意法半導體、飛思卡爾等外資企業占據。

中國本土企業市場份額較小，具有代表性的企業有漢威電子、大立科技、華工科技等。

在全球消費類慣性傳感器（加速度計+陀螺儀）市場，意法半導體處於市場領導者的地位，2014 年，占據 41%的市場份額。

旭化成微電子、應美盛、博世緊隨其後，這四家慣性傳感器廠商占據了 75%的市場份額。

磁力計（3軸電子羅盤）與 6 軸電子羅盤（磁力計+加速度計）因為具備較強的定位功能而廣泛應用於以智慧型手機為代表的消費類產品。

其中日本旭化成微電子長期穩居龍頭位置，2014 年在智慧型手機領域的電子羅盤的市場份額高達 81%。

MEMS麥克風是 MEMS最為成功的傳感器之一，在消費電子、汽車、醫療等領域廣泛的應用。

目前幾乎每部智慧型手機至少使用一個 MEMS麥克風，高端的智慧型手機甚至使用三個麥克風，分別用於語音採集、噪音消除、改善語音識別，而 iPhone 6S 已經採用了 4個 MEMS麥克風。

在物聯網的時代，大量的物聯網設備也將使用MEMS麥克風。

樓氏電子是 MEMS麥克風領域的領導者，2013 年銷售額為 4.946 億美元，占比高達 59%。

國內 MEMS麥克風廠商瑞聲科技和歌爾股份緊隨其後，兩者占據 20%的市場份額。

而MEMS壓力傳感器行業較為分散，全球大概有 50 多家供應商，並沒有處於絕對領導地位的廠商。

國外主要的廠商包括 Bosch、Denso、Sensata、GE Sensing、Freescale、MSI、ST、VTI、OMRON、TDK-EPC、MEMSCAP、Firstrate 等；國內廠商主要有敏芯微電子、北京青鳥元芯等。

國內傳感器產業面臨四方面的挑戰：

1.創新能力弱：傳感器在高精度、高敏感度分析、成分分析和特殊應用的高端方面與國外差距巨大，中高檔傳感器產品幾乎100%從國外進口，90%晶片依賴國外。

國內缺乏對新原理、新器件和新材料傳感器的研發和產業化能力。

2.關鍵技術尚未突破：設計技術、封裝技術、裝備技術等方面都存在較大差距。

國內尚無一套有自主智慧財產權的傳感器設計軟體，國產傳感器可靠性比國外同類產品低1-2個數量級，傳感器封裝尚未形成系列、標準和統一接口。

傳感器工藝裝備研發與生產被國外壟斷。

3.產業結構不合理：品種、規格、系列不全，技術指標不高，國內傳感器產品往往形不成系列。

產品在測量精度、溫度特性、響應時間、穩定性、可靠性等指標與國外也有相當大的差距。

4.企業能力弱：我國傳感器企業95%以上屬小型企業，規模小、研發能力弱、規模效益差。

從目前市場份額和市場競爭力指數來看，外資企業仍占據較大的優勢。

目前我國傳感器企業正努力追趕國外企業，並出現區域的傳感器企業集群，企業主要集中在長三角地區，並逐漸形成以北京、上海、南京、深圳、瀋陽和西安等中心城市為主的區域空間布局。

長三角區域：以上海、無錫、南京為中心。

逐漸形成包括熱敏、磁敏、圖像、稱重、光電、溫度、氣敏等較為完備的傳感器生產體系及產業配套。

珠三角區域：以深圳中心城市為主。

由附近中小城市的外資企業組成以熱敏、磁敏、超聲波、稱重為主的傳感器產業體系。

東北地區：以瀋陽、長春、哈爾濱為主。

主要生產MEMS力敏傳感器、氣敏傳感器、濕敏傳感器。

京津區域：主要以高校為主。

從事新型傳感器的研發，在某些領域填補國內空白。

北京已建立微米/納米國家重點實驗室。

中部地區：以鄭州、武漢、太原為主。

產學研緊密結合的模式，在PTC/NTC熱敏電阻、感應式數字液位傳感器和氣體傳感器等產業方面發展態勢良好。

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未來傳感器的重要應用方向

從傳感器種類來看，流量傳感器、壓力傳感器、溫度傳感器占據最大的市場份額，分別占 21%、19%、14%。

從應用領域來看，工業、汽車電子、通信電子、消費電子四部分是傳感器最大的市場。

國內工業和汽車電子產品領域的傳感器占比約 42%左右，而發展最快的是汽車電子和通信電子應用市場。

智能汽車和無人駕駛是驅動MEMS傳感器發展的重要動力。

在智能汽車時代，將會使用大量的 MEMS運動傳感器實現主動安全技術：

語音將成為人與智能汽車的重要交互方式，MEMS 麥克風將迎來發展新機遇。

自動駕駛技術的興起，進一步推動了 MEMS 傳感器進入汽車。

汽車行業占據整個 MEMS 市場份額超過 30%，2015 年全球汽車 MEMS 行業營收為 37.3 億美元。

根據 Yole 的預測，未來六年，全球汽車 MEMS市場預計將以 4.2%的複合年增長率穩步增長。

此外，MEMS 傳感器也是智能工廠的「心臟」，從這個層面上講，它是工業機器人變得「神通廣大」的利器。

它讓產品生產流程持續運行，並讓工作人員遠離生產線和設備，保證人身安全和健康。

根據 Yole 的預測，未來六年，MEMS 在工業市場預計將以 7.3%的複合年增長率快速增長。

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MEMS產業鏈全解析

MEMS 整個產業鏈複雜，涉及的廠商眾多；中國的設計、製造、封裝測試廠商都在積極布局 MEMS，已形成完整 MEMS的產業鏈。

MEMS 器件市場主要被歐美廠商占據，營收前三十名的只有兩個中國廠商，生產MEMS 麥克風的瑞聲科技、歌爾股份排在 20 和 26位，營收分別為 1.4 億和 0.84 億美元。

但瑞聲科技和歌爾股份是 MEMS麥克風的主要供應商，在全球 MEMS麥克風市場具有重要地位，已進入蘋果供應鏈。

因此，在某些細分市場，國內廠商具有發展空間。

國內的美新半導體、深迪半導體、敏芯微電子、蘇州明皜也在積極的發展 MEMS傳感器，有望享受萬物互聯時代的 MEMS傳感器盛宴。

2014 年，全球 MEMS代工市場規模為 6.86 億美元，在 2015-2020 年間以 3.7%複合增長率增長，預計到 2020 年可以達到 8.6 億美元。

全球 MEMS代工市場的增長主要由 Fabless 商業模式的廠商驅動的，比如樓氏電子、英美盛、歌爾股份等。

MEMS 智能傳感器將在可穿戴設備、遊戲機、機器人等領域有廣闊的發展空間，在醫療、家電、農業、建築物狀態監控等領域都會有廣泛的應用。

到2021年全球MEMS市場將達到 200 億美元，MEMS 已進入到高速發展時期，智能硬體和智能汽車將推動 MEMS 傳感器快速發展，在環境監測、醫療保健等領域也將廣泛應用。

本文為智東西整理呈現，文中所有數據結論版權歸原作者所有。

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