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压力传感器
行业研究报告
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CONTENTS
行业背景研究 行业现状分析 行业痛点及发展建议 行业格局及前景趋势
行业背景研究

►►行业定义
F

|压力传感器ME MS行业定义
MEMS用力传感器足基于MEMS技术和半导体集成电路制造加工技术，以利用单晶硅硅片 （或称晶圆）等传统半导体材料制作而成的芯片作为主要组成部分.将压强信号朴化为 电学信号的压力测量器件。相比传统压力传感器,MEMS用力传感器具备体积小、交量轻、 功耗低、响应时间短、可批量化生产、成本低、易于集成等众多优点，广泛应用于汽车、 消费电子、航空航天、医疗保健和工业控制等领城。根据作用原理差异,MEMS用力传感 器可分为质限式、电容式、谐板式和压电式任力传感器等,其中在胆式传感器因其成本 低、成熟及高等特点成为当前主流的MEMS片感器类型：质胆式任力传感器、电容式在力 传感器、源振式任力传感器、在电式任力传感器。
»行业PEST—＞行业
国务院
《"十三五”国家科技创新规划
提出推动传统制造业转型升级，推进制造业向 智能化方向发展，诙点研究物联网等犊域关键 设筋制造，推动MEMS传盛器自主研发健力
工业和信息化部
《乘用车轮胎气压监测系统的性 能要求和试验方法》
自201拜1月1日起，中国市场所有新认曲 用车强制安装TPMS ,自202阵1月1日起，所 有新生产乘用车强制安装TPMS
国家发展和改革委员会
《产业结构调整指导目录
主要内容》：将新型睡传慝的、MEMS传剧R 先进封装测试列入国家产业结构调整鼓勤类项 目.

» 行业PESTHBtM分析
《GB/T26111-201。微机电系统（MEMS）
技术术语》
现全了MEMS演S；所涉及的材H、设计、m工.封装、 蜩以及器件号方面的通用术壁定义.为MEMS传感 器行业发展提供荃犯指导，
《关于全面推进移动物联网（NB- IoT）建设发展的通知》
6提出建设广覆盖、大连S、（EE功佛动 软缺冠｛ NB-IoT ）笃亚佞西.推进NB- I。雨络部署和拓展行业应用,作为的联 对蝌县的关键正伸SIS . MEMS传将驾
(GB/T33922-2O17MEMSJ±
阳式压力敏感芯片性能的圆片
级试骑方法》
规定了 MEMS压迫式压力传蝴的术语、 定义、试迨条件、试进规定、试迨内容和方 法.

《GB/T32817-20T6半导体器件微机电 器件MEMS总规范》
提出MEMS行业总理范.现定了用亍【ECQ- CECGt呆虹讦定於"飙鹿.玲出了电.光 .现标幻环境特色翻S速森礴总比.该成国S 点缪夸了三辱根隹.为牛王储EMS传管用行业 定连际蝴拓.发提供县打指引.
»行业社会环境

O
MEMS压力传感器应用得益于近些年压力传感器在高端智能手机和平板业脑中 的快速普及，消费类市场现已成为第二大压力传感器市场。并且，受空内导 航和室外导航等新用户案例的驱动，压力传感器将进一步向安卓（Android） 中低端智能,手机普及。压力传感器成本的降低，以及更高的精度和改善的功 耗，也使新应用的发展成为可能，例如可穿戴设备、业子杳加、无人机和智 能家居等。
O
伴随物联网应用的拓展和深化，感知层对压力传感器等直接采集信息的器件需 求将大幅增加，同时对器件提出尺寸微型化、功能集成化、产品可低成本大规 模制造等要求，MEMS压力传感器以其物理尺寸、功耗、成本和易于与柒成等众 多优势，将得到广泛应用。

»行业社会环境
航空电子和高端应用仍然是压力传感器的利基市场，但得益于活跃的 飞机市场和MEMS压力传感器对传统技术的取代，因此展现了最快的市 场增长率。由于医疗和工业市场在应用端没有显著的改变，因此这两 块市场正以平稳的速度增长。不过就应用而言有一例外，新型智能医 疗吸入器介于医疗和消费类市场之间，为未来多种医疗消费类物联网 应用打开了大门。总体而言，MEMS压力传感器市场的年增长率预计为 3.8$,到2023年总体市场规模将增长至20亿美元
»行业经济环境

近年来受益于中国智能手机、平板也脑等消费业子类产品 产量的稳定增长，加速度计、陀螺仪和微型麦克风等MEMS 产品的需求也不断增长，使得中国已经成为全球MEMS市场 中发展最快的地区，据统计，我国MEMS产业近几年市场增 长几乎每年保持在20$,即使是2020年新冠疫情席卷全球的 情况下,我国GDP增长2.3$, MEMS市场增速达到23.2%。预 计2022年我国MEMS产业规模将突破1000亿元，在2023年达 到1270. 6亿元。
行业现状分析
产业链
行业驱动因素
行业现状分析
行业市场规模

»行业产业链

中国MEMS压力传感器行业产业链由上游MEMS压力传感器设计企业，中游传感器制造企业、封装测试企业 ,及下游汽车电子、智能手机、可穿或设备、智能家居、工业控制和医疗等终端应用领域电子设备制造 企业构成

传感器设计企业
感器制造企业、封装测试
企业

汽车电子、智能手机、可
穿戴设备、智能家居、工
业控制、医疗等终端
►►产业舞上游
压力传感器 E S产业链上游概述
中国MEMS反力传感器行业产业链的上游主体是MEMS压力传感器设计企业.MEMS区力 传感23设计包括工艺设计、机电和结构设计以及后端的封装测试设计。(1)机电和 结构i支计满总有限元分析(FEA)建模和传感为版团结构设计。MEMS压力传感为设计 企业通if Coventor、Ansys、TannerPr。等国标MEMSEDA软件企业提供的仿真模拟分析 和定模设计收件实现结构分析、力学分析、温度分析、灵敏度分析、相合分析笥， 从而完成传感器然构建模，再通过AutoCAD等绘困工具绘制MEMS伴感器掩膜版，从而 完成版图借构谀计.由于海外MEMS传感器行•业商业化始于2000年左右，而中国MEMS 传感器行业商业化始于2009年，中国MEMS传感器行业起步校晚，中国市场尚不以各 成熟的、商业化的、为MEMS设计提供辅助的本土EDA软件供应商。(2)工艺设计主 要为MEMS压力传感器制作工艺谀计，制作工艺的选择对传感器参数、制造成本、＜ 容性和臬成度等方面均产生关法影响.例如，苏州敏芯微为压力传感器设计了SENSA 工艺，用于硅用力传感器制造.采用该工艺的传感器可缩忒30%以上尺寸、降低25% 以上厚度，从而降低产品整体制造成本,同时满足下游向小型化发展的终端电子产 品对传感器更加轻薄的要求.此外，具备轻薄优势的传感琴有利于其与配套的其他 器件相互集成，提高传感器集成度.(3)封装测试设计包括豺装彩式设计和测试系 统设计.由于MEMS压力传感器种矣多、应用广，传感2s企业需完成封装测试设计， 即对传感器封装型式和测试系统做出定制化设计。相比半导体集成电路封装，MEMS 传感器材裂更加复杂，在卦装设计方面需考虑更多因素.
»产业链中游

压力传感器E S产业链中游概述
中国MEMS私力传感器行业产业链的中游环节参与者为传感器制造及卦装测试企业， 对于MEMS压力传感25产品而言，传感2s制造和封装测试成本占产品总成本70%以上， 其中封装测试成本占比长大，超过404 （见错误！未找到引用源。）。因此，降低产 业链中游生产成本是降低传感器总成本的关键.（1） MEMSZE力传感器制造企业具备 MEMS压力传感2s制造能力的企业为采用ID财美式的大型企业和晶圆代工企业.其中， 晶圆代工企业■又可分为他MEMS代工企业、传统代工企业■和IDM代工企业■:①他MEMS代 工企业即仅提供MEMS传感器制造服务的企业，该矣企业提供代工服务的挣点为产品 生产批次多但批量小，可为上涛众多小规模传感器设计企业提供代工服务.炖MEMS 代工企业的优势为代工效率高，具备标准化的工艺模块因而开发周期短、MEMS技术 储备丰需，劣势力产能较低、客户规模相对较小。itMEMS代工的代表性企业包括 1£1_£。丫阪、1町和中国本土企业耐威科技子公司$却以等.②传统代工企业即传统的 半导体集成电路代工企业，该矣企业产品生产批量大，多为下游大规模企业客户提 供代工服务.传统代工企业的优势为产线,多、产能庞大、大型客户皆源多，劣势为 块乏MEMS技术枳系因而开发周期长.传统代工的代表性企业包括台枳电、格罗方修 和中芯国标等.③基于提高产能利用率和拓展业务收入来源等角度考虑，采用IDM揍 式的大型企业亦为上游客户提供传感2s制造代工服务，该矣企业的客户是与IDM企业 自身业务无利益冲突的传感器设计企业，因此IDM代工企业的产品种矣较少。IDM代 工企业的优势为技术成熟、可为客户提供从谀计到制造再到材裂测试等环节的全套 解决方案，劣势为潜在的利笈冲突导致客户相对单一、代工品种单一、自营产品和 客户产品共存易引起知识产权风险。

»产业解下游

压力传感器E S产业链下游概述
处于中国MEMS私力传感器行业产业链下游的是汽车电子、消费电子、工业控制和医 疗等终端应用45域电子设备制造企业。MEMS压力传感2s应用45域广乏，其中汽车电 子是压力传感为传统应用领域亦是鼠主要应用领域。手机、可穿板i支备、智能家居 等消费电子领域是新兴应用4页域，近5年复合增长率超过20%,已成为MEMSZK力传感 25第二大应用域(1)汽车电子企业支MEMS压力传感25下游主要客户，该应用4员域 占比超过50九汽车所需MEMS压力传感淤包括胎压传感;8、油压伴感;8、空调压力伴 感器、气及压力传感等，MEMS压力传感器是汽车中使用最多的MEMS传感器之一. MEMS压力侍感器以其微型化、轻量化、可批量生产、集成化等优势在汽车领域得到 广之认可和拄食并逐渐替代传统的机械式压力传感器，在汽车■«境进一步发展的空 间可现。(2)消费电子企业随处物联网的发展和应用，已成为MEMS压力传感器的更 要客户，该应用^域占比近30%.随着消费电子产品的快速发展，MEMS压力传感器渗 遗率不断提高.例如，在智能手机、智能手表、无人机等电子产品中，MEMS反力传 感;S发挥作为运动英传感；§起辅助定位和导航等作用。在智能家居中，MEMS压力传 感器发挥监测室内环境压力如天然气管道压力，蹒保环境安全性等作用.受物联网 快速发展的影响，MEMS瓜力传感器在新兴消费电子40城将得到更广泛的应用.

►►行业现状

中国MEMS压力传感器需求主要受汽车电子和消费电,子市场的发展影 响，MEMS压力传感号市场规模随汽车智能化和消费电,子产品出货量 增加而快速扩大。2014至2018年，中国MEMS压力传感器市场规模
（按销售额统计）保挣快速增长态势，从70. 8亿元增长至115.1亿元, 年复合增长率达12.9$。伴陌物联网的发展，智能化的MEMS压力传感 器需求将不断增加，汽车对传感器压力测量功能的需求亦挣续上升， 预计未来5年中国MEMS压力传感器市场规模将以11.6$的年复合增长 率,于2023年增长至199. 2亿元
»行业市场规模

从物联网市场空间角度而言，得益.于全球物联网芯片技术的成熟、中 国通信网络技术的发展和中国政府对物联网产业的大力支挣，中国物 联网产业彼日趋成熟，物联网应用不断拓展。2014至2018年，中国物 联网市场规模由5,960. 3亿元增长至13,976. 3亿元，年复合增长率超 过20$在物联网持续深化和拓展下，接入物联网的设备数量增加，作 为物联网感知层下的主要破件，MEMS压力传感器等号件将成为物联网 设备不可或抉的重要组成部分，享受中国物联网产业发展红利，拥有 广阔的发展空间。
►►行业现状
领域
汽车电子是MEMS压力传感器应用占比最大的
广法应用■!■能抬瓜力、燃油瓜力、气*瓜力、空调瓜力、管地瓜力等汽牟 也于系优中.其中.汽阜肥瓜片测系优(TPMS)财汽隼用MEMS瓜力传多；K育求量庞 大.伴随中国汽牟向安全化和就徒化方向的发展.TPMS#连年将不断堤高.为MEMS 瓜力传感;8线供发展动力.
消费电子企业随着物联网的发展和应用
已鼐为MEMS瓜力传感;K的左矣客户.该应用锦城,占比近30%.随看消方也于 产品的快遑发展.MEMS小力传感8渗连年不好提高.例加.在即隹手加、却能手表 、无人机等也于产洋中,MEMS+力传第X发乔作为运动矣传感；8起辅助定住和导机 学作用.在邓隹挛居中,MEMS小力传令X发挥哀泅宴内环境瓜力加天然气首地瓜力 .确保环境安全性与作用.攵物及向快遑发展的影响.MEMS小力传感X在新兴湾皆 也于钿域•轿得利更广法的应用.
»行业驱动因素
政策支持、物联网蓬勃发展、TPMS渗透率不断提高、下游市场空间巨大等是行业主要驱动因素
政策支持
TPMS渗透率不断提高，MEMS压力
MEMS传感于淅型寸it传感JS.具备较高技术水平.广泛 应用于各头势瑞侦城.是物联丹的关饨残伴如成部分.MEMS 传感JS忏业的健康发展火拉动中回产业信息化、邺桂化的基 M.中国豉府发布了一乐列相关豉第加标沿.引导和拉动中 国MEMS传感J2斤业发展
汽与电子爰MEMS瓜
传感最犹得蕊展翅力
司占比最大的
4负珑.广泛应用于轮粕瓜力、燃油瓜力、弋北瓜力、空调瓜力、管 道瓜力学汽与电子原优中.其中.汽与的乐是测原优(TPMS)对汽 军比ME岭鼻力传感JS岩本步庞大.俘稹中国汽多向安仝化和邓it化 方向的发展.TPMS渗迨华将在新提高.为MEMSG力传感JS禺做发展
动力.
物联网蓬勃发展工M E M S压力传感器 汽率电子是MEMS瓜力氟.也爰应用占比 找大的僚城.广泛应用于轮胎瓜力、燃出瓜力、'囊瓜力、
空调瓜力、管道瓜力等汽率电子系优中.其中.汽奉和用盆 测系优(TPWS)时汽4■用NENS瓜力传感K省术量虎,大.伴随 中四汽率向安仝化和中能化方向的发展.TPNS多选车背不断 把高.为MENS瓜力传感芯把做发展动力.
MEMS1专感器的下游市场空间巨大
MEMS传感JS作为信息我JR和交互的关饨JS件.H前已在淅铃电子 、汽率、医疗、工业、通体、回防和短空等使成广泛应用.近年 来.回内海铃电子市场壬勃发展.淅的产品形态也在断涌fit. & 物联司的站构中.感熟总处于最底层.是物於巴的先忏技术.也 是其数施加物理实体显必.而感熟总中分布的各关传感JS就是家 取ft息的关饨.在人工行it侦城.MEMS传感J2米躯了臭似人体的 各项感官功能.是未来人工行it侦照不可或.蛾的如应部分.稹* 物或巴和人工行it技术的在新发展.MEMS传感J2作为这些新兴体 息技术产业的必备J2件.下游空灯将过一步犷大.未来将在行it 等品、白功驾收、邨能,初遗、理慧医疗学淅兴硕城扮演重妥角之

»行业痛点

行业痛点及发展方向

中游制造和封装测试经验积累薄弱
技术人才匮乏
传感器进口依赖度高
£制约行女的发展.

中国块乏具四NEMS代工及会的切透和分装测试企业.导致上游传感32设计企业无法 迅遑将产品市场化.讥珞MEMS小力传感X产亚化过标.
相比F＞］为技K空某型行业的传鱼手与体臬以电络行•业.MEMS&力传感52行业髭于多 竽升交叉行业.MEMS传感;S设计、小选和叶装测试涉及电子、机忸、材朴、XtSi it,物理、化竽、生物芬众多学科.对不用专业计景区合里人才育术立大,而中国 MENS传丛混斤上起步较晚,传感；8枝木研发落后德国、头回哥国拿近十年.技表和 人才健各匮乏.展以研无不充分.产左制约行业的发廉.
相比PJ为技表密臬型行业的传优半导体臬鼐电昭行•业.MEMS，星力传丛热行业勒干多学抻交叉 行女.MEMS侍感;&设计、川渔和外装消疏涉及电子、机蛾、材料、X£«ii,物理、化学、 生物学众多学升.对不同今亚洋法复合5!人才需求贵大,而中［SMEWS传丛21行业起步杈啖.. 传咯；8技表研发落后场国、美国等国至近十年.按表和人才健善政乏.生风帮■光不充分.产

行业格局及前景趋势

»行业发展趋势

与ASIC芯片集成
MEMS压力传茗器信号幅度领小，易受外界环境因素影响,同 时传福的特殊结均设计易引起飨出信号呈非线性特征、号点 滦移和退度澧移等睨默,导致传确港.应敷据的真实性和有效 f邮低，地/MEMS压力传透器再求的1S加均里成工艺的蜴 基于与ASIC芯片*成芾来的优点,传感器与ASIC芯片封装为 一体的现象将日益普逋

MEMS压力传感器行业垂直分工模式逐渐成为主流
与传统半导体生成电路行业商业模式的发展蹙径相似,中军 MEMS压力传超器行业将臼当前的外也）芯片封浏横式向垂直分 工模式（Fabless ）方向发展，MEMS压力传诿器产业奥上第 传超器度计企业与中游纯M EMS代工企业合作分工的商业模式 将成为主流.

MEMS行业的研发与生产体系不断完善
多种传感器及器件集成

在国家政策的大力支持下，国内MEMS行业的班发与生产体系不断完 S,各研发与生产环节的实力整体提升.各关产业豆区和研究平台为 完善至内MEMS行业的斫发体系提供了基础，专业的屋圆到造和封凌 领域的企业逐渐加大对卜1EMS业务的投入，并与公司一起开发了 MEMS产品用应生产环节的制漕加工工艺。我国MEMS行业讲发和生 产体系不断完善，为国内MEMS行业的发展提供了良好的发展环境. 伴随下法应用领域的发展,传影器散据采里维度埒加，MEMS压力传感器 逐渐由单一的、仅起到压力敷运采里作用的器件向打合多种数据采里和处 理为一味的智能传超器发展，压力传感器.轮终仪、寇度传超器等安种传 感器以及其他功能器件里为T,实现其潼智能化,为拓银下解应用琐增 简地完成矣维度数据采隼提供条件
»行业竞争格局

由于中国MEMS压力传卷器行31步垓晚.具备丰富技术生备和亿元以上收入现 模的中国本土企业梆,产业链下游企业以采购进口产品为主，博世.英飞凌、 且智浦号国际企业占据中寻MEMS压力传懑器市场主导地位.为加强产业链历同 和产学历合作，实现技术经受的快递积累.提？5市场竞争力，中国本土MEMS压 力传宓器企业会效应明星根据在中国MEMS传感器行业从事近1(»MEMS 传感器格■工作的专家表示，中国本土MEMS压力传*企业与皂乐企业在技术、 产能规模、期J空间等方面均存在明显差瓦中国本土企业自主设计.制适和封 装制试的产品仍然以星工市场和技术要求较低的中低端市场为主，如低端消费电 子产品市场,在E柞电子等主要应用市场，中国本土企业缺乏竞争力，导致中国 MEMS压力传确民用市场80%以上的份额由妄际企业占据.在此背事下，中 国本土企业业务及生产现璜显若落后于国际企业，生产现模的朗显差距导致本土 企业单位生产成本远差于国际领先企业,本土企业产品毛利率低于20% ,而国际 M 筋蟀S于60%。

行业格局
为怠覆市场竞争力，中冒本土MEMS压力传懑器企业与MEMS所院校注至人才技 术交流与合作,从企业地域分布而言,MEMS压力传懑器企业基中于以北京为百的 环境^地区和以上海为百的长三角地区,在环嵌海地区，北京大学、中科院.中电 科技*团等企事业单位为该地区科研技术支先,北京青鸟元芯.耐威科技等为该地 区代表性企业,在长三角地区，中科院上海微系统与信心研究所、上第微技术工业 册究院、中科浣苏州纳米斯等单位为该地区科研技术支程,苏州数芯悔、苏州纳芯 «.苏用明8戢无锡纳做无锡龙微等为诙地区代表性企业伴随中国MEMS压力 传宓器产业链和科研生礴逐步完善,中国本土企业技术积累将稳步坞加,企业竞 争力招不断限支,企业产品将逐渐受到下游认可接受,企业业务规模将持续扩大， 中国MEMS压力传超器本土企业在市场中的地位格得到加强.
»行业代表企业1

行业标杆企业

代表企业1
1集青乌元芯微系统科技有F建任公司（简称“青乌元芯"）成立于2001年， 是一家专业从事各类MEMS传感器研发、生产及提供传感器模块和解决方室的 国家级高新技术企业.为;I集大学校办企业.青鸟元芯MEMS压力传感器生产 具备国际先进的MEMS生产设音和测试环境。目前，青乌元芯拥有谣寸/6英 寸MEMS中试线,传感器年产能达千万规模。青乌元芯的业务产品涵盖MEMS 压力和加速度传感器。MEMS压力传感器方面，青乌元芯可提供传感器芯片、 封装后的传感器产品及传感器模块及解决方室。青鸟元芯MEMS压力传感器产 品具备物理尺寸小、性价比高、稳定性好.一致性好等特点，广泛应用于下游 心电子、环耀测、医疗会械、jjim制等端礴
»行业代表企业#

行业标杆企业

代赛企业2
昆山双桥传感器测控技术有限公司（简称"双桥传感”）创建于2001年，是专门 从事压力传感器相关产品开发、生产和销售的高新技术企业，是中科院昆山高科 技产业园、国家邓巨计划昆山传感翡产业基地的核心企业。双桥传感是行业内第 TUA事MEMS压力传感器研发的单位之一.双桥传感的产品主要包括动态压力 传感器、中高温压力传感器、通用压力传感器、智能传感器、电容式变送器、智 菖续攵字显示仪表、动静态娣采集仪表等与压力传感器相关的传感翡、变送器、 目控仪表和系统.在MEMS压力传感器方面,双桥传感CYG1800系列扩散硅压 阻式压力传感器是其主导产品，结合ASIC电路实现高精度. 彳现耗测量,可用于 空调制冷、汽车;蚯胎压、液压系统、HIE控制等领域
行业研究报告
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汇报人：落尘
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