產(chǎn)研 | 傳感器的現(xiàn)狀和趨勢(shì)

傳感器是一種檢測(cè)裝置，能感受到被測(cè)量的信息，其作用是將環(huán)境中的自然信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)或其它所需形式的信息輸出，以滿足信息的傳輸、處理、存儲(chǔ)、顯示、記錄和控制等要求。

傳感器從誕生開始，大概經(jīng)歷了結(jié)構(gòu)型、固體型以及智能型三個(gè)階段，前兩個(gè)階段的傳感器一般由敏感元件、轉(zhuǎn)換元件和變換電路三部分組成，有時(shí)還加上輔助電源。但隨著各類科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，前兩類傳感器逐漸無(wú)法滿足對(duì)數(shù)據(jù)采集、處理等流程的需求，而融合了軟件算法、人工智能技術(shù)的智能傳感器開始登上歷史舞臺(tái)。相比傳統(tǒng)的傳感器，智能傳感器集成微處理機(jī)，擁有采集、處理、交換信息的功能，可以說(shuō)是傳感器集成化與微處理機(jī)相結(jié)合的產(chǎn)物。

圖|智能傳感器 ?來(lái)源：網(wǎng)絡(luò)

傳感器種類繁多，作為信息時(shí)代的感知層，是物聯(lián)網(wǎng)、智能制造、大數(shù)據(jù)、智能樓宇等領(lǐng)域的基礎(chǔ)和數(shù)據(jù)來(lái)源，因此目前已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)，如機(jī)器人、智能汽車、環(huán)境監(jiān)測(cè)、工業(yè)自動(dòng)化、醫(yī)療診斷等。從應(yīng)用占比看，汽車電子、工業(yè)領(lǐng)域和通信電子是傳感器應(yīng)用最主要的三大領(lǐng)域，占比均超過(guò)20%。除此以外，消費(fèi)電子的市場(chǎng)占比約為14.7%，醫(yī)療電子等應(yīng)用占比也均超過(guò)7%。

圖|傳感器典型應(yīng)用 ? 來(lái)源：網(wǎng)絡(luò)

全球傳感器市場(chǎng)規(guī)模

根據(jù)賽迪顧問(wèn)數(shù)據(jù)顯示，隨著新能源汽車、工業(yè)自動(dòng)化、環(huán)境監(jiān)測(cè)、醫(yī)療電子的智能化發(fā)展，2020年，全球傳感器市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到1606.3億美元，智能傳感器市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到358.1億美元，占總體規(guī)模的22.3%。雖然在2022年度上半年，面對(duì)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整沖擊和新冠疫情反復(fù)的復(fù)雜外部環(huán)境，電子產(chǎn)品的整體需求在下滑，但是隨著疫情的塵埃落地以及全球經(jīng)濟(jì)基本面的向好，在汽車、工業(yè)自動(dòng)化、醫(yī)療、環(huán)保、消費(fèi)等領(lǐng)域的智能化、數(shù)字化市場(chǎng)需求的持續(xù)帶動(dòng)下，預(yù)計(jì)2022年全球傳感器規(guī)?？傮w將進(jìn)一步增加，而到2025年，全球傳感器的規(guī)模預(yù)計(jì)將增至3200億美元。

同時(shí)，根據(jù)市場(chǎng)研究機(jī)構(gòu)TMR發(fā)布的《2031年智能傳感器市場(chǎng)展望》報(bào)告顯示，2021-2031年全球智能傳感器市場(chǎng)的復(fù)合增長(zhǎng)率高達(dá)18.2%。并且報(bào)告提到，基于物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備使用量的增加，2031年智能傳感器市場(chǎng)將超過(guò)2080億美元。

圖|全球傳感器以及智能傳感器規(guī)模（億美元） 來(lái)源：賽迪顧問(wèn)

不過(guò)就目前而言，美日德等西方發(fā)達(dá)國(guó)家掌握了全球傳感器市場(chǎng)60%的市場(chǎng)份額，并且在高端傳感器的制造、封裝等領(lǐng)域處于絕對(duì)的壟斷地位。從近幾年的數(shù)據(jù)來(lái)看，意法半導(dǎo)體、恩智浦、博世、艾默生、西門子、霍尼韋爾、索尼、歐姆龍等企業(yè)在設(shè)計(jì)制造環(huán)節(jié)處于絕對(duì)的壟斷地位，其業(yè)務(wù)涉及、汽車、消費(fèi)、工業(yè)自動(dòng)化等領(lǐng)域。其中意法半導(dǎo)體在全球消費(fèi)類慣性傳感器市場(chǎng)中處于主導(dǎo)地位，占據(jù)40%的市場(chǎng)份額，而博世則是全球最大的MEMS傳感器制造商。中國(guó)傳感器產(chǎn)業(yè)雖然建立了完整的產(chǎn)業(yè)鏈體系，但是大部分企業(yè)還是處在低端產(chǎn)線產(chǎn)品的制造，高端傳感器大部分需要進(jìn)口。

本土傳感器市場(chǎng)規(guī)模

根據(jù)賽迪顧問(wèn)數(shù)據(jù)顯示，2021年國(guó)內(nèi)傳感器的市場(chǎng)規(guī)模約為2951.8億元，保持17.6%的快速增長(zhǎng)。隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步，傳感器這一產(chǎn)業(yè)在互聯(lián)網(wǎng)力量的賦能之下日益受到重視，日后再疊加相關(guān)扶持政策的出臺(tái)，傳感器行業(yè)市場(chǎng)可期。預(yù)計(jì)2022年中國(guó)傳感器市場(chǎng)規(guī)模將增至3150億元。

據(jù)與非研究院統(tǒng)計(jì)，目前，本土初具規(guī)模的主要傳感器廠商約為172家，從城市分布來(lái)看，江蘇32家，廣東28家，上海27家，北京20家，浙江13家，山東9家，福建7家，天津6家，湖北6家，陜西5家，四川4家，安徽4家，重慶2家，河南2家，遼寧2家，河北2家，吉林1家，甘肅1家，山西1家。其中，江蘇、廣東、上海、北京這4個(gè)城市的傳感器企業(yè)都超過(guò)了20家，基本上與國(guó)內(nèi)芯片設(shè)計(jì)企業(yè)布局重合，出現(xiàn)了區(qū)域集群的情況。尤其值得一提的是華東地區(qū)，作為中國(guó)電子制造工業(yè)的聚集地，集中了中國(guó)50%左右的傳感器企業(yè)，在傳感器設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和制造方面具有絕對(duì)的優(yōu)勢(shì)。

圖 | 國(guó)內(nèi)傳感器企業(yè)地理分布一覽 ? ? 來(lái)源：與非研究院

但從另一方面來(lái)看，我國(guó)傳感器行業(yè)也面臨著“小、低、弱”的現(xiàn)狀，大約60%的敏感元件和傳感器仍依賴進(jìn)口，中高端傳感器的研發(fā)與制造能力存在較大短板，幾乎大部分的份額也主要集中在幾家上市公司手中。目前我國(guó)傳感器行業(yè)以市值來(lái)劃分第一梯隊(duì)的企業(yè)如韋爾股份、歌爾股份、兆易創(chuàng)新、華潤(rùn)微、士蘭微、高德紅外等占據(jù)了國(guó)內(nèi)傳感器市場(chǎng)大部分的份額，其余為中小企業(yè)，產(chǎn)品主要集中在中低端。其中特別需要指出的是，這些上市公司都是多元化的經(jīng)營(yíng)發(fā)展，比如韋爾股份除了最知名的CMOS傳感器業(yè)務(wù)，還包括分立器件、電源管理等產(chǎn)品；兆易創(chuàng)新、華潤(rùn)微、士蘭微等都是同樣的模式，傳感器業(yè)務(wù)的占比實(shí)際并不高。

主營(yíng)為傳感器業(yè)務(wù)的代表性企業(yè)發(fā)展?fàn)顩r

歌爾股份

歌爾股份是全球電聲器件龍頭及整體系統(tǒng)設(shè)計(jì)制造的領(lǐng)先企業(yè)，公司從微型揚(yáng)聲器、受話器、麥克風(fēng)等電聲器件起家，憑借客戶關(guān)系和精密制造能力逐步向其他精密器件及整機(jī)業(yè)務(wù)延伸，打造聲學(xué)、光學(xué)、無(wú)線通訊等聲光電一體化解決方案了，并成為整機(jī)業(yè)務(wù)的重要支撐，形成“零件+整機(jī)”的戰(zhàn)略布局。

圖 | 歌爾股份部分產(chǎn)品解決方案? ?來(lái)源：官網(wǎng)

公司的主要產(chǎn)品有電容式氣壓傳感器，集成麥克風(fēng)和氣壓的組合傳感器等。主要的下游客戶包括蘋果，華為，小米，F(xiàn)itbit等。2021年公司實(shí)現(xiàn)營(yíng)業(yè)收入782.21億元，同比增長(zhǎng)35.47%，實(shí)現(xiàn)凈利潤(rùn)42.75億元，同比增長(zhǎng)50.09%。

韋爾股份

韋爾股份于2006年成立，主營(yíng)業(yè)務(wù)為半導(dǎo)體分立器件和電源管理IC等產(chǎn)品的研發(fā)設(shè)計(jì)。2019年收購(gòu)全球第三大CMOS圖像傳感器供應(yīng)商豪威科技，除豪威外，韋爾股份近兩年對(duì)外先后收購(gòu)思比科、Synaptics 等優(yōu)質(zhì)資產(chǎn)，對(duì)內(nèi)加大在分立器件、 射頻 IC、模擬 IC 等領(lǐng)域研發(fā)力度，形成了以 CIS 業(yè)務(wù)為核心，多產(chǎn)品線協(xié)同發(fā)展的業(yè)務(wù)布局。

2021 年公司實(shí)現(xiàn)營(yíng)業(yè)總收入 241.04 億元，較上年同期增加 21.59%；實(shí)現(xiàn)歸屬于上市
公司股東的凈利潤(rùn) 44.76 億元，同比增長(zhǎng) 65.41%。

格科微

格科微創(chuàng)立于2003年，是中國(guó)領(lǐng)先的圖像傳感器芯片、DDI顯示芯片設(shè)計(jì)公司，產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于全球手機(jī)移動(dòng)終端及廣泛的非手機(jī)類電子產(chǎn)品。圖像傳感器廣泛應(yīng)用于手機(jī)、智能穿戴、移動(dòng)支付、平板、筆記本、攝像機(jī)以及汽車電子等產(chǎn)品領(lǐng)域。2021年公司實(shí)現(xiàn)營(yíng)業(yè)收入70.01億元，同比增長(zhǎng)8.44%；凈利潤(rùn)12.58億元，同比增長(zhǎng)62.75%。

傳感器的未來(lái)

根據(jù)最新數(shù)據(jù)顯示，2022年第一季度，中國(guó)傳感器細(xì)分市場(chǎng)中，同比增長(zhǎng)最快的是RFID產(chǎn)品，增長(zhǎng)超過(guò)20%。其次是視覺(jué)產(chǎn)品和光電產(chǎn)品，增速分別達(dá)到19.9%和18.8%。其余如安全傳感器等產(chǎn)品的增速也超過(guò)10%。與非研究院預(yù)測(cè)，未來(lái)工業(yè)自動(dòng)化、汽車電子、通信電子、消費(fèi)電子這四部分將是傳感器最大的市場(chǎng)，并且隨著國(guó)家“碳達(dá)峰、碳中和”的政策，以新能源車為主導(dǎo)的汽車電子領(lǐng)域的傳感器將迎來(lái)更快的發(fā)展。

圖 | 汽車傳感器? 來(lái)源：網(wǎng)絡(luò)

尤其是新能源汽車中的智能系統(tǒng)和無(wú)人駕駛，是驅(qū)傳感器發(fā)展的重要?jiǎng)恿?。在智能汽車時(shí)代，將會(huì)使用大量運(yùn)動(dòng)傳感器實(shí)現(xiàn)主動(dòng)安全技術(shù)，使用圖像傳感器或者激光傳感器實(shí)現(xiàn)主動(dòng)檢測(cè)識(shí)別，使用MEMS麥克傳感器實(shí)現(xiàn)諸如語(yǔ)音交互等，所以的智能化系統(tǒng)都將推進(jìn)傳感器的進(jìn)一步發(fā)展。

具體到細(xì)節(jié)上，與非研究院認(rèn)為傳感器會(huì)向著智能化、集成化等方向發(fā)展。比如傳感器將通過(guò)采集到的數(shù)據(jù)不斷的在使用周期內(nèi)進(jìn)行自我學(xué)習(xí)，無(wú)需人為的校準(zhǔn)，維護(hù)；芯片級(jí)封裝技術(shù)的發(fā)展同樣使傳感器融合更多功能的可能，實(shí)現(xiàn)更復(fù)雜的檢測(cè)。

結(jié)論

毋庸置疑，隨著人工智能技術(shù)不斷融入電子產(chǎn)品中，傳感器的增量以及智能化都迫在眉睫，未來(lái)市場(chǎng)空間巨大。雖然我國(guó)傳感器企業(yè)在高端領(lǐng)域呈現(xiàn)全面落后狀態(tài)，需要解決的問(wèn)題很多，但受益于國(guó)家政策的指引，中國(guó)本土傳感器企業(yè)已經(jīng)具備了以設(shè)計(jì)、制造、封裝測(cè)試于一體的產(chǎn)業(yè)鏈，隨著未來(lái)智能汽車、智能制造、通信電子等應(yīng)用領(lǐng)域的傳感器需求不斷增量，本土傳感器必然迎來(lái)一波爆發(fā)式的增長(zhǎng)，甚至?xí)缤履茉雌囈粯釉谑袌?chǎng)份額上實(shí)現(xiàn)彎道超車。

附件：傳感器研發(fā)企業(yè)信息