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MEMS產業鏈（2）
2022-03-17
390
3. 國內MEMS感測器企業的發展面臨一定的技術挑戰。
中國MEMS產業起步時間與國外相差不大。從設計、製造和封裝的角度來看，現有的技術條件已初步形成MEMS設計、加工、封裝和測試的一站式體系，為我國MEMS技術的進一步發展提供了較好的平台。然而，由於歷史原因造成的資源分散和力量分散，以及投資嚴重不足，儘管取得了許多成就，但在品質、性價比和商業化等方面與國外仍存在較大差距。 MEMS技術的研發需要較長的投資週期，一個感測器的研發通常需要6-8年。此外，測試和引入產業鏈的時間通常接近20年。而且，產品的價格與其重要性或研發難度並非直接成正比，導致中國MEMS企業無法從價格戰中獲利。因此，中國企業需要提升產業鏈支撐能力，加強上下游合作。同時，他們需要積極探索MEMS裝置新材料和整合技術的突破，並開拓新的市場機會。
上游研發設計主要集中在大學、科研院所及研發試點平台。 MEMS技術涉及微電子、機械、材料、化學、物理等多個領域，具有高度交叉性，研發難度高，設計週期長，往往需要數年才能達到量產。目前，企業具備一定的創新能力，但業務重疊度高，產品定位在中低端，產業整體營收較小。 MEMS設計是產業鏈中的高附加價值環節。國內企業產品主要為機械感測器，市場定位在中低階。
In midstream manufacturing, the basic material properties of MEMS, such as structural mechanical properties and material chemical properties, are the fundamental factors that determine product performance. Therefore, MEMS devices rely on various processes and variables. A MEMS product often corresponds to a process assembly line, and the R&D team generally requires years of improvement and testing before it can be commercialized. MEMS foundry can be divided into three types: pilot line, IC foundry and MEMS professional foundry. Most of the pilot lines are based on universities and scientific research institutes. They serve as a research and development platform for common industrial technologies. They are not for profit and have limited production capacity. The MEMS business of IC foundries is in its infancy and its capabilities are relatively weak. Domestic design companies with a certain scale basically choose foreign foundries. Professional OEMs are gradually moving from acquisitions to self-construction. For example, at the end of 2015, domestic manufacturer Nevi Technology acquired Swedish MEMS foundry Silex Microsystems, thus mastering the world's leading MEMS foundry technology in one fell swoop; in 2019, a number of companies such as Hanking Microelectronics and Xi'an Reed Microsystems successively launched MEMS production lines and entered the field of professional MEMS foundry.
封裝技術主要源自於積體電路封裝技術，但MEMS產品種類繁多，因此技術難度較高，也較複雜，使得封裝技術成為大型外包半導體封裝測試工廠競相爭取的領域。在封裝製造過程中，由於中國起步較晚，其製造能力和精準度與美國、日本、德國等製造強國之間仍有一定差距。國產MEMS感測器壽命短、精度低、品質參差不齊，導致產品競爭力不足。雖然國內MEMS代工廠落後國際主要廠商，但其封裝測試技術起步較早，並取得了較好的成果，並已具備國際競爭力。其中，歌爾科技和AAC科技等以MEMS麥克風為主要產品的廠商，由於其商業模式是從國外設計廠商購買MEMS產品IP，委託OEM代工，然後自行完成產品的封裝、測試和銷售，因此佔據了一定的市場高端地位。正因如此，它們目前已躋身全球MEMS企業前30強。
在下游應用產業中，消費性電子是最大的市場，這主要得益於近年來智慧型手機、穿戴式裝置等市場的快速成長，以及華為、小米、vivo等國內智慧型裝置製造商的快速發展。其次是汽車電子。汽車智慧化需要高精度感測設備。比亞迪、蔚來、小鵬等國內下游汽車製造商也正在快速發展。此外，醫療設備、工業4.0、物聯網等下游應用產業也呈現快速成長的態勢。國內產業鏈下游需求企業發展迅速，勢頭良好。然而，其核心技術仍依賴國外支持，自主研發能力相對薄弱。企業已意識到自主創新能力的重要性，並正為此持續努力。
4. Capital flows to the MEMS industry have increased significantly
由於微機電系統（MEMS）產業是新時代科技發展的基礎，且得到強而有力的政策支持，中國MEMS產業的投資融資案例逐年增加，無論從數量或金額來看都是如此。從金額來看，2019年的投資金額約為2018年的兩倍。儘管一級市場整體投資疲軟，但MEMS產業的投資熱情仍高漲。
From the perspective of subdivided fields, the four fields of MEMS+AI, radio frequency MEMS, optoelectronic MEMS, and biological MEMS have the largest number and amount of investment cases. The substantial increase in the number and amount of investments indicates that the capital market is paying increasing attention to the MEMS industry. In terms of geographical distribution, Beijing, Guangdong, Shanghai, Zhejiang and Jiangsu rank first in terms of the number of investment cases.
圖16 2017年至2019年中國MEMS產業投資與融資狀況
資料來源：CCID顧問公司、國泰君安證券研究 圖17 2019年中國MEMS產業各領域的投資與融資金額 
資料來源：CCID顧問公司、國泰君安證券研究
上游晶片設計公司專注於MEMS晶片及其產品結構的設計。設計完成後，他們會將設計稿交給第三方晶圓廠進行MEMS晶片的生產。經過封裝和測試後，晶片即可交付給消費性電子、汽車、醫療、工業控制等領域的客戶。目前，國內企業的MEMS製造流程主要集中在0.25-1微米範圍內。製造工藝並非產業鏈的限制因素，功能和結構相對更為重要。
Figure 18 MEMS industry chain
資料來源：國泰君安證券研究
中游生產模式主要有兩種：無晶圓廠模式和整合元件製造（IDM）模式。無晶圓廠模式目前是主流生產模式，是一種以設計為導向的垂直分工模式。公司主要負責MEMS產品的設計與銷售，而將生產、測試、封裝等環節外包。典型公司包括Knowles、惠普、佳能等。
圖19：MEMS產業鏈的下游發展
資料來源：Yole Development、國泰君安證券研究
下游廠商主要可分為兩類：一類是提供解決方案的廠商，他們根據下游需求提供靈活的定制化產品支持，並通過簡單的軟體調試將產品銷售給終端廠商使用；另一類是提供終端產品的廠商，這類廠商通常專注於特定領域，但研發成本更高，研發週期更長。第一類廠商較適合大眾消費市場的產品，而第二類廠商較適合面向專業領域的產品。
圖20 2019年中國MEMS市場應用架構（%）
資料來源：CCID顧問公司、國泰君安證券研究
MEMS上游供應商主要提供原料，主要是矽基材料。 MEMS所用材料與傳統半導體基本相同。供應市場已趨於成熟，競爭激烈，形成買方市場。當MEMS感測器供應商面對大型代工廠客戶和代工廠客戶群時，這些代工廠憑藉其強大的市場影響力，要求供應商提供價格更低的原材料。然而，近兩年來，由於原物料價格上漲和晶圓產能限制，MEMS的晶圓環節受到限制，傳統的6吋和8吋產品普遍缺貨，供應商的議價能力增強。由此可見，供應商的議價能力大程度受到市場供應的影響。
2、買方議價能力強
MEMS企業加大科研投入，提升核心競爭力，實現了技術快速發展、產品加速升級和價格快速下降。物聯網的快速發展和消費性電子市場的加速升級，吸引了眾多企業湧入市場，競爭日益激烈。這逐步拉低了終端消費市場的價格，迫使廠商和開發商降低售價。同時，終端消費市場的擴張擴大了終端賣家的規模，提升了買方的議價能力。此外，由於國內企業大多專注於中低階產品，也面臨眾多競爭對手，需要透過價格戰來維持市場佔有率。由此可見，買方的議價能力相對較高。
3.新進入者難以在現有領域競爭
MEMS感測器產業面臨諸多高門檻。首先是資金門檻。由於MEMS產品缺乏標準化，企業無法透過單一製程生產特定產品。除了使用矽材料外，MEMS產品沒有通用的基礎組件，這意味著每種MEMS產品都需要不同的製程。企業往往需要同時進行多種產品的設計開發、試加工製造、品質檢測等環節，需要大量的資金投入。其次是技術門檻。 MEMS的設計涉及多個學科，設計難度較高。在加工過程中，每種產品都需要不同的加工技術，每個製程都需要開發和最佳化。同時，由於新進者缺乏經驗，難以保證加工的精度和質量，增加了加工難度。最後是人才門檻。由於聲譽較低，人才吸引力較弱，新企業在創新能力和核心競爭力方面難以超越現有企業。然而，隨著新技術的不斷發展、市場區隔和應用領域的開放，這些領域所有企業之間的起步差距並不大，這給了一些新進業者發展機會。
4. 現有競爭對手之間的競爭非常激烈。
目前，美國公司佔據了國內MEMS市場一半的份額。加上歐洲和日本公司，博通、博世、義法半導體、德州儀器等外國公司佔據了國內市場的絕大部分。從主要上市公司來看，國內年營收超過10億元的感測器公司只有兩家。這與國內感測器公司發展較晚、競爭激烈密切相關。我國國內產能不足，尤其是高端產品幾乎完全依賴進口，80%的晶片依賴國外；剩餘份額集中在少數幾家上市公司手中，例如歌爾聲學、晶科光電、漢威電子、思蘭微電子、金龍機電等。這五家公司佔了國內MEMS市場40%以上的份額；國內MEMS公司中，70%是中小企業，其產品主要集中在中低端市場。總的來說，中國企業目前的狀況是，中低端產品的競爭非常激烈，但在高端產品的競爭中卻不具備競爭力。
5.There is basically no threat of substitutes at present
MEMS感測器是傳統感測器的替代方案。與傳統感測器相比，它們具有小型化、輕量化和低功耗等優勢。 MEMS元件尺寸很小，單一MEMS感測器的尺寸通常以毫米甚至微米計。同時，小型化的機械元件還具有慣性小、諧振頻率高和響應時間短等優點。
此外，MEMS感測器更適合大規模生產，可以大幅降低單一MEMS的生產成本。在製程整合方面，單一MEMS通常不僅封裝了機械感測器，還整合了其他晶片，以便於對MEMS晶片進行控制。智慧感測器具備資訊處理功能，可透過軟體校正各種誤差，從而顯著提高感測器的精度、可靠性以及整個系統的抗干擾性能。在相同的精度要求下，多功能智慧感測器比普通單功能感測器更具成本效益，並且可以實現多個綜合參數的多感測器測量。基於以上優勢，MEMS感測器的替代威脅非常小。
MEMS產業一度由美國、歐盟和日本主導，三者各有優勢。美國利用軍事力量推動民用發展，充分發揮軍工、政府、產業、學術界和科研機構之間的協同效應，在MEMS技術綜合實力方面擁有領先優勢；日本在汽車電子MEMS和機器人MEMS領域擁有卓越的實力。在全球十大MEMS巨頭中，日本企業數量與美國持平，但企業規模略遜於美國。歐盟在汽車電子MEMS和消費性電子MEMS領域佔據重要市場份額，擁有超過100家MEMS晶片研發和生產機構。
中國MEMS市場長期以來一直由外國廠商主導，這些廠商在MEMS技術的各個方面都相對成熟，在使用壽命和產品精度方面具有明顯的優勢。 2019年，中國MEMS市場排名前十的廠商分別是博通、博世、義法半導體、德州儀器、QORVO、惠普、諾爾斯、恩智浦、歌爾和TDK，其中美國公司佔比高達54%。中國公司歌爾成功躋身前十，2019年MEMS營收年增36%，遠超其他業界領先企業；AAC科技排名第22位，營收年增11%，也高於業界整體水準。
圖21 2019年中國MEMS市場製造商結構
資料來源：CCID顧問公司、國泰君安證券研究
目前，國內MEMS感測器製造商的整體規模並不大。除歌爾科技及AAC兩家年營收超過100億美元的企業外，其他本土MEMS感測器製造商，如MEMSIC Semiconductor、Mattel Technology和Core Microelectronics等，年營收均不足60萬美元，整體規模相對較小。此外，國內製造商的產品類別相對單一，大多數企業僅有一條產品線。他們大多是元件供應商，解決方案供應能力較弱。而像英飛凌和英文思源這樣的國際巨頭，擁有2到3條產品線；博世、電裝、意法半導體等MEMS產品線則超過4條，具備提供整合解決方案的能力。相較之下，小型供應商難以在短時間內實現量產製造。因此，大型龍頭企業的市佔率相對穩定，市場集中度較高。
2、國內企業KSF分析
首先，企業的研發能力是國內替代突破的核心。目前，國內MEMS研發主要集中在科研院所和大學，企業研發能力相對薄弱。 MEMS產業作為新技術的基礎，突破性新產品或重大改進是其在市場站穩腳跟的重要途徑。因此，擁有自身核心競爭力的創新企業值得關注。例如，歌爾科技是微型麥克風領域的領導企業；蘇州古泰科技旗下子公司的加速度感測器在國內銷售排名第一；漢威電子旗下子公司威盛科技的氣體感測器已取得階段性成果，可應用於氣體偵測產品、智慧穿戴裝置等領域。
其次，企業與下游廠商穩定合作的能力是產品持續迭代的關鍵。國內需求龐大，優秀的國內廠商在與大型國內企業合作上具有天然優勢。然而，國內廠商大多採用無晶圓廠模式，與整合裝置製造商（IDM）相比，其供應鏈和銷售鏈並不完善，缺乏穩定的上下游廠商是主要問題。因此，擁有完整產業鏈、與大型下游企業穩定合作，以及歷史悠久、體系完善的企業也值得關注。此外，晶片設計和供應能力是微機電系統（MEMS）感測器應對技術迭代和創新的基礎。因此，專注於MEMS領域研發設計的國內半導體廠商在進口替代和創新方面擁有廣泛的市場機會。
最後，雄厚的資本支持也是推動公司快速發展的重要因素之一。由於MEMS公司在初期研發階段投入龐大，獲利較為困難，需要更多的資金、人才和其他資源來發展。擁有大型企業支援或雄厚投資背景的公司發展速度可能更快。
主要結論二：MEMS感測器產業的發展驅動條件良好，包括政策支援、需求成長、供應充足、資本關注以及技術迭代。然而，產業鏈的工藝水準仍有提升空間。儘管國際領導企業的毛利率高於國內廠商，但其產品定價也更高，這為國內企業提供了一定的成長空間。同時，由於MEMS的客製化特性，一些國內企業可望在新的細分領域取得技術突破。
中國MEMS產業起步時間與國外相差不大。從設計、製造和封裝的角度來看，現有的技術條件已初步形成MEMS設計、加工、封裝和測試的一站式體系，為我國MEMS技術的進一步發展提供了較好的平台。然而，由於歷史原因造成的資源分散和力量分散，以及投資嚴重不足，儘管取得了許多成就，但在品質、性價比和商業化等方面與國外仍存在較大差距。 MEMS技術的研發需要較長的投資週期，一個感測器的研發通常需要6-8年。此外，測試和引入產業鏈的時間通常接近20年。而且，產品的價格與其重要性或研發難度並非直接成正比，導致中國MEMS企業無法從價格戰中獲利。因此，中國企業需要提升產業鏈支撐能力，加強上下游合作。同時，他們需要積極探索MEMS裝置新材料和整合技術的突破，並開拓新的市場機會。
上游研發設計主要集中在大學、科研院所及研發試點平台。 MEMS技術涉及微電子、機械、材料、化學、物理等多個領域，具有高度交叉性，研發難度高，設計週期長，往往需要數年才能達到量產。目前，企業具備一定的創新能力，但業務重疊度高，產品定位在中低端，產業整體營收較小。 MEMS設計是產業鏈中的高附加價值環節。國內企業產品主要為機械感測器，市場定位在中低階。
In midstream manufacturing, the basic material properties of MEMS, such as structural mechanical properties and material chemical properties, are the fundamental factors that determine product performance. Therefore, MEMS devices rely on various processes and variables. A MEMS product often corresponds to a process assembly line, and the R&D team generally requires years of improvement and testing before it can be commercialized. MEMS foundry can be divided into three types: pilot line, IC foundry and MEMS professional foundry. Most of the pilot lines are based on universities and scientific research institutes. They serve as a research and development platform for common industrial technologies. They are not for profit and have limited production capacity. The MEMS business of IC foundries is in its infancy and its capabilities are relatively weak. Domestic design companies with a certain scale basically choose foreign foundries. Professional OEMs are gradually moving from acquisitions to self-construction. For example, at the end of 2015, domestic manufacturer Nevi Technology acquired Swedish MEMS foundry Silex Microsystems, thus mastering the world's leading MEMS foundry technology in one fell swoop; in 2019, a number of companies such as Hanking Microelectronics and Xi'an Reed Microsystems successively launched MEMS production lines and entered the field of professional MEMS foundry.
封裝技術主要源自於積體電路封裝技術，但MEMS產品種類繁多，因此技術難度較高，也較複雜，使得封裝技術成為大型外包半導體封裝測試工廠競相爭取的領域。在封裝製造過程中，由於中國起步較晚，其製造能力和精準度與美國、日本、德國等製造強國之間仍有一定差距。國產MEMS感測器壽命短、精度低、品質參差不齊，導致產品競爭力不足。雖然國內MEMS代工廠落後國際主要廠商，但其封裝測試技術起步較早，並取得了較好的成果，並已具備國際競爭力。其中，歌爾科技和AAC科技等以MEMS麥克風為主要產品的廠商，由於其商業模式是從國外設計廠商購買MEMS產品IP，委託OEM代工，然後自行完成產品的封裝、測試和銷售，因此佔據了一定的市場高端地位。正因如此，它們目前已躋身全球MEMS企業前30強。
在下游應用產業中，消費性電子是最大的市場，這主要得益於近年來智慧型手機、穿戴式裝置等市場的快速成長，以及華為、小米、vivo等國內智慧型裝置製造商的快速發展。其次是汽車電子。汽車智慧化需要高精度感測設備。比亞迪、蔚來、小鵬等國內下游汽車製造商也正在快速發展。此外，醫療設備、工業4.0、物聯網等下游應用產業也呈現快速成長的態勢。國內產業鏈下游需求企業發展迅速，勢頭良好。然而，其核心技術仍依賴國外支持，自主研發能力相對薄弱。企業已意識到自主創新能力的重要性，並正為此持續努力。
4. Capital flows to the MEMS industry have increased significantly
由於微機電系統（MEMS）產業是新時代科技發展的基礎，且得到強而有力的政策支持，中國MEMS產業的投資融資案例逐年增加，無論從數量或金額來看都是如此。從金額來看，2019年的投資金額約為2018年的兩倍。儘管一級市場整體投資疲軟，但MEMS產業的投資熱情仍高漲。
From the perspective of subdivided fields, the four fields of MEMS+AI, radio frequency MEMS, optoelectronic MEMS, and biological MEMS have the largest number and amount of investment cases. The substantial increase in the number and amount of investments indicates that the capital market is paying increasing attention to the MEMS industry. In terms of geographical distribution, Beijing, Guangdong, Shanghai, Zhejiang and Jiangsu rank first in terms of the number of investment cases.
圖16 2017年至2019年中國MEMS產業投資與融資狀況
資料來源：CCID顧問公司、國泰君安證券研究 圖17 2019年中國MEMS產業各領域的投資與融資金額 資料來源：CCID顧問公司、國泰君安證券研究 中國設計和代工能力需要加強，封裝和測試方面則缺乏競爭力。
上游晶片設計公司專注於MEMS晶片及其產品結構的設計。設計完成後，他們會將設計稿交給第三方晶圓廠進行MEMS晶片的生產。經過封裝和測試後，晶片即可交付給消費性電子、汽車、醫療、工業控制等領域的客戶。目前，國內企業的MEMS製造流程主要集中在0.25-1微米範圍內。製造工藝並非產業鏈的限制因素，功能和結構相對更為重要。
Figure 18 MEMS industry chain
資料來源：國泰君安證券研究 中游生產模式主要有兩種：無晶圓廠模式和整合元件製造（IDM）模式。無晶圓廠模式目前是主流生產模式，是一種以設計為導向的垂直分工模式。公司主要負責MEMS產品的設計與銷售，而將生產、測試、封裝等環節外包。典型公司包括Knowles、惠普、佳能等。
圖19：MEMS產業鏈的下游發展
資料來源：Yole Development、國泰君安證券研究 下游廠商主要可分為兩類：一類是提供解決方案的廠商，他們根據下游需求提供靈活的定制化產品支持，並通過簡單的軟體調試將產品銷售給終端廠商使用；另一類是提供終端產品的廠商，這類廠商通常專注於特定領域，但研發成本更高，研發週期更長。第一類廠商較適合大眾消費市場的產品，而第二類廠商較適合面向專業領域的產品。
圖20 2019年中國MEMS市場應用架構（%）
資料來源：CCID顧問公司、國泰君安證券研究 Development opportunities and challenges for domestic MEMS sensor companies coexist
MEMS上游供應商主要提供原料，主要是矽基材料。 MEMS所用材料與傳統半導體基本相同。供應市場已趨於成熟，競爭激烈，形成買方市場。當MEMS感測器供應商面對大型代工廠客戶和代工廠客戶群時，這些代工廠憑藉其強大的市場影響力，要求供應商提供價格更低的原材料。然而，近兩年來，由於原物料價格上漲和晶圓產能限制，MEMS的晶圓環節受到限制，傳統的6吋和8吋產品普遍缺貨，供應商的議價能力增強。由此可見，供應商的議價能力大程度受到市場供應的影響。
2、買方議價能力強
MEMS企業加大科研投入，提升核心競爭力，實現了技術快速發展、產品加速升級和價格快速下降。物聯網的快速發展和消費性電子市場的加速升級，吸引了眾多企業湧入市場，競爭日益激烈。這逐步拉低了終端消費市場的價格，迫使廠商和開發商降低售價。同時，終端消費市場的擴張擴大了終端賣家的規模，提升了買方的議價能力。此外，由於國內企業大多專注於中低階產品，也面臨眾多競爭對手，需要透過價格戰來維持市場佔有率。由此可見，買方的議價能力相對較高。
3.新進入者難以在現有領域競爭
MEMS感測器產業面臨諸多高門檻。首先是資金門檻。由於MEMS產品缺乏標準化，企業無法透過單一製程生產特定產品。除了使用矽材料外，MEMS產品沒有通用的基礎組件，這意味著每種MEMS產品都需要不同的製程。企業往往需要同時進行多種產品的設計開發、試加工製造、品質檢測等環節，需要大量的資金投入。其次是技術門檻。 MEMS的設計涉及多個學科，設計難度較高。在加工過程中，每種產品都需要不同的加工技術，每個製程都需要開發和最佳化。同時，由於新進者缺乏經驗，難以保證加工的精度和質量，增加了加工難度。最後是人才門檻。由於聲譽較低，人才吸引力較弱，新企業在創新能力和核心競爭力方面難以超越現有企業。然而，隨著新技術的不斷發展、市場區隔和應用領域的開放，這些領域所有企業之間的起步差距並不大，這給了一些新進業者發展機會。
4. 現有競爭對手之間的競爭非常激烈。
目前，美國公司佔據了國內MEMS市場一半的份額。加上歐洲和日本公司，博通、博世、義法半導體、德州儀器等外國公司佔據了國內市場的絕大部分。從主要上市公司來看，國內年營收超過10億元的感測器公司只有兩家。這與國內感測器公司發展較晚、競爭激烈密切相關。我國國內產能不足，尤其是高端產品幾乎完全依賴進口，80%的晶片依賴國外；剩餘份額集中在少數幾家上市公司手中，例如歌爾聲學、晶科光電、漢威電子、思蘭微電子、金龍機電等。這五家公司佔了國內MEMS市場40%以上的份額；國內MEMS公司中，70%是中小企業，其產品主要集中在中低端市場。總的來說，中國企業目前的狀況是，中低端產品的競爭非常激烈，但在高端產品的競爭中卻不具備競爭力。
5.There is basically no threat of substitutes at present
MEMS感測器是傳統感測器的替代方案。與傳統感測器相比，它們具有小型化、輕量化和低功耗等優勢。 MEMS元件尺寸很小，單一MEMS感測器的尺寸通常以毫米甚至微米計。同時，小型化的機械元件還具有慣性小、諧振頻率高和響應時間短等優點。
此外，MEMS感測器更適合大規模生產，可以大幅降低單一MEMS的生產成本。在製程整合方面，單一MEMS通常不僅封裝了機械感測器，還整合了其他晶片，以便於對MEMS晶片進行控制。智慧感測器具備資訊處理功能，可透過軟體校正各種誤差，從而顯著提高感測器的精度、可靠性以及整個系統的抗干擾性能。在相同的精度要求下，多功能智慧感測器比普通單功能感測器更具成本效益，並且可以實現多個綜合參數的多感測器測量。基於以上優勢，MEMS感測器的替代威脅非常小。
競爭格局與關鍵成功因素分析
MEMS產業一度由美國、歐盟和日本主導，三者各有優勢。美國利用軍事力量推動民用發展，充分發揮軍工、政府、產業、學術界和科研機構之間的協同效應，在MEMS技術綜合實力方面擁有領先優勢；日本在汽車電子MEMS和機器人MEMS領域擁有卓越的實力。在全球十大MEMS巨頭中，日本企業數量與美國持平，但企業規模略遜於美國。歐盟在汽車電子MEMS和消費性電子MEMS領域佔據重要市場份額，擁有超過100家MEMS晶片研發和生產機構。
中國MEMS市場長期以來一直由外國廠商主導，這些廠商在MEMS技術的各個方面都相對成熟，在使用壽命和產品精度方面具有明顯的優勢。 2019年，中國MEMS市場排名前十的廠商分別是博通、博世、義法半導體、德州儀器、QORVO、惠普、諾爾斯、恩智浦、歌爾和TDK，其中美國公司佔比高達54%。中國公司歌爾成功躋身前十，2019年MEMS營收年增36%，遠超其他業界領先企業；AAC科技排名第22位，營收年增11%，也高於業界整體水準。
圖21 2019年中國MEMS市場製造商結構
資料來源：CCID顧問公司、國泰君安證券研究 目前，國內MEMS感測器製造商的整體規模並不大。除歌爾科技及AAC兩家年營收超過100億美元的企業外，其他本土MEMS感測器製造商，如MEMSIC Semiconductor、Mattel Technology和Core Microelectronics等，年營收均不足60萬美元，整體規模相對較小。此外，國內製造商的產品類別相對單一，大多數企業僅有一條產品線。他們大多是元件供應商，解決方案供應能力較弱。而像英飛凌和英文思源這樣的國際巨頭，擁有2到3條產品線；博世、電裝、意法半導體等MEMS產品線則超過4條，具備提供整合解決方案的能力。相較之下，小型供應商難以在短時間內實現量產製造。因此，大型龍頭企業的市佔率相對穩定，市場集中度較高。
2、國內企業KSF分析
首先，企業的研發能力是國內替代突破的核心。目前，國內MEMS研發主要集中在科研院所和大學，企業研發能力相對薄弱。 MEMS產業作為新技術的基礎，突破性新產品或重大改進是其在市場站穩腳跟的重要途徑。因此，擁有自身核心競爭力的創新企業值得關注。例如，歌爾科技是微型麥克風領域的領導企業；蘇州古泰科技旗下子公司的加速度感測器在國內銷售排名第一；漢威電子旗下子公司威盛科技的氣體感測器已取得階段性成果，可應用於氣體偵測產品、智慧穿戴裝置等領域。
其次，企業與下游廠商穩定合作的能力是產品持續迭代的關鍵。國內需求龐大，優秀的國內廠商在與大型國內企業合作上具有天然優勢。然而，國內廠商大多採用無晶圓廠模式，與整合裝置製造商（IDM）相比，其供應鏈和銷售鏈並不完善，缺乏穩定的上下游廠商是主要問題。因此，擁有完整產業鏈、與大型下游企業穩定合作，以及歷史悠久、體系完善的企業也值得關注。此外，晶片設計和供應能力是微機電系統（MEMS）感測器應對技術迭代和創新的基礎。因此，專注於MEMS領域研發設計的國內半導體廠商在進口替代和創新方面擁有廣泛的市場機會。
最後，雄厚的資本支持也是推動公司快速發展的重要因素之一。由於MEMS公司在初期研發階段投入龐大，獲利較為困難，需要更多的資金、人才和其他資源來發展。擁有大型企業支援或雄厚投資背景的公司發展速度可能更快。
Table 2 MEMS unlisted companies
主要結論
主要結論二：MEMS感測器產業的發展驅動條件良好，包括政策支援、需求成長、供應充足、資本關注以及技術迭代。然而，產業鏈的工藝水準仍有提升空間。儘管國際領導企業的毛利率高於國內廠商，但其產品定價也更高，這為國內企業提供了一定的成長空間。同時，由於MEMS的客製化特性，一些國內企業可望在新的細分領域取得技術突破。
主要結論三：與已開發國家企業相比，國內廠商發展較晚，市佔率較低，大部分市場由美國、日本和德國廠商佔據。本土優勢主要體現在下游應用、產品創新、對多元化市場需求的掌握。近年來，隨著指紋、影像和聲音感測器應用的普及，產品創新能力強、歷史悠久且具有一定發展潛力的企業有望獲得更大的成長空間，各細分領域也將湧現一批優質企業。建議關注美泰電子、申迪半導體、崑山雙橋、明昊感測、能迅高能、巨格電子、無錫昊達、邁瑞、智威感測等企業的市場投資機會。
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