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（2）MEMS传感器的构成及发展趋势14
三、MEMS传感器细分市场容量及变化趋势15
1、MEMS麦克风15
（1）全球市场容量及变化趋势15
（2）中国市场容量及变化趋势17
2、MEMS压力传感器18
3、MEMS惯性传感器19
四、中国MEMS传感器行业公司商业模式20
1、外购芯片封装模式21
2、IDM模式22
3、垂直分工制造模式22
五、中国MEMS传感器行业发展现状23
1、行业处于起步阶段，产业链已初步形成23
2、面临庞大且快速增长的下游市场24
3、多层次的本土市场利于初创企业的发展25
4、单点突破细分市场26
六、中国MEMS传感器行业竞争格局26
1、麦克风传感器的竞争格局26
2、压力传感器的竞争格局28
3、惯性传感器的竞争格局29
七、行业风险特征30
1、宏观经济波动风险30
2、市场竞争加剧风险30
3、外协供应链风险30
4、人力资源风险31
八、MEMS传感器行业进入门槛31
1、技术门槛31
2、产业链壁垒32
3、人才壁垒32
4、规模壁垒32
一、行业主管部门、监管体制、主要法律法规和政策
1、行业主管部门、监管体制
行业主管部门主要为工信部。
工信部主要负责研究拟定信息化发展战略、方针政策和总体规划；
拟定本行业的法律、法规，发布行政规章；
组织制订行业的产业政策、产业规划，组织制订行业的技术政策、体制和标准等，并对行业的发展方向进行宏观调控。
中国半导体行业协会是本公司所属行业的行业自律组织，主要负责产业及市场研究，对会员企业提供行业引导、咨询服务、行业自律管理以及代表会员企业向政府部门提出产业发展建议和意见等。
2、主要法律法规和政策
近年来，国家层面大力推进MEMS传感器等先进传感器的产业化，包括：
2015年5月，国务院公布《中国制造2025》，在十大重点领域中明确提出要突破机器人本体、减速器、伺服电机、控制器、传感器与驱动器等关键零部件及系统集成设计制造等技术瓶颈。
2015年7月，国务院发布《国务院关于积极推进“互联网+”行动的指导意见》，在11项重点行动中，有6项跟MEMS传感器相关，包括：
1、“互联网+”协同制造，着力在工控系统、智能感知元器件、工业云平台、操作系统和工业软件等核心环节取得突破；
2、“互联网+”现代农业，普及基于环境感知、实时监测、自动控制的网络化农业环境监测系统；
3、“互联网+”智慧能源，建立能源生产运行的监测，管理和调度信息公共服务网络；
4、“互联网+”高效物流建设深度感知智能仓储系统；
5、“互联网+”便捷交通，加强对公路、铁路、民航、港口等交通运输网络关键设施运行状态与通行信息的采集；
6、“互联网+”绿色生态，主要体现在监测方面。
2013年2月，工业和信息化部、科技部、财政部、国家标准化管理委员会组织制定了《加快推进传感器及智能化仪器仪表产业发展行动计划》，制定了具体的产业发展目标，并给出了2013-2025年的发展路线图。
2013年2月，国务院发布《国务院关于推进物联网有序健康发展的指导意见》，其中着重提出“加强低成本、低功耗、高精度、高可靠、智能化传感器的研发与产业化，着力突破物联网核心芯片、软件、仪器仪表等基础共性技术，加快传感器网络、智能终端、大数据处理、智能分析、服务集成等关键技术研发创新”。
2011年2月，工业和信息化部印发《物联网“十二五”发展规划》，提出“提升感知技术水平。
重点支持超高频和微波射频身份标签、智能传感器、嵌入式软件的研发，支持位置感知技术、基于MEMS的传感器等关键设备的研制，推动二维码解码芯片研究”。
二、MEMS传感器行业概述
1、全球市场容量及构成情况
（1）MEMS传感器的定义
MEMS传感器指可批量制作的，将微型传感器以及信号处理和控制电路、直至接口、通信和电源等集成于一体的微型器件或系统，即利用传统的半导体等材料，用微纳加工技术在芯片上制造微型机械，并将其与对应的ASIC芯片集成为一个整体。
MEMS技术目前被称为最炙手可热的半导体技术之一。
与传统的传感器相比，基于半导体技术和微纳加工技术的MEMS传感器具有体积微小、低功耗、一致性高等特点，可大批量、低成本制造，大大拓宽了传感器的应用领域，为智能设备的发展奠定了重要的技术基础，已成为主流的传感器技术。
MEMS传感器技术虽然在全球只有20余年的商业化历史，但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，已广泛应用于航天航空、医疗电子、网络与通信、消费电子、汽车电子、工业自动化等领域。
同时，MEMS传感器技术的发展在很大程度上促进了物联网的成长，实现智能硬件与现实世界更有意义的互连。
（2）MEMS传感器的应用范围
MEMS传感器的应用范围都非常广阔，包括汽车、消费类电子产品、医疗服务以及其他需要微型智能传感器的领域。
MEMS传感器在各主要领域中的应用情况列举如下：
①汽车领域的应用
MEMS传感器在汽车领域的应用最先启动，目前仍旧是仅次于消费电子的第二大市场。
在汽车领域，使用最多的MEMS传感器是压力传感器、惯性传感器与流量传感器。
随着汽车智能化的发展趋势和汽车安全要求标准的提高，MEMS传感器在汽车上的应用也越来越广泛。
比如：
在自动变速箱中，加入MEMS传感器可以动态测量汽车上下坡时倾斜角度，实时调节传动比，防止因为人为判断或者操作的失误；
主动控制系统，在转弯时通过MEMS传感器测量角速度，可以知道方向盘打的够不够，主动在内侧或者外侧轮胎加上适当的刹车以防止汽车脱离车道；
在车内空气净化系统里，加入MEMS传感器，可以实时检测车内空气，控制系统智能调节空气净化器，保持车内空气清新。
②消费类电子产品领域的应用
随着消费电子产品创新不断涌现，特别是受益于智能手机和平板电脑的快速发展，消费电子已经取代汽车领域成为MEMS传感器最大的应用市场。
在消费电子领域，使用最多的MEMS传感器是惯性传感器和麦克风。
消费类电子产品的竞争非常激烈，MEMS传感器越来越多地被应用在消费类电子产品上以提高用户体验。
硬盘驱动器坠落保护功能：
在手提电脑、手机、便携式媒体播放器等内的MEMS传感器产品在因为意外事故摔落时加速度比平时大，产品内部的MEMS传感器可检测出加速度，产品可命令读写头缩回安全位来防止设备掉落时损坏读写头；
健身和健康监测：
MEMS传感器的应用能够精确的测定步行和跑步中的系统上的加速度，通过数据处理，可以显示用户走过的步数和速度，以及消耗热量；
游戏机的运动跟踪和手势识别：
MEMS传感器可以捕捉玩家任何细微的动作，将其转换成游戏动作，使玩家具有真实的游戏体验。
③物联网领域的应用
随着智能手机渗透率超过六成，行业逐步走向成熟，增速开始放缓，物联网有望接力智能手机，成为电子行业的下一个风口。
美、欧、日、韩等国均将物联网上升为国家战略，谷歌、三星、高通等国际巨头也都纷纷布局智能设备、智慧城市等物联网细分市场。
在各国政策扶持，企业加大投入的背景下，物联网行业将迎来飞速发展。
据YoleDevelopment的预测，至2024年物联网的市场规模将达到4,000亿美元3。
从网络结构上划分，物联网可分为感知层、网络层和应用层。
感知层位于物联网三层结构中的最底层，是物联网的先行技术，也是其数据和物理实体基础。
感知层中分布的各类传感器，是获取信息的关键，被称为物联网的硬件细胞。
随着物联网时代的到来，传感器被广泛应用到包括消费电子、汽车工业、生物医疗等在内的众多领域，需求量与日俱增。
④可穿戴设备领域的应用
可穿戴设备即直接穿在身上，或是整合到用户的衣服或配件的一种便携式设备。
可穿戴设备不仅仅是一种硬件设备，更是通过软件支持以及数据交互、云端交互来实现强大的功能，可穿戴设备将会对我们的生活、感知带来很大的转变。
而可穿戴设备主要往三个方向发展：
信息交换型，以智能手表和谷歌眼镜为代表；
健康监测类，主要面向老人和儿童等人群；
体感控制类，如眼动控制和脑电波控制。
可穿戴就是一种使得人和计算机交互更加便捷的形式。
而便捷的交互必须通过更多的传感器来识别相应的信息。
目前可穿戴设备里最主要应用的是压力传感器、惯性传感器等。
⑤工业互联网领域的应用
工业互联网是全球工业系统与高级计算、分析、感应技术以及互联网连接融合的结果。
它通过智能机器间的连接并最终将人机连接，结合软件和大数据分析，重构全球工业、激发生产力，让世界更美好、更快速、更安全、更清洁且更经济。
工业互联网必须以物联网和工业数据分析为基础，不同于传统互联网公司比如谷歌、亚马逊等可以通过PC、移动端后台收集数据，工业数据需要来自安装在机器上的传感器，传感器收集机器运行时的数据，实时传送到云端进行存储、分析和决策。
工业级传感器相对于普通传感器来说，需要更强大的稳定性和更高的灵敏度，因为很多工业级传感器需要在更恶劣环境下运行，比如生产车间相比普通环境，工业噪声会大很多，比如电力、铁路沿线的监测，需要在恶劣的自然条件下进行监测。
而工业互联网对于工业数据的要求是实时采集、存储和分析，因此MEMS传感器体积小、重量轻、成本低、功耗低、可靠性高、适于批量生产、易于集成和实现智能化的特点，正好契合了工业互联网对于传感器的要求。
（3）传感器的种类
传感器的种类亦非常众多，根据感知和传输的信号不同可以分为加速度传感器、压力传感器、光学传感器、声学传感器、气体传感器等，且随着MEMS传感器设计和工艺技术的进一步突破，未来传感器种类将进一步扩大。
以目前应用范围较为广泛的汽车、智能手机和医疗保健相关可穿戴设备为例，其应用到的传感器种类至少包括：
（4）MEMS传感器的市场规模
随着传感器技术的不断成熟、价格降低和新技术持续出现，传感器应用范围和出货数量将快速增长，市场容量亦会随之扩大。
在美国纽约证券交易所上市的全球知名商业调研公司IHS4认为，目前人们每天使用到100颗传感器，而未来随着智能设备和物联网的普及，至2024年人们每天接触到的传感器数量将激增至300颗。
2014年至2022年，全球传感器市场总量将增长25倍，这其中硅基MEMS传感器将成为主流。
根据法国知名半导体专业调研公司YoleDevelopment的预测，至2020年全球MEMS产品市场规模将从2014年的约115亿美元增长至约220亿美元。
2014年-2020年MEMS产品市场预测（单位：
10亿美元）5
（5）MEMS传感器的构成及发展趋势
汽车、智能手机、平板电脑和医疗保健是目前MEMS传感器应用最为集中的领域，而在上述领域中渗透率较高的压力传感器、麦克风、加速度计、陀螺仪、惯性组合传感器和射频MEMS器件也成为全球MEMS传感器市场的主要构成部分。
（6）MEMS传感器市场的地区分布情况
在全球的MEMS传感器市场中，亚太地区受到智能手机、平板电脑、可穿戴产品等市场需求持续增长、且全球电子整机产业不断向中国转移等因素影响，2014年MEMS市场占比达到457%，远超美国、欧洲等区域。
2013年和2014年全球MEMS市场分布
2、中国市场容量及构成情况
（1）MEMS传感器的市场规模
在整个亚太地区中，来自中国的MEMS传感器需求尤为突出，消费升级和产业升级均带动了MEMS传感器市场的迅速扩容。
近年来，中国的MEMS传感器市场增长速度一直高于全球市场的平均增速，主要原因为中国MEMS传感器市场发展相对较晚，基数较小。
迅速增长的市场需求，为中国境内的MEMS设计制造企业提供了良好的发展时机。
根据赛迪顾问的数据，中国的MEMS传感器市场需求在2014年已经达到约265亿元的规模，相比2010年增长了接近80%。
未来随着智能手机、智能硬件、工业制造升级、物联网的发展，MEMS传感器的市场需求预计在2017年将达到4475亿元。
2010年至2017年中国MEMS传感器市场规模
（2）MEMS传感器的构成及发展趋势
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，而智能手机又是3C产品中MEMS传感器应用最为集中的领域，因此中国MEMS传感器的市场构成以汽车电子和智能手机相关传感器为主，在上述2大领域中运用较为广泛的压力传感器、加速度传感器、微机械陀螺和麦克风等产品成为中国MEMS传感器市场的重要组成部分。
未来2年，伴随着新产品和新应用在汽车电子、以智能手机和平板电脑为代表的3C产品和医疗电子中进一步渗透，在上述加速度传感器等4类重要传感器之外，主要应用于医疗电子的生物微流控系统和应用于智能手机的微镜阵列的市场份额也将进一步增加。
三、MEMS传感器细分市场容量及变化趋势
敏芯微电子目前研发、生产的产品涉及MEMS麦克风、MEMS压力传感器和MEMS惯性传感器，以下将主要介绍上述三个细分市场的情况：
1、MEMS麦克风
（1）全球市场容量及变化趋势
自从MEMS麦克风首次亮相以来，该市场一直在增长。
全球庞大的智能手机出货量，加速了MEMS麦克风市场飙升，因为几乎每部智能手机中都至少使用一个MEMS麦克风。
一些高端智能手机甚至使用三个麦克风：
一个用于语音采集，一个或两个用于噪音消除，一个用于改善语音识别。
物联网和可穿戴设备应用是MEMS麦克风的新兴市场：
新的机遇将为这个快速增长的市场创造新的动力。
未来几年，智能手表、智能眼镜、智能家居和建筑、车辆语音控制将有良好的应用前景。
由于现有市场和新的机遇，YoleDeveloppement认为MEMS麦克风将是增长速度最快的MEMS器件之一。
MEMS麦克风市场将从2013年的785亿美元增长到2019年的165亿美元，复合年增长率为13%。
出货量将从2013年的24亿颗增长到2019年的66亿颗。
因此，不管是对于现有的企业，还是初创型公司都充满机会。
2013-2019年MEMS麦克风市场规模（单位：
亿美元）
医疗和汽车领域的MEMS麦克风市场规模目前还很小，但未来将持续增长。
物联网必将开启汽车市场的新机遇。
MEMS麦克风可实现语音检测和识别，使得人机交互更加方便、设备控制更加有效。
未来一段时间内，MEMS麦克风的应用领域相比之前较多的集中在智能手机和平板电脑等消费类电子，会有较大的延伸。
MEMS麦克风的应用领域
（2）中国市场容量及变化趋势
MEMS麦克风是智能手机中渗透率较高的产品，中国3C产品中智能手机的快速发展以及更多地使用MEMS传感器将持续带动MEMS麦克风产品市场的稳定增长。
根据IHS公司10的调查结果，中国手机OEM即将取代苹果和三星成为智能手机传感器采购量的主要驱动力。
在2014年，苹果采购了近50%的智能手机用传感器，三星的采购量约在20%以上，但IHS预计在2019年以前，以小米和华为为主导的中国手机OEM将从2014年的20%极速上升一倍达到40%，成为MEMS麦克风市场的主要销售市场。
这对中国本土的MEMS麦克风相关设计、晶圆制造和封装企业而言是一大利好。
赛迪顾问11预计，中国的MEMS麦克风市场规模将从2014年的1859亿元增长至2017年的3356亿元。
2、MEMS压力传感器
MEMS压力传感器已成为MEMS传感器市场规模最大的细分市场之一，在汽车、工业、消费电子、医疗和和航天航空领域均有广泛的应用，预计将由2012年的19亿美元增长至2018年的约30亿美元。
2012-2018年MEMS压力传感器市场规模（单位：
压力传感器在具体的应用中主要用于控制和监测。
其最大市场仍然是汽车，主要用于轮胎压力监测系统。
但在以手机、可穿戴设备为主的消费电子领域，增长将最为猛烈，从2012年至2018年年均增长率预计将高达22%，远超其余汽车、医疗等应用领域4-7%的年均增长率。
手机和可穿戴设备中应用的压力传感器主要为高度计，用于测量高度并配合导航定位系统。
高度计作为运动导航中高度（气压）测量的感测单元，已受到消费电子系统商的青睐，未来将成为非常重要的应用，产生爆发性的市场需求。
根据YoleDevelopment市场调查指出，未来MEMS压力传感器的销售将会力压目前无所不在的加速度计，以及越来越普遍的陀螺仪。
压力传感器在消费电子市场应用的兴起只是其应用市场的一部分，未来压力传感器里的高度计另外一个主要应用市场将会是爆发的无人机市场。
美国《AviationWeek&
SpaceTechnology》刊登的分析报告称，2014-2023年将是无人机市场的指数发展期，至2023年全球无人机市场的规模将达到673亿美元。
高度计会广泛应用于无人机的制造。
随着无人机制造市场的爆发，压力传感器中高度计的用量应将出现更大增长。
3、MEMS惯性传感器
惯性传感器包括加速度计（或加速度传感器）和角速度传感器（陀螺）以及它们的单、双、三轴组合IMU（惯性测量单元），AHRS（包括磁传感器的姿态参考系统）。
MEMS惯性传感器可应用于消费类电子产品、无人机、汽车、工业、医疗、航空和武器装备，用于检测所应用设备的姿态变化导致的加速度、倾斜、冲击、振动、旋转和多自由度（DoF）变化等信息，是解决导航、定向和运动载体控制的重要部件。
消费类电子应用市场可进一步细分为智能手机、平板电脑、游戏娱乐和可穿戴设备，汽车类应用市场可进一步细分为安全气囊装置和汽车辅助驾驶，工业应用板块可进一步细分为火警和烟雾探测器、电源控制和服务机器人。
随着惯性传感器的应用方式和应用范围的丰富，全球惯性传感器市场将持续增长。
根据Markets&
Markets在2015年8月作出的预测，全球惯性传感器市场将从2014年的31亿美元快速增长至2020年的645亿美元，年复合增长率为1293%。
其中，亚太地区由于手机、可穿戴设备等消费电子市场的持续增长，其市场容量的增速将超过全球平均增幅，年复合增长率为1514%。
四、中国MEMS传感器行业公司商业模式
中国目前MEMS传感器成品企业的商业模式主要包括三类：
外购芯片封装模式、IDM（垂直整合制造）模式和Fabless（芯片设计公司）、Fab-Lite（轻晶圆厂）等垂直分工制造模式。
上述3种模式系根据企业是否具备芯片设计能力以及涵盖产业环节的情况划分。
目前，与同属于半导体行业的集成电路行业类似，MEMS传感器产业的产业链如下：
1、外购芯片封装模式
外购芯片封装模式是传统声学器件制造企业通常采用的模式。
目前中国MEMS麦克风成品出货量最大的三家公司——瑞声科技、歌尔声学和共达电声均采用的这种模式。
MEMS麦克风是整个MEMS传感器市场中最先被大规模应用的细分产品之一，其封装和测试工艺也较早被中国传统声学器件公司掌握。
上述三家公司均从全球知名的独立MEMS传感器芯片厂商英飞凌公司采购麦克风MEMS芯片和ASIC芯片后自行完成封装和测试流程，再将成品销售给终端电子产品设计和制造厂商。
根据电子信息产业著名的“微笑曲线”定律，最前端的产品设计、开发与最末端的品牌、营销具有最高的利润率，中间的制造、封装测试环节利润率较低。
外购芯片封装模式的企业由于核心芯片系外购取得，盈利空间较为有限，故瑞声科技等传统声学企业多年来一直也在积极寻求解决自产MEMS芯片和ASIC芯片的途径。
2、IDM模式
IDM厂商的经营范围涵盖了芯片设计、晶圆制造、封装测试等各环节，系重资产型企业。
IDM模式是目前全球前10大MEMS传感器公司大部分采用的模式，这和集成电路产业发展初期企业的商业发展模式非常相似。
上述现状主要还是与MEMS传感器行业发展周期相关。
在MEMS传感器行业发展的初期，半导体晶圆代工厂、专业封装厂和专业测试厂尚未具备提供MEMS产品生产工艺解决方案的能力，因此当时创立的公司只能通过自建晶圆厂、封装测试生产线的方式解决产能问题。
IDM模式的优势为资源的内部整合，从IC设计到完成IC制造所需的时间较短，不存在工艺流程对接问题，享受全产业链的毛利，但劣势也较为明显，即投资规模太大，资产折旧摊销支出较高，同时资产投入较大也导致对市场反应相应迟钝。
鉴于上述问题，发展历史更长的集成电路行业现在已普遍采用Fabless的垂直分工模式，即生产高度专业化分工，设计企业专注于集成电路设计，晶圆代工厂、专业封装厂和专业测试厂负责生产制造的各个环节。
未来同属于半导体行业的MEMS行业也将向这一方向发展，例如目前欧姆龙已在自有的MEMS晶圆生产线之外委托中芯国际代工。
3、垂直分工制造模式
垂直分工制造模式是目前集成电路行业的主流经营模式，这是由于集成电路行业生产效率极高，专业晶圆厂、封装厂和测试厂具备承接大规模外部芯片制造、封装和测试订单的能力。
众多在21世纪创立的MEMS传感器芯片设计公司，例如敏芯微电子，在发展初期即吸取了集成电路产业的经验，采用了Fab-Lite或Fabless的生产模式，积极培育晶圆代工厂等专业外协供应商，向其导入MEMS芯片、ASIC芯片的制造工艺和封装工艺，而自身则专注于芯片设计业务，在大大降低企业资产投入的同时，也提高了企业应对市场变化的反应能力。
此外，采用垂直分工制造模式、技术优势突出的MEMS传感器芯片设计企业在未来发展中更有潜力：
在竞争激烈的消费电子领域，上述公司提高产品性价比的空间更大；
在个性化要求更高的工业类传感器，公司可以快速针对客户需求提供更有价值的产品。
五、中国MEMS传感器行业发展现状
中国的MEMS传感器行业，真正产业化的发展历史还不到10年，虽然在整体技术水平上仍落后于博世、英飞凌等代表国际先进水平的大公司，但目前行业产业链已初步形成，结合庞大且快速增长的下游市场，本土MEMS传感器企业获得良好的发展契机，此外多层次的本土市场很有利于芯片设计公司的成长，未来5年内中国的MEMS传感器企业将在细分市场率先实现逐点突破。
1、行业处于起步阶段，产业链已初步形成
根据工信部电子一所发布的《中国传感器产业发展白皮书
（2014）》，中国中高端传感器的进口比例达80%，传感器芯片的进口比例更高达90%，显示出中国中高端传感器技术和产业化的落后。
MEMS传感器作为未来传感器技术发展的重要方向之一，在中国经过不到十年的产业化发展，历经政府、产业资本、行业内公司的共同推动，已初步形成了芯片设计公司、晶圆代工厂和专业封装厂为主的产业链。
以敏芯微电子为例，公司花费6年的时间完成了芯片制造工艺和封装工艺在本土晶圆代工厂、专业封装厂的技术导入工作，国内目前为数不多的具备MEMS芯片制造能力的晶圆代工厂中就有中芯国际、华润上华等两家是由敏芯微电子与其合作共同导入的芯片制造工艺，而华天科技的MEMS封装工艺亦是由敏芯微电子与其合作导入，全产业链本土化的Fab-Lite（轻晶圆厂）模式，是敏芯微电子商业化量产的重要前提，亦为今后与国际大厂之间竞争提供了成本压缩的空间。
但与集成电路行业高度标准化的CMOS（ComplementaryMetalOxideSemiconductor，互补金属氧化物半导体”制造
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