W artykule przedstawiono głównie branżę czujników MEMS w Chinach, omówiono trudności i kluczowe punkty związane z wymianą MEMS w Chinach oraz przedstawiono wnioski i rozwiązania.W tym artykule znajdziesz wiele pomysłów, które warto przeczytać. W szczególności wskazuje się, że kluczem do przełomu krajowej substytucji jest potencjał badawczo-rozwojowy przedsiębiorstw. Stabilna współpraca pomiędzy przedsiębiorstwami a dalszymi producentami jest kluczem do ciągłej iteracji produktu. Silne rozpoznanie kapitału jest także jedną z sił napędowych szybkiego rozwoju firmy.

MEMS, skrót od Micro Electro Mechanical System, to system integrujący mikroukłady i mikromaszyny w chipie zgodnie z wymaganiami funkcjonalnymi.

MEMS opiera się na fotolitografii, korozji i innych tradycyjnych technologiach półprzewodników, zintegrowanych z ultraprecyzyjną obróbką i połączonych z wiedzą z zakresu mechaniki, chemii, optyki i innych dyscyplin oraz podstawami technicznymi, dzięki czemu milimetrowy lub mikronowy MEMS ma dokładne i kompletne mechaniczne, chemiczne , optyczne i inne cechy konstrukcji.

Produkty MEMS można głównie podzielić na czujniki MEMS i siłowniki MEMS, przy czym czujniki służą do wykrywania i wykrywania zjawisk i sygnałów fizycznych, chemicznych, biologicznych i innych, a elementy wykonawcze służą do uzyskiwania ruchu mechanicznego, siły i momentu obrotowego oraz innych zachowań urządzeń.

FIGA. 1 czujnik MEMS i lokalne mikropowiększenie

Źródło: Sadie Advisors

Czujnik MEMS to mikroczujnik wyprodukowany w technologii mikroelektroniki i mikromechanicznej. Istnieje szeroka gama produktów MEMS i są to najczęściej stosowane produkty MEMS. Za pośrednictwem elementów mikroczujników i jednostek transmisyjnych sygnał wejściowy jest konwertowany i eksportowany do innego monitorowanego sygnału.

W porównaniu z czujnikami produkowanymi w tradycyjnej technologii, charakteryzuje się niewielkimi rozmiarami, lekkością, niskim kosztem, niskim zużyciem energii, wysoką niezawodnością, nadaje się do masowej produkcji, łatwą integracją i inteligentną realizacją.

Czujniki MEMS są szeroko stosowane

Jako kluczowe urządzenie do pozyskiwania informacji i interakcji, MEMS odgrywa ważną rolę w promowaniu miniaturyzacji systemów mechanicznych. Czujniki MEMS są szeroko stosowane w elektronice samochodowej, elektronice użytkowej, lotnictwie, biomedycynie, przemyśle i innych dziedzinach.

Głównymi zastosowaniami MEMS są elektronika użytkowa i motoryzacja. Z punktu widzenia struktury globalnego rynku MEMS w 2019 roku głównym obszarem zastosowań jest elektronika użytkowa, stanowiąca blisko 60%; Motoryzacja to drugi co do wielkości obszar zastosowań, stanowiący około 19%. Jeśli chodzi o strukturę rynku MEMS w Chinach w 2019 r., sieci i komunikacja, komputery i elektronika użytkowa stanowiły łącznie 50%, podczas gdy sektor motoryzacyjny 29%.

Wraz z dalszą poprawą penetracji nowych pojazdów energetycznych oraz rozwojem Internetu rzeczy, w 2019 roku elektronika samochodowa stanowiła ponad połowę zastosowań rynku MEMS. Wraz z pojawieniem się 5G i inteligentnych sieci stopień penetracji MEMS będzie nadal wzrastał i oczekuje się, że przestrzeń rynkowa w powyższych dziedzinach zostanie w dalszym ciągu otwarta.

4 2019 年全球MEMS市场结构

Źródło: Rozwój Yole, Badanie Guotai Junan Securities

Historia rozwoju czujnika MEMS

W pierwszej fazie, trwającej od 1990 do 2000 roku, zaobserwowano rosnące wykorzystanie czujników MEMS w elektronice samochodowej i zastosowaniach takich jak poduszki powietrzne, ciśnienie hamulców i systemy monitorowania ciśnienia w oponach. Ten zwiększony popyt skłonił firmy w Europie, Japonii i Stanach Zjednoczonych do opracowania i masowej produkcji czujników MEMS do stosowania w samochodach;

Drugi etap, trwający od 2000 do 2010 roku, był napędzany szybkim rozwojem elektroniki użytkowej. Elektronika użytkowa, taka jak telefony komórkowe, tablety i laptopy, wymaga, aby produkty z czujnikami MEMS miały mniejsze rozmiary i mniejsze zużycie energii;

Trzeci etap przypada na lata 2010-2020. Wraz z szybkim rozwojem branży Internetu Rzeczy, branża czujników MEMS ma ogromną przestrzeń do rozwoju. Oprócz smartfonów, tabletów i innej elektroniki użytkowej czujniki MEMS będą szeroko stosowane w AR/VR, inteligentnych zegarkach, inteligentnej jeździe, inteligentnej logistyce, inteligentnej opiece medycznej i innych dziedzinach.

Czwarty etap rozpoczyna się w 2020 r. Wraz z rozwojem autonomicznej jazdy, 5G i popularnością Internetu rzeczy, przestrzeń rozwojowa MEMS jest dalej poszerzana, a wydajność produktów z czujnikami MEMS poprawia się, aby sprostać potrzebom mniejszych, niższych zużycie energii i wyższą wydajność.

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
Branża dopiero wchodzi w fazę wzrostu

Z punktu widzenia wielkości rynku, według statystyk i prognoz Yole, wielkość światowego rynku MEMS w 2019 roku wyniosła 11.5 miliarda DOLARÓW. Wzrost rynku spowolnił w 2020 r. z powodu Covid-19, a od 2021 r. rynek odrodzi się i oczekuje się, że do 17.7 r. osiągnie prawie 2025 miliardów dolarów. CagR na lata 2019-2025 wynosi 7.4%.

Na tle szybkiego rozwoju elektroniki użytkowej, elektroniki samochodowej i przemysłu w Chinach, Chiny są krajem o najszybciej rosnącej wielkości rynku MEMS w ciągu ostatnich pięciu lat, a także największym na świecie producentem produktów elektronicznych. Telefony komórkowe i tablety mają bardzo duże zapotrzebowanie na produkty MEMS. Dostawy telefonów komórkowych z Chin zajmują pierwsze miejsce na świecie, a dostawcy czujników MEMS, takich jak czujniki optyczne i czujniki ruchu potrzebne branży telefonii komórkowej, uważają Chiny za najważniejszy rynek.

Według cCID Think Tank wielkość chińskiego rynku w 60 r. wyniosła około 2019 miliardów juanów, co stanowi około 54% rynku światowego. Rynek krajowy w dalszym ciągu rośnie szybciej niż rynek światowy i szacuje się, że wielkość chińskiego rynku MEMS przekroczy 100 miliardów juanów w 2022 roku.

Rysunek 7. Skala światowego rynku MEMS rośnie szybciej

Źródło: Doradcy CCID, Guotai Junan Securities Research

Pod względem struktury produktów pięć najważniejszych segmentów czujników MEMS na świecie to czujniki RF, ciśnienie, mikrofon, akcelerometr i żyroskop, co stanowi prawie 65% całości. To zamówienie na rynek chiński obejmuje RF, ciśnienie, mikrofon, bezwładność i akcelerometr, podobnie jak na rynku światowym.

Według prognoz Yole do roku 1 segmenty czujników MEMS o wartości ponad miliarda dolarów będą obejmować technologię RF, kombinację inercyjną, ultradźwiękowe pobieranie odcisków palców, drukowanie ciśnieniowe, mikrofonowe i atramentowe.

图9 2019年全球MEMS市场结构(按器件类型)资料来源:Yole Development，国泰君安证券研究

Z perspektywy terminali aplikacyjnych napędzanych Internetem rzeczy i zastąpieniem telefonów komórkowych siecią 5G oczekuje się, że według przewidywań Yole wielkość globalnego rynku konsumenckich MEMS wzrośnie z 6.87 miliarda dolarów w 2019 r. do 11.14 miliarda dolarów w 2025 r. AuOczekuje się, że rynek MEMS tomotive wzrośnie z 2.18 miliarda dolarów w 2019 r. do 2.6 miliarda dolarów w 2025 r., przy 3% CAGR wynikającym ze zwiększonej penetracji inteligentnych pojazdów. Ponadto zapotrzebowanie rynku rośnie również w sektorach przemysłowym, medycznym, komunikacyjnym, obronnym i lotniczym.

Z punktu widzenia dojrzałości technologicznej rozwój technologii MEMS w Chinach jest wciąż w powijakach. Jeśli chodzi o badania i rozwój produktów, chociaż liczba wniosków patentowych w Chinach zajmuje trzecie miejsce na świecie, jakość patentów jest niska, a patentów podstawowych jest niewiele. Ponadto jednostkami ubiegającymi się o patenty są głównie uczelnie i instytuty badawcze, które są słabo uprzemysłowione i wciąż potrzebują transformacji osiągnięć.

Jeśli chodzi o pakowanie i produkcję, w Chinach brakuje doświadczenia OEM, a niezawodność i wydajność czujników MEMS produkowanych przez krajowe przedsiębiorstwa OEM nie są w stanie w pełni spełnić wymagań produkcji na dużą skalę i nadal istnieje pewna luka w stosunku do zastosowanie rynkowe.

Pod względem skali przedsiębiorstw większość przedsiębiorstw krajowych to małe i średnie przedsiębiorstwa, posiadające niewystarczające środki finansowe i słabą zdolność przyciągania talentów, co skutkuje słabym potencjałem naukowo-badawczym i trudnościami w otwieraniu kanałów współpracy z uczelniami i instytutami badawczymi.

Pod względem skali działalności i poziomu zysków nadal istnieje wyraźna przepaść pomiędzy krajowymi przedsiębiorstwami produkującymi półprzewodniki a wiodącymi przedsiębiorstwami zagranicznymi. Broadcom, wiodąca międzynarodowa firma, osiągnęła w 22.597 roku przychody w wysokości 2019 miliardów dolarów, co odpowiada marży zysku brutto na sprzedaży wynoszącej 55.2%. W 2019 roku STMICROELECTRONICS odnotowała przychody w wysokości 15.416 miliardów dolarów amerykańskich i marżę brutto na poziomie 38.7%. Przy przychodach w wysokości 14.383 miliardów dolarów w 2019 r. firma Texas Instruments osiągała w ostatnich latach marżę brutto na poziomie ponad 50%, a nawet ponad 60%.

Z drugiej strony w 2019 r. goer Shares, wiodące przedsiębiorstwo krajowe, osiągnęło przychody operacyjne w wysokości około 5.068 miliarda dolarów, przy stopie zysku brutto na poziomie zaledwie 15.43%. Krajowe przedsiębiorstwa i zagraniczni giganci kontrastują, skalą przychodów i rentownością, nadal mają dużą lukę.

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

Z punktu widzenia liczby konkurentów istnieje wiele typów i producentów czujników MEMSrs. W 2019 roku chiński rynek MEMS jest zdominowany głównie przez zagranicznych producentów, w tym Broadcom i Bosch, podczas gdy inni główni konkurenci to STMICROELECTRONICS, Texas Instruments, Qorvo itp.

Producenci amerykańscy stanowili ponad połowę, a producenci europejscy, amerykańscy i japońscy są stosunkowo rozwinięci w dziedzinie chipów MEMS i produkcji MEMS. Krajowi konkurenci również radzą sobie nieźle. Firma Goer po raz pierwszy znalazła się wśród 10 największych światowych producentów MEMS czas w 2019 r., a firma Resound Technology zajęła 22. miejsce. W sektorze odlewniczym pierwsze miejsce zajęła spółka Si Microelectronics Holdings Silex. Ogólnie rzecz biorąc, międzynarodowi konkurenci mają oczywiste zalety, ale krajowe przedsiębiorstwa nadrabiają zaległości w coraz szybszym tempie.

Rysunek 13 Krajowy przemysł czujników MEMS wszedł właśnie w fazę wzrostu

Źródło: Badanie Guotai Junan dotyczące papierów wartościowych

Podsumowując, na podstawie powyższej analizy wielkości rynku, dojrzałości technologicznej, statusu działania przedsiębiorstwa, liczby konkurentów i innych aspektów, oceniamy, że krajowa wymiana branży czujników MEMS jest wciąż na wczesnym etapie wzrostu, a krajowe przedsiębiorstwa MEMS są przyspieszają, by dogonić branżowych gigantów. Wraz z rozwojem Internetu Rzeczy, inteligentnych pojazdów i technologii 5G, krajowy przemysł czujników MEMS będzie nadal rósł, a tempo krajowej substytucji ma przyspieszyć..

Krajowi producenci MEMS mają ogromną przestrzeń rozwojową

1. Polityki krajowe zdecydowanie wspierają rozwój przemysłu czujników MEMS

Czujnik MEMS odgrywa bardzo ważną rolę w nowoczesnych technologiach, takich jak Internet rzeczy, inteligentna produkcja, inteligentna logistyka i tak dalej. Chiny są największym rynkiem czujników MEMS na świecie, a rynek czujników MEMS w Chinach jest warty uwagi pod względem skali i znaczenia.

Środowisko polityczne dla rozwoju krajowego przemysłu czujników jest w dalszym ciągu optymalizowane. Dzięki energicznemu promowaniu „Strategii siły produkcyjnej” i planu działania „Internet +”, znaczenie technologii czujników i przemysłu czujników będzie coraz bardziej widoczne. Można przewidzieć, że technologia czujników będzie w przyszłości najwyższym priorytetem w rozwoju nauki i technologii w Chinach.

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. Popyt na rynkach niższego szczebla napędza ciągły rozwój rynku branży MEMS

Sektor elektroniki użytkowej jest rynkiem numer jeden dla MEMS, dzięki rosnącemu rynkowi smartfonów, urządzeń do noszenia i inteligentnych domów. Chiny, największa na świecie baza produkcyjna elektroniki, zużywają prawie połowę światowych urządzeń MEMS.

Ciągły wzrost sprzedaży produktów elektroniki użytkowej MEMS w Chinach, takich jak smartfony i tablety, napędza rozwój branży MEMS, takiej jak czujniki akcelerometrów i mikrofony. Ponadto wraz z rozwojem inteligentnej jazdy i nowych pojazdów energetycznych rynek MEMS w elektronice samochodowej szybko rośnie, z udziałem w rynku na poziomie 17.8% w 2019 r., zajmując drugie miejsce.

Rząd zdecydowanie wspiera sektor 5G, a Chiny stworzyły prężny rynek branży 5G. Inwestorzy są pełni zaufania i nadziei w rynek 5G, zapewniający szeroką przestrzeń dla promocji i zastosowania 5G.

5G jest podstawą Internetu wszystkiego, a także przyspiesza rozwój Internetu wszystkiego. Internet Rzeczy stał się kolejną „dyszą” oczekiwaną przez wszystkie branże, a globalna branża Internetu Rzeczy rozwija się dynamicznie. Chiński rynek Internetu rzeczy rośnie szybciej niż reszta świata i stał się najbardziej aktywnym rynkiem aplikacji Internetu rzeczy na świecie. CCID Consultants przewiduje, że chiński rynek 5G będzie nadal szybko rósł.

14 miesięcy 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

W dziedzinie Internetu rzeczy rynek napędza szybki rozwój rynku czujników MEMS. Czujniki MEMS odgrywają kluczową rolę w łączeniu świata analogowego i cyfrowego, a ich świadomość i gromadzenie danych o otaczającym środowisku daje nam obiektywne i wszechstronne zrozumienie normalnego działania różnych urządzeń i systemów.

Według statystyk GSMA liczba globalnych urządzeń iot wzrosła z 2 miliardów w 2010 roku do 12 miliardów w 2019 roku. Korzystając z komercjalizacji 5G i rozwoju wi-FI6, rynek iot ma ogromny potencjał na przyszłość. GSMA prognozuje, że do 24.6 r. na świecie liczba urządzeń IOT osiągnie 2025 miliarda, a skumulowana stopa wzrostu w latach 12.7–2019 wyniesie 2025%.

Rysunek 15 Szybki rozwój urządzeń iot (jednostka: miliard)

Źródło: GSMA, badanie Guotai Junan Securities Research

W sektorze opieki zdrowotnej COVID-19 sprowadził na cały świat ogromną katastrofę, ale doprowadził do ogromnego wzrostu rynku medycznych czujników MEMS. Niezależnie od tego, czy są to termometry elektroniczne, urządzenia diagnostyczne czy wentylatory, wszystkie te urządzenia medyczne są podłączone do czujników MEMS, co prowadzi do szybkiego wzrostu rynku w tych obszarach.

Yole przewiduje, że rynek medycznych MEMS wzrośnie o 10.6% w 2020 roku. Ponadto epidemia zwiększyła dbałość ludzi o zdrowie i przyspieszyła rozwój konsumenckiego rynku medycznegoT. Szybko rozwinęły się także przenośne urządzenia medyczne, które stale monitorują wskaźniki fizyczne.

Ze względu na zapobieganie i kontrolę epidemii wzrost zapotrzebowania na usługi bezdotykowe, dostawy robotów, zakłady przetwarzające roboty itp. pośrednio przyczynił się do szybkiego rozwoju branży MEMS.

Ponadto przyzwyczajenie ludzi do automatyzacji oznacza, że ​​nawet jeśli epidemia kiedyś się skończy, ludzie nadal będą polegać na bezzałogowych, zautomatyzowanych usługach OPARTYCH na memS, dzięki czemu branża nie będzie się kurczyć, ale nadal będzie się rozwijać.

3. Rozwój krajowych przedsiębiorstw zajmujących się czujnikami MEMS stoi przed pewnymi wyzwaniami technicznymi

Chiński przemysł MEMS rozpoczął się niewiele później niż w innych krajach, od projektowania, produkcji i pakowania trzech ogniw, istniejące warunki techniczne początkowo utworzyły projekt MEMS, przetwarzanie, pakowanie, testowanie smoczego systemu, aby zapewnić dalszy rozwój chińskiego MEMS technologii, aby zapewnić lepszą platformę.

Jednak ze względu na fragmentaryzację i decentralizację władzy spowodowaną przyczynami historycznymi, w połączeniu z poważnym brakiem inwestycji, mimo wielu osiągnięć, nadal istnieje duża przepaść w stosunku do zagranicy pod względem jakości, stosunku wydajności do ceny i komercjalizacji .

Badania i rozwój technologii MEMS wymagają stosunkowo długich inwestycji, badania i rozwój czujnika trwają zazwyczaj 6-8 lat, a czas testowania i importu do łańcucha przemysłowego trwa zazwyczaj prawie 20 lat. Ponadto cena produktu nie jest proporcjonalna do znaczenia produktu lub trudności w rozwoju, przez co chińskie przedsiębiorstwa MEMS nie mogą czerpać zysków z wojny cenowej.

Dlatego chińskie przedsiębiorstwa muszą poprawić zdolność wsparcia łańcucha przemysłowego i wzmocnić współpracę na wyższym i niższym szczeblu łańcucha dostaw, a także aktywnie badać przełom w zakresie nowych materiałów i technologii integracji w urządzeniach MEMS oraz badać nowe możliwości rynkowe.

Prace badawczo-rozwojowe i projektowe wyższego szczebla skupiają się na uniwersytetach, instytutach badawczych i pilotażowej platformie badawczo-rozwojowej. Technologia MEMS obejmuje wiele dziedzin, takich jak mikroelektronika, maszyny, materiały, chemia, fizyka i tak dalej. Stopień interdyscyplinarności jest wysoki, badania są trudne, cykl projektowania długi, a możliwość masowej produkcji często zajmuje kilka lat.

Obecnie przedsiębiorstwo ma pewne zdolności innowacyjne, ale konwergencja biznesowa jest wysoka, pozycjonowanie produktów jest na średnim i niskim poziomie, a ogólna skala przychodów branży jest niewielka. Projektowanie MEMS należy do ogniwa łańcucha przemysłowego o wysokiej wartości dodanej. Wyrobami krajowych przedsiębiorstw są głównie czujniki mechaniczne, które znajdują się na średnim i niskim poziomie na rynku.

W produkcji średniej klasy właściwości podstawowych materiałów MEMS, takie jak strukturalne właściwości mechaniczne i właściwości chemiczne materiału, są podstawowymi czynnikami określającymi wydajność produktu. W rezultacie urządzenia MEMS opierają się na różnorodnych procesach i zmiennych, a dla każdego produktu MEMS często istnieje potok procesów. Zespoły badawczo-rozwojowe zazwyczaj potrzebują lat udoskonaleń i testów przed komercjalizacją.

Odlewnię MEMS można podzielić na pilotażową linię testową, odlewnię układów scalonych i profesjonalną odlewnię MEMS.

Pilotażowa linia pilotażowa składa się głównie z uniwersytetów i instytutów naukowo-badawczych, które pełnią rolę platform badań i rozwoju przemysłowych technologii generycznych, nienastawionych na zysk i mających ograniczone możliwości. Działalność IC OEM MEMS jest w powijakach, a jej możliwości są stosunkowo słabe. Większość krajowych przedsiębiorstw projektowych o określonej skali wybiera zagranicznego OEM.

Profesjonalny OEM stopniowo od nabycia do samodzielnej budowy, przykładowo: pod koniec 2015 roku krajowy producent NVA przejął szwedzką firmę MEMS OEM Silex Microsystems, opanowując w ten sposób wiodącą na świecie technologię MEMS OEM;

Technologia pakowania wywodzi się głównie z technologii pakowania obwodów scalonych, ale produktów MEMS jest więcej, więc technologia jest bardziej złożona i trudniejsza, w wyniku czego technologia pakowania stała się wiodącą dziedziną dla głównych outsourcingowych zakładów testujących opakowania półprzewodników.

W procesie pakowania i produkcji, ponieważ Chiny rozpoczęły się późno, a Stany Zjednoczone, Japonia, Niemcy i inne moce produkcyjne i dokładność produkcji nadal stanowią pewną lukę, czujnik MEMS wyprodukowany w trakcie życia i dokładność jest słaba, a poziom jakości jest niejednolite, konkurencyjność produktu jest niska. Chociaż krajowy OEM MEMS pozostaje w tyle za międzynarodowymi dużymi producentami, technologia pakowania i testowania rozpoczęła się wcześniej i osiągnęła dobre wyniki, stając się międzynarodową konkurencyjnością.

Wśród nich głównymi produktami mikrofonu MEMS są Goer Stock i Ruisen Technology. Ponieważ ich model biznesowy polega na zakupie własności intelektualnej produktów MEMS od zagranicznych producentów projektów, a następnie samodzielnym ukończeniu testu pakowania i sprzedaży produktów po wyprodukowaniu OEM, istnieje pewna przestrzeń premium, a teraz znajdują się w globalnym obozie MEMS TOP30.

W branży zastosowań downstream największym rynkiem jest elektronika użytkowa, głównie ze względu na szybki wzrost popularności smartfonów, urządzeń przenośnych i innych rynków w ostatnich latach, a także szybki rozwój krajowych producentów urządzeń inteligentnych, takich jak wiodące chińskie przedsiębiorstwa technologiczne, Xiaomi i Vivo. Drugi to elektronika samochodowa, inteligencja motoryzacyjna wymaga precyzyjnych urządzeń wykrywających, takich jak BYD, NIO, Xiaopeng downstream Krajowi producenci samochodów również rozwijają się pełną parą. Do tego sprzęt medyczny, przemysł 4.0, Internet rzeczy i inne szybko rozwijające się branże zastosowań downstream. Przedsiębiorstwa znajdujące się na dalszych ogniwach krajowego łańcucha przemysłowego rozwijają się szybko i z dobrą dynamiką, jednak ich podstawowe technologie w dalszym ciągu wymagają wsparcia zagranicznego, a ich niezależne możliwości badawczo-rozwojowe są stosunkowo słabe. Przedsiębiorstwa zdały sobie sprawę ze znaczenia niezależnych zdolności innowacyjnych i nadal podejmują wysiłki.

4. Przepływy kapitału do branży MEMS dramatycznie wzrosły

Ponieważ przemysł MEMS jest podstawą rozwoju nauki i technologii w nowej erze, a wsparcie polityczne jest silne, inwestycje i finansowanie przemysłu MEMS w Chinach rosną z roku na rok, zarówno pod względem ilościowym, jak i kwotowym. Pod względem kwoty inwestycji w 2019 r. była ona około dwukrotnie większa niż w 2018 r. Chociaż inwestycje na rynku pierwotnym były zimne, inwestycje w branżę MEMS nadal rosły.

Pod względem segmentacji największą liczbę przypadków inwestycyjnych i ilość pieniędzy mają MEMS + AI, RF MEMS, fotoelektryczne MEMS i biologiczne MEMS. Znaczący wzrost liczby i kwoty inwestycji wskazuje, że rynek kapitałowy zwraca coraz większą uwagę na branżę MEMS. Pod względem rozmieszczenia geograficznego na szczycie listy pod względem liczby przypadków inwestycyjnych znalazły się Pekin, Guangdong, Szanghaj, Zhejiang i Jiangsu.

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

Należy wzmocnić chiński projekt i OEM, a test zamknięty jest konkurencyjny

Podobnie jak w przypadku branży układów scalonych, łańcuch branż MEMS obejmuje głównie projektowanie i rozwój, produkcję i produkcję, pakowanie i testowanie oraz aplikacje systemowe. Część wyższego szczebla łańcucha branżowego MEMS obejmuje projektowanie urządzeń MEMS, badania oraz rozwój i dostawy materiałów i sprzętu produkcyjnego, część środkowa obejmuje produkcję urządzeń MEMS i testowanie opakowań, a część niższa wykorzystuje produkty MEMS do integracji końcowych produktów elektronicznych.

Firmy zajmujące się projektowaniem chipów wyższego szczebla skupiają się na projektowaniu chipów MEMS i strukturze ich produktów. Po ukończeniu projektu przekazują zewnętrznym fabrykom produkcję chipów MEMS. Po zapakowaniu i przetestowaniu chipy MEMS można wysyłać do klientów zajmujących się elektroniką użytkową, motoryzacją, medycyną i kontrolą przemysłową. Obecnie procesy produkcyjne MEMS krajowych firm mieszczą się głównie w przedziale 0.25-1 mikrona. Procesy produkcyjne nie są czynnikiem ograniczającym łańcuch przemysłowy, ale funkcja i struktura są stosunkowo ważniejsze.

18 MEMS产业链资料来源:国泰君安证券研究

Istnieją dwa tryby produkcji pośredniej: Fabless i IDM. Tryb Fabless jest obecnie głównym trybem produkcji. Jest to pionowy podział trybu pracy oparty na projekcie. Przedsiębiorstwa są głównie odpowiedzialne za projektowanie i sprzedaż produktów MEMS oraz zlecają produkcję, testowanie, pakowanie i inne aspekty na zewnątrz. Tryb IDM to zintegrowany tryb produkcji urządzeń, który jest obecnie również głównym trybem biznesowym dużych międzynarodowych fabryk. Typowymi producentami IDM są Bosch, Samsung, TI, Toshiba, ST i tak dalej.

19: MEMS产业链下游发展情况资料来源:Yole Development，国泰君安证券研究

Dalszych producentów można podzielić na dwa typy: jeden to dostawca rozwiązań, który dostarcza elastyczne, dostosowane do potrzeb produkty w oparciu o wymagania dalszych dostawców, a następnie sprzedaje je producentom terminali do wykorzystania poprzez proste debugowanie oprogramowania. Po drugie, producenci dostarczający produkty końcowe zazwyczaj skupiają się na określonych dziedzinach, lecz koszty badań i rozwoju są wysokie, a cykl badań i rozwoju długi. Pierwszy typ producenta jest bardziej odpowiedni dla produktów rynku masowego, drugi typ producenta jest bardziej odpowiedni dla produktów z dziedziny specjalistycznej.

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

Możliwości i wyzwania związane z rozwojem krajowych przedsiębiorstw zajmujących się czujnikami MEMS współistnieją

1. Dostawcy mają przeciętną siłę przetargową

Dostawcy MEMS na wyższym szczeblu dostarczają głównie surowce, głównie materiały na bazie krzemu. Materiały MEMS i tradycyjne materiały półprzewodnikowe są w zasadzie takie same, rynek dostaw jest dojrzały, konkurencja jest bardziej zacięta, tworzy się rynek nabywcy. Kiedy dostawcy czujników MEMS spotykają się z dużymi klientami OEM i klientami OEM, ci klienci OEM polegają na silnej sile rynkowej i żądają od dostawców surowców po niższych cenach. Jednakże w ciągu ostatnich dwóch lat, w związku ze wzrostem cen surowców i ograniczeniem mocy produkcyjnych płytek, połączenie MEMS w zakresie płytek zostało ograniczone. Konwencjonalnych produktów 6-calowych i 8-calowych zazwyczaj nie ma w magazynie, a siła przetargowa dostawców wzrosła. Można zauważyć, że na siłę przetargową dostawców duży wpływ ma podaż rynkowa.

2. Kupujący mają dużą siłę przetargową

Przedsiębiorstwa MEMS zwiększają wysiłki w zakresie badań naukowych, poprawiają swoją podstawową konkurencyjność, dzięki czemu szybki rozwój technologii, ulepszanie produktów przyspiesza, prędkość obniżki cen.

Wraz z szybkim rozwojem Internetu rzeczy i przyspieszoną modernizacją rynku elektroniki użytkowej, wiele przedsiębiorstw dołączyło do rynku, a konkurencja stała się coraz bardziej zacięta. To sprawia, że ​​ceny na rynku konsumenckim są stopniowo obniżane, a producenci, firmy badawczo-rozwojowe obniżają ceny; Jednocześnie rozwój rynku konsumpcji końcowej zwiększa liczbę sprzedawców końcowych i siłę przetargową nabywców.

Ponadto, ponieważ większość przedsiębiorstw krajowych radzi sobie dobrze z produktami z niższej półki, borykają się one również z dużą liczbą konkurentów, dlatego muszą zagwarantować sobie udział w rynku poprzez wojnę cenową. Można zauważyć, że siła przetargowa kupujących jest duża.

3. Nowym podmiotom trudno jest konkurować w istniejących dziedzinach

Bariery w branży czujników MEMS są wysokie. Przede wszystkim istnieją bariery finansowe. Ze względu na niestandaryzowaną charakterystykę produktów przedsiębiorstwa MEMS nie mogą wspierać określonego produktu w ramach jednego procesu. Oprócz wykorzystania materiałów silikonowych nie ma wspólnego podstawowego komponentu, co oznacza, że ​​każdy produkt MEMS wymaga innego procesu.

Jednakże przedsiębiorstwo często musi przeprowadzić projektowanie i rozwój, próbne przetwarzanie i produkcję, testowanie jakości i inne etapy wielu produktów w tym samym czasie, a co wiąże się z dużą inwestycją kapitałową. Po drugie, bariery techniczne, projektowanie MEMS musi przekraczać dyscypliny, projektowanie jest trudne. W procesie przetwarzania każdy rodzaj produktów wymaga innej technologii przetwarzania, a każdy proces wymaga etapów rozwoju i optymalizacji procesu. Jednocześnie ze względu na brak doświadczenia w nowych przedsiębiorstwach trudno jest dotrzymać dokładności i jakości przetwarzania, a przetwarzanie jest trudne.

Wreszcie istnieje bariera talentów. Ze względu na małą popularność nowych przedsiębiorstw i ich słabą zdolność przyciągania talentów, trudno jest im przewyższyć istniejące przedsiębiorstwa pod względem zdolności innowacyjnych i podstawowej konkurencyjności. Jednakże wraz z ciągłym rozwojem nowych technologii oraz otwieraniem się segmentów rynku i zastosowań, pomiędzy wszystkimi przedsiębiorstwami z tych dziedzin istnieje niewielka luka, co stwarza możliwości rozwoju niektórym nowym przedsiębiorstwom.

4. Konkurencja ze strony istniejących konkurentów jest zacięta

Obecnie połowę krajowego rynku MEMS mają firmy amerykańskie, plus firmy europejskie i japońskie, a większość rynku krajowego zajmują firmy zagraniczne, takie jak Broadcom, Bosch, STMICROELECTRONICS, Texas Instruments. Z punktu widzenia głównych spółek giełdowych, tylko 2 krajowe przedsiębiorstwa sensoryczne osiągają przychody przekraczające 10 miliardów, co jest związane z późnym rozwojem i konkurencją krajowych przedsiębiorstw sensorowych.

Krajowe możliwości dostaw Chin są niewystarczające, zwłaszcza produkty z najwyższej półki prawie wszystkie opierają się na dostawach importowanych, 80% chipów opiera się na zagranicy; Pozostała część jest skupiona jedynie w rękach kilku spółek giełdowych, takich jak Goeracoustics, Crystal Optoelectronics, Hanwei Electronics, Shilanwei i Jinlong Electromechanical. 5 firm zajmuje ponad 40% krajowego rynku MEMS; 70% krajowych przedsiębiorstw MEMS to małe i średnie przedsiębiorstwa, a ich produkty skupiają się głównie w średnim i niskim segmencie. Ogólnie rzecz biorąc, obecna sytuacja chińskich przedsiębiorstw jest taka, że ​​produkty średniej i niskiej półki zaciekle konkurują, podczas gdy w przypadku produktów z najwyższej półki nie ma konkurencyjności.

5. Istnieje niewielkie zagrożenie substytucyjne

Czujnik MEMS jest zamiennikiem tradycyjnych czujników. W porównaniu z tradycyjnymi czujnikami, czujnik MEMS ma następujące zalety: miniaturyzację, niewielką wagę i niskie zużycie energii. Urządzenia MEMS są małe. Ogólnie rzecz biorąc, rozmiar pojedynczego czujnika MEMS jest mierzony w milimetrach, a nawet mikronach. Jednocześnie elementy mechaniczne po miniaturyzacji mają zalety małej bezwładności, wysokiej częstotliwości rezonansowej, krótkiego czasu reakcji i tak dalej.

Ponadto czujniki MEMS bardziej nadają się do produkcji masowej, co może znacznie obniżyć koszty produkcji poszczególnych MEMS. Integracja przetwarzania, pojedynczy MEMS często znajduje się w opakowaniu czujników mechanicznych, ale jest także zintegrowany z innymi chipami, co zapewnia wygodne sterowanie chipem MEMS.

Inteligentny czujnik ma funkcję przetwarzania informacji, dzięki oprogramowaniu może skorygować wszelkiego rodzaju błędy, znacznie poprawić dokładność czujnika, poprawić niezawodność czujnika, ulepszyć części przeciwzakłóceniowe całego systemu. Przy zapotrzebowaniu na tę samą precyzję wielofunkcyjny inteligentny czujnik znacznie poprawił wydajność kosztową w porównaniu ze zwykłym czujnikiem z pojedynczą funkcją, a wielofunkcyjny inteligentny czujnik może realizować pomiar wielu kompleksowych parametrów za pomocą wielu czujników. W połączeniu z tymi zaletami alternatywy dla czujników MEMS stanowią bardzo małe zagrożenie.

Schemat konkurencji i analiza KSF

Chiński rynek MEMS od dawna jest zdominowany przez zagranicznych producentów, którzy są dojrzali we wszystkich aspektach technologii MEMS i mają oczywiste zalety w zakresie żywotności i precyzji produktu.

W 2019 roku firmy broadcom, Bosch, STMICROELECTRONICS, Texas Instruments, QORVO, HP, Lou, NXP, Goel i TDK znalazły się wśród 10 największych DOSTAWCÓW na chińskim rynku MEMS, wśród których 54% stanowiły firmy amerykańskie. Chińska firma Goer znalazła się w pierwszej dziesiątce, a przychody MEMS wzrosły w 10 r. o 36% rok do roku, znacznie wyprzedzając inne wiodące firmy w branży. Firma Resound zajmuje 22. miejsce ze wzrostem przychodów o 11% rok do roku, co jest również wyższym wynikiem niż w całej branży.

Rysunek 21. Struktura dostawców na rynku MEMS w Chinach w 2019 roku

Źródło: Doradcy CCID, Guotai Junan Securities Research

Obecnie ogólna skala krajowych producentów czujników MEMS nie jest duża. Oprócz rocznych przychodów Goer i Resound wynoszących ponad 100 milionów dolarów, roczne przychody lokalnych producentów czujników MEMS, takich jak Micron Semiconductor, Mattel Technology, Microchip Microchip, wynoszą mniej niż 60 milionów dolarów, a ogólna skala jest niewielka.

Ponadto krajowi producenci działają w stosunkowo jednej kategorii produktów, większość linii produktów to jedna, większość z nich to dostawcy komponentów, a możliwości dostarczania rozwiązań są słabe. Międzynarodowi giganci Invensense, Infineon i inni zagraniczni producenci mają od 2 do 3 linii produktów, a Bosch, Denso, STMICROELECTRONICS i inne linie produktów MEMS mają ponad 4 i są w stanie zapewnić zintegrowane rozwiązania. Natomiast małym dostawcom trudno jest osiągnąć masową produkcję w krótkim czasie, dlatego udział w rynku czołowych dużych dostawców jest stosunkowo stabilny, a koncentracja rynku wysoka.

2. Analiza KSF przedsiębiorstw krajowych

Po pierwsze, możliwości badawczo-rozwojowe przedsiębiorstw stanowią rdzeń krajowego przełomu alternatywnego. Obecnie krajowe BADANIA i rozwój MEMS znajdują się głównie w instytutach badawczych i uniwersytetach, a potencjał badawczo-rozwojowy przedsiębiorstw jest stosunkowo niewielki. A branża MEMS, będąca podstawą nowej technologii, oferuje przełomowe nowe produkty lub znaczne ulepszenia, co jest dla niej ważnym sposobem na zdobycie przyczółka na rynku. Dlatego na uwagę zasługują przedsiębiorstwa innowacyjne i posiadające własną, podstawową konkurencyjność.

Na przykład Goer Jest wiodącym przedsiębiorstwem w dziedzinie mikromikrofonów; Czujnik przyspieszenia spółki zależnej Suzhou Gootechnetium zajmuje pierwsze miejsce w sprzedaży krajowej. Czujnik gazu firmy Weisheng Technology, spółki zależnej Hanway Electronics, osiągnął wstępne osiągnięcia i może być stosowany w produktach do wykrywania gazu i inteligentnych urządzeniach do noszenia.

Po drugie, kluczem do ciągłej iteracji produktu jest stabilna współpraca pomiędzy przedsiębiorstwami i producentami na dalszych etapach łańcucha dostaw. Popyt krajowy jest ogromny, znakomici krajowi producenci do współpracy z krajowymi dużymi przedsiębiorstwami mają wrodzoną przewagę, ale krajowi producenci w podstawowej formie Fabless mają pierwszeństwo, w porównaniu z przedsiębiorstwami IDM, łańcuch dostaw i łańcuch dystrybucji nie jest doskonały, nie ma stabilnego, niższego szczebla dostawcy to duży problem, więc cały łańcuch przemysłowy i duże przedsiębiorstwa na niższym szczeblu łańcucha dostaw ze stabilną współpracą, Oprócz długiego istnienia na uwagę zasługuje również system integralności przedsiębiorstwa.

Ponadto konstrukcja chipa i możliwości zasilania stanowią podstawę czujników MEMS, które radzą sobie z iteracjami technologicznymi i innowacjami. Dlatego krajowi producenci półprzewodników skupiający się na badaniach i rozwoju oraz projektowaniu MEMS mają szerokie możliwości rynkowe w zakresie substytucji importu i innowacji.

Wreszcie, przedsiębiorstwa posiadające silne poparcie kapitałowe są również jedną z sił napędowych szybkiego rozwoju. Ze względu na duże inwestycje i trudności w osiąganiu zysków w początkowym okresie rozwoju przedsiębiorstw MEMS oraz dużą ilość kapitału, talentów i innych zasobów potrzebnych do rozwoju, przedsiębiorstwa przy wsparciu dużych przedsiębiorstw lub silnym zapleczu inwestycyjnym mogą rozwijać się szybciej.

2 MEMS 非上市公司资料来源:企名片,国泰君安证券研究

Główny wniosek

Główny wniosek 1: Czujniki MEMS są bogate w różnorodność i szeroko stosowane, a które są kluczowymi urządzeniami do uzyskiwania informacji i realizowania interakcji. Wraz z przyspieszoną penetracją Internetu rzeczy, 5G, inteligentnej jazdy i innych branż, zapotrzebowanie na aplikacje jest duże, a rynek ogromny.

Według statystyk CCID Think Tank wielkość rynku chińskiego w 60 roku wyniesie około 2019 miliardów juanów, co stanowi około 54% rynku światowego, a tempo wzrostu rynku krajowego jest w dalszym ciągu wyższe niż światowe . Oczekuje się, że do 2022 r. wielkość chińskiego rynku MEMS przekroczy 100 miliardów juanów, przy silnym krajowym popycie na substytuty. Jednak nadal istnieje luka między technologią krajowych czujników MEMS a wydajnością w porównaniu z zagranicznymi gigantami. Oceniamy, że branża MEMS jest wciąż we wczesnej fazie wzrostu.

Główny wniosek 2: Warunki sprzyjające rozwojowi branży czujników MEMS są dobre, w tym wsparcie polityczne, wzrost popytu, obfita podaż, uwaga kapitału i iteracja technologii. Jednakże nadal istnieje możliwość poprawy poziomu procesów w łańcuchu przemysłowym. Biorąc pod uwagę, że poziom marży brutto wiodących międzynarodowych firm jest wyższy niż krajowych producentów, ale ceny produktów są wyższe, co daje krajowym przedsiębiorstwom pewną przestrzeń do wzrostu. Jednocześnie, ze względu na specyfikę dostosowywania MEMS, od niektórych krajowych przedsiębiorstw oczekuje się osiągnięcia przełomów technologicznych w nowych segmentach.

Główny wniosek 3: W porównaniu z przedsiębiorstwami z krajów rozwiniętych, producenci krajowi rozwijali się późno i mieli niski udział w rynku, a większość rynku zajmowali producenci amerykańscy, japońscy i niemieccy.

Lokalna przewaga polega głównie na zastosowaniu na niższym szczeblu łańcucha dostaw, innowacjach modowych i zrozumieniu zróżnicowanego popytu rynkowego. Oczekuje się, że w ostatnich latach dzięki zastosowaniu czujników odcisków palców, obrazu i dźwięku przedsiębiorstwa charakteryzujące się innowacyjnością produktów i długim stażem istnienia zyskają większą przestrzeń do wzrostu, a we wszystkich segmentach oczekuje się pojawienia się firm wysokiej jakości.

Zaleca się zwrócenie uwagi na elektronikę Mattel, Deep-HAO Semiconductor, Kunshan Shuangqiao, MingHAO sensing, ENERGY hao, BIG Brother Electronics, Wuxi good up, Minhao Micro, mikroczujniki i inne firmy na możliwości inwestycyjne na rynku pierwotnym.

Zastrzeżenie: ten artykuł został przedrukowany z „Światowego Kongresu Sensorów”. Artykuł ten przedstawia jedynie osobiste poglądy autora, nie reprezentuje poglądów Sakweiwei i branży, jest jedynie powielany i udostępniany, wspiera ochronę praw własności intelektualnej, proszę wskazać oryginalne źródło i autor. W przypadku naruszenia prosimy o kontakt w celu usunięcia.