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【行业观察】5G、物联网成最强驱动力 “万物互联”时代下最不可或缺的是什么?

来源:欧宝官方手机网页    发布时间:2024-04-15 05:02:11

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  原标题:【行业观察】5G、物联网成最强驱动力 “万物互联”时代下最不可或缺的是什么?

  工信部在2017年发布的《智能传感器产业三年行动指南(2017-2019年)》和2018年发布的《新一代AI产业创新重点任务揭榜工作方案》中,都提到要推进MEMS传感器研发技术和创新,以建立、健全我国的MEMS研发体系和产业化体系。

  MEMS以微型化的优势,在汽车、电子、家电、机电等行业和军事领域有着极为广阔的应用。随着5G网络技术商用化的推进,“万物互联”的时代马上就要来临,MEMS产业将会迎来新一轮的强劲增长。本文围绕MEMS器件的特点、产业链情况、产业前景与机遇,结合深圳发展现状,提出深圳发展MEMS产业的策略。

  MEMS 的全称是微型电子机械系统(Micro-Electro Mechanical System),利用传统的半导体工艺和材料,集微传感器、微执行器、微机械机构、信号处理和控制电路、高性能电子集成器件、接口、通信和电源等于一体的微型器件或系统。MEMS系统与一般的机械系统相比,不仅体积缩小,而且在力学原理和运动学原理,材料特性、加工、测量和控制等方面都将发生明显的变化,具有体积小,重量轻,耗能低,惯性小,谐振频率高,响应时间短等特点。

  2016年MEMS传感器销售额为52亿美元,2017年增张17%,达到61亿美元。受益于物联网产业的发展,MEMS传感器在消费电子、汽车电子、工业控制、军工、智能家居、智慧城市等领域将得到更广泛的应用。根据IC Insights估算,2018年MEMS传感器销售额将增长10%,达到68亿美元;2018-2020年全球MEMS传感器市场将以15%左右的年复合增长率增长,到2023年市场规模将达到139亿美元。

  中国MEMS传感器起步较晚,落后国外约十年的发展,2014-2017年国内MEMS传感器行业出售的收益整体呈上升态势,其年复合增长率为14.27%。2016年我国MEMS传感器行业的出售的收益达到108.7亿元,同比增长了13.47%;2017年,出售的收益达到124.6亿元,同比增长了14.63%。

  美、日、德一直占据着MEMS传感器市场的主导地位,但近年来,亚太地区(含日本)由于智能手机、平板电脑、可穿戴产品等市场需求的持续增长,且全球电子整机产业不断向中国转移,上涨的速度较快,2017年亚洲地区的MEMS市场占比达到46.8%,反超美国、欧洲等区域。

  MEMS传感器的研发难度及其制造工艺的复杂性形成了一定的行业壁垒,小供应商很难在较短时间内实现大批量生产制造,排名靠前的大供应商市场占有率相对来说比较稳定,整体看来,MEMS传感器行业格局相对来说比较稳定,市场集中度将进一步提升。

  据Yole Développement公布的《MEMS产业现状-2018版》,排名前十的无中国企业。其中博通集团凭借全球市场对RF器件的需求量开始上涨,一跃成为MEMS领域的第一名,预测RF厂商很可能将继续主宰2018年MEMS排行榜。

  可以看出,美国、日本和德国等国家实力强劲,MEMS领先企业聚集,而中国MEMS行业暂处中低端,尚无MEMS技术领先的强企出现。

  智能手机、平板电脑、可穿戴设备等消费电子下游应用产品产量保持稳定增长,带动加速传感器、陀螺仪、硅麦克风等MEMS传感器行业需求的增长。智能驾驶技术的发展推动了汽车工业对压力传感器、MEMS陀螺仪、MEMS激光雷达等主力商品市场的增长。

  Yole在2017年的报告中分析,随着4G网络技术的普及和5G网络技术商用化的推进,智能手机和物联网将使MEMS传感器市场迎来爆发式增长。与此同时,蜂窝通讯的复杂性日益提高,带动了射频(RF)MEMS滤波器的需求持续增加。Yole预测,射频MEMS滤波器(RF前端最大的业务)在2017年到2022年期间将以35%的复合年增长率迅速成长,RF MEMS滤波器增速水平位居各种MEMS产品的首位。

  2017年12月,工信部发布《智能传感器产业三年行动指南(2017-2019年)》,提出“支持企业探索研发新型MEMS传感器设计技术、制造工艺技术、集成创新与智能化技术等……,到2019年,建成智能传感器创新中心;模拟仿真、设计、MEMS工艺、晶圆级封装和个性化测试技术达到国际水平。”

  2018年11月,工信部发布《新一代AI产业创新重点任务揭榜工作方案》,提出“研发基于微机电系统(MEMS)和互补金属氧化物半导体(CMOS)集成等工艺的新型智能传感器....到2020年,模拟仿真、设计、MEMS工艺、封装及个性化测试技术方面达到国际领先水平。”

  深圳在汽车电子、智能手机、智能穿戴、生物医疗、机器人、AR/VR、无人机、卫星及工业互联网等领域拥有一批国内外知名的厂商,构成了强大的MEMS下游应用市场,MEMS传感器市场消费能力是绝大多数地区无法相比的。

  与深圳市强大的MEMS下游需求市场形成鲜明对比的是,本地MEMS产业基础较为薄弱,大多数表现在两个方面:

  其一,本地MEMS公司数较少,产品品种类型单一,规模小。MEMS企业大多分布在在长三角地区,占全国60%以上。加上MEMS传感器的研发难度及其制造工艺的复杂性,具有较高的行业壁垒,小供应商很难在较短时间内实现大批量生产制造,排名靠前的大企业市场占有率相对来说比较稳定。深圳相关MEMS公司制作的MEMS产品类型最重要的包含MEMS麦克风、MEMS压力传感器、MEMS激光雷达及微流控生物芯片等。

  其二,MEMS产业链缺环。深圳目前缺少适用于多种MEMS产品制造、封装、测试环节的生产线,不能够满足设计企业、研究机构研发新产品的加工、测试需求,造成本地MEMS产业生态圈失衡,导致本地企业要到外地寻求加工服务,同时MEMS相关新兴企业从战略布局的角度考虑则不会优先选择落地深圳。目前,中国的MEMS中试、代工及IDM生产线仍主要分布在长三角地区。