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2020年MEMS行业市场现状和发展前景 中国需求增速高于全球

仪表上游 2020年09月18日 10:42:50 来源:前瞻产业研究院人气:12379
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  【仪表网 仪表上游】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0.1μm~100μm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。
 
图表1:MEMS传感器基本构成
  从全球产业竞争格局来看,2018年中国MEMS传感器行业销售规模排名全球第一,占全球比重达23.82%,其次为美国(15.61%)、韩国(9.03%)和日本(8.01%)。此外德国(6.57%)、英国(3.29%)等少数经济发达国家也占据了重要份额,中东、非洲等地区所占份额相对较少。
 
  未来,随着全球电子制造产业链加速向亚太地区,转移,凭借成本等优势,MEMS产业重心也将不断东迁,亚太地区的MEMS产业规模也将持续增长。此外,亚太地区也是消费电子、汽车和工业领域的主要市场,亚太地区已成为大型投资和业务扩张机会的全球焦点。而中国是亚太地区MEMS发展潜力最大、增速最快的市场,尤其是移动互联网与物联网的快速发展,将对MEMS产业产生深远影响,催生出大量创新产品及应用,带动MEMS产品在工业生产及日常生活的普及化。
 
图表2:2018年全球MEMS传感器行业销售收入按国别分布情况(单位:%)
MEMS主要应用于消费电子领域
 
  MEMS传感器作为获取信息的关键器件,对各种传感装置的微型化起着巨大的推动作用,由最早的工业、军用航空应用走向普通的民用和消费市场。MEMS传感器广泛应用于社会、发展及人类生活都的各个领域,如工业自动化、农业现代比、航天技术、军事工程、机器人技术、资源开发、海洋探测、环境监测、安全保卫、医疗诊断、交通运输、家用电器等。分行业来看,MEMS传感器制造行业主要应用领域包括工业检测、汽车、医疗、环境保护、航空航天等。具体用途如下表:
 
图表3:MEMS传感器主要应用领域
  MEMS传感器应用领域正在不断扩张,从全球范围来看,消费电子仍是MEMS的第一大市场,占比41.8%,这主要得益于在智能家居、智能手机和可穿戴设备等领域的机会日益增多。医疗电子位居第二,占比28.1%,归功于MEMS在临床监测中的广泛应用,如心电图患者监测和脑电图测量;以及成像应用,如CT成像和数字X射线。此外,MEMS还被用于诊断和治疗设备的定位应用,包括外科手术台等设备的高精度定位,以及假肢和患者监测应用,如运动和位置监测。医疗电子上的MEMS器件附加值很高,平均售价远高于其他MEMS应用领域。
 
图表4:2018年全球MEMS传感器各应用市场占比情况(单位:%)
  2018年我国MEMS市场的最大应用领域仍是消费电子,市场份额达到26.87%。随着无人驾驶和新能源汽车的发展,汽车电子领域MEMS快速增长,2018年市场份额达到18.08%,位居第二。在5G通信和物联网的带动下,MEMS陀螺仪、MEMS加速度等产品用量得到快速提高,因此网络通信成为中国MEMS市场增长最快的应用领域,市场份额达到5.86%。
 
图表5:2018年我国MEMS传感器主要应用领域市场占比(单位:%)
  目前,我国MEMS传感器在消费电子、汽车、工业等行业应用较广。2019-2025年,消费电子左右MEMS最大的应用领域,预计将保持9.4%的年均复合增速增长,汽车电子领域保持10%的年均增速,工业控制领域的增长率达到8.7%。医疗保健领域的应用规模增长最快,年均复合增速高达14.6%;其次,航空国防领域的应用规模增速也不容忽视,2019-2025年复合增速达13.3%。
 
图表6:2018-2025年我国MEMS传感器主要应用领域市场规模及预测(单位:万美元,%)
MEMS中属压力传感器份额最大
 
  从全球产品结构来看,市场份额最大是压力传感器,主要得益于在工业和消费品等领域的广泛应用,市场占比达到21%;其次是射频传感器、加速度传感器、MEMS麦克风,受益于5G手机、智能音箱、可穿戴设备等消费类电子产品的带动,市场占比均超过10%;然后惯性传感器(如加速度计、陀螺仪、磁力计和惯性组合传感器)的市场占比9%,其在汽车电子当中的应用——如电子稳定控制(ESC)、牵引控制系统(TCS)和防抱死制动系统(ABS),市场份额正在不断增加。
 
图表7:2018年全球MEMS传感器各产品市场占比情况(单位:%)
  从产品使用结构来看,国内MEMS公司在营业规模、技术水平、产品结构、与国外有明显差距,40%-50%的设计产品集中在加速度计、压力传感器等传统领域。MEMS陀螺仪发展较快,在航空、航天、航海、汽车、生物医学和环境监控等领域得到了应用,占比达到10%。工艺开发是我国MEMS行业目前面临最主要的问题,产品在本身技术实力和生产工艺还有待进步。
 
图表8:2018年我国MEMS传感器行业产品结构占比(单位:%)
全球MEMS保持10%以上的高速增长
 
  近年来,受益于汽车电子、消费电子、医疗电子、光通信、工业控制、仪表仪器等市场的高速成长,MEMS行业发展势头迅猛。2018年,全球MEMS市场规模约为2570万美元,预计到2026年全球MEMS市场规模将超过6060万美元,2019-2026年年均复合增长率在10.4%。就MEMS的出货量而言,预计到2023年全球MEMS的平均复合增长率在20%以上,增速超过半导体市场。
 
  未来,助推全球MEMS持续增长的动力主要因素有三点:一是全球主要市场对于汽车安全及智能化的需求逐年增加,推动MEMS市场的持续增长;二是受工业4.0和智慧家庭的影响,工业和家具类的自动化产品对于MEMS的需求巨大;三是可穿戴设备、无人机/机器人的日益普及和在各领域的渗透率进一步提高。
 
图表9:2018-2026年全球MEMS传感器市场规模及预测(单位:万美元)
中国MEMS器件需求增速高于全球
 
  中国MEMS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。根据CCID的统计数据,2018年,我国MEMS传感器市场规模达到504.3亿元,成为全球MEMS市场发展最快的地区。由于近年来硬件创新市场逐渐转移国内,中国市场对于MEMS器件的需求增速远高于全球MEMS市场增速。
 
  从政策方面来看,我国在“十三五”规划里提出了一个“制造基础技术与关键部件”(约24亿元)的国家重点研发专项,对先进传感器做规划。另外,科技部2017年7月也发布了科技创新规划,包括网络协同制造、绿色制造、智能机器人和工业传感器等。
 
  从应用方面来看,目前MEMS技术已经被广泛应用于航空航天、电子、生物、医药等高新技术领域,成为一项关系到国防安全、科技发展、经济繁荣的关键技术。随着国内设计、制造、封测等多个环节的技术和工艺正在逐步成熟,MEMS传感器受益于物联网产业的发展,将在工业控制、军工、智能家居、智慧城市等领域将得到更为广泛的应用。
 
  从国内市场来看,我国拥有全球规模最大的集成电路市场。苹果、三星、小米、华为、中兴等手机品牌在中国设厂生产,加之汽车电子、物联网、无人机、智能家庭等概念产品的逐步兴起,以及可穿戴设备的蓬勃发展,国内市场对硅麦克风、加速度计、陀螺仪、电子罗盘、射频仪器、高精度压力传感器、气体传感器等MEMS传感器的需求快速增长。
 
  在MEMS传感器应用前景良好和国产化进程提速背景下,未来我国MEMS传感器市场前景广阔。结合之前的发展数据预测,未来几年我国MEMS传感器市场规模年均增速保持在15%左右,预测到2025年我国MEMS传感器市场将达到1342亿元。
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