传感器行业:2020传感器行业市场现状分析,(内附:市场规模及增速,国内主要公司)

2021/11/07 13:05 · 传感器知识资讯 ·  · 传感器行业:2020传感器行业市场现状分析,(内附:市场规模及增速,国内主要公司)已关闭评论
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传感器行业:2020传感器行业市场现状分析,(内附:市场规模及增速,国内主要公司)传感器作为一种检测装置,通过接收被测量的信息,按一定规律变换成电信号或其他方式的信息输出,以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。传感器的特点包括:微型化、数字化、智能化、多功能化、系统化、网络化;它是实现自动检测和自动控制的首要环节。因为传感器的存在,让物体有了触觉、味觉和嗅觉等器官。随着物联

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传感器行业:2020传感器行业市场现状分析,(内附:市场规模及增速,国内主要公司)

传感器作为一种检测装置,通过接收被测量的信息,按一定规律变换成电信号或其他方式的信息输出,以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。传感器的特点包括:微型化、数字化、智能化、多功能化、系统化、网络化;它是实现自动检测和自动控制的首要环节。因为传感器的存在,让物体有了触觉、味觉和嗅觉等器官。随着物联网技术的发展,传感器在物联网发展中所扮演的角色越来越重要,目前传感器产品需求大幅增加,并且重心逐渐转向技术含量较高的MEMS传感器领域,MEMS传感器的精确度决定了所收集信息的品质。
1、传感器市场现状
物联网作为信息通信技术的典型代表,在全球范围内呈现加速发展的态势,可穿戴设备、智能家电、自动驾驶汽车、智能机器人等设备与应用的发展促使数以百亿计的新设备将接入网络,万物互联的时代正在加速来临。到2025年,全球物联网设备基数预计将达到754亿台,较2017年的200亿台左右,复合增长率达17%。从连接形式上,将由目前主导的手机与其他消费终端连接方式,转变为工业及机器设备间的连接(M2M)。预计在2018年,物联网设备的连接,将超过手机成为最大的互联网设备连接类别;预计到2020年,M2M的设备连接将占所有设备连接基数的46%,同时其数量在2015-2020年间增长2.5倍。万物互联在推动海量设备接入的同时,将在网络中形成海量数据,预计2020年全球联网设备带来数据将达到44ZB,物联网数据价值的发掘将进一步推动物联网应用的爆发式增长,促进生产生活和社会管理方式不断向智能化、精细化、网络化方向转变。由此可见,相较于其他技术,物联网对互联网应用终端的影响是最深刻而最具有冲击力的。
到2025年,物联网带来的经济效益将在2.7万亿到6.2万亿美元之间,其中传感器作为物联网技术最重要的数据采集入口,将迎来广阔的发展空间。据中国信通院数据显示,近年来中国传感器市场规模保持较快增长,2018年达到1472亿元,同比增长13.2%,近5年均保持两位数的增长率。
传感器主要以人类的五感划分为五大类,分别包括视觉传感器(光敏)、听觉传感器(声敏)、嗅觉传感器(气敏)、味觉传感器(化学)以及触觉传感器(压敏、温敏、流体传感器);由于触觉是接触、滑动、压觉等机械刺激的总称,而大部分生物的触觉器遍布全身,而且种类不一,因此通过皮肤的感知的触觉只能定性而无法定量,因此触觉传感器的技术难度远远高于一般传感器。
目前触觉传感器主要应用于四个方面:
1)让假肢获得接近真实的触觉;目前假肢可以让截肢者拥有部分功能但是并不能获得触觉,而触觉传感器可以通过模拟皮肤中的神经元传导信号,即“电子皮肤”;
2)力传感器赋予工业机器人手腕触觉,可以感知机器人和机台的所有力,富士康于2017年引入数千机器人取代工人更是证明了未来制造业采用工业机器人是大势所趋;
3)触觉传感器应用于仿生机器人,它们可以在严苛的工作环境下进行作业,替代人类但同时又可以获得相应的感知数据;
4)穿戴式触觉传感器,近年来便携式智能电子产品发展日新月异,出现了众多多功能的可穿戴设备。而穿戴式触觉传感器是可模仿人与外界环境直接接触时的触觉功能,主要包括对力信号、热信号和湿信号的探测。同时穿戴式电子产品朝集成化方向发展,将成为具有良好柔性、空间适应性和功能性的穿戴式平台。除此之外,触觉传感器的适用范围将大大拓宽,在人机交互系统、智能机器人、移动医疗等领域具有巨大的应用前景。
2、国内触觉传感器市场归因
与国外相比,国内触觉传感器的发展仍有较大差距,目前国内市场中消费的绝大多数的触觉传感器均来自于欧美日韩等地区。国内市场市场和科研进展缓慢,主要集中于以下几个方面。
生产商制造工艺欠缺。目前国内有100多家企业进行传感器的生产,但是国内传感器企业大多从事生产气体、温度等类型。触觉传感器最重要的要求就是精确,而这一要求将我国触觉传感器的发展拒之门外。我国大部分关键零件依赖国外进口,主要原因是在于其缺乏稳定性和一致性,因此进一步阻碍触觉传感器的发展,形成了依赖进口、内生乏力的恶性循环。
制作材料纯度欠缺。除了生产工艺之外,制备材料也是制约行业发展的重要因素。石墨烯作为未来触觉传感器柔性发展的重要材料,其技术突破对于传感器的发展至关重要。今年6月份,中科院重庆研究院与新加坡国立大学合作研制了三维微纳共形石墨烯柔性力敏电极,并且应用于高灵敏柔性压容式触觉传感,这种触觉传感器能够更好地与机器人的异形曲面进行贴合,赋予机器人以触觉。但由于材料纯度等问题,将会影响电流传递,进而影响传感器的稳定性和灵敏度。
技术复杂,扩大发展鸿沟。日本在触觉传感器产业化方面较为领先,而其他国家大多处于实验室阶段。国产产品由于技术鸿沟将长期处于落后:一片巴掌大小的日本阵列式传感器售价10万元,并能保持严格的均一、稳定性;而国内产品多为一点式的,售价100元左右。但是其中的品质相差巨大。
3、国内主要公司
国内对触觉传感器的发展早有布局,但目前仅限于实验室阶段。我国在触觉传感器的一种——多维力传感器的研究方面,很早就进行了布局。1987年东南大学和中国科学院合肥机械智能研究所获得863重点专项的支持,研制六维力传感器。目前静态精度已经达到误差率仅为1%—2%,和世界先进水平差不多;但是动态精度还有较大差距,动态耦合误差在5%—10%左右,还尚未达到工业机器人所需的使用要求。目前一个工业机器人的平均造价为12万元,而六维传感器的成本占据1/4,目前国内工业机器人还不具备规模化生产的要求。
可穿戴电子元件将成为未来传感器的发展趋势,其中“电子皮肤”将是重要的发展方向。得益于新材料和新工艺的出现,电子皮肤触觉传感器发展迅速,其性能在多方面已能模仿甚或超越人类皮肤,研究成果已逐渐应用于生产生活、康复医疗等多领域。在“电子皮肤”引领的新型传感器制造产业链中进行布局,或将有望“弯道超车”。
表:国内触觉传感器主要公司
资料来源:锐观咨询整理
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传感器行业:“香港同事希望来内地看看!”汇丰银行陈庆耀:未来五年在内地增聘3000位财富规划顾问

传感器定义
传感器(transducer/sensor)是一种检测装置,能感受到被测量的信息,并能将感受到的信息,按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出,以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。
国家标准GB7665-87对传感器下的定义是:能感受规定的被测量并按照一定的规律(数学函数法则)转换成可用信号的器件或装置,通常由敏感元件和转换元件组成。
1、传感器产业全景图谱分析
从产业链来看,传感器上游主要为各种零部件等以支撑感知层;中游是以光传输、通信设备、网络设备等构成的传输层;下游是应用层,其中以物联网领域中的各项应用为主。
传感器创业链大致可分为研究与开发→设计→制造→封装→测试→应用等环节。目前,我国在传感器研发、设计、代工生产、封装测试、应用已形成完整的产业链。
2、中国传感器行业重要发展规划分析
近年来,国家高度重视中国传感器制造行业的发展,发布了《智能传感器产业三年行动指南(2017-2019)》、《机器人产业发展规划(2016-2020年)》、《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》,明确了发展的目标发展的任务。
3、2020年中国传感器市场规模规模或突破2500亿元
据CCID数据,2014-2019年期间我国传感器市场总体呈逐年增长态势。2019年我国传感器市场规模为2510.3亿元,同比增长14.7%。
4、中国传感器企业竞争格局分析
——我国传感器制造行业以中小企业为主
我国传感器制造行业以中小企业为主。由于小型企业规模较小,受到资金和人才限制影响,技术水平较低,多数集中于低端产品的生产,以价格竞争为主;高端产品集中在龙头企业及外资企业之中,以技术竞争和品牌竞争为主。
2)2019年海康威视、歌尔股份、大华股份营业收入分别排名第一、第二、第三
我国的传感器起步相对较晚,在高端传感器方面的发展落后于欧美日韩等发达国家,伴随着国内信息化飞速发展,同时国家将传感器技术列为重点突破的领域,近年来我国的传感器发展飞快。目前全国从事传感器研究的相关企业接近两千家,其中上市公司近四十家。2019年,海康威视、歌尔股份、大华股份营业收入分别排名第一、第二、第三。
5、中国传感器区域格局分析
——我国传感器企业集群主要集中在长三角地区
我国传感器企业集群主要集中在长三角地区,并逐渐形成以北京、上海、南京、深圳、沈阳和西安等中心城市为主的区域空间布局。其中,主要传感器企业有接近一半的比例分布在长三角地区,其他依次为珠三角、京津地区、中部地区及东北地区等。
2)华东地区传感器企业数量最多,约占全国企业总数的56.86%
从企业分布来看,华东地区传感器企业数量最多,约占全国企业总数的56.86%,中南地区约占23.09%,华北地区约占8.36%,西北地区约占4.44%。此外,传感器产业伴随着物联网的兴起,在其它区域,如陕西、四川和山东等地也逐步发展起来。西安优势微电子公司生产的唐芯一号,推出了国内首颗物联网核心芯片。
3)全国十大传感器园区,长三角地区上榜6个
据CCID数据,我国传感器十大园区,分别是:苏州工业园区,嘉定工业园区,北京经济技术开发区,无锡高新技术产业开发区,郑州高新技术产业开发区,武汉东湖新技术开发区,江苏武进高新技术产业开发区,温州乐清传感器产业基地,重庆市北碚传感器产业基地,杭州钱江经济技术开发区。
在这十大园区中,长三角地区上榜6个;另外4个分布于北京、郑州、武汉和重庆。这个格局也基本反映了我国传感器产业的区域特点。
6、中国传感器行业下游应用分析
——传感器主要应用在汽车电子、网络通信、工业制造、消费电子等领域
传感器广泛应用于社会发展及人类生活都的各个领域,如工业自动化、农业现代比、航天技术、军事工程、机器人技术、资源开发、海洋探测、环境监测、安全保卫、医疗诊断、交通运输、家用电器等。
据CCID数据,传感器在汽车电子、网络通信、工业制造、消费电子以及医疗电子等领域应用较为广泛。其中汽车电子领域比重为24.2%,工业制造领域比重为21.1%,网络通信领域比重为21.0%,消费电子领域比重为14.7%。
7、中国传感器行业发展趋势分析
传感器新技术发展趋势主要体现在智能化、微型化、集成化和网络化。
(文章来源:前瞻产业研究院)
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传感器行业:国内传感器行业的发展现状与前景

原标题:国内传感器行业的发展现状与前景

近年来,随着物联网、5G、人工智能(AI)等技术的不断发展和成熟,我国传感器市场需求不断增长,呈现出多元化的发展态势,未来随着5G+物联网在各个垂直行业的有序落地,传感器市场的发展潜力将得到大幅提升。尽管如此,目前国内传感器企业面临着六大突出短板,与国外传感器产业相比仍存在较大的差距。

1、核心技术缺乏,创新能力弱。

传感器在高精度、高敏感度分析、成分分析和特殊应用的高端方面差距较大,中高档传感器产品大部分从国外进口,90%芯片依赖国外,国内缺乏对新原理、新器件和新材料传感器的研发和产业化能力。

2、科技创新差,拥有自主知识产权的产品少。

企业自主开发与技术创新能力差。由于多种因素影响,国内企业仍以手工方式生产技术含量低或国外已停产的产品。很多新公司就是国外产品的推销商和代理商。

在多数院校和研究院所中,对高技术的跟踪和对高技术附加值产品的研发能力还是可以的,但其成果以样品居多,距产业化较远,自主开发和拥有自主知识产权的科研成果不多。

3、产业结构不合理,品种、规格、系列不全,技术指标不高。

我国目前传感器产品品种数为3000个左右,而国外已达多个,产品品种满足率仅在60%-70%左右,远远满足不了国内传感器市场需求。

从行业产品结构看,老产品比例占60%以上,新产品不足,高新技术类产品更少,数字化、智能化、微型化产品严重欠缺;从总体看,品种不配套、系列不全、低档产品多、高档产品少、缺乏市场竞争力。

4、企业能力弱。

我国传感器企业90%以上属小型企业,规模小、研发能力弱、规模效益差。从目前市场份额和市场竞争力指数来看,外资企业仍占据较大的优势。

5、人才资源匮乏,产业发展不足。

传感器及其产业的特点之一是技术密集,由于技术密集,也自然要求人才密集。从目前国内的情况看,能够适应当今传感器技术发展需求的具有高水平的科研队伍及中青年科技专家、技术管干、学术带头人相对缺乏,使行业技术更新换代步伐慢,产业发展后劲不足。

6、统筹规划不足,投资力度不够。

科研投资强度偏低、科研设备落后、科研和生产脱节,都影响了科研成果的转化,使我国传感器产品综合实力较低。

其次,由于政府重视不够,在信息技术发展的过程中,对传感器技术重要性的认识滞后于计算机技术和通讯技术,发展需求的资源投入规模和强度太小,使传感器技术的发展速度缓慢,牵制了信息技术的飞速发展。

针对这六个突出短板,国内传感器企业该如何突破,深圳信立科技作为中国领先的智能网关、智能测控装置、智能传感器及无线数据采集传输系统方案供应商提出了4点建议,值得行业各企业参考和借鉴。

1、国家应大力度制定有利于传感器产业发展的战略与政策,制定行业标准,建设产业生态圈。

2、人才是第一生产力,政府和企业共同努力,持续推进应用型、复合型人才培养与储备。

3、传感器行业需要成立权威、专业的协会或联盟组织,如中国传感器与物联网产业联盟等,主动承担国家战略课题和规划,组织行业交流活动、需求对接会,沟通国际合作(比如参与境外展会和学术会、邀请国外专家)为会员单位引进国外资源。

4、传感器企业需要着眼长远发展,提高技术创新经费投入和工作力度,加强与国际名企合作,引进国际资源加速自身发展。返回搜狐,查看更多

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传感器行业:2020传感器行业市场现状分析,(内附:市场规模及增速,国内主要公司)  第3张

传感器行业:海缆行业:东方电缆&中天科技基本面分析

本篇共5300字,主要介绍第一章节全部,及第二章节前三小部分。
目录
1.0 传感器简介
1.1 传感器发展史
1.2 传感器产业链概况
2.0 传感器市场前景及产品种类
2.1 CIS
2.2 MEMS
2.3 RF
2.4 雷达
2.5 指纹传感器
3.0 中国传感器相关企业
引言
随着物联网和智能驾驶时代的来临,传感器市场将会成为确定性比较高的赛道之一,本文将对全球传感器市场未来的增长空间进行一个深入的探讨。让我们一起来看看,未来全球传感器市场中国哪些细分领域的成长性确定性比较高,以及这些赛道中都有哪些中国企业的身影。
1.0 传感器简介
传感器属于物联网的感知层,承担着采集数据和信息的重任。无论是AI技术或者可穿戴技术等都需要一个事物的介质,想要实现万物互联,是不可能离开传感器的。传感器是属于一种检测装置,通常由敏感元件、转换元件以及信号调理转换电路组成,能感受到被测量的信息,比如速度、压力、温度、光照等。并将感受到的信息,按一定规律变换成为电信号(电压、电流等)或其他所需形式的信息输出,以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。
简单来说,传感器就是将非电学量转换为与之有确定对应关系的电学量输出的一种装置。
图1-传感器工作转换流程(资料来源:公开资料、格菲资本)
1.1 传感器发展史
截至目前为止,传感器的发展历程大致分为三个阶段,分别是结构性传感器阶段,物性型传感器阶段以及智能传感器阶段。
1. 结构型传感器初始于1950年,它的功能跟其名字一样,主要是利用结构参量的变化来感受和转化信号;
2. 1970-1999年为物性型传感器发展阶段,在70年代前期的传感器是由半导体、电介质磁性材料等固体元件构成,代表的产品有热电偶传感器(接触式测温装置;将热能转换为直流电压信号)、霍尔传感器(磁场传感器,主要用于检测半导体的导电类型、载流子浓度等)和光敏传感器(对外界光信号或光辐射有响应或转换功能的敏感装置)等。在70年代后期出现了集成传感器;
3. 第三个阶段智能型传感器始于2000年至今,智能传感器是微型计算机技术与检测技术相结合的产物,其可以对外界的信息有自动检测、诊断、数据处理和自适应能力,在智能领域和物联网市场前景较为广阔。
图2-传感器产品发展历程(资料来源:《中国传感器(技术、产业)发展蓝皮书》)
我国传感器产业起步的相对晚一些,直到1972年才组建成立中国第一批压阻传感器研制生产单位。虽然中国目前拥有多个研发院,比如以中科院研究所、国家重点实验室、高等院校为代表核心的研发体系。但我国在一些核心技术与世界水平存在着很大的差距,像是传感器在感知信息方面、自身在智能化和网络化等方面的技术还是落后的。
图3-中国传感器产业发展历程(资料来源:《中国传感器(技术、产业)发展蓝皮书》)
从市场增速方面来看,2019年中国传感器规模增速同比+12.7%,预计2021年市场规模将达到2951.8亿元,同比+17.6%,增速要明显高于全球传感器市场规模(根据前瞻研究院预测数据显示2019-2023年全球传感器市场规模将以8%左右的速度增长)。虽然中国的传感器市场规模增速较快,但国产化程度依然很低,特别是高端传感器产品基本是被美国、德国和日本传感器企业占据着。
根据前瞻产业研究院数据显示,2019 年全球传感器行业规模达到了2265亿美元,约合人民币.97亿元,2019年中国传感器市场销售额约为1000亿元人民币,仅占全球传感器市场规模的6.75%。根据前瞻产业研究院数据显示,2018年美国、德国和日本的传感器市占率分别为29%、19%和21%,合计占据着全球69%的市场。
我国在关键核心技术上和传感器领军人才方面均落后欧美日等发达国家,导致我国内部供给能力不足,高端传感器产品几乎完全依赖进口,我国中高端传感器进口占比高达80%,传感器芯片要在90%以上。甚至一些特殊用途的传感器,比如航天、航海、航空专用的传感器,遭到了美国的出口限制政策。在我看来,中国传感器企业在该领域面临的问题不亚于中国在芯片领域遇到的“卡脖子”问题。面对未来广阔的市场空间,需要“国企”同心协力共同发展,方可攻克难关。
但是在我国近几年的政策推动下,我国传感器企业正在快速扩张,与美国、德国和日本的差距也在持续缩小中,特别是在一些细分领域中,像是汽车传感器市场中国已经超越了美国和日本,全球市场份额排在了全球第二;从公司来看的话,像是韦尔股份的CIS图像传感器,已在全球份额排名第三的位置。
1.2 传感器产业链概况
图4-传感器产业链全景图(资料来源:前瞻产业研究院)
传感器一般由敏感元件、转换元件和信号调理转换电路三个部分组成。随着半导体器件与集成技术在传感器中的应用,目前已实现将传感器的信号调理转换电路与敏感元件一起集成在同一芯片上的传感器模块和集成电路传感器,其技术难度也大大的提升。通常一个完整的传感器产业链包括了研究、设计、制造、封装、测试以及终端应用,图4中主要列举了在传感器产业链中设计到的一些研究所和企业,我们可以看出每个领域都有中国企业的覆盖,已经形成了完整的产业链。
虽然中国在传感器研发、设计、代工生产、封装测试已形成完整的制造产业链,但是对于一些技术难度高的核心领域,我国的传感器企业依旧无法攻克。以韦尔股份为例,韦尔股份是国内CIS图像传感器龙头,全球的市场份额在收购豪威科技排名第三。韦尔的CIS图像传感器制成节点(像素层)为55nm,代工厂商主要为台积电、中芯国际、华力微等。而索尼的制成节点已达到了90nm,主要由台积电代工生产。国内的晶圆代工厂商在产能上也是远远落后的台积电、索尼、三星等海外知名企业。
2.0 传感器市场前景及产品种类
图5-传感器在各领域的数量(资料来源:北京联讯动力咨询公司总经理,天津大学兼职教授林雪萍)
传感器的应用场景比较广,从消费电子、汽车电子、医疗电子到工业领域电子几乎无处不在。以智能家居、智慧工业以及智能驾驶为例,智能家居通过传感器采集用户的生活数据,以便提供“智能个性化”的服务,如根据用户生活习惯自动调节室内温度、湿度、自动打扫房间等。新一代的智能传感器被业界普遍认为智慧工业的“心脏”,通过智能传感器产品的装配生产均可以自动化进行,降低人工成本的同时也大大提高了生产效率,是实现智能制造的重要元器件之一。
智能驾驶的感知层包含了像是摄像头、雷达系统、导航系统、车载视觉系统等,作为感知层核心部件的传感器芯片在普通家用轿车中约配有数十个,在高档轿车中配有数可多达数百个。其作用主要是感知外界环境的变化,采集相关信息然后经由决策层和执行层完成相应的汽车操作指令和控制。不只是应用的场景比较广,传感器在终端产品的应用数量上规模也是较大,一个简单的智能马桶通过76个传感器自动检测采集信息,并与云端相连,可以实现慢性病大健康管理;一个机器人保姆则需要1300-1500个传感器来实现信息的采集。未来随着人们对智能化产品需求的增加,传感器市场空间也将会迎来爆发式的增长。
在近几年物联网快速发展的大背景下,全球传感器市场一直保持着快速的增长。2019年全球传感器行业规模达到了2265亿美元,约合人民币.97亿元,增速为10%。未来随着全球物联网在各行业进入实质性发展,传感器作为其感知层必不可缺少的组成部分(作为终端设备的眼耳口鼻,主要负责信息的采集),未来市场空间较为广阔。根据华西证券研究所数据显示,从2015-2023年,全球传感器市场规模的复合增速可达到8%。到2023年,其全球传感器的市场规模可达到2985亿美元,约合人民币.35亿元,增速为8.27%。截至2018年,全球的传感器种类约有4.8万多种,而我国仅有约6000多种,但大多数都是常规类型产品。从应用领域来看,工业制造、汽车电子、通信电子和消费电子会是未来传感器最大的市场。根据2019年全球传感器市场结构来看,工业制造和汽车电子领域的传感器可占到整个传感器市场的43.3%左右。
图6-2011-2023年全球传感器市场规模及预测(资料来源:前瞻产业研究院、华西证券研究所、格菲资本)
根据2018年全球传感器各细分产品的市场占有率来看,CIS、MEMS、RF、雷达、指纹传感器在全球传感器市场拥有较高的份额。下面我们将会详细地看一下这些细分产品应用场景及未来市场增长情况。
2.1 CIS
CIS(Contact Image Senor中文全称接触式图像传感器),是一种将光学信号转换为电信号的装置,根据数字数据传送方式的不同可分为CCD(Charge-coupled Device中文全称是电行耦合元件)和CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor中文全称是互补金属氧化物半导体)两大类。CCD传感器的灵敏度,噪声和暗电流性能远远高于CMOS传感器,一般用于数码相机中。CMOS传感器在集成度、功耗和成本中均优于CCD,多使用在手机摄像头中,未来也将广泛地使用到汽车领域中。
目前,CIS主要应用在智能手机(为CIS传感器应用的主要领域。据Frost&Sullivan数据显示,2019年智能手机市场占到全球CIS销售额73%的份额,市场规模达121亿美元。)、相机、汽车电子、安防、工业、平板/PC、医疗健康、AR/VR等领域。其中CIS传感器在智能手机、相机和平板、PC等领域的市场基本饱和,根据IC insights数据显示,2018-2023年年复合增长率不足6%。近几年智能手机的摄像功能逐渐成为较火的卖点,为了更好满足消费者的拍照需求,CIS传感器逐步转向高像素、大尺寸以及多层堆叠发展,这也可以使得CIS在智能手机中的营收带来新的驱动力。另一方面,CIS传感器在汽车电子、安防、医疗健康、工业、AR/VR近几年的增幅较大,年均复合增速均保持在15%以上,其中在汽车电子领域的复合增速可达到29%,是CIS未来的主要增长细分领域。
根据前瞻产业研究院数据显示,2013-2018年CIS传感器复合增长率为13.9%,预计2018-2023年CIS传感器的年复合增速为8.7%,到2023年市场规模可达到215亿美元,约占整个传感器市场规模的7.2%。另一方面,从全球的传感器出货量来看全球的CIS传感器出货量增速较快,预计2018-2023年全球CIS传感器出货量复合增长率达到11.7%,2023年销量有望突破95亿颗。
图7-2013-2023年全球CIS传感器市场规模及预测(单位:亿美元)(资料来源:前瞻产业研究院)
2.2 MEMS
图8-MEMS传感器工作原理(资料来源:前瞻产业研究、国元证券研究所)
MEMS传感器的全称是微机电系统(Microelectro Mechanical Systems),通常是指将微型机构、微型传感器、微型执行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块或多块芯片上的微型器件或系统。与传统的传感器对比,MEMS传感器有体积小、重量轻、成本低、功耗低等众多优点。MEMS传感器既可以是常规传感器,也可以是芯片级传感器,还可以是智能传感器。
但是,基于其最终将所需要电子元器件集成到芯片上,所以MEMS传感器的加工工艺与传统的IC工艺有许多相似之处,如光刻、薄膜沉积、掺杂、刻蚀、化学机械抛光工艺等。但是对于一些复杂的微结构是难以用IC工艺实现,需要采用微加工技术(包括硅的体微加工技术、表面微加工技术和特殊微加工技术)制造,对于技术的要求还是比较高的。通过微机电系统工艺制造传感器也是有一定的优势,像是微型化、集成化、智能化、成本低、效能高、产能高、良品率高等特点。
MEMS传感器的种类繁多,按照其工作原理,可分为物理型MEMS传感器(MEMS力学、MEMS电学、MEMS磁学、MEMS热学、MEMS光学、MEMS声学传感器)、化学型MEMS传感器(MEMS气体、MEMS温度、MEMS离子传感器)以及生物型MEMS传感器(MEMS生理、MEMS生化传感器)。
随着近几年MEMS传感器技术的升级,其市场应用领域和渗透率也在不断提高,目前较为广泛的应用在汽车、消费电子、航空航天、生物医学、工业控制等领域。从细分产品来看,受益于工业和消费电子等领域的广泛应用,2018年市场份额排在前三的分别是压力传感器(市场份额21%)、加速传感器(市场份额11%)以及微麦克风(市场份额10%)。我国的MEMS产业起步较晚,在技术上远远落后于欧洲、美国和日本等国家。目前虽然在设计、生产制造、封装测试、系统集成形成了完整的产业链,但产品仅仅集中在压力传感器、加速度计传感器等传统领域。
图9-MEMS传感器应用场景(资料来源:格菲资本根据公开资料整理)
另外,根据国泰君安证券研究数据显示,2018年全球的MEMS传感器的市场规模为146亿美元,增长率为10.6%,2019-2021年全球的MEMS传感器市场将迎来一个快速增长期,平均年化增速预计将达到15.67%。预计MEMS传感器市场规模到2022年市场规模可达到254亿美元(要高于CIS传感器的市场规模),约占全球传感器市场规模的9.16%。此外,国内的MEMS传感器的市场规模增速要明显大于全球,预计2018-2020年年化增速为17.41%。
图10-MEMS传感器全球市场规模(资料来源:国泰君安证券研究)
2.3 RF
RF(Radio Frequency)是一种高频交流变化电磁波的简称,频率范围在300KHz~300GHz之间。随着射频技术在无线通信领域中被广泛应用,它的定义范围随着科技应用逐渐演化和发展。严格意义上来讲,这里的RF不属于传感器,而是属于射频集成电路。但是,因为它和传感器一样都属于物联网的感知层,所以这边我们也将简单的了解一下其应用场景和未来市场空间。射频芯片是将射频信号和数字信号进行转化的芯片,它将无线电信号通信转换成一定的无线电信号波形,并通过天线谐振发送出去的一个电子元器件。它的架构包括了接收通道和发射通道两大部分,主要作用是实现信号发射接收。
射频芯片的应用场景较为广泛,像是消费电子、汽车电子产品、智能家居、工业无线环境、生物医学、智慧楼宇等很多场景均可使用,下表中将会给一些具体的应用场景方便大家了解。
图11-射频芯片部分应用场景(资料来源:格菲资本根据公开资料整理)
射频芯片的未来规模增速要明显高于CIS和MEMS,根据研究咨询机构QYR数据显示,2019年全球射频芯片的规模达到了161亿美元,约合人民币1050.48亿元。预计2023年全球射频芯片市场规模可达到303亿美元,约合人民币1976.95亿元,年复合增长率达到14.9%。
此外,我国在射频芯片领域与海外厂商差距还是比较大的,以射频前端(移动智能终端产品的核心组成部分)为例,2018年全球前五大公司分别是村田(26%)、思佳讯(21%)、博通(14%)、威讯(13%)以及高通(7%),这五家海外企业占据着全球81%的市场份额。但在过去多年的奋斗中,中国在一些细分领域的优势逐渐凸显出来,中国的射频前端龙头企业卓胜微以全球市场份额10%的排名,成功进入了全球前五。
图12-2010-2023年射频前端芯片市场规模(资料来源:QYR、万联证券研究所)
【未完待续】
文章来自:格菲研究院
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