接上文，微机电系统（MEMS）传感器作为连接物理世界与数字世界的桥梁，正迎来前所未有的发展机遇。在此，道合顺将深入探讨#MEMS传感器市场的现状与未来趋势#，从市场规模的增长、产业链的构成到具体的应用领域，全方位揭示这一领域的最新动态。

1、市场规模

传感器产品在MEMS行业占据主导地位。据Yole数据，在MEMS行业产品结构中，传感器类产品合计占比65.38%。受益于物联网、人工智能、5G等新兴技术快速发展，MEMS应用前景广阔。据Yole数据，2020年全球MEMS行业市场规模为120.48亿美元，2026年市场规模有望达到182.56亿美元，CAGR可达7.17%；据中国信息通信研究院估计，2017-2022年汽车市场领域MEMS传感器市场规模有望从22.82亿美元增长至32亿美元，CAGR可达7%。

2、产业链分析

MEMS的工作原理是将输入的物理信号通过传感器转化为电信号，经信号处理后最终由执行器与外界产生作用。MEMS传感器产业链分为设计研发、生产制造、封装测试、系统应用四个环节。

（1）上游

上游包括原材料，芯片设计等环节，其中MEMS传感器材料分半导体材料，陶瓷材料，金属材料和有机材料四大块。

在设计研发方面，MEMS将产品的工艺流程、机电结构、包括封装和测试在内的验证相互交联在一起，往往需要数年时间完成多个设计闭环才能量产。

（2）中游

中游主要为MEMS传感器的制造，一般由芯片设计企业完成设计后交由第三方晶圆厂制造，MEMS对半导体制程的先进与否并不敏感，基础材料的属性是决定产品性能的根本因素，生产工艺会影响产品的精度及良率。此外MEMS行业还存在博世、意法半导体等大型IDM厂商。

与大规模集成电路产品均采用标准的CMOS生产工艺不同，MEMS传感器芯片本质上是在硅片上制造极微小化机械系统和集成电路的集合体，生产工艺具有较高的定制化特点。其技术先进性除了体现在MEMS传感器芯片的设计难度之外，还体现在MEMS传感器芯片生产工艺的可实现性方面。MEMS传感器的领先厂商不但需要具备突出的极微小化机械系统和集成电路的设计能力，也需要开发不同传感器芯片的生产工艺。 

MEMS传感器生产制造有IDM和Fabless两种模式，国际大厂以IDM为主。

封装方面，MEMS通常分为芯片级、器件级和系统级封装三个层次，大多采用非标准工艺，由传统IC封装企业代工，封装的成本能占到总成本的40%以上；测试方面，MEMS与集成电路相比要求更高、测试的复杂程度更大，测试方法因MEMS传感器的种类而有差别，各厂商通常采用自研方法进行测试，封测成本通常能占到总成本的一半以上。

（3）下游

MEMS传感器下游广泛应用于汽车，通信，消费电子，工业产品等产业。

汽车电子方面，传感器需求日益提升，国产化需求迫切。据前瞻经济学人数据，传统汽车传感器装备数量至少90个；据四川省汽车产业协会的数据，目前平均每辆汽车装配24个MEMS传感器，高档汽车中搭载约25-40，甚至上百个MEMS传感器；其中应用较多的是加速度、压力传感器及陀螺仪等传感器。根据Wind数据，目前国内汽车行业中车用芯片自研率低于10%，90%以上的汽车芯片都必须依赖从国外进口，汽车核心芯片国产化的需求较为迫切。

3、相关公司

4、竞争情况

国内企业在设计、制造、测试设备等环节与海外企业相比仍有差距，核心竞争力有待提高。国内MEMS产业形成从前端设计到后端封装测试的完整链条，国内各环节龙头发展迅速，但在数量和规模上与海外依然存在差距。设计环节国内企业产品线单一、规模偏小，多数企业年收入低于1亿美元，商业化MEMS设计工具方面处于真空状态；制造方面工艺水平差距明显，仅能制备压力传感器等低端产品，尚未建立压电材料等高端制造工艺线，出货量有限；封装环节国内企业在技术上致力于三维封装等第四代技术的研发；中国大陆全球市场份额可达20.7%，仅次于中国台湾的42%，是全球第二大芯片封装基地；测试环节国内高质量测试设备企业较少，高端设备仍被国外龙头垄断。整体看产业链各环节与海外企业相比仍有差距，核心竞争力有待提高。

5、未来展望

未来MEMS传感器或将向更大晶圆尺寸、新敏感材料、纳米加工技术方向演进，呈现多项功能高度集成化和组合化的趋势。目前业界普遍应用6英寸、8英寸的晶圆制造工艺，更大尺寸的晶圆能够有效降低成本、提高产量；薄膜型压电材料具备工艺一致性、高可靠性、高良率、体积小的优势，可有效提高MEMS传感器的技术水平；传感器向更小尺寸演进的趋势，有望推动微电子加工技术特别是纳米加工技术的快速发展；在更小空间上的设计、降低成本、降低功耗的驱动下，MEMS传感器或将实现在同一衬底上集成多种敏感元器件、制成能够检测多个参量的多功能组合，向多项功能高度集成化和组合化的趋势发展。

MEMS惯性导航传感器有望随L2及以上车型采用高精度车载组合导航系统逐步放量。MEMS惯性导航传感器运用加速度计、陀螺仪等MEMS传感器的多轴惯性测量单元（IMU）测量加速度、角速度并计算运载体的位置信息，可使汽车不依赖外部信息交互并进行自主导航，为决策层提供连续的车辆位置和形态等信息。目前惯性导航在自动驾驶中的应用主要是与高精度卫星定位共同组成组合导航系统，实现高精度定位。据佐思数据库，2021年中国L2级自动驾驶乘用车的销售渗透率超过20%，部分L2级车型通过配置高精定位系统和高精地图实现了高速领航自动驾驶，如小鹏P7，蔚来EC6、ES6、ES8，广汽埃安V、埃安LX等车型可以选装高精定位方案，一汽红旗E-HS9、高合HiPhiX、2021款理想ONE等车型标配高精定位方案。因此能够认为MEMS惯性传感器有望随L2及以上车型采用高精度车载组合导航系统逐步放量。