2023MEMS傳感器行業(yè)供需分析及發(fā)展前景研究

• 黃文玉 2023年4月23日 來源：互聯網 1015 64
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微機電系統(tǒng)是將微電子技術與精密機械技術結合發(fā)展出來的工程技術，尺寸在1微米到100微米量級，涵蓋機械(移動、旋轉)、光學、電子(開關、計算)、熱學、生物等功能結構，主要分為傳感器、致動器、三維結構器件等三大類。

全球MEMS傳感器產業(yè)發(fā)展分析

隨著物聯網時代到來，傳感器的應用已滲透至工業(yè)自動化、航天技術、軍事工程、資源開發(fā)、環(huán)境監(jiān)測、醫(yī)療診斷、交通運輸等各個領域。

近年來，基于MEMS技術，通過把微米級的敏感組件、信號處理器、數據處理裝置封裝在一塊芯片上，可通過硅基于微納加工工藝進行批量制造，具有微型化、低成本、低功耗、集成化的特征，廣泛用于汽車、消費電子、工業(yè)、醫(yī)療、航空航天、通信等領域。

在物聯網時代，符合需求的傳感器必須具備低功耗、微型化、智能化、多功能復合等特性。2018年，全球MEMS傳感器市場規(guī)模約為146億美元，同比增長10.8%，消費電子、汽車電子和工業(yè)控制是應用MEMS最多的三個下游板塊，其中智能終端的需求是近年最大的增長點。2018-2022年MEMS傳感器全球市場規(guī)模年化增速預計將達14.85%。

微機電系統(tǒng)是將微電子技術與精密機械技術結合發(fā)展出來的工程技術，尺寸在1微米到100微米量級，涵蓋機械(移動、旋轉)、光學、電子(開關、計算)、熱學、生物等功能結構，主要分為傳感器、致動器、三維結構器件等三大類。與MEMS類似，NEMS(納機電系統(tǒng))是專注納米尺度領域的微納系統(tǒng)技術，只不過尺寸更小。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。與傳統(tǒng)的傳感器相比，它具有體積小、重量輕、成本低、功耗低、可靠性高、適于批量化生產、易于集成和實現智能化的特點。同時，在微米量級的特征尺寸使得它可以完成某些傳統(tǒng)機械傳感器所不能實現的功能。

MEMS傳感器即微機電系統(tǒng)，是在微電子技術基礎上發(fā)展起來的多學科交叉的前沿研究領域。經過四十多年的發(fā)展，已成為世界矚目的重大科技領域之一。它涉及電子、機械、材料、物理學、化學、生物學、醫(yī)學等多種學科與技術，具有廣闊的應用前景。

根據中研普華產業(yè)研究院發(fā)布的《2023-2028年中國MEMS傳感器行業(yè)供需分析及發(fā)展前景研究報告》顯示：

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。與傳統(tǒng)的傳感器相比，它具有體積小、重量輕、成本低、功耗低、可靠性高、適于批量化生產、易于集成和實現智能化的特點。同時，在微米量級的特征尺寸使得它可以完成某些傳統(tǒng)機械傳感器所不能實現的功能。

目前，中國MEMS產業(yè)尚處于起步階段。目前，具有一定知名度和出貨量的本土MEMS企業(yè)仍然屈指可數，逐鹿中國市場的主要競爭者仍以跨國企業(yè)為主。如今，我國MEMS傳感器產品在精度和敏感度等性能指標上與國外存在巨大差距，應用范圍也多局限于傳統(tǒng)領域。中高檔傳感器產品絕大部分從國外進口，90%的芯片依賴國外。無論在全球還是我國，MEMS傳感器的主要應用市場都是在汽車以及消費電子市場，其次在于醫(yī)療和工業(yè)。

縱觀MEMS行業(yè)的發(fā)展歷史，汽車產業(yè)、醫(yī)療及健康監(jiān)護產業(yè)、通信產業(yè)以及手機和游戲機等個人電子消費品產業(yè)相繼促進了MEMS產業(yè)的快速發(fā)展。尤其是2007年以來，隨著以智能手機為代表的消費電子產品的快速普及和發(fā)展，MEMS商業(yè)化的進展明顯加快。近年來受益于中國智能手機、平板電腦等消費電子類產品產量的穩(wěn)定增長，加速度計、陀螺儀和微型麥克風等MEMS產品的需求也不斷增長，使得中國已經成為全球MEMS市場中發(fā)展最快的地區(qū)。2019年中國MEMS市場規(guī)模達到596.1億元，同比增速18.2%。預計到2021年市場規(guī)模將突破850億元。

作為物聯網的重要組成部分，目前傳感器的作用舉足輕重。而在以可穿戴設備、智能手機等為代表的智能終端領域，MEMS傳感器滲透率非常高，甚至認為MEMS系統(tǒng)將是可穿戴設備發(fā)展的源泉。事實上，這種看法并非空穴來風，可穿戴設備若想獲得預期效果，必須建立在眾多傳感器感知的基礎上。蘋果即將發(fā)布的iWatch智能手表將至少整合10種傳感器，而備受推崇的谷歌眼鏡更是內置了包括加速度、磁力、線性加速、陀螺儀等十余種傳感器，其中囊括多種MEMS傳感器類型。

MEMS傳感器市場發(fā)展前景預測

MEMS傳感器是人工智能重要的底層硬件之一，傳感器收集的數據越豐富和精準，人工智能的功能才會越完善。物聯網生態(tài)系統(tǒng)的核心是傳感、連接和計算，隨著聯網節(jié)點的不斷增長，對智能傳感器數量和智能化程度的要求也不斷提升。未來，智能家居、工業(yè)互聯網、車聯網、智能城市等新產業(yè)領域都將為MEMS傳感器行業(yè)帶來更廣闊的市場空間。

因其得天獨厚的優(yōu)勢，MEMS傳感器應用絕不僅局限于可穿戴設備，未來醫(yī)療、人工智能以及汽車電子等領域的傳輸底層架構均要依賴MEMS傳感器來布局。從目前全球的發(fā)展趨勢來看，汽車工業(yè)和消費類電子的市場已經發(fā)展的足夠發(fā)達，成為了MEMS傳感器的發(fā)展基礎，未來醫(yī)療、人工智能、物聯網、智慧城市等智能現代化趨勢明顯，未來MEMS傳感器的發(fā)展?jié)摿艽蟆?/p>

全球MEMS傳感器行業(yè)研發(fā)動態(tài)

在物聯網時代，網絡化的測控系統(tǒng)往往需要用到無線MEMS傳感器，作為將非電量轉化為電量的傳感器，電源是關鍵點。利用能量收集芯片收集太陽能、風能等其他能源，再將其轉換為電能為傳感器提供電源，無線傳感模塊與能量收集技術的結合將使MEMS傳感器實現無源化。

隨著材料合成技術的發(fā)展以及制造工藝的多樣化，研究人員將氧化鋯功能陶瓷、軟磁薄膜和薄帶材料、光纖材料、生物材料等新型材料用于制造MEMS傳感器，傳感器的制造材料將更加多樣化?？膳宕骷夹g、便攜式設備越來越要求傳感器的小型化，納米技術、集成化技術以及封裝技術的研究發(fā)展將推進MEMS將實現更小的封裝。

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