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　　傳感器在萬物互聯(lián)時代高速成長的大趨勢下，其發(fā)展會受到來自智能硬件、智能汽車、智能工廠等領(lǐng)域的強大助力，并將向環(huán)境監(jiān)測、醫(yī)療保健等領(lǐng)域不斷擴展。

　　其中MEMS 的全稱是微型電子機械系統(tǒng)(Micro Electromechanical System)，利用傳統(tǒng)的半導體工藝和材料，集微傳感器、微執(zhí)行器、微機械機構(gòu)、信號處理和控制電路、高性能電子集成器件、接口、通信和電源等于一體的微型器件或系統(tǒng)。。這種小體積、低成本、集成化、智能化傳感系統(tǒng)是未來傳感器的發(fā)展方向，也是物聯(lián)網(wǎng)的核心。

　　本期的智能內(nèi)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(yè)基礎(chǔ)的傳感器領(lǐng)域，全球眾多玩家的實力主要積累在哪里。 如果想收藏本文的報告全文，可以在智東西(公眾號：zhidxcom)回復關(guān)鍵詞“傳感”下載。

　　智能硬件的心臟 前景到底有多大?

　　物聯(lián)網(wǎng)的系統(tǒng)架構(gòu)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(fā)器等組成。傳感器處于整個物聯(lián)網(wǎng)的底層，是數(shù)據(jù)采集的入口，物聯(lián)網(wǎng)的“心臟”，將迎來巨大的發(fā)展空間。

　　根據(jù)BCC Research 的數(shù)據(jù)，2015 年全球傳感器市場規(guī)模為 1019 億美元，預計 2016-2021 年的復合增長率為 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(nèi)傳感器市場持續(xù)快速增長，2015 年中國傳感器市場規(guī)模為 1200 億元左右，中投顧問產(chǎn)業(yè)研究中心預測未來 5 年傳感器復合年增長率為 9.5%，2020 年傳感器市場規(guī)模將突破 1800 億元。

　　麥肯錫報告指出，到 2025 年，物聯(lián)網(wǎng)帶來的經(jīng)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(shù)據(jù)采集的入口，物聯(lián)網(wǎng)的“心臟”，將迎來巨大的發(fā)展空間。

　　市場研究公司 IHS 的數(shù)據(jù)顯示，在 2015-2019 年之間，智能硬件以 14.4%的年復合成長率推動 MEMS市場成長。

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

　　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(jù)近 60%的市場份額。2014 年，全球傳感器市場規(guī)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(jù)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(tǒng)的電子行業(yè)巨頭，都把傳感器作為未來業(yè)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(yè)占據(jù)。中國本土企業(yè)市場份額較小，具有代表性的企業(yè)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，意法半導體處于市場領(lǐng)導者的地位，2014 年，占據(jù) 41%的市場份額。旭化成微電子、應美盛、博世緊隨其后，這四家慣性傳感器廠商占據(jù)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于以智能手機為代表的消費類產(chǎn)品。其中日本旭化成微電子長期穩(wěn)居龍頭位置，2014 年在智能手機領(lǐng)域的電子羅盤的市場份額高達 81%。

　　MEMS麥克風是 MEMS為成功的傳感器之一，在消費電子、汽車、醫(yī)療等領(lǐng)域廣泛的應用。目前幾乎每部智能手機至少使用一個 MEMS麥克風，高端的智能手機甚至使用三個麥克風，分別用于語音采集、噪音消除、改善語音識別，而 iPhone 6S 已經(jīng)采用了 4個 MEMS麥克風。在物聯(lián)網(wǎng)的時代，大量的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備也將使用MEMS麥克風。

　　樓氏電子是 MEMS麥克風領(lǐng)域的領(lǐng)導者，2013 年銷售額為 4.946 億美元，占比高達 59%。國內(nèi) MEMS麥克風廠商瑞聲科技和歌爾股份緊隨其后，兩者占據(jù) 20%的市場份額。

　　而MEMS壓力傳感器行業(yè)較為分散，全球大概有 50 多家供應商，并沒有處于絕對領(lǐng)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(nèi)廠商主要有敏芯微電子、北京青鳥元芯等。

　　國內(nèi)傳感器產(chǎn)業(yè)面臨四方面的挑戰(zhàn)：

　　1.創(chuàng)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(chǎn)品幾乎100%從國外進口，90%芯片依賴國外。國內(nèi)缺乏對新原理、新器件和新材料傳感器的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化能力。

　　2.關(guān)鍵技術(shù)尚未突破：設(shè)計技術(shù)、封裝技術(shù)、裝備技術(shù)等方面都存在較大差距。國內(nèi)尚無一套有自主知識產(chǎn)權(quán)的傳感器設(shè)計軟件，國產(chǎn)傳感器可靠性比國外同類產(chǎn)品低1-2個數(shù)量級，傳感器封裝尚未形成系列、標準和統(tǒng)一接口。傳感器工藝裝備研發(fā)與生產(chǎn)被國外壟斷。

　　3.產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不合理：品種、規(guī)格、系列不全，技術(shù)指標不高，國內(nèi)傳感器產(chǎn)品往往形不成系列。產(chǎn)品在測量精度、溫度特性、響應時間、穩(wěn)定性、可靠性等指標與國外也有相當大的差距。

　　4.企業(yè)能力弱：我國傳感器企業(yè)95%以上屬小型企業(yè)，規(guī)模小、研發(fā)能力弱、規(guī)模效益差。從目前市場份額和市場競爭力指數(shù)來看，外資企業(yè)仍占據(jù)較大的優(yōu)勢。

　　目前我國傳感器企業(yè)正努力追趕國外企業(yè)，并出現(xiàn)區(qū)域的傳感器企業(yè)集群，企業(yè)主要集中在長三角地區(qū)，并逐漸形成以北京、上海、南京、深圳、沈陽和西安等中心城市為主的區(qū)域空間布局。

　　長三角區(qū)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(chǎn)體系及產(chǎn)業(yè)配套。

　　珠三角區(qū)域：以深圳中心城市為主。由附近中小城市的外資企業(yè)組成以熱敏、磁敏、超聲波、稱重為主的傳感器產(chǎn)業(yè)體系。

　　東北地區(qū)：以沈陽、長春、哈爾濱為主。主要生產(chǎn)MEMS力敏傳感器、氣敏傳感器、濕敏傳感器。

　　京津區(qū)域：主要以高校為主。從事新型傳感器的研發(fā)，在某些領(lǐng)域填補國內(nèi)空白。北京已建立微米/納米國家重點實驗室。

　　中部地區(qū)：以鄭州、武漢、太原為主。產(chǎn)學研緊密結(jié)合的模式，在PTC/NTC熱敏電阻、感應式數(shù)字液位傳感器和氣體傳感器等產(chǎn)業(yè)方面發(fā)展態(tài)勢良好。

　　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(jù)的市場份額，分別占 21%、19%、14%。

　　從應用領(lǐng)域來看，工業(yè)、汽車電子、通信電子、消費電子四部分是傳感器的市場。國內(nèi)工業(yè)和汽車電子產(chǎn)品領(lǐng)域的傳感器占比約 42%左右，而發(fā)展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(qū)動MEMS傳感器發(fā)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(xiàn)主動安全技術(shù)：

　　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(fā)展新機遇。

　　自動駕駛技術(shù)的興起，進一步推動了 MEMS 傳感器進入汽車。

　　汽車行業(yè)占據(jù)整個 MEMS 市場份額超過 30%，2015 年全球汽車 MEMS 行業(yè)營收為 37.3 億美元。

　　根據(jù) Yole 的預測，未來六年，全球汽車 MEMS市場預計將以 4.2%的復合年增長率穩(wěn)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(yè)機器人變得“神通廣大”的利器。

　　它讓產(chǎn)品生產(chǎn)流程持續(xù)運行，并讓工作人員遠離生產(chǎn)線和設(shè)備，保證人身安全和健康。根據(jù) Yole 的預測，未來六年，MEMS 在工業(yè)市場預計將以 7.3%的復合年增長率快速增長。

　　MEMS產(chǎn)業(yè)鏈全解析

　　MEMS 整個產(chǎn)業(yè)鏈復雜，涉及的廠商眾多;中國的設(shè)計、制造、封裝測試廠商都在積極布局 MEMS，已形成完整 MEMS的產(chǎn)業(yè)鏈。

　　MEMS 器件市場主要被歐美廠商占據(jù)，營收前三十名的只有兩個中國廠商，生產(chǎn)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(nèi)廠商具有發(fā)展空間。國內(nèi)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(fā)展 MEMS傳感器，有望享受萬物互聯(lián)時代的 MEMS傳感器盛宴。

　　2014 年，全球 MEMS代工市場規(guī)模為 6.86 億美元，在 2015-2020 年間以 3.7%復合增長率增長，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(yè)模式的廠商驅(qū)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(shè)備、游戲機、機器人等領(lǐng)域有廣闊的發(fā)展空間，在醫(yī)療、家電、農(nóng)業(yè)、建筑物狀態(tài)監(jiān)控等領(lǐng)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(fā)展時期，智能硬件和智能汽車將推動 MEMS 傳感器快速發(fā)展，在環(huán)境監(jiān)測、醫(yī)療保健等領(lǐng)域也將廣泛應用。