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中国MEMS行业市场规模及发展趋势预测
2016/11/15

MEMS(微机电系统)是在半导体制造技术基础上发展起来,是微电路和微机械按功能要求在芯片 上的集成,基于光刻、腐蚀等半导体技术,融入超精密机械加工,并结合材料、力学、化学、光学 等,使一个毫米或微米级别的 MEMS 系统具备精确而完整的电气、机械、化学、光学等特性。

MEMS 器件主要包括传感器、执行器、微能源等,传感器较为成熟,执行器和微能源多处于起步 阶段:

传感器:MEMS 传感器是目前应用较为成熟的 MEMS 器件,包括压力传感器(还可以通过压力传感器测量气压、高度)、惯性传感器(加速计、陀螺仪、地磁传感器,或二合一、三合一的组合)、 MEMS 麦克风、环境传感器(温湿度)、热辐射等。其中惯性传感器、MEMS 麦克风几乎已经成为新型设备的标配,温湿度、压力等传感器在移动终端尤其是部分穿戴式设备上的应用也有望迅速 铺开。

 执行器MEMS 执行器也有部分较成熟的应用,如流量控制(喷墨头),射频器件里的 BAW(体 声波)滤波器、BAW 双工器等,但未来大量的应用场景不止于此,例如 MEMS 振荡器/谐振器、 MEMS 扬声器、MEMS 摄像头、MEMS 反射镜(用于微投领域)等。

微能源:MEMS 燃料电池能量密度高,用 MEMS 燃料电池代替目前的手机电池可使理论续航时间 延长至数周,但目前成本高达 300 美金左右。

  各 MEMS 器件所处的应用阶段(红色=传感器、蓝色=执行器、紫色=微能源)

MEMS 具有体积小、重量轻、功耗低、耐用性好、价格低廉、性能稳定等优点,MEMS 系统的独 特特性使之在很多领域具有应用潜力,尽管已经有不少应用,但整体来说 MEMS 市场仍处于起步 阶段,大量的 MEMS 系统仍具备广阔的市场潜力。全球来看,MEMS 当前市场规模约为 120 亿美元,有望在 2020 年达到近 200 亿美元,年复合增 速达到 11.6%,远超传统半导体行业个位数的增速。其中组合惯性传感器、微显示等将呈现高速 成长。整体而言,MEMS 传感器有更广泛的应用领域和产品,在整个 MEMS 市场所占份额超过 70%。随 着 MEMS 执行器生产技术的成熟和应用场景的增加,未来也会实现快速增长。

由于近年来硬件创新市场逐渐转移国内,中国市场对于 MEMS 传感器的需求增速远高于全球 MEMS 市场增速,约 13.9%,到 2020 年总市场规模近 60 亿美元。

MEMS 当前主要应用在消费电子、汽车等领域,随着产品的不断成熟,航空航天、医学和工业的 应用也逐渐普及。

2010 年开始在 MEMS 麦克风、惯性传感器等带动下,MEMS 市场开始进入快速成长期,从下游 应用来看,目前汽车和消费电子是最主要的应用领域,而在 2010 年至 2015 年期间,汽车的复合 年增长率为 6.8%,高于消费电子的 5.1%CAGR。MEMS 是未来几年增长潜力最大的电子元器件,室内导航、背景识别、关键词识别、全 时开机、全时聆听、更准确的动作识别等功能都对 MEMS 提出新需求。 由于消费电子领域的基础创新较快,MEMS 也成为其重要的创新基础元件,下游应用领域中快速 成长的仍然是消费电子领域,2015 年至 2020 年的 CAGR 为 10.9%。 自 2015 年至 2020 年汽车、工业、医疗的 CAGR 分别 4.3%、7.7%、11.8%。

中国的 MEMS 行业按下游应用来看,汽车和消费电子同样是主要的增长动力,2010 年至 2015 年 汽车和消费电子领域的 CAGR 分别为 12.4%和 10.6%。 未来,由于中国消费电子和汽车的产业链国产化进程快速,仍将保持高速增长,消费电子的 年复合增速预测将达到 17.2%,汽车增速为 10.3%。