中國MEMS市場將持續(xù)保持兩位數(shù)增長水平。隨著國際消費市場的回升,以及市場基數(shù)的增大,中國MEMS市場增速將保持穩(wěn)定。到2020年,中國MEMS市場銷售額預計將達717億元。未來,在中國,5G相關產(chǎn)品、汽車電子、醫(yī)療電子等產(chǎn)品產(chǎn)量繼續(xù)保持穩(wěn)定增長,中國MEMS市場規(guī)模將進一步擴大。此外,不斷涌現(xiàn)的新產(chǎn)品以及新應用也成為這一市場持續(xù)發(fā)展的重要保障。
2017年全球MEMS市場發(fā)展概況
熱點應用推動全球MEMS市場高速發(fā)展
2017年全球MEMS市場依舊保持著高速增長的態(tài)勢,市場規(guī)模急劇增長達到203.0億美元,同比增長16.2%。在5G通信和汽車電子等應用的強勢帶動下,MEMS深入應用到汽車電子、5G通信、智能手機和醫(yī)療電子等領域。
亞太地區(qū)依舊為全球MEMS最大市場
2017年,隨著制造業(yè)回歸以及5G通信快速發(fā)展的影響,美國地區(qū)MEMS市場份額平穩(wěn)增長,達到26.1%;而歐洲地區(qū)受到新能源汽車產(chǎn)業(yè)的拉動,其MEMS市場份額繼續(xù)維持在23.0%;亞太地區(qū)則在5G通信、智能手機、汽車電子等下游應用的強勢帶動下,其市場規(guī)模進一步擴大,市場份額上升至47.3%。
汽車和5G成為MEMS市場增長最主要增長點
汽車領域需求升級拉動MEMS傳感器高速增長。政府、監(jiān)管機構以及消費者對駕駛輔助系統(tǒng)的安全性要求越來越高,而滿足這些高安全性要求的核心在于電子設備和軟件。其中,MEMS傳感器成為了安全駕駛的關鍵要素之一。過去幾年,傳感器在強制安全系統(tǒng)中獲得了穩(wěn)定的市場,如電子穩(wěn)定控制系統(tǒng)和胎壓監(jiān)測系統(tǒng)。獲益的MEMS供應商包括陀螺儀、壓力傳感器、加速度計以及前排和側面安全氣囊傳感器等。
此外,汽車引擎應用的MEMS器件也正在穩(wěn)定增長,主要來自于日益增長的引擎管理和尾氣處理應用。CMOS圖像傳感器在行車輔助安全駕駛(ADAS)的應用已經(jīng)越來越多,如車道偏離警告系統(tǒng)、駐車距離控制系統(tǒng)、自動平行停車系統(tǒng)自適應巡航控制系統(tǒng)等。如今,汽車安全的重要性備受關注,行車輔助安全駕駛(ADAS)在汽車領域的應用也越來越廣泛,對CMOS圖像傳感器的需求也越來越大。未來的汽車將為包含多種MEMS器件,為MEMS產(chǎn)業(yè)和供應鏈帶來了機遇和挑戰(zhàn)。
5G通信技術日趨成熟促使射頻MEMS成為增長點。目前,5G的技術驗證已經(jīng)到位,5G產(chǎn)業(yè)正處于爆發(fā)前夕。5G的相關基礎設施建設獲得了大量投資,電信運營商和基站/小型基站供應商正在處于試驗階段,進行真實場景的測試。美國電信運營商Verizon和AT&T;的固定無線技術試驗已經(jīng)順利進行,并即將開展15個城市的試點推廣。
5G有三個方向:物聯(lián)網(wǎng)、Sub—6 GHz、毫米波。在射頻技術方面,將需要不同性能的射頻器件集成在一起,對射頻器件提出了小型化、低成本和高性能等需求。射頻MEMS是MEMS的一個重要的應用領域,全球射頻MEMS市場正在經(jīng)歷著營收和出貨量的雙重增長。
近兩年,射頻MEMS一直保持著較高的市場增速,未來幾年的年復合增長率預計將超過30%,成為MEMS市場的強力增長點。
行業(yè)并購和應用熱點改變競爭格局
2017年,大部分廠商取得了一定的增長。然而,全球MEMS市場的排行榜第一名卻易主為博通。博通因為射頻MEMS產(chǎn)品的良好表現(xiàn),在2017年一舉超過博世和意法半導體等傳統(tǒng)大廠,成為全球最大的MEMS供應商。博世在市場上排名第二,依然是最穩(wěn)健的MEMS業(yè)者之一。由于博世的產(chǎn)品涵蓋消費電子和汽車電子兩種差異化的MEMS應用領域,成功的分擔了市場風險,確保了博世的穩(wěn)定發(fā)展。而受制于智能手機產(chǎn)業(yè)的發(fā)展進入尾聲,排名第三的意法半導體始終保持著不溫不火的狀態(tài)。德州儀器則因為MEMS產(chǎn)品單一,營收略有下降。語音交互市場的火熱保證了全球麥克風的需求量,樓氏也因此而收益,MEMS營收表現(xiàn)持平。MEMS產(chǎn)品種類繁多,受各細分市場的不同因素驅動,各類產(chǎn)品的整體表現(xiàn)也出現(xiàn)一定差異,促使全球的競爭格局也略有改變。
2017年中國MEMS市場發(fā)展情況
市場規(guī)模
2017年,中國MEMS市場規(guī)模增長18.7%,銷售額431.2億元。在5G通信和物聯(lián)網(wǎng)全面推廣的過程中,中國智能手機、平板電腦、可穿戴式設備等MEMS應用整機產(chǎn)品中加速度傳感器、陀螺儀、硅麥克風等的滲透率進一步提高,帶動MEMS市場規(guī)模進一步擴大。另外,中國汽車工業(yè)的增長也推動了壓力傳感器、微機械陀螺儀等MEMS主力產(chǎn)品市場的增長。
市場結構
產(chǎn)品結構:在MEMS市場產(chǎn)品結構中,壓力傳感器、加速度計繼續(xù)領跑,細分產(chǎn)品市場份額居前列。2017年,壓力傳感器主要應用于工業(yè)和消費品等多個領域,在產(chǎn)品結構中位列首位,占比23.3%。加速度計的市場規(guī)模因為在消費電子和汽車中的廣泛應用也保持著穩(wěn)步增長,占有率微增至23.2%,依舊與壓力傳感器基本持平。射頻MEMS器件在2017年產(chǎn)量表現(xiàn)突出,市場份額快速上升至6.5%。此外,在中國投影機、打印機等產(chǎn)品巨大產(chǎn)量的支撐下,DMD微鏡陣列、噴墨打印頭等傳統(tǒng)產(chǎn)品仍舊占有一定市場份額。
應用結構:從應用領域來看,2017年,在5G通信和物聯(lián)網(wǎng)的帶動下,MEMS陀螺儀、MEMS加速度計等產(chǎn)品用量得到快速提高,因此網(wǎng)絡與通信成為中國MEMS市場的最大應用領域。2017年網(wǎng)絡與通信領域MEMS市場規(guī)模為131.1億元,市場份額上升至30.4%。隨著無人駕駛和新能源汽車的發(fā)展,汽車電子領域MEMS快速增長,2017年市場規(guī)模為123.8億元,市場份額進一步提升為28.7%,位居第二。因為平板電腦增長乏力,計算機領域市場保持穩(wěn)定,2017年市場規(guī)模為64.7億元,市場份額略降至15.0%。
行業(yè)重大事件及影響分析
投資并購
蘇州希美微納完成A輪融資:2017年2月,蘇州希美微納系統(tǒng)有限公司完成千萬元級Pre-A輪融資。希美微納專注于射頻MEMS產(chǎn)品,包括射頻MEMS開關、移相器、衰減器等的設計、制作及其應用推廣。希美微納的技術源自清華大學,擁有一流的技術人才隊伍,并與國內外一流的企業(yè)建立了廣泛的合作關系。未來,希美微納將有望把握5G熱潮,瞄準射頻領域市場,增強國內在射頻MEMS領域的自主技術研發(fā)實力。
西安知微傳感技術有限公司完成融資研發(fā)MEMS微振鏡:2017年12月,西安知微傳感技術有限公司獲得盈峰資本千萬元級天使輪投資,此次融資主要用于設備投入、產(chǎn)品研發(fā)和市場投放。西安知微傳感技術有限公司成立于2017年1月,核心技術為靜電驅動型MEMS微振鏡,以工業(yè)3D視覺硬件為切入點,自主研發(fā)了具有完全知識產(chǎn)權的核心芯片、核心模組和核心產(chǎn)品,公司未來的產(chǎn)品方向包括激光雷達和深度相機等。
華燦光電收購美新半導體進軍MEMS傳感器領域:2017年12月,華燦光電股份有限公司發(fā)布公告,擬以1.87億元收購美新半導體(MEMSIC)100%股權,美新半導體是國內市場中少數(shù)能夠采用標準CMOS工藝實現(xiàn)MEMS大規(guī)模量產(chǎn)的公司之一。憑借此次收購,華燦光電將得以快速進入前景廣闊的MEMS傳感器領域,借助MEMS傳感器業(yè)務實現(xiàn)在消費電子市場領域、工業(yè)應用領域的布局,增強華燦光電抗風險能力,提高盈利能力。
士蘭微在廈門投資建設12英寸生產(chǎn)線:2017年12月,杭州士蘭微電子股份有限公司與廈門市海滄區(qū)人民政府簽署戰(zhàn)略合作框架協(xié)議,擬聯(lián)手廈門半導體投資集團在海滄區(qū)建設兩12英寸90nm~65nm 的特色工藝芯片生產(chǎn)線,規(guī)劃投資額170億元,產(chǎn)品定位為MEMS、功率半導體器件及相關產(chǎn)品;以及4/6 英寸兼容先進化合物半導體器件生產(chǎn)線,規(guī)劃投資額50億元,產(chǎn)品包括下一代光通訊模塊芯片、 5G 與射頻相關模塊、高端LED芯片等。
產(chǎn)品應用
歌爾攜整套聲光電智慧傳感解決方案亮相2017Sensor China:歌爾在2017年9月上海中國國際傳感器技術與應用展覽會在展出業(yè)界領先的氣壓傳感器、組合式傳感器以及心率傳感器產(chǎn)品。其氣壓傳感器產(chǎn)品采用了電容式MEMS技術方案,是目前業(yè)內封裝尺寸最?。?mm×2mm×0.76mm)測量精度最高(可達0.6Pa,可探測5cm的高度變化)的產(chǎn)品解決方案,目前已廣泛應用于眾多消費類電子領域,在航模、無人機等高精度要求應用市場已占據(jù)領先地位。而在組合傳感器方面,歌爾開創(chuàng)性地將麥克風、氣壓計和溫度傳感器集成于一體,通過優(yōu)化信號處理電路和后期校準算法,消除了多種傳感器件間的相互串擾,滿足了產(chǎn)品多功能應用的需求,節(jié)省了設計空間且降低了成本。除此之外,歌爾開發(fā)的心率傳感器通過將感光單元與ASIC電路集成封裝,內、外置LED靈活配置,并與自主研發(fā)的高精度算法配合,可實現(xiàn)手機、手表、手環(huán)等在不同應用場景要求下的心率監(jiān)測。
深迪發(fā)布首款支持TDM接口數(shù)字硅麥,充實既有硅麥克風產(chǎn)品線:深迪半導體持續(xù)深耕EMS硅麥克風產(chǎn)品市場,在2017年10月發(fā)布集成TDM功能適合智能音箱等產(chǎn)品應用的高性能產(chǎn)品SMD7A0,進一步充實既有硅麥克風產(chǎn)品線。TDM接口定義可以通過一個總線連接多路麥克風音頻接口,適用于多麥克風器件的應用。而麥克風陣列可以從任何方向拾取用戶的語音,忽略其他方向的噪音,從而實現(xiàn)有效可靠的語音通信,正越來越廣泛地應用于智能音箱、物聯(lián)網(wǎng)智能終端、AR/VR,音視頻會議和無人機等產(chǎn)品上。
技術研發(fā)
重慶德爾森研發(fā)出先進MEMS傳感器芯片:重慶德爾森傳感器技術有限公司研發(fā)出全球頂級MEMS傳感器芯片,這種芯片將用于監(jiān)測橋梁、隧道等市政設施,監(jiān)測精度比傳統(tǒng)監(jiān)測方式提升10倍。公司是落戶兩江新區(qū)的一家科技企業(yè),2015年,該公司開發(fā)出MD系列MEMS傳感器芯片。該芯片采用了多項創(chuàng)新技術,獲得32項國內與國際專利,其中10項為發(fā)明專利,經(jīng)德國國家傳感器研究院與中國傳感器工程中心檢測,這款芯片的多項指標超過了國際一流廠商,其性能優(yōu)于霍尼韋爾、GE(美國通用電氣公司)、西門子公司的同款產(chǎn)品,價格也僅為國外同款產(chǎn)品七成。2017年4月,德爾森公司與重慶市勘測院簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議,將在重慶橋梁、隧道、大型公共設施等市政設施的安全監(jiān)測上使用該款芯片。相比傳統(tǒng)監(jiān)測模式,傳感器實時監(jiān)測更為可靠。在橋梁關鍵部位裝上傳感器,就能將監(jiān)測的數(shù)據(jù)傳到云端指揮中心,如果有超重車輛通過或橋梁遭遇撞擊,傳感器就會報警,并將橋梁受損情況以及有關信息數(shù)據(jù)及時傳到控制中心。
世界首個搭載小型化分子光譜傳感器智能手機發(fā)布:2017年1月,長虹公司發(fā)布全球首款分子識別手機—長虹H2,這是世界上第一個搭載小型化分子光譜傳感器的智能手機,可實現(xiàn)果蔬糖分、水分,藥品真?zhèn)危つw年齡,酒類品質等檢測,成為隨身攜帶的個性化健康管理集成終端。長虹將實驗室級別光譜儀的能力和精度整合進可供人們日常攜帶和使用的手機中,有效提高用戶的日常生活質量。例如在檢測食品是否安全方面也有很大幫助,H2手機向所搭載的小型化高分辨率近紅外光譜傳感器發(fā)出指令對被測物體進行“近紅外吸收光譜”的數(shù)據(jù)采集,并將光譜數(shù)據(jù)傳輸至云平臺進行分析、計算、處理,得出定性、定量分析結果,手機將數(shù)據(jù)化和圖形化的結果呈現(xiàn)給用戶,并向用戶給出相應建議及推薦,H2手機即可直接識別到物質的分子屬性。這樣就能對食物的安全性能做出鑒別,起到保障安全的作用。
整體競爭格局
近十年來,中國的MEMS傳感器產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)逐步完善,已形成從技術研發(fā)、設計、生產(chǎn)到應用的完整體系,部分細分領域已躋身世界領先水平。目前,中國MEMS傳感器企業(yè)已經(jīng)有將近200家。其中做MEMS軟件與專用電路的企業(yè)約為11家;做MEMS產(chǎn)品設計的企業(yè)約為143家;做MEMS封裝與測試的企業(yè)約為16家;做MEMS前端制造工藝線的企業(yè)約為20家。
從地域分布而言,MEMS企業(yè)主要集中在發(fā)達地區(qū)(長三角、珠三角、環(huán)渤海)。因為MEMS行業(yè)更需要人才,發(fā)達地區(qū)的MEMS人才相對而言較為集中,能適應MEMS企業(yè)的發(fā)展和擴大。
中國MEMS企業(yè)以無晶圓廠(fabless)模式居多,包括目前國內MEMS銷售額最大的瑞聲科技和歌爾股份。Fabless企業(yè)還包括美新半導體、敏芯微電子、明皜傳感、深迪半導體、芯敏微系統(tǒng)、微聯(lián)傳感、康森斯克等,其生產(chǎn)以代工為主。另外,矽??萍肌⒋罅⒖萍嫉绕髽I(yè)在與代工廠合作的同時,購買少量專用MEMS工藝設備,放置于其特定代工廠超凈間內,共同研發(fā)和生產(chǎn)MEMS產(chǎn)品。中國具有一定規(guī)模的集成器件生產(chǎn)商(IDM)企業(yè)較少,主要有美泰科技、士蘭微電子、高德紅外等。
除了MEMS麥克風廠商瑞聲科技和歌爾股份走在前列,國內其他MEMS企業(yè)的規(guī)模都相對較小,年銷售額大約在億元規(guī)模,擁有獨立IP與核心自主設計能力的MEMS企業(yè)如美新、深迪和明皜等年銷售額均在1億~2億元左右。國內的整體MEMS企業(yè)與國際MEMS巨頭的差距很大。
2018—2020年中國MEMS市場未來展望
市場規(guī)模預測
未來,中國MEMS市場將持續(xù)保持兩位數(shù)增長水平。隨著國際消費市場的回升,以及市場基數(shù)的增大,中國MEMS市場增速將保持穩(wěn)定。到2020年,中國MEMS市場銷售額預計將達717億元。未來,在中國,5G相關產(chǎn)品、汽車電子、醫(yī)療電子等產(chǎn)品產(chǎn)量繼續(xù)保持穩(wěn)定增長,中國MEMS市場規(guī)模將進一步擴大。此外,不斷涌現(xiàn)的新產(chǎn)品以及新應用也成為這一市場持續(xù)發(fā)展的重要保障。
市場結構預測
產(chǎn)品結構:未來,在消費電子、網(wǎng)絡通信、計算機、醫(yī)療電子等整機產(chǎn)量增速逐步回升的帶動下,射頻MEMS、陀螺儀、加速度計等主力MEMS仍將繼續(xù)保持快速發(fā)展。此外,隨著技術的不斷發(fā)展,未來還將不斷涌現(xiàn)出各種新型MEMS產(chǎn)品以及各種新興應用,在此基礎上,以地磁傳感器, MEMS紅外探測器等為代表的其他類MEMS市場規(guī)模亦將快速擴大。
應用結構:未來3年,5G的普遍商業(yè)將促使網(wǎng)絡與通信成為中國MEMS市場最為活躍的一個領域。同時,受新能源汽車和無人駕駛技術的推廣,汽車電子領域MEMS市場增速將會提高,成為中國MEMS市場的重要應用領域。除汽車電子領域外,隨著PC產(chǎn)品和平板電腦等MEMS終端產(chǎn)品市場的逐漸飽和,未來中國計算機領域將會呈現(xiàn)緩慢增長的態(tài)勢。在中國醫(yī)療電子產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展的推動下,加之這一市場基礎較小,未來,這一市場將呈現(xiàn)迅猛增長的勢頭。MEMS在可穿戴式設備、數(shù)碼相機、攝像機以及多媒體播放機等整機產(chǎn)品中的滲透進一步提高,由于基數(shù)較小,因此消費電子領域的市場增速也較為迅速。