
2020-2025年版机械手项目可行性研究报告
MEMS传感器即微机电系统(Microelectro Mechanical Systems),是在微电子技术基础上发展起来的多学科交叉的前沿研究领域。经过四十多年的发展,已成为世界瞩目的重大科技领域之一。MEMS传感器是采用微电子和微机械加工技术制造出来的新型传感器。与传统的传感器相比,它具有体积小、重量轻、成本低、功耗低、可靠性高、适于批量化生产、易于集成和实现智能化的特点。同时,在微米量级的特征尺寸使得它可以完成某些传统机械传感器所不能实现的功能。它涉及电子、机械、材料、物理学、化学、生物学、医学等多种学科与技术,具有广阔的应用前景。
1、手机拍照领域
凭着微机电在体积和功耗上的突破,最新技术MEMS Drive类似一张贴在图像传感器背面的平面马达,带动图像传感器在三个旋转轴移动。MEMS Drive 的防抖技术是透过陀螺仪感知拍照过程中的瞬间抖动,依靠精密算法,计算出马达应做的移动幅度并做出快速补偿。
2、运动追踪系统
在运动员的日常训练中,MEMS传感器可以用来进行3D人体运动测量,对每一个动作进行记录,教练们对结果分析,反复比较,以便提高运动员的成绩。随着MEMS技术的进一步发展,MEMS传感器的价格也会随着降低,这在大众健身房中也可以广泛应用。
3、汽车电子
MEMS压力传感器主要应用在测量气囊压力、燃油压力、发动机机油压力、进气管道压力及轮胎压力。这种传感器用单晶硅作材料,以采用MEMS技术在材料中间制作成力敏膜片,然后在膜片上扩散杂质形成四只应变电阻,再以惠斯顿电桥方式将应变电阻连接成电路,来获得高灵敏度。车用MEMS压力传感器有电容式、压阻式、差动变压器式、声表面波式等几种常见的形式。
4、医疗
MEMS传感器 应用于无创胎心检测,检测胎儿心率是一项技术性很强的工作,由于胎儿心率很快,在每分钟l20~160次之间,用传统的听诊器甚至只有放大作用的超声多普勒仪,用人工计数很难测量准确。基于MEMS加速度传感器设计的胎儿心率检测仪在适当改进后能够以此为终端,做一个远程胎心监护系统。医院端的中央信号采集分析监护主机给出自动分析结果,医生对该结果进行诊断,如果有问题及时通知孕妇到医院来。该技术有利于孕妇随时检查胎儿的状况,有利于胎儿和孕妇的健康。
近几年,我国物联网产业发展综合增长率达到了30%以上,充分体现了其强劲的发展势头。MEMS传感器已经广泛应用于物联网中的各个领域。过去几年中,MEMS传感器的销售额一直保持着稳步的增长。2017年,全球MEMS传感器和执行器总体市场规模为115亿美元,其中MEMS传感器为61亿美元,增长17.3%,2018年,全球MEMS传感器销售额将增长10%以上,达到68亿美元。目前,全球MEMS市场规模已经逼近150亿美元。
截止到2010年,全世界有大约600余家单位从事MEMS的研制和生产工作,已研制出包括微型压力传感器、加速度传感器、微喷墨打印头、数字微镜显示器在内的几百种产品,其中MEMS传感器占相当大的比例。同时,随着物联网时代的逐步到来,传感器现正被广泛应用于包括各类智能终端、智能汽车、生物医疗等在内的众多新兴领域,需求量与日俱增。
目前,中国MEMS产业尚处于起步阶段。目前,具有一定知名度和出货量的本土MEMS企业仍然屈指可数,逐鹿中国市场的主要竞争者仍以跨国企业为主。如今,我国MEMS传感器产品在精度和敏感度等性能指标上与国外存在巨大差距,应用范围也多局限于传统领域。中高档传感器产品绝大部分从国外进口,90%的芯片依赖国外。
传感器作为物联网的心脏,发展空间巨大。物联网的系统架构一般由感知层、传输层和应用层组成,其中,感知层主要由传感器、微处理器和无线通信收发器等组成。预计到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,传感器作为数据采集的入口、物联网的“心脏”,将迎来巨大的发展空间。
同时由于目前国内智能传感器国外品牌占据绝大部分市场份额,国内进口产品的替代空间非常大,随着本土企业加快研发进程和智能传感器产业链布局,中国智能传感器市场未来将保持较快的发展速度,本土化率将不断提高。同时,随着MEMS技术的进一步发展,MEMS传感器的价格也会随着降低。
据中研研究院《2020-2025年MEMS传感器市场发展现状调查及供需格局分析预测报告》显示
2020年MEMS传感器行业规模分析
受全球经济疲软以及国家谨慎的宏观政策影响,2011年中国MEMS传感器市场增速出现放缓的迹象,但仍然明显高于全球增速,而到2014年,中国的MEMS传感器市场收益了智能手机的热销出现了快速增长的趋势,如今我国已经成为全球智能手机的第一市场,同时汽车工业也保持着快于全球增速的良好的态势,2018年我国MEMS传感器的市场规模达到375亿元,已经成长为全球最大的几个MEMS传感器市场之一。
图表:2016-2018年中国MEMS传感器市场规模

资料来源:中研普华研究院
目前我国传感器企业正努力追赶国外企业,并出现区域的传感器企业集群,企业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。
从传感器种类来看,流量传感器、压力传感器、温度传感器占据最大的市场份额,分别占21%、19%、14%。从应用领域来看,工业、汽车电子、通信电子、消费电子四部分是传感器最大的市场。国内工业和汽车电子产品领域的传感器占比约42%左右,而发展最快的是汽车电子和通信电子应用市场。
图表:2018年中国传感器产品结构

资料来源:中研普华产业研究院
想了解更多关于MEMS传感器行业专业分析,请关注中研普华研究院报告《2020-2025年MEMS传感器市场发展现状调查及供需格局分析预测报告》。

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