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傳感器全球產業鏈詳解:巨頭林立 誰將突圍?;

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放大字體  縮小字體 發布日期:2016-09-07   瀏覽次數:449
核心提示:傳感器在萬物互聯時代高速成長的大趨勢下,其發展會受到來自智能硬件、智能汽車、智能工廠等領域的強大助力,并將向環境監測、醫
         傳感器在萬物互聯時代高速成長的大趨勢下,其發展會受到來自智能硬件、智能汽車、智能工廠等領域的強大助力,并將向環境監測、醫療保健等領域不斷擴展。

  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、通信和電源等于一體的微型器件或系統。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。

  智能硬件的心臟 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。傳感器處于整個物聯網的最底層,是數據采集的入口,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 年傳感器復合年增長率為 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采集的入口,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。

  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%芯片依賴國外。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知識產權的傳感器設計軟件,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,并出現區域的傳感器企業集群,企業主要集中在長三角地區,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:以沈陽、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。
  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%的復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,并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%的復合年增長率快速增長。

  MEMS產業鏈全解析

  MEMS 整個產業鏈復雜,涉及的廠商眾多;中國的設計、制造、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%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、游戲機、機器人等領域有廣闊的發展空間,在醫療、家電、農業、建筑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,智能硬件和智能汽車將推動 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。

 

 

 
 
 
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