中國MEMS市場規模
MEMS傳感器是采用微電子和微機械加工技術制造出來的新型傳感器。它具有體積小、質量輕、成本低、功耗低、可靠性高、技術附加值高,適于批量化生產、易于集成和實現智能化等特點。
隨著汽車、智能裝備、家電類產品領域的迅速增長,MEMS傳感器用量將大大增加。物聯網、云計算、大數據、智慧城市更為MEMS傳感器創造了良好的市場空間,農業、環保、食品檢測、智慧醫療、健康養老、可穿戴設備、機器人、3D打印也為MEMS傳感器技術的提升和應用創新拓展了思路。
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2014年,全球MEMS傳感器市場規模為130億美元,分析機構預計2015-2020年全球MEMS傳感器市場將以13%年復合成長率增長,2020年將達到300億美元。
2014年中國MEMS傳感器市場規模約246億元人民,2015年中國MEMS傳感器市場規模為308億元人民幣,預計未來5年中國MEMS傳感器年復合增長率在20%左右,到2020年市場規模將近650億元。
目前我國MEMS產業發展面臨重大機遇,特別是移動互聯網和物聯網的快速發展,將對MEMS產業產生深遠的影響,并將催生大量新的產品、新的應用,帶動MEMS產品在日常生活及工業生產中的普及化。
中國MEMS競爭格局
近十年來,中國的MEMS傳感器產業生態系統逐步完善,已形成從技術研發、設計、生產到應用的完整體系, 部分細分領域已躋身世界領先水平。
截至2014年底的統計數據,中國MEMS 傳感器企業已經有190家。其中做MEMS軟件與專用電路的有11家;做MEMS產品設計的有143家;做MEMS封裝與測試的有16家;做MEMS前端制造工藝線的,有20家。
從地域分布而言,MEMS企業主要集中在發達地區(長三角、珠三角、環渤海)。因為MEMS行業更需要人才,發達地區的MEMS人才相對而言較為集中,能適應MEMS企業的發展和擴大。
中國MEMS企業以無晶圓廠(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、微聯傳感、康森斯克等,其生產以代工為主。還有些企業,如麗恒光微、矽睿科技、大立科技等,在與國內代工廠合作的同時,購買少量專用MEMS工藝設備,放置于其特定代工廠超凈間內, 共同研發和生產MEMS產品。中國具有一定規模的集成器件生產商(IDM)企業較少,主要有美泰科技、士蘭微電子、高德紅外等。
據分析機構YOLE報告,2015年全球排名前30的MEMS傳感器市場廠商當中,中國占據了2個席位,瑞聲科技(ACC),排名20;歌爾股份(Goertek),排在第26位。從產業的角度而言,兩家企業對中國MEMS傳感器企業起到了很好的引導示范作用。
2015年全球MEMS企業30強
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企業的規模都相對較小,年銷售額沒有超過1億美元的,擁有獨立IP與核心自主設計能力的MEMS企業如美新、深迪和明皜等年銷售額都達不到7000萬美元,目前還排不進全球前三十大MEMS企業名單,與國際MEMS 巨頭的差距很大。
2016年7月8日,中國半導體行業協會MEMS分會評選出中國大陸MEMS五強企業:分別是瑞聲聲學科技(深圳)有限公司、歌爾股份有限公司、美新半導體(無錫)有限公司、深迪半導體(上海)有限公司和蘇州明皜傳感科技有限公司。
中國大陸MEMS TOP5企業:
排名公司
1瑞聲聲學科技(深圳)有限公司
2歌爾股份有限公司、
3美新半導體(無錫)有限公司
4深迪半導體(上海)有限公司
5蘇州明皜傳感科技有限公司
過去的2015年,中國重要的MEMS傳感器初創企業在市場上披荊斬棘,順利拿到了融資,未來前景可期。
共達電聲擬以不超過2500萬元收購北京卓銳微技術有限公司100%股權。公司擬通過上述股權收購,掌握國產MEMS麥克風核心芯片研發、生產技術,提高微電聲產品整體研發水平,并有效垂直整合MEMS麥克風產品產業鏈條,縮短新產品開發周期,開辟國產MEMS麥克風替代進口市場。北京卓銳微技術有限公司是一家優秀的集成電路芯片、MEMS芯片設計、研發公司,獨立提供完整的MEMS麥克風核心芯片解決方案。
矽立科技(mCube)獲得盛世投資的上億人民幣投資。(盛世投資剛收購了全球領先的純MEMS代工廠Silex Microsystems)。矽立科技(mCube)致力于將MEMS運動傳感器應用在一切可移動的物體,提供便捷的互聯,從而改變消費者的生活和商業交互方式。
蘇州固锝電子股份有限公司子公司明皜傳感A輪融資金額9500萬元。明皜傳感主要從事MEMS傳感器的研發、設計和生產,并提供相關技術服務。主要產品方向有:加速度計、陀螺儀(研發中)、壓力傳感器、磁傳感器和MEMS麥克風,旨在為消費電子、汽車電子、工業自動化等領域提供所需的產品和集成方案。
蘇州敏芯微電子技術有限公司的老股東增值2000多萬元。蘇州敏芯微電子技術有限公司成立于2007年,是中國國內最早成立的MEMS研發公司之一。,擁有數項涉及MEMS關鍵技術的突破性發明和世界級科研成果。敏芯微電子的主要產品有MEMS麥克風、壓力傳感器、慣性傳感器等。
隨著本地創投公司與企業家對MEMS的興趣越來越大,還會有大量MEMS廠商在中國涌現。
中國作為全球最大的電子產品生產基地,消耗全球四分之一的MEMS器件,可大部分MEMS傳感器仍依賴進口,就總體水平而言,國內MEMS傳感器仍以中低端為主,技術相對落后,與歐美日相比,國內在整個產業的各個環節都有差距,制造技術和封裝技術更加明顯,原始性創新的產品少,導致產品的附加值和市場份額都比較低。
中國MEMS企業面臨的機遇與挑戰
機遇:
1. 市場空間巨大
中國是最大電子生產和消費大國,這是我們的主場優勢。由于終端消費市場的巨大市場需求,以及增長潛力無限的可穿戴和物聯網市場的驅動,MEMS傳感器的市場增量將相當可觀。
2. 政策扶持
從2001年到2015年,國家“863計劃”開辟出一個專門的MEMS傳感器方向,總共得到了7.03億元的支持經費。整個15年期間,國家“863計劃”的主體單位包括高等院校、中科院研究所,也有企業。
另外,“十三五”國家重點研發計劃中也開辟專項,布局制作基礎技術與關鍵部件,大約有20億的預算,其中包括先進MEMS傳感器。
3. MEMS傳感器是我們與國外差距比較小的領域,與IC相比,中國MEMS企業起步較早,這與MEMS傳感器產業整體起步較晚不無關系,而且與IC產品品種比較單一不同,MEMS傳感器產品多樣,創新空間巨大。
挑戰:
1. 缺乏高端研發人員
本土MEMS產業缺乏高端研發人員,與歐美發達國家相比,我們的研發水平相對較低,從基礎研究上就處于落后地位;亦缺乏經驗豐富的本土MEMS工程師,導致產業化難度較大。
2. 各產業鏈競爭力弱
盡管中國MEMS產業生態逐步完善,但各個產業鏈上缺乏規模企業,沒有產生在國際市場上具有領導地位的企業。MEMS傳感器和IC芯片一樣,具有很強的規模效應,國內企業的出貨量上不去,導致整個產業鏈,比如前端流片等環節加工能力比較薄弱,一致性、生產重復性都不能滿足設計的加工工藝要求。因此整個 MEMS產業鏈均處于投入階段,盈利比較困難,產生了惡性循環。
3.MEMS需要較長研發時間
現在開發一個技術所花的時間,比該技術從商業化到市場上得到大規模應用所花時間還要長,對于技術企業的資金和商業運作都是一個挑戰。隨著技術商業化進程的加快,很多技術在市場存活時間很短,而MEMS傳感器需要較長研發時間,這對MEMS企業是一個很大的挑戰。國內MEMS企業,由于基礎弱,沒有國外MEMS巨頭擁有的IP資源的廣度與深度,將考驗中國初創企業的耐心、遠見。
4. 價格下滑快,盈利困難
產品的價格并不與產品的重要性或者開發難度成正比,從陀螺儀和加速度計
來看,價格每季度下跌3%至5%,系統廠商對于MEMS產品需求量很大,
但是它們已經把價格殺到MEMS廠商難以為繼的地步。
MEMS 發展趨勢
MEMS傳感器一直依賴于使用基于半導體的微加工技術來制造器件,以取代更加復雜、笨重或不敏感的傳感器。未來將有四種趨勢改變MEMS市場格局:
1.新興器件,如微鏡和環境組合傳感器
2.新應用,如壓力傳感器應用于位置(高度)感測
3.顛覆性技術,包括封裝、新材料(如壓電薄膜和300mm/12寸晶圓)
4.新的設計,包括NEMS(納機電系統)和光學集成技術
中國MEMS 傳感器商機
整個MEMS傳感器產業鏈,包括研發、設計、代工、封測到應用。MEMS產業鏈將來的投資機會重點應在新型封裝與測試、12寸晶圓、軟件和新興傳感器。
1. 新的封裝與測試已經成為眾多MEMS傳感器公司的焦點,由于MEMS傳感器的復雜性,封裝占據了整個芯片成本的很大部分,因此未來要降低成本來擴展市場,很大程度上等同于降低封裝成本;其次國內整個測試效率較低,這也是制約MEMS傳感器發展的瓶頸。降低封裝成本、提高測試效率,是亟待解決的難題。
2. 目前幾乎所有的MEMS傳感器都是由8英寸晶圓產線制造的,不過由于汽車電子與物聯網等需求的不斷攀升,導致生產MEMS傳感器的8英寸產線利用率極高,所以生產MEMS傳感器的12英寸MEMS晶圓制造將在未來幾年成為熱門主題,12英寸晶圓制造將影響整個MEMS傳感器供應鏈,包括設計、材料、設備和封裝等。
3. 電子產業迫切需要新的MEMS來推動智能產品和物聯網的發展,期待有突破性的新產品不斷出現。新興MEMS傳感器是產業投資的重點方向。
4.軟件正成為MEMS傳感器的重要組成部分。隨著傳感器進一步集成,越來越多的數據需要處理,軟件使得多種數據融合成為可能。軟件將是未來的投資機會。
結語:物聯網是我國未來十年的核心發展戰略,MEMS傳感器則是物聯網中不可或缺的一環,下一個十年,會涌現出遠比現在主流MEMS傳感器更有市場前景的MEMS產品,期待中國MEMS產業能躋身世界前列。
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