Makalah ini terutama memperkenalkan industri sensor MEMS di Tiongkok, membahas kesulitan dan poin penting penggantian MEMS di Tiongkok, serta memberikan kesimpulan dan solusi.Artikel ini memiliki banyak ide yang layak dibaca. Secara khusus disebutkan bahwa kemampuan penelitian dan pengembangan perusahaan merupakan kunci terobosan substitusi dalam negeri. Kerjasama yang stabil antara perusahaan dan produsen hilir adalah kunci dari iterasi produk yang berkelanjutan. Pengakuan modal yang kuat juga menjadi salah satu pendorong pesatnya perkembangan perusahaan.

MEMS, kependekan dari Micro Electro Mechanical System, adalah Sistem yang mengintegrasikan sirkuit mikro dan mesin mikro pada sebuah chip sesuai dengan kebutuhan fungsional.

MEMS didasarkan pada fotolitografi, korosi dan teknologi semikonduktor tradisional lainnya, terintegrasi dengan permesinan ultra-presisi, dan dikombinasikan dengan pengetahuan mekanika, kimia, optik dan disiplin ilmu lainnya serta landasan teknis, sehingga MEMS milimeter atau mikron memiliki mekanik yang akurat dan lengkap, bahan kimia , optik dan karakteristik struktur lainnya.

Produk MEMS terutama dapat dibagi menjadi sensor MEMS dan aktuator MEMS, dimana sensor digunakan untuk mendeteksi dan mendeteksi fenomena dan sinyal fisik, kimia, biologi dan lainnya, dan aktuator digunakan untuk mencapai gerakan mekanis, gaya dan torsi serta perilaku perangkat lainnya.

ARA. 1 sensor MEMS dan pembesaran mikro lokal

Sumber: Penasihat Sadie

Sensor MEMS adalah sensor mikro yang diproduksi oleh teknologi mikro-elektronik dan mikro-mekanis. Ada berbagai macam produk MEMS, dan merupakan produk MEMS yang paling banyak digunakan. Melalui komponen sensor mikro dan unit transmisi, sinyal masukan diubah dan diekspor ke sinyal lain yang dipantau.

Dibandingkan dengan sensor yang diproduksi dengan teknologi tradisional, sensor ini memiliki karakteristik ukuran kecil, ringan, biaya rendah, konsumsi daya rendah, keandalan tinggi, cocok untuk produksi massal, integrasi mudah, dan realisasi cerdas.

Sensor MEMS banyak digunakan

Sebagai perangkat utama untuk perolehan dan interaksi informasi, MEMS memainkan peran penting dalam mendorong miniaturisasi sistem mekanis. Sensor MEMS telah banyak digunakan dalam bidang elektronik otomotif, elektronik konsumen, dirgantara, biomedis, industri dan bidang lainnya.

Elektronik konsumen dan otomotif adalah aplikasi utama MEMS. Dari perspektif struktur pasar MEMS global pada tahun 2019, elektronik konsumen merupakan bidang aplikasi utama, mencakup hampir 60%; Otomotif adalah area penerapan terbesar kedua, terhitung sekitar 19%. Dalam hal struktur pasar MEMS di Tiongkok pada tahun 2019, jaringan dan komunikasi, komputer, dan elektronik konsumen menyumbang 50%, sedangkan sektor otomotif menyumbang 29%.

Dengan semakin meningkatnya tingkat penetrasi kendaraan energi baru dan perkembangan Internet of Things, pada tahun 2019, jaringan dan komunikasi, elektronik otomotif menyumbang lebih dari separuh aplikasi pasar MEMS. Dengan hadirnya 5G dan jaringan cerdas, tingkat penetrasi MEMS akan terus meningkat, dan ruang pasar di bidang-bidang di atas diharapkan semakin terbuka.

图4 2019年全球MEMS市场结构

Sumber: Yole Development, Riset Sekuritas Guotai Junan

Sejarah perkembangan sensor MEMS

Fase pertama, dari tahun 1990 hingga 2000, menyaksikan peningkatan penggunaan sensor MEMS dalam elektronik otomotif dan aplikasi seperti kantung udara, tekanan rem, dan sistem pemantauan tekanan ban. Meningkatnya permintaan ini telah menyebabkan perusahaan-perusahaan di Eropa, Jepang dan Amerika Serikat mengembangkan dan memproduksi secara massal sensor MEMS untuk digunakan di sekitar mobil;

Fase kedua, dari tahun 2000 hingga 2010, didorong oleh pesatnya pertumbuhan barang elektronik konsumen. Barang elektronik konsumen seperti ponsel, tablet, dan laptop memerlukan produk sensor MEMS yang berukuran lebih kecil dan kinerja konsumsi daya yang lebih rendah;

Tahap ketiga adalah tahun 2010 hingga 2020. Dengan pesatnya perkembangan industri Internet of Things, industri sensor MEMS memiliki ruang yang sangat besar untuk berkembang. Selain ponsel pintar, komputer tablet, dan barang elektronik konsumen lainnya, sensor MEMS akan banyak digunakan dalam AR/VR, jam tangan pintar, mengemudi cerdas, logistik cerdas, perawatan medis cerdas, dan bidang lainnya.

Tahap keempat dimulai pada tahun 2020. Dengan berkembangnya kendaraan otonom, 5G, dan popularitas Internet of Things, ruang pengembangan MEMS semakin diperluas, dan kinerja produk sensor MEMS ditingkatkan untuk memenuhi kebutuhan kendaraan yang lebih kecil dan lebih rendah. konsumsi energi dan kinerja yang lebih tinggi.

图6 MEMS传感器的发展阶段资料来源：爱集微，国泰君安证券研究
Industri ini baru saja memasuki fase pertumbuhan

Dari perspektif ukuran pasar, menurut statistik dan perkiraan Yole, ukuran pasar MEMS global pada tahun 2019 adalah 11.5 miliar DOLAR. Pertumbuhan pasar melambat pada tahun 2020 karena COVID-19, dan pasar akan pulih mulai tahun 2021, dan diperkirakan akan mencapai hampir 17.7 miliar dolar pada tahun 2025. CagR untuk tahun 2019-2025 adalah 7.4%.

Dengan latar belakang pesatnya perkembangan elektronik konsumen, elektronik otomotif, dan industri di Tiongkok, Tiongkok adalah negara dengan ukuran pasar MEMS dengan pertumbuhan tercepat dalam lima tahun terakhir, dan juga merupakan produsen produk elektronik terbesar di dunia. Ponsel dan tablet memiliki permintaan yang sangat besar terhadap produk MEMS. Pengiriman ponsel Tiongkok menduduki peringkat pertama di dunia, dan pemasok sensor MEMS seperti sensor optik dan sensor gerak yang dibutuhkan oleh industri ponsel menganggap Tiongkok sebagai pasar terpenting.

Menurut cCID Think Tank, ukuran pasar Tiongkok adalah sekitar 60 miliar yuan pada tahun 2019, atau mencakup sekitar 54% pasar global. Pasar domestik terus tumbuh lebih cepat dibandingkan pasar global, dan diperkirakan ukuran pasar MEMS Tiongkok akan melebihi 100 miliar yuan pada tahun 2022.

Gambar 7. Skala pasar MEMS global tumbuh lebih cepat

Sumber: Penasihat CCID, Riset Sekuritas Guotai Junan

Dalam hal struktur produk, lima segmen sensor MEMS teratas di dunia adalah rf, tekanan, mikrofon, akselerometer, dan giroskop, yang mencakup hampir 65% dari total produk. Pesanan untuk pasar Cina ini adalah rf, pressure, microphone, inertia dan accelerometer, mirip dengan pasar global.

Menurut perkiraan Yole, segmen sensor MEMS + senilai $1 miliar pada tahun 2024 mencakup rf, kombinasi inersia, sidik jari ultrasonik, tekanan, mikrofon, dan pencetakan inkjet.

图9 2019年全球MEMS市场结构（按器件类型）Pengembangan Yole, Pengembangan Yole, dan Pengembangan Yole

Dari perspektif terminal aplikasi, yang didorong oleh Internet of Things dan pengganti ponsel 5G, ukuran pasar konsumen MEMS global diperkirakan akan tumbuh dari $6.87 miliar pada tahun 2019 menjadi $11.14 miliar pada tahun 2025, menurut prediksi Yole. aupasar MEMS tomotive diperkirakan akan tumbuh dari $2.18 miliar pada tahun 2019 menjadi $2.6 miliar pada tahun 2025, dengan CAGR 3%, didorong oleh peningkatan penetrasi kendaraan pintar. Selain itu, permintaan pasar di sektor industri, medis, komunikasi, pertahanan, dan penerbangan juga meningkat.

Dari segi kematangan teknologi, perkembangan teknologi MEMS di Tiongkok masih dalam tahap awal. Dalam hal penelitian dan pengembangan produk, meskipun jumlah permohonan paten di Tiongkok menempati urutan ketiga di dunia, kualitas patennya buruk dan hanya ada sedikit paten inti. Selain itu, unit yang mengajukan paten sebagian besar adalah universitas dan lembaga penelitian, yang industrialisasinya rendah dan masih perlu melakukan transformasi prestasi.

Dalam hal pengemasan dan manufaktur, terdapat kurangnya pengalaman OEM di Tiongkok, dan keandalan serta hasil sensor MEMS yang diproduksi oleh perusahaan OEM dalam negeri tidak dapat sepenuhnya memenuhi persyaratan produksi skala besar, dan masih terdapat kesenjangan tertentu dari penerapan pasar.

Dari segi skala usaha, sebagian besar usaha dalam negeri adalah usaha kecil dan menengah yang dananya tidak mencukupi dan kemampuan yang buruk dalam menarik talenta, sehingga lemahnya kapasitas penelitian ilmiah dan kesulitan membuka jalur kerja sama dengan universitas dan lembaga penelitian.

Dari segi skala usaha dan tingkat keuntungan, masih terdapat kesenjangan yang nyata antara perusahaan semikonduktor dalam negeri dan perusahaan unggulan asing. Broadcom, perusahaan terkemuka internasional, mencapai pendapatan sebesar 22.597 miliar dolar AS pada tahun 2019, setara dengan margin laba kotor sebesar 55.2% dari penjualan. Pada tahun 2019, STMICROELECTRONICS melaporkan pendapatan sebesar 15.416 miliar dolar AS dan margin kotor sebesar 38.7%. Dengan pendapatan sebesar $14.383 miliar pada tahun 2019, Texas Instruments telah beroperasi dengan margin kotor lebih dari 50 persen atau bahkan lebih dari 60 persen dalam beberapa tahun terakhir.

Di sisi lain, pada tahun 2019, goer Shares, perusahaan domestik teratas, memiliki pendapatan operasional sekitar $5.068 miliar, dengan tingkat laba kotor hanya 15.43%. Sebaliknya, perusahaan domestik dan raksasa asing, skala pendapatan dan profitabilitas masih memiliki kesenjangan yang besar.

图12 部分MEMS上市公司历史毛利率（%）资料来源：Angin,国泰君安证券研究

Dilihat dari jumlah pesaingnya, ada banyak jenis dan pabrikan sensor MEMSrs. Pada tahun 2019, pasar MEMS Tiongkok sebagian besar didominasi oleh pabrikan asing, dengan Broadcom dan Bosch bersaing ketat, sementara pesaing utama lainnya termasuk STMICROELECTRONICS, Texas Instruments, Qorvo, dll.

Pabrikan Amerika menyumbang lebih dari setengahnya, dan pabrikan Eropa, Amerika, dan Jepang relatif berkembang di bidang manufaktur chip MEMS dan MEMS. Pesaing dalam negeri juga berkinerja baik. Goer menduduki peringkat 10 besar produsen MEMS global untuk pertama kalinya waktu pada tahun 2019, dan Resound Technology berada di peringkat ke-22. Di sektor pengecoran, Si Microelectronics Holdings Silex menduduki peringkat pertama. Secara umum, para pesaing internasional mempunyai keunggulan yang jelas, namun perusahaan-perusahaan dalam negeri mampu mengejar ketinggalan dengan kecepatan yang semakin tinggi.

Gambar 13 Industri sensor MEMS dalam negeri baru saja memasuki tahap pertumbuhan

Sumber: Penelitian Sekuritas Guotai Junan

Singkatnya, berdasarkan analisis ukuran pasar, kematangan teknologi, status operasi perusahaan, jumlah pesaing dan aspek lainnya di atas, kami menilai bahwa industri sensor MEMS pengganti dalam negeri masih dalam tahap awal pertumbuhan, dan perusahaan MEMS dalam negeri masih dalam tahap pertumbuhan. mempercepat untuk mengejar ketertinggalan dari raksasa industri. Dengan berkembangnya Internet of Things, kendaraan cerdas, dan teknologi 5G, industri sensor MEMS dalam negeri akan terus tumbuh, dan laju substitusi dalam negeri diperkirakan akan semakin cepat..

Produsen MEMS dalam negeri memiliki ruang pengembangan yang besar

1. Kebijakan nasional sangat mendukung pengembangan industri sensor MEMS

Sensor MEMS memainkan peran yang sangat penting dalam teknologi modern, seperti Internet of Things, manufaktur cerdas, logistik cerdas, dan sebagainya. Tiongkok adalah pasar sensor MEMS terbesar di dunia, dan pasar sensor MEMS di Tiongkok patut diperhatikan dalam hal skala dan kepentingannya.

Lingkungan kebijakan pengembangan industri sensor nasional terus dioptimalkan. Dengan gencarnya promosi "Strategi Tenaga Manufaktur" dan rencana aksi "Internet +", pentingnya teknologi sensor dan industri sensor akan menjadi semakin menonjol. Teknologi sensor diperkirakan akan menjadi prioritas utama dalam pengembangan ilmu pengetahuan dan teknologi di Tiongkok di masa depan.

表1 国家发布的部分MEMS传感器产业政策资料来源：国务院，国家发改委，工业和信息化部，国泰君安证券

2. Permintaan dari pasar hilir mendorong pertumbuhan berkelanjutan pasar industri MEMS

Sektor elektronik konsumen adalah pasar nomor satu bagi MEMS, berkat berkembangnya pasar ponsel pintar, perangkat yang dapat dikenakan, dan rumah pintar. Tiongkok, basis manufaktur elektronik terbesar di dunia, mengonsumsi hampir setengah perangkat MEMS dunia.

Pertumbuhan berkelanjutan dalam penjualan produk elektronik konsumen MEMS di Tiongkok, seperti ponsel pintar dan tablet, telah mendorong pertumbuhan industri MEMS, seperti sensor akselerometer dan mikrofon. Selain itu, dengan berkembangnya kendaraan cerdas dan energi baru, pasar MEMS di bidang elektronik otomotif berkembang pesat, dengan pangsa pasar sebesar 17.8% pada tahun 2019, menempati peringkat kedua.

Pemerintah sangat mendukung sektor 5G, dan Tiongkok telah membentuk pasar industri 5G yang dinamis. Investor penuh percaya diri dan harapan terhadap pasar 5G, memberikan ruang luas bagi promosi dan penerapan 5G.

5G adalah fondasi Internet segalanya, dan juga mempercepat perkembangan Internet segalanya. Internet of Things telah menjadi "tuyere" berikutnya yang diharapkan oleh semua industri, dan industri Internet of Things global berkembang pesat. Pasar Internet of Things di Tiongkok tumbuh lebih cepat dibandingkan negara lain di dunia dan telah menjadi pasar aplikasi Internet of Things paling aktif di dunia. Ccid Consultants memperkirakan pasar 5G Tiongkok akan terus tumbuh dengan kecepatan tinggi.

14 中国2020-2025年中国5G投资预测资料来源：赛迪顾问，国泰君安证券研究

Di bidang Internet of Things, pasar mendorong pesatnya pertumbuhan pasar sensor MEMS. Sensor MEMS memainkan peran penting dalam menghubungkan dunia analog dan digital, dan kesadaran serta pengumpulan data lingkungan sekitar memberi kita pemahaman objektif dan komprehensif tentang pengoperasian normal berbagai perangkat dan sistem.

Menurut statistik GSMA, jumlah perangkat iot global telah meningkat dari 2 miliar pada tahun 2010 menjadi 12 miliar pada tahun 2019. Dengan memanfaatkan komersialisasi 5G dan pengembangan wi-FI6, pasar iot memiliki potensi besar di masa depan. GSMA memperkirakan perangkat IoT global akan mencapai 24.6 miliar pada tahun 2025, dengan tingkat pertumbuhan gabungan sebesar 12.7% dari tahun 2019 hingga 2025.

Gambar 15 Pertumbuhan pesat perangkat IoT (unit: miliar)

Sumber: GSMA, Riset Sekuritas Guotai Junan

Di sektor kesehatan, COVID-19 telah membawa bencana besar ke seluruh dunia, namun hal ini juga menyebabkan pertumbuhan besar di pasar sensor MEMS medis. Baik itu termometer elektronik, perangkat diagnostik, atau ventilator, semua perangkat medis ini terhubung ke sensor MEMS, sehingga menyebabkan pesatnya pertumbuhan pasar di area ini.

Yole memperkirakan pasar MEMS medis akan tumbuh sebesar 10.6% pada tahun 2020. Selain itu, epidemi ini telah meningkatkan perhatian masyarakat terhadap kesehatan dan mempercepat perkembangan pasar konsumen medis.T. Perangkat medis yang dapat dipakai dan terus memantau indikator fisik juga telah berkembang pesat.

Karena pencegahan dan pengendalian epidemi, lonjakan permintaan akan layanan nirsentuh, pengiriman robot, pabrik pemrosesan robot, dan sebagainya secara tidak langsung telah mendorong pesatnya perkembangan industri MEMS.

Selain itu, kebiasaan masyarakat melakukan otomatisasi berarti bahwa meskipun epidemi berakhir suatu saat di masa depan, masyarakat masih akan bergantung pada layanan otomatis tanpa awak BERBASIS memS, sehingga industri ini tidak akan menyusut, tetapi akan terus tumbuh.

3. Pengembangan perusahaan sensor MEMS dalam negeri menghadapi tantangan teknis tertentu

Industri MEMS Tiongkok dimulai tidak lebih lambat dari negara-negara asing, mulai dari desain, manufaktur, dan pengemasan tiga tautan, kondisi teknis yang ada pada awalnya membentuk desain MEMS, pemrosesan, pengemasan, pengujian sistem naga, untuk memastikan pengembangan lebih lanjut dari MEMS Tiongkok teknologi untuk menyediakan platform yang lebih baik.

Namun, karena fragmentasi dan desentralisasi kekuasaan yang disebabkan oleh alasan sejarah, ditambah dengan kurangnya investasi, meskipun banyak prestasi telah dicapai, masih terdapat kesenjangan besar dengan negara asing dalam hal kualitas, rasio kinerja-harga dan komersialisasi. .

Penelitian dan pengembangan teknologi MEMS memerlukan investasi waktu yang relatif lama, penelitian dan pengembangan suatu sensor umumnya memakan waktu 6-8 tahun, dan waktu pengujian dan impor ke dalam rantai industri umumnya memakan waktu hampir 20 tahun. Selain itu, harga produk tidak sebanding dengan pentingnya produk atau sulitnya pengembangan, sehingga perusahaan MEMS Tiongkok tidak dapat memperoleh keuntungan dari perang harga.

Oleh karena itu, perusahaan Tiongkok perlu meningkatkan kapasitas pendukung rantai industri dan memperkuat kerja sama hulu dan hilir, serta secara aktif menjajaki terobosan material baru dan teknologi integrasi dalam perangkat MEMS serta menjajaki peluang pasar baru.

Litbang dan desain hulu berfokus pada universitas, lembaga penelitian, dan platform percontohan litbang. Teknologi MEMS melibatkan banyak bidang seperti mikroelektronika, permesinan, material, kimia, fisika dan lain sebagainya. Tingkat interdisiplinernya tinggi, penelitiannya sulit, siklus desainnya panjang, dan seringkali membutuhkan waktu beberapa tahun untuk bisa diproduksi massal.

Saat ini, perusahaan memiliki kemampuan inovasi tertentu, namun konvergensi bisnisnya tinggi, positioning produknya menengah dan bawah, dan skala pendapatan industri secara keseluruhan kecil. Desain MEMS termasuk dalam mata rantai bernilai tambah tinggi dalam rantai industri. Produk perusahaan dalam negeri sebagian besar berupa sensor mekanis, yang berada di pasar kelas menengah dan bawah.

Dalam manufaktur mid-stream, sifat bahan dasar MEMS, seperti sifat mekanik struktural dan sifat kimia bahan, merupakan faktor mendasar untuk menentukan kinerja produk. Akibatnya, perangkat MEMS bergantung pada berbagai proses dan variabel, dan sering kali terdapat alur proses untuk setiap produk MEMS. Tim penelitian dan pengembangan biasanya memerlukan perbaikan dan pengujian selama bertahun-tahun sebelum komersialisasi.

Pengecoran MEMS dapat dibagi menjadi jalur uji coba, pengecoran IC dan pengecoran profesional MEMS.

Jalur percontohan sebagian besar terdiri dari universitas dan lembaga penelitian ilmiah, yang berfungsi sebagai platform penelitian dan pengembangan teknologi generik industri, bukan untuk mencari keuntungan, dan dengan kapasitas terbatas. Bisnis IC OEM MEMS masih dalam masa pertumbuhan, dan kapasitasnya relatif lemah. Sebagian besar perusahaan desain dalam negeri dengan skala tertentu memilih OEM asing.

OEM profesional secara bertahap dari akuisisi hingga konstruksi mandiri, misalnya: pada akhir tahun 2015, pabrikan dalam negeri NVA mengakuisisi The Swedish MEMS OEM Silex Microsystems, sehingga menguasai teknologi MEMS OEM terkemuka di dunia;

Teknologi pengemasan sebagian besar berasal dari teknologi pengemasan sirkuit terpadu, namun produk MEMS lebih melimpah, sehingga teknologinya lebih kompleks dan sulit, sehingga teknologi pengemasan telah menjadi bidang unggulan bagi pabrik uji pengemasan semikonduktor outsourcing besar.

Dalam proses pengemasan dan manufaktur, karena China terlambat memulai, dan kapasitas serta akurasi produksi di Amerika Serikat, Jepang, Jerman, dan lainnya masih memiliki kesenjangan tertentu, sensor MEMS yang diproduksi dalam masa pakai dan akurasinya buruk dan tingkat kualitasnya buruk. tidak seragam, daya saing produknya rendah. Meskipun OEM MEMS dalam negeri tertinggal dari produsen besar internasional, teknologi pengemasan dan pengujian dimulai lebih awal dan mencapai hasil yang baik, serta telah menjadi daya saing internasional.

Diantaranya, Produk utama mikrofon MEMS adalah Goer Stock dan Ruisen Technology. Karena model bisnis mereka adalah membeli IP produk MEMS dari produsen desain asing, dan kemudian menyelesaikan pengujian pengemasan dan penjualan produk sendiri setelah manufaktur OEM, terdapat ruang premium tertentu, dan sekarang mereka berada di kamp MEMS TOP30 global.

Dalam industri aplikasi hilir, elektronik konsumen merupakan pasar terbesar, terutama karena pertumbuhan pesat ponsel pintar, perangkat yang dapat dikenakan, dan pasar lainnya dalam beberapa tahun terakhir, serta pesatnya perkembangan produsen perangkat pintar dalam negeri seperti perusahaan teknologi terkemuka Tiongkok, Xiaomi dan Vivo. Yang kedua adalah elektronik otomotif, kecerdasan otomotif membutuhkan peralatan penginderaan presisi tinggi, seperti BYD, NIO, Xiaopeng, produsen mobil hilir dalam negeri juga berkembang pesat. Selain itu, peralatan medis, industri 4.0, Internet of Things dan industri aplikasi hilir lainnya yang berkembang pesat. Perusahaan-perusahaan di hilir rantai industri dalam negeri berkembang pesat dengan momentum yang baik, namun teknologi inti mereka masih memerlukan dukungan asing dan kemampuan penelitian dan pengembangan independen mereka relatif buruk. Perusahaan telah menyadari pentingnya kemampuan inovasi mandiri dan terus melakukan upaya.

4. Aliran modal ke industri MEMS meningkat drastis

Karena industri MEMS adalah fondasi perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi di era baru, dan dukungan kebijakan yang kuat, kasus investasi dan pembiayaan industri MEMS di Tiongkok meningkat dari tahun ke tahun, baik dari segi kuantitas maupun jumlah. Dari segi jumlah investasi, jumlah investasi pada tahun 2019 meningkat sekitar dua kali lipat dibandingkan tahun 2018. Meski investasi di pasar perdana sepi, investasi di industri MEMS terus meningkat.

Dalam hal segmentasi, MEMS+AI, RF MEMS, MEMS fotolistrik, dan MEMS biologis memiliki jumlah kasus investasi dan jumlah uang terbesar. Peningkatan jumlah dan besaran investasi yang signifikan menunjukkan bahwa pasar modal semakin menaruh perhatian pada industri MEMS. Dalam hal sebaran geografis, Beijing, Guangdong, Shanghai, Zhejiang dan Jiangsu menduduki peringkat teratas dalam hal jumlah kasus investasi.

16 2017-2019年中国MEMS行业投融资情况资料来源：赛迪顾问，国泰君安证券研究

Desain dan OEM Tiongkok perlu diperkuat, dan pengujian tertutup bersifat kompetitif

Mirip dengan industri sirkuit terpadu, rantai industri MEMS terutama melibatkan desain dan pengembangan, produksi dan manufaktur, pengemasan dan pengujian, dan aplikasi sistem. Bagian hulu dari rantai industri MEMS mencakup desain perangkat MEMS, penelitian dan pengembangan serta pasokan bahan dan peralatan produksi, bagian tengah mencakup pembuatan dan pengujian pengemasan perangkat MEMS, dan bagian hilir menggunakan produk MEMS untuk mengintegrasikan produk elektronik terminal.

Perusahaan desain chip hulu fokus pada desain chip MEMS dan struktur produknya. Setelah menyelesaikan desain, mereka menyerahkannya ke pabrik pihak ketiga untuk memproduksi chip MEMS. Setelah pengemasan dan pengujian, chip MEMS dapat dikirim ke pelanggan dalam aplikasi kontrol elektronik konsumen, otomotif, medis, dan industri. Saat ini, proses pembuatan MEMS perusahaan dalam negeri sebagian besar berada pada kisaran 0.25-1 mikron. Proses manufaktur bukan merupakan faktor penghambat rantai industri, namun fungsi dan struktur relatif lebih penting.

图18 MEMS产业链资料来源：国泰君安证券研究

Ada dua mode produksi midstream: Fabless dan IDM. Mode fabel adalah mode produksi utama saat ini. Ini adalah pembagian kerja secara vertikal berdasarkan desain. Perusahaan terutama bertanggung jawab atas desain dan penjualan produk MEMS dan melakukan outsourcing produksi, pengujian, pengemasan dan aspek lainnya. Mode IDM adalah mode pembuatan perangkat terintegrasi, yang juga merupakan mode bisnis utama pabrik-pabrik besar internasional saat ini. Produsen IDM yang khas adalah Bosch, Samsung, TI, Toshiba, ST dan lain sebagainya.

图19：MEMS产业链下游发展情况Pengembangan Yole, Pengembangan Yole, dan Pengembangan Yole

Produsen hilir dapat diklasifikasikan menjadi dua jenis: satu adalah penyedia solusi yang menyediakan produk khusus yang fleksibel berdasarkan kebutuhan hilir dan kemudian menjualnya ke produsen terminal untuk digunakan melalui debugging perangkat lunak sederhana. Kedua, produsen yang menyediakan produk terminal umumnya berfokus pada bidang tertentu, namun biaya penelitian dan pengembangannya tinggi dan siklus penelitian dan pengembangannya panjang. Pabrikan tipe pertama lebih cocok untuk produk pasar konsumen massal, dan pabrikan tipe kedua lebih cocok untuk produk domain khusus.

图20 2019年中国MEMS市场应用结构（%）资料来源：赛迪顾问，国泰君安证券研究

Peluang dan tantangan pengembangan perusahaan sensor MEMS domestik hidup berdampingan

1. Pemasok memiliki daya tawar yang pas-pasan

Pemasok hulu MEMS terutama menyediakan bahan baku, terutama bahan berbasis silikon. Bahan MEMS dan bahan semikonduktor tradisional pada dasarnya sama, pasar pasokan sudah matang, persaingan semakin ketat, terbentuknya pasar pembeli. Ketika pemasok sensor MEMS menghadapi pelanggan OEM dan pelanggan OEM yang besar, pelanggan OEM ini mengandalkan kekuatan pasar yang kuat dan meminta bahan baku dengan harga lebih rendah dari pemasok. Namun, dalam dua tahun terakhir, karena kenaikan harga bahan baku dan keterbatasan kapasitas produksi wafer, jalur wafer MEMS dibatasi. Produk konvensional berukuran 6 inci dan 8 inci umumnya kehabisan stok, dan daya tawar pemasok meningkat. Terlihat bahwa daya tawar pemasok sangat dipengaruhi oleh pasokan pasar.

2. Pembeli mempunyai daya tawar yang tinggi

Perusahaan MEMS meningkatkan upaya penelitian ilmiah, meningkatkan daya saing inti masing-masing, sehingga perkembangan teknologi yang pesat, peningkatan produk semakin cepat, dan kecepatan pengurangan harga.

Dengan pesatnya perkembangan Internet of Things dan percepatan peningkatan pasar elektronik konsumen, banyak perusahaan telah bergabung dalam pasar ini dan persaingan menjadi semakin ketat. Hal ini membuat harga pasar konsumen akhir secara bertahap diturunkan, produsen, bisnis penelitian dan pengembangan menurunkan harga; Pada saat yang sama, perluasan pasar konsumsi akhir meningkatkan volume penjual akhir dan daya tawar pembeli.

Selain itu, karena sebagian besar perusahaan dalam negeri pandai dalam produk-produk kelas bawah, mereka juga menghadapi banyak pesaing, sehingga mereka perlu menjamin pangsa pasar melalui perang harga. Terlihat kekuatan tawar pembeli yang tinggi.

3. Sulitnya pendatang baru bersaing di bidang yang sudah ada

Hambatan industri sensor MEMS tinggi. Pertama-tama, ada hambatan finansial. Karena karakteristik produk yang tidak terstandarisasi, perusahaan MEMS tidak dapat mendukung produk tertentu melalui satu proses. Selain menggunakan bahan silikon, tidak ada komponen dasar yang sama, sehingga setiap produk MEMS memerlukan proses yang berbeda-beda.

Namun, suatu perusahaan sering kali perlu melakukan desain dan pengembangan, pemrosesan uji coba dan manufaktur, pengujian kualitas, dan langkah-langkah lain dari beberapa produk pada saat yang bersamaan, dan terdapat investasi modal yang besar. Kedua, hambatan teknis, desain MEMS perlu lintas disiplin ilmu, desainnya sulit. Dalam proses pengolahannya, setiap jenis produk memerlukan teknologi pengolahan yang berbeda, dan setiap proses memerlukan langkah-langkah pengembangan dan optimalisasi proses. Pada saat yang sama, karena kurangnya pengalaman di perusahaan baru, sulit untuk memenuhi keakuratan dan kualitas pemrosesan, dan pemrosesannya pun sulit.

Terakhir, ada hambatan bakat. Karena rendahnya popularitas perusahaan baru dan lemahnya kemampuan mereka untuk menarik talenta, sulit bagi mereka untuk mengungguli perusahaan yang sudah ada dalam kemampuan inovasi dan daya saing inti. Namun, dengan terus berkembangnya teknologi baru dan terbukanya segmen pasar serta aplikasi, terdapat kesenjangan kecil antara semua perusahaan di bidang ini, yang memberikan peluang pengembangan bagi beberapa perusahaan baru.

4. Persaingan dari kompetitor yang ada sangat ketat

Saat ini, perusahaan Amerika menguasai setengah dari pangsa pasar MEMS domestik, ditambah perusahaan Eropa dan Jepang, dan perusahaan asing seperti Broadcom, Bosch, STMICROELECTRONICS, dan Texas Instruments menempati sebagian besar pasar domestik. Dari sudut pandang emiten utama, hanya ada 2 perusahaan sensor dalam negeri yang memiliki pendapatan lebih dari 10 miliar, hal ini disebabkan oleh lambatnya perkembangan dan persaingan perusahaan sensor dalam negeri.

Kapasitas pasokan dalam negeri Tiongkok tidak mencukupi, terutama produk-produk kelas atas yang hampir semuanya bergantung pada pasokan impor, 80% chip bergantung pada luar negeri; Sisa sahamnya hanya terkonsentrasi di tangan beberapa emiten, seperti perusahaan Goeracoustics, Crystal Optoelectronics, Hanwei Electronics, Shilanwei dan Jinlong Electromechanical 5 yang menguasai lebih dari 40% pasar MEMS dalam negeri; 70% perusahaan MEMS dalam negeri adalah usaha kecil dan menengah, dan produk mereka sebagian besar terkonsentrasi di kalangan menengah dan bawah. Secara umum, situasi perusahaan Tiongkok saat ini adalah persaingan produk kelas menengah dan bawah sangat ketat, sedangkan persaingan produk kelas atas tidak ada daya saingnya.

5. Ada sedikit ancaman pengganti

Sensor MEMS adalah pengganti sensor tradisional. Dibandingkan dengan sensor tradisional, sensor MEMS memiliki keunggulan sebagai berikut: miniaturisasi, ringan, dan konsumsi energi rendah. Perangkat MEMS berukuran kecil. Umumnya, ukuran sensor MEMS tunggal diukur dalam milimeter atau bahkan mikron. Pada saat yang sama, komponen mekanis setelah miniaturisasi memiliki keunggulan inersia kecil, frekuensi resonansi tinggi, waktu respons singkat, dan sebagainya.

Selain itu, sensor MEMS lebih cocok untuk produksi massal, yang dapat sangat mengurangi biaya produksi masing-masing MEMS. Integrasi pemrosesan, satu MEMS sering kali dikemas dalam sensor mekanis, tetapi juga terintegrasi dengan chip lain, kontrol yang mudah atas chip MEMS.

Sensor cerdas memiliki fungsi pemrosesan informasi, melalui perangkat lunak dapat memperbaiki segala jenis kesalahan, sangat meningkatkan akurasi sensor, meningkatkan keandalan sensor, meningkatkan bagian anti-interferensi dari keseluruhan sistem. Di bawah permintaan presisi yang sama, sensor cerdas multi-fungsi telah meningkatkan kinerja biaya secara signifikan dibandingkan dengan sensor biasa dengan satu fungsi, dan sensor cerdas multi-fungsi dapat mewujudkan pengukuran beberapa parameter komprehensif dengan beberapa sensor. Dikombinasikan dengan keunggulan-keunggulan ini, alternatif terhadap sensor MEMS menimbulkan ancaman yang sangat kecil.

Pola persaingan dan analisis KSF

Pasar MEMS Tiongkok telah lama didominasi oleh pabrikan asing, yang sudah matang dalam semua aspek teknologi MEMS dan memiliki keunggulan nyata dalam masa pakai dan presisi produk.

Pada tahun 2019, broadcom, Bosch, STMICROELECTRONICS, Texas Instruments, QORVO, HP, Lou, NXP, Goel dan TDK masuk dalam 10 VENDOR teratas di pasar MEMS Tiongkok, dimana perusahaan-perusahaan Amerika menyumbang 54%. Perusahaan Tiongkok, Goer, berhasil masuk dalam 10 besar, dan pendapatan MEMS tumbuh 36% YoY pada tahun 2019, jauh melampaui perusahaan-perusahaan terkemuka lainnya di industri ini. Resound berada di peringkat ke-22, dengan pertumbuhan pendapatan sebesar 11% year-on-year, juga lebih tinggi dibandingkan industri secara keseluruhan.

Gambar 21. Struktur vendor pasar MEMS di Tiongkok pada tahun 2019

Sumber: Penasihat CCID, Riset Sekuritas Guotai Junan

Saat ini, skala keseluruhan produsen sensor MEMS dalam negeri tidak besar. Selain pendapatan tahunan lebih dari $100 juta untuk Goer dan Resound, pendapatan tahunan produsen sensor MEMS lokal seperti semikonduktor Micron, Mattel Technology, Microchip Microchip kurang dari $60 juta, dan skala keseluruhannya kecil.

Selain itu, produsen dalam negeri mengoperasikan kategori produk yang relatif tunggal, sebagian besar lini produknya adalah satu, sebagian besar adalah pemasok komponen, dan kapasitas pasokan solusi buruk. Raksasa internasional Invensense, Infineon, dan pabrikan asing lainnya memiliki 2 hingga 3 lini produk, dan Bosch, Denso, STMICROELECTRONICS, dan lini produk MEMS lainnya memiliki lebih dari 4, dan mereka memiliki kemampuan untuk menyediakan solusi terintegrasi. Sebaliknya, pemasok kecil sulit mencapai produksi massal dalam waktu singkat, sehingga pangsa pasar pemasok besar teratas relatif stabil dan konsentrasi pasar tinggi.

2. Analisis KSF terhadap perusahaan dalam negeri

Pertama-tama, kemampuan penelitian dan pengembangan perusahaan merupakan inti dari terobosan alternatif dalam negeri. Saat ini, penelitian dan pengembangan MEMS di dalam negeri sebagian besar dilakukan oleh lembaga penelitian dan universitas, dan kapasitas penelitian dan pengembangan perusahaan relatif buruk. Dan industri MEMS, sebagai fondasi teknologi baru, memiliki terobosan produk baru atau peningkatan besar yang merupakan cara penting untuk mendapatkan pijakan di pasar. Oleh karena itu, perusahaan yang inovatif dan memiliki daya saing inti masing-masing patut mendapat perhatian.

Misalnya, Goer Merupakan perusahaan terkemuka di bidang mikromikrofon; Sensor akselerometer anak perusahaan Suzhou Gootechnetium menempati urutan pertama dalam penjualan domestik. Sensor gas Weisheng Technology, anak perusahaan Hanway Electronics, telah mencapai pencapaian awal dan dapat diterapkan pada produk pendeteksi gas dan perangkat smart wearable.

Kedua, kerja sama yang stabil antara perusahaan dan produsen hilir adalah kunci dari iterasi produk yang berkelanjutan. Permintaan dalam negeri sangat besar, produsen dalam negeri yang sangat baik untuk bekerja sama dengan perusahaan besar dalam negeri memiliki keunggulan bawaan, namun produsen dalam negeri memberikan prioritas pada bentuk dasar Fabless, dibandingkan dengan perusahaan IDM, rantai pasokan dan rantai distribusi tidak sempurna, tidak ada hilir yang stabil vendor adalah masalah besar, sehingga rantai industri lengkap, dan perusahaan besar di hilir dengan kerja sama yang stabil, Selain eksistensinya yang sudah lama, sistem integritas perusahaan juga patut mendapat perhatian.

Selain itu, desain chip dan kapasitas pasokan menjadi dasar sensor MEMS untuk mengatasi iterasi dan inovasi teknologi. Oleh karena itu, produsen semikonduktor dalam negeri yang berfokus pada penelitian dan pengembangan MEMS memiliki peluang pasar yang luas untuk substitusi impor dan inovasi.

Terakhir, perusahaan yang memiliki dukungan modal yang kuat juga merupakan salah satu kekuatan pendorong perkembangan pesat. Karena besarnya investasi dan sulitnya memperoleh keuntungan pada pengembangan awal perusahaan MEMS, serta banyaknya modal, talenta, dan sumber daya lain yang diperlukan untuk pengembangan, perusahaan yang didukung oleh perusahaan besar atau latar belakang investasi yang kuat dapat berkembang lebih cepat.

表2 MEMS非上市公司资料来源：企名片，国泰君安证券研究

Kesimpulan utama

Kesimpulan utama 1: Sensor MEMS kaya akan variasi dan digunakan secara luas, yang merupakan perangkat utama untuk memperoleh informasi dan mewujudkan interaksi. Dengan semakin cepatnya penetrasi Internet of Things, 5G, berkendara cerdas, dan industri lainnya, permintaan aplikasi menjadi luas dan pasarnya sangat besar.

Menurut statistik CCID Think Tank, ukuran pasar Tiongkok adalah sekitar 60 miliar yuan pada tahun 2019, mencakup sekitar 54% pasar global, dan tingkat pertumbuhan pasar domestik terus lebih tinggi dibandingkan pasar dunia. . Diperkirakan pada tahun 2022, ukuran pasar MEMS Tiongkok akan melebihi 100 miliar yuan, dengan permintaan substitusi domestik yang kuat. Namun, masih terdapat kesenjangan antara teknologi dan kinerja produk sensor MEMS dalam negeri dibandingkan dengan raksasa luar negeri. Kami menilai industri MEMS masih dalam tahap awal pertumbuhan.

Kesimpulan utama 2: Kondisi pendorong perkembangan industri sensor MEMS adalah baik, termasuk dukungan kebijakan, pertumbuhan permintaan, pasokan yang melimpah, perhatian modal dan iterasi teknologi. Namun, masih ada ruang untuk perbaikan pada tingkat proses rantai industri. Mengingat tingkat margin kotor perusahaan-perusahaan terkemuka internasional lebih tinggi dibandingkan dengan produsen dalam negeri, namun harga produknya lebih tinggi, sehingga memberikan ruang bagi perusahaan dalam negeri untuk tumbuh. Pada saat yang sama, karena karakteristik penyesuaian MEMS, beberapa perusahaan dalam negeri diharapkan dapat mencapai terobosan teknologi di segmen baru.

Kesimpulan utama 3: Dibandingkan dengan perusahaan dari negara maju, pabrikan dalam negeri terlambat berkembang dan memiliki pangsa pasar yang rendah, dan sebagian besar pasar ditempati oleh pabrikan Amerika, Jepang, dan Jerman.

Keunggulan lokal terutama terletak pada penerapan hilir, inovasi moda transportasi, dan pemahaman terhadap permintaan pasar yang terdiversifikasi. Dalam beberapa tahun terakhir, dengan penerapan sensor sidik jari, gambar dan suara, perusahaan-perusahaan dengan inovasi produk dan eksistensi yang lama diharapkan mendapatkan ruang pertumbuhan yang lebih besar, dan perusahaan-perusahaan berkualitas tinggi diharapkan bermunculan di semua segmen.

Disarankan untuk memperhatikan elektronik mattel, Semikonduktor Deep-HAO, Kunshan Shuangqiao, penginderaan MingHAO, ENERGI hao, elektronik saudara BESAR, Wuxi good up, Minhao Micro, sensor mikro, dan perusahaan lain untuk peluang investasi pasar utama.

Penafian: Artikel ini dicetak ulang dari "Kongres Sensor Dunia", artikel ini hanya mewakili pandangan pribadi penulis, tidak mewakili pandangan Sakweiwei dan industri, hanya direproduksi dan dibagikan, mendukung perlindungan hak kekayaan intelektual, harap tunjukkan sumber dan penulis asli, jika ada pelanggaran silahkan menghubungi kami untuk menghapus.