MEMS慣性傳感器行業(yè)現(xiàn)狀調(diào)查及投資策略報(bào)告

MEMS慣性傳感器行業(yè)現(xiàn)狀調(diào)查及投資策略報(bào)告

形成一批具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的電子元器件企業(yè)，力爭(zhēng)15家企業(yè)營(yíng)收規(guī)模突破100億元，龍頭企業(yè)營(yíng)收規(guī)模和綜合實(shí)力有效提升，抗風(fēng)險(xiǎn)和再投入能力明顯增強(qiáng)。攻克關(guān)鍵核心技術(shù)。實(shí)施重點(diǎn)產(chǎn)品高端提升行動(dòng)，面向電路類元器件等重點(diǎn)產(chǎn)品，突破制約行業(yè)發(fā)展的專利、技術(shù)壁壘，補(bǔ)足電子元器件發(fā)展短板，保障產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈安全穩(wěn)定。完善人才引育機(jī)制（一）加大人才培養(yǎng)力度深化產(chǎn)教融合，推動(dòng)高等院校優(yōu)化相關(guān)學(xué)科建設(shè)和專業(yè)布局。鼓勵(lì)企業(yè)建立企業(yè)研究院、院士和博士后工作站等創(chuàng)新平臺(tái)，建立校企結(jié)合的人才綜合培訓(xùn)和實(shí)踐基地，支持企業(yè)開展員工國(guó)內(nèi)外在職教育培訓(xùn)。（二）加強(qiáng)人才引進(jìn)培育多渠道引進(jìn)高端人才和青年人才，加快形成具有國(guó)際領(lǐng)先水平的專家隊(duì)伍。發(fā)揮行業(yè)組織及大專、高等院校作用，鼓勵(lì)企業(yè)培育和引進(jìn)掌握關(guān)鍵技術(shù)的科技人才和團(tuán)隊(duì)，為產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供智力支持。（三）引導(dǎo)人才合理流動(dòng)引導(dǎo)企業(yè)通過合規(guī)途徑招聘人才，保障人才在企業(yè)間的正常流動(dòng)，加強(qiáng)職業(yè)道德宣傳，降低人員流動(dòng)損失，鼓勵(lì)企業(yè)為人才創(chuàng)造有利的成長(zhǎng)空間，提升福利待遇，完善人才職業(yè)晉升通道，提升電子元器件行業(yè)人才歸屬感。MEMS傳感器行業(yè)面臨的機(jī)遇和挑戰(zhàn)（一）MEMS傳感器行業(yè)機(jī)遇1、政策的大力支持將助推MEMS傳感器行業(yè)快速發(fā)展2021年3月，十三屆全國(guó)人大四次會(huì)議表決通過了《關(guān)于國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十四個(gè)五年規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要的決議》，提出在集成電路領(lǐng)域提及微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS）等特色工藝需取得突破。2021年1月，工信部印發(fā)《基礎(chǔ)電子元器件產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃（2021-2023年）》明確提出要面向智能終端、5G、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)中心、新能源汽車等重點(diǎn)市場(chǎng)，推動(dòng)基礎(chǔ)電子元器件產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)突破，并增強(qiáng)關(guān)鍵材料、設(shè)備儀器等供應(yīng)鏈保障能力。2、突飛猛進(jìn)的技術(shù)推動(dòng)MEMS傳感器行業(yè)快速發(fā)展MEMS技術(shù)用于傳感器制造可使傳感器尺寸更小、精度更高并具備大量生產(chǎn)的潛力，MEMS技術(shù)和微電子技術(shù)在傳感器領(lǐng)域的結(jié)合使MEMS傳感器應(yīng)運(yùn)而生。20世紀(jì)90年代初，環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)的MEMS傳感器開始用于航天發(fā)射運(yùn)載的健康管理，此后MEMS傳感器用于小型化的慣性導(dǎo)航系統(tǒng)、微型智能傳感和汽車工業(yè)的安全系統(tǒng)。進(jìn)入21世紀(jì)，MEMS傳感器進(jìn)入了消費(fèi)電子領(lǐng)域，2007年三軸MEMS加速度計(jì)用于智能手機(jī)成為MEMS傳感器發(fā)展的分水嶺，新一代MEMS傳感器成為移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)智能終端的顛覆性技術(shù)，開啟了移動(dòng)智能網(wǎng)絡(luò)的新發(fā)展。智能時(shí)代的開啟要求MEMS傳感器向低成本、多傳感器集成、更高精度、遠(yuǎn)程監(jiān)控和自適應(yīng)傳感器網(wǎng)絡(luò)接口等方向發(fā)展，使MEMS傳感器的傳感部分和電子學(xué)架構(gòu)得到了長(zhǎng)足的發(fā)展。MEMS慣性傳感器如MEMS加速度計(jì)、陀螺儀和慣性測(cè)量單元等是應(yīng)用最多的智能傳感器，MEMS慣性傳感器具有體積小、重量輕、功耗低、可靠性高、壽命長(zhǎng)、啟動(dòng)時(shí)間短、性價(jià)比高、易于量產(chǎn)及維護(hù)成本低等諸多優(yōu)點(diǎn)，隨著電子電路、芯片制造、材料領(lǐng)域等周邊技術(shù)的快速進(jìn)步，MEMS傳感器產(chǎn)業(yè)將迎來(lái)跨越式發(fā)展的機(jī)遇，將被廣泛應(yīng)用于移動(dòng)通信、5G、汽車、高可靠、工業(yè)控制、智能家電、通信工程、航空航天、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、生物醫(yī)學(xué)、智能交通、新型環(huán)保等諸多領(lǐng)域。MEMS傳感器作為信息獲取和交互的關(guān)鍵器件，目前已在消費(fèi)電子、汽車、工業(yè)、高可靠等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。國(guó)內(nèi)MEMS技術(shù)發(fā)展較晚，國(guó)內(nèi)各高校、研究所雖然做了大量的研究工作，但高性能MEMS陀螺儀少有量產(chǎn)產(chǎn)品。由于MEMS陀螺儀性價(jià)比高、體積小、抗沖擊能力強(qiáng)、易于批量生產(chǎn)列裝等特點(diǎn)，更加適合5G通信、工業(yè)4．0、航空航天、自動(dòng)駕駛等新領(lǐng)域的應(yīng)用，廣闊的市場(chǎng)空間為高端MEMS傳感器企業(yè)創(chuàng)造了良好的發(fā)展機(jī)遇。（二）MEMS傳感器行業(yè)挑戰(zhàn)1、MEMS傳感器行業(yè)國(guó)際巨頭在全球市場(chǎng)具有先發(fā)優(yōu)勢(shì)目前，Honeywell、ADI等國(guó)際巨頭具有先發(fā)優(yōu)勢(shì)。雖然國(guó)內(nèi)MEMS行業(yè)近年來(lái)快速發(fā)展，無(wú)論在產(chǎn)業(yè)技術(shù)進(jìn)步上，還是在產(chǎn)業(yè)規(guī)模擴(kuò)張上都得到了快速提升，產(chǎn)業(yè)政策環(huán)境持續(xù)改善，但由于MEMS傳感器產(chǎn)業(yè)在國(guó)內(nèi)起步較晚，發(fā)展時(shí)間較短，尚未形成產(chǎn)業(yè)聚集效應(yīng)，加之行業(yè)基礎(chǔ)較為薄弱，在人才儲(chǔ)備、技術(shù)積累、產(chǎn)業(yè)規(guī)模、工藝配套等方面有所滯后，與國(guó)外的領(lǐng)先企業(yè)相比仍存在較大差距。在MEMS行業(yè)面臨全球范圍內(nèi)充分競(jìng)爭(zhēng)的背景下，國(guó)內(nèi)MEMS企業(yè)資本實(shí)力相對(duì)較弱，研發(fā)實(shí)力與創(chuàng)新能力亟需進(jìn)一步提升。2、MEMS傳感器行業(yè)人才競(jìng)爭(zhēng)激烈MEMS傳感器行業(yè)是典型的技術(shù)密集型行業(yè)，MEMS傳感器設(shè)計(jì)對(duì)于人才的依賴遠(yuǎn)高于其他行業(yè)。經(jīng)過多年的發(fā)展，國(guó)內(nèi)MEMS傳感器設(shè)計(jì)行業(yè)已積累一批人才，但與國(guó)際領(lǐng)先的企業(yè)相比，國(guó)內(nèi)MEMS傳感器設(shè)計(jì)行業(yè)中高端專業(yè)人才尤其是具有多年產(chǎn)業(yè)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)積累的專業(yè)人才較為緊缺，需繼續(xù)加強(qiáng)MEMS傳感器行業(yè)專業(yè)人才的培養(yǎng)，以滿足行業(yè)快速發(fā)展對(duì)人才的需求。MEMS產(chǎn)品類型與市場(chǎng)結(jié)構(gòu)（一）MEMS傳感器和MEMS執(zhí)行器的比較MEMS傳感器是用來(lái)檢測(cè)物理、化學(xué)或生物現(xiàn)象的器件；而MEMS執(zhí)行器是用來(lái)產(chǎn)生機(jī)械運(yùn)動(dòng)、力和轉(zhuǎn)矩的器件，兩者用途存在較大差異，因而技術(shù)路線和難點(diǎn)不同。由于客戶應(yīng)用MEMS產(chǎn)品的環(huán)境具有多樣性，需要檢測(cè)的外界信號(hào)種類較多，從而導(dǎo)致MEMS傳感器種類眾多，需求差異大，不同類型的MEMS傳感器的工藝差異大，需開發(fā)合適的工藝方案；另外MEMS傳感器往往需要匹配復(fù)雜的ASIC芯片，所以MEMS傳感器的開發(fā)往往需要從系統(tǒng)的角度考慮。而MEMS執(zhí)行器通常只是完成單一的動(dòng)作，結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，但對(duì)于材料制備，以及加工工藝的一致性要求較高，如MEMS射頻濾波器等；另外，MEMS執(zhí)行器無(wú)需或只需要簡(jiǎn)單的驅(qū)動(dòng)電路即可，系統(tǒng)相對(duì)簡(jiǎn)單。（二）不同類型MEMS傳感器的比較由于MEMS傳感器測(cè)量的外部信號(hào)不同，不同類型的MEMS傳感器技術(shù)差異較大。MEMS慣性傳感器主要檢測(cè)物體的運(yùn)動(dòng)，需要將傳感器安裝在載體上用于檢測(cè)載體的運(yùn)動(dòng)，因此MEMS多為密閉式封裝。而壓力/光學(xué)/聲學(xué)傳感器需要通過直接接觸被測(cè)量，所以多為開放式封裝，同時(shí)需要結(jié)合使用環(huán)境設(shè)計(jì)有利于檢測(cè)信號(hào)的傳感器敏感單元表面結(jié)構(gòu)。MEMS慣性傳感器相對(duì)于壓力傳感器、聲學(xué)傳感器等其他類型的傳感器應(yīng)用領(lǐng)域較廣，在高可靠領(lǐng)域及其他工業(yè)、消費(fèi)領(lǐng)域均具備豐富的應(yīng)用場(chǎng)景，不同應(yīng)用場(chǎng)景對(duì)于性能、成本、功耗、體積的要求差異較大。相對(duì)于在工業(yè)及消費(fèi)領(lǐng)域應(yīng)用較廣的聲學(xué)傳感器、環(huán)境傳感器等，高性能MEMS慣性傳感器多應(yīng)用于高可靠領(lǐng)域，復(fù)雜環(huán)境下對(duì)于產(chǎn)品性能要求高，因此對(duì)產(chǎn)品可靠性提出了更嚴(yán)格的需求，存在較高的技術(shù)門檻。MEMS壓力傳感器主要是壓阻式和電容式，使用廣泛，成本低；部分高端壓力傳感器采用諧振式原理，精度高，售價(jià)高，多用于儀表校驗(yàn)等對(duì)精度要求高的領(lǐng)域。MEMS聲學(xué)傳感器和光學(xué)傳感器主要應(yīng)用于消費(fèi)類電子，例如智能手機(jī)中的MEMS麥克風(fēng)和接近傳感器，產(chǎn)品具有體積小、成本低、功耗低的特點(diǎn)，對(duì)產(chǎn)品絕對(duì)性能要求相對(duì)不高，行業(yè)內(nèi)廠商競(jìng)爭(zhēng)相對(duì)激烈。（三）MEMS傳感器的工作原理MEMS傳感器是采用微電子和微機(jī)械技術(shù)工藝制造出來(lái)的微型傳感器，種類繁多，是使用最廣泛的MEMS產(chǎn)品。MEMS傳感器通過微傳感元件和傳輸單元，可將輸入的信號(hào)轉(zhuǎn)換，并導(dǎo)出另一種可監(jiān)測(cè)信號(hào)。與傳統(tǒng)工藝制造的傳感器相比，它具有體積小、重量輕、成本低、功耗低、可靠性高、適于批量化生產(chǎn)、易于集成和實(shí)現(xiàn)智能化等特點(diǎn)。MEMS慣性傳感器屬于MEMS傳感器的重要分支，主要包括陀螺儀、加速度計(jì)等，并可通過組合形成慣性組合傳感器IMU。深化國(guó)際交流合作落實(shí)一帶一路倡議，拓展電子元器件產(chǎn)業(yè)國(guó)際交流合作渠道，加強(qiáng)與相關(guān)國(guó)際組織、標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)構(gòu)等交流溝通，推動(dòng)與國(guó)際先進(jìn)技術(shù)及產(chǎn)業(yè)鏈對(duì)接。推動(dòng)電子元器件產(chǎn)業(yè)國(guó)內(nèi)國(guó)際相互促進(jìn)，鼓勵(lì)全球領(lǐng)先企業(yè)來(lái)華設(shè)立生產(chǎn)基地和研發(fā)機(jī)構(gòu)，支持骨干企業(yè)開拓海外市場(chǎng)，與境外機(jī)構(gòu)開展多種形式的技術(shù)、人才、資本等合作，構(gòu)建開放發(fā)展、合作共贏的產(chǎn)業(yè)格局。提升產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新能力攻克關(guān)鍵核心技術(shù)。實(shí)施重點(diǎn)產(chǎn)品高端提升行動(dòng)，面向電路類元器件等重點(diǎn)產(chǎn)品，突破制約行業(yè)發(fā)展的專利、技術(shù)壁壘，補(bǔ)足電子元器件發(fā)展短板，保障產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈安全穩(wěn)定。MEMS傳感器行業(yè)發(fā)展情況和未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)（一）MEMS行業(yè)發(fā)展需要更精準(zhǔn)可靠的傳感器各類智能設(shè)備作為信息獲取和交互的關(guān)鍵器件，對(duì)傳感器收集數(shù)據(jù)的豐富程度和精準(zhǔn)程度要求越來(lái)越高。對(duì)于可以主動(dòng)感知、自主決策的無(wú)人系統(tǒng)，準(zhǔn)確的環(huán)境感知能力和高精度定姿定位能力至關(guān)重要。MEMS傳感器精度提升有助于將應(yīng)用場(chǎng)景擴(kuò)展至高性能領(lǐng)域。同時(shí)，MEMS慣性傳感器的應(yīng)用范圍越來(lái)越廣泛，行業(yè)內(nèi)企業(yè)需要采用新技術(shù)、新工藝使MEMS慣性傳感器在復(fù)雜的環(huán)境中保持精準(zhǔn)可靠。（二）MEMS傳感器微型化、集成化的發(fā)展趨勢(shì)隨著MEMS加工工藝的進(jìn)步，以及CMOS工藝和MEMS工藝的集成，MEMS傳感器可以在更小面積的芯片上集成更強(qiáng)大的運(yùn)算與存儲(chǔ)能力，更好地滿足系統(tǒng)應(yīng)用對(duì)低成本、小體積、高性能的全面要求。同時(shí)，先進(jìn)的封裝技術(shù)，如多芯片模塊可以將多個(gè)芯片組合封裝，特別是3D堆疊封裝技術(shù)，代表著MEMS產(chǎn)品不斷向微型化和高集成化的發(fā)展趨勢(shì)邁進(jìn)，預(yù)示著其可在有限的體積內(nèi)集成更多的組件，實(shí)現(xiàn)更復(fù)雜更強(qiáng)大的功能。（三）MEMS傳感器行業(yè)多傳感器融合與協(xié)同多傳感器融合技術(shù)有助于增加可獲得的數(shù)據(jù)數(shù)量，顯著提高系統(tǒng)的冗余度和容錯(cuò)性，從而保證決策的快速性和正確性。隨著設(shè)備智能化程度的提升，單個(gè)設(shè)備中搭載的傳感器數(shù)量不斷增加，多傳感器的融合和協(xié)同提升了信號(hào)識(shí)別與收集效果。自動(dòng)駕駛的安全性需要多傳感器的冗余支持，也需要通過多傳感器融合提升傳感器組合的性能和容錯(cuò)率。在智能化加速和萬(wàn)物互聯(lián)的時(shí)代，多傳感器融合技術(shù)未來(lái)將進(jìn)一步廣泛應(yīng)用于復(fù)雜工業(yè)過程控制、機(jī)器人、智慧交通、海洋監(jiān)視和管理、智慧農(nóng)業(yè)、遙感、醫(yī)療診斷等諸多領(lǐng)域，成為傳感器產(chǎn)業(yè)未來(lái)主要發(fā)展趨勢(shì)之一。（四）應(yīng)用場(chǎng)景多元化，MEMS傳感器行業(yè)規(guī)模不斷擴(kuò)大MEMS傳感器是智能設(shè)備重要的基礎(chǔ)硬件之一，已被廣泛應(yīng)用到消費(fèi)電子、汽車、工業(yè)、高可靠等各個(gè)領(lǐng)域，新的應(yīng)用場(chǎng)景亦層出不窮。隨著傳感、5G通信連接、計(jì)算技術(shù)的快速進(jìn)步和聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的不斷增長(zhǎng)，對(duì)于智能傳感器數(shù)量和智能化程度的要求將進(jìn)一步提升。未來(lái)，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、車聯(lián)網(wǎng)、智能城市、智能家居等新產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域都將成為MEMS傳感器行業(yè)廣闊的應(yīng)用空間，尤其是自動(dòng)駕駛汽車需要多種高精度、高可靠性的傳感器，將創(chuàng)造巨大的行業(yè)空間，引領(lǐng)MEMS傳感器的下一次應(yīng)用浪潮。夯實(shí)配套產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)（一）突破關(guān)鍵材料技術(shù)支持電子元器件上游電子陶瓷材料、磁性材料、電池材料等電子功能材料，電子漿料等工藝與輔助材料，高端印制電路板材料等封裝與裝聯(lián)材料的研發(fā)和生產(chǎn)。提升配套能力，推動(dòng)關(guān)鍵環(huán)節(jié)電子專用材料研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化。（二）提升設(shè)備儀器配套能力支持技術(shù)難度大、應(yīng)用價(jià)值高、通用性強(qiáng)、對(duì)電子元器件行業(yè)帶動(dòng)大的配套電子專用設(shè)備與儀器，如刻蝕顯影設(shè)備等工藝設(shè)備、顯微CT等檢測(cè)分析儀器的研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化，提升設(shè)備儀器質(zhì)量和可靠性水平。（三）健全產(chǎn)業(yè)配套體系鼓勵(lì)和引導(dǎo)化工、有色金屬、輕工機(jī)械、設(shè)備儀器等企業(yè)進(jìn)入電子元器件領(lǐng)域，開展關(guān)鍵材料、設(shè)備的研發(fā)和生產(chǎn)，推進(jìn)產(chǎn)學(xué)研用協(xié)同創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)全產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同發(fā)展，增強(qiáng)試驗(yàn)驗(yàn)證能力，提升關(guān)鍵環(huán)節(jié)配套水平。促進(jìn)行業(yè)質(zhì)量提升（一）加強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)化工作加強(qiáng)關(guān)鍵核心技術(shù)和基礎(chǔ)共性技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)研制，持續(xù)提升標(biāo)準(zhǔn)的供給質(zhì)量和水平。引導(dǎo)社會(huì)團(tuán)體