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1、版權歸屬 上海嘉世營銷咨詢有限公司傳感器行業簡析報告商業合作/內容轉載/更多報告01.傳感器被稱為“萬物互聯之眼”數據來源:公開數據整理;嘉世咨詢研究結論;圖源網絡傳感器被譽為“萬物互聯之眼”,可以精確地測量出壓力、溫度、濃度,是數據采集的源頭。傳感器自誕生以來,大致經歷了結構型、物性型和智能型三個發展階段。結構型傳感器利用結構參量變化或由它們引起某種場的變化來反應被測量的大小和變化。固體傳感器利用某些材料自身的物理特性在被測量的作用下發生變化,從而將被測量轉化為電信號或其他信號輸出。智能傳感器朝著具有感、知、聯一體化功能的智能感知系統方向發展,有機結合了傳感器、通信芯片、微處理器、驅動程序及
2、軟件算法等。傳感器技術發展歷程1950-1969年結構型傳感器1970-1999年固體傳感器逐漸發展2000至今智能傳感器出現并迅速發展1967年奇亞斯申請到邊緣約束的硅膜片的專利利用熱點效應、霍爾效應、光敏效應等制成熱電偶、霍爾以及光敏傳感器隨著與CMOS技術兼容的MEMS技術不斷成熟,集成電路工藝完善,傳感器實現微型化、集成化、智能化02.傳感器的種類眾多數據來源:公開數據整理;嘉世咨詢研究結論;圖源網絡傳感器是能感受規定的被測量并按照一定規律轉換成可用信號的器件或裝置,傳感器一般包含傳感單元、計算單元和接口單元。傳感單元負責信號采集;計算單元則根據嵌入式軟件算法,對傳感單元輸入的電信號進
3、行處理,以輸出具有物理意義的測量信息;最后通過接口單元與其他裝置進行通信。傳感器有多種分類標準,按被測量類型可分為壓力、溫度、氣體、濕度傳感器等,按工作原理可分為光電、壓電、電容、熱電傳感器等,按輸出信號形式可分為模擬式、數字式傳感器。傳感器主要結構概況傳感器主要類型展示被測變量電信號敏感元件直接感受被測變量轉接元件將從敏感元件輸出的信號轉換成電量參量調理電路把轉挨元件輸出的電量信號轉換為便于處理的電信號溫度傳感器濕度傳感器空氣流量傳感器超聲波傳感器速度傳感器力傳感器03.政策推動國產傳感器行業發展數據來源:公開數據整理;嘉世咨詢研究結論;圖源網絡傳感器作為我國“強基工程”的核心關鍵部件之一,
4、是實現工業轉型升級、提高產品質量和可靠性的重要組成部分。近年來,物聯網和移動互聯網等新興產業快速發展,傳感器作為物聯網、人工智能和工業互聯網等新一代信息技術產業感知層基礎核心元器件,正處于快速發展階段,國家出臺一系列政策支持傳感器發展,政策重點聚焦在加快推進基礎理論、基礎算法、裝備材料等研發突破與迭代應用。信息技術改造提升傳統產業“十一五”專項規劃開發和普及應用微型化、高精度、低功耗、高可靠的智能傳感器,遣應網絡化和集成化的需求。物聯網“十二五”發展規劃重 點 支 持 超 高 頻 和 微 波RFID標簽、智能傳感器、嵌入式軟件的研發,支持位置感知技術、基于MEMS的傳感器等關鍵設備的研制,推動
5、二維碼解碼芯片研究?!笆濉眹倚畔⒒巹澩七M智能硬件、新型傳感器等創新發展。提升可穿戴設備、智能家居、智能車載等領域響能硬件技術水平。加快高精度、低功耗、高可靠性傳感器的研發和應用?!笆奈濉币巹澗劢垢叨诵酒?、操作系統、人工智能關鍵算法、傳感器等關鍵領域,加快推進基礎理論、基礎算法、裝備材料等研發突破與迭代應用。加強通用處理器、云計算系統和件核心技術一體化研發。04.傳感器產業鏈較長數據來源:公開數據整理;嘉世咨詢研究結論;圖源網絡傳感器行業上游主要為設計、原材料與生產設備供應,其中原材料涉及如硅、鍺、鎵等制造材料及金屬、陶瓷、塑料等封裝材料。上游原材料及零部件企業一般來說技術壁壘低于中游
6、制造及封測環節,因此盈利能力低于后者。行業中游為智能傳感器器件加工制造與封裝測試企業;下游是終端產品制造企業,其中以消費電子、工業控制、汽車電子、醫療電子等應用領域為主。從利潤率來看,一般來說上游零部件的利潤率低于中游制造和封裝的利潤率,而下游應用的利潤率受市場競爭影響較大。傳感器產業鏈傳感器上中游公司毛利率對比上游設計、原材料、生產設備供應中游傳感器生產制造下游終端產品制造原材料制造材料:硅、鍺、鎵、銦等封裝材料:金屬、陶瓷、塑料等產品設計方案設計、需求分析等制造與測試設備沉積/蝕刻涂膠/顯影光刻/注入清洗/封裝加工制造封裝測試消費電子領城工業控制領域汽車電子領域醫療電子領域其他領域2018
7、2019202020212022滬硅產業立昂微弘元綠能寶鋼股份漢威科技芯動聯科柯力傳感康斯特05.傳感器細分領域各市場空間有限數據來源:公開數據整理;嘉世咨詢研究結論;圖源網絡2022年全球單一傳感器市場空間(除慣導傳感器外)大多在100億美元以下,多品類+小市場背景下,難以依靠單一傳感器走出龍頭企業。全球傳感器龍頭通過外購+在研的方式拓展多類型傳感器,以基恩士、安森美、意法半導體為代表的全球頭部企業具備產業鏈縱向一體化或跨行業解決方案能力,占據全球大多數市場;國內市場,頭部企業漢威科技、柯力傳感、保隆科技的傳感器也包括壓力、光學、位置、速度等多類型,重視多產品融合發展。2020年全球各類傳感
8、器的應用占比(按產品數量)2022年全球細分領域傳感器市場規模(十億美元)0246810121416180%1%2%3%4%5%6%7%8%9%壓力液位溫濕度光電解碼器距離超聲波流量視覺圖像 加速度06.我國傳感器市場增速高于全球水平數據來源:公開數據整理;嘉世咨詢研究結論;圖源網絡隨著經濟環境的持續好轉和新興技術的不斷成熟,市場對傳感器的需求不斷增多,近年全球傳感器市場保持高速增長,預計2023年全球傳感器市場規模約2033億美元,同比增長約7.89%,2017-2023年復合增長率 8.33%。國內市場傳感器技術水平和市場規模提升更為迅速,預計2023年將達到4044億元,同比增長19.5
9、%,2016-2023 年復合增長率16.14%。受疫情影響,全球傳感器市場經歷了大幅波動。2020、2021和2022年同比增速分別為-13%、62%、10%。相比之下,中國市場增速相對穩定,3年增速分別為14%、20%、19%,維持在20%上下。除此之外,中國市場占全球傳感器市場的比例維持在20%上下,在全球市場中的份額也相對穩定。全球及中國傳感器市場規模(億美元)-20.0%-10.0%0.0%10.0%20.0%30.0%40.0%50.0%60.0%70.0%0500100015002000250030002019202020212022全球中國YOY-中國YOY-全球07.全球傳感
10、器形成三足鼎立數據來源:公開數據整理;嘉世咨詢研究結論;圖源網絡傳感器作為現代信息技術的支柱之一,各國都投入大量資源予以支持。其中,美國、日本、德國的市場份額合計占到近七成,而我國直到1972年才組建成立第一批壓阻傳感器研制生產單位,起步較晚沒有充分的技術積累,與世界領先水平存在一定差距。東亞將成為區域傳感器最大市場。東亞地區有強大的供應商,預計多個制造商將把生產設施轉移或擴大到東亞地區,東亞地區的銷售高度依賴于電子電氣和汽車行業的增長,2021-2031年的年復合增長率達7.1%。其中,中國區域2021年約占全球市場份額的15%-20%。傳感器全球區域分布 美、日、德主導全球格局29.0%2
11、1.0%19.0%10.0%21.0%美國日本德國中國其他0%5%10%15%20%25%30%35%40%東亞北美歐洲南亞及太平洋拉美中東及非洲20212031E08.我國傳感器企業尚處起步階段數據來源:公開數據整理;嘉世咨詢研究結論;圖源網絡傳感器行業全球競爭集中,以基恩士、安森美、意法半導體為代表的全球頭部企業具備產業鏈縱向一體化或跨行業解決方案能力,占據全球大多數市場,盈利能力較強。本土企業包括漢威科技、柯力傳感、保隆科技等,其產品包括壓力、光學、位置、速度傳感器等,目前主要應用于汽車、儀器儀表、工業物聯網等領域,當前營業收入規模較低,未來收入和盈利仍有較大的提升空間。傳感器國內外主要
12、企業(億人民幣)公司名稱公司介紹相關產品營業收入(億元)歸母凈利潤(億元)毛利率海外安森美安森美半導體是一家寬頻和電力管理集成電路和標準半導體的供應商,產品被用于汽車、通信、計算機、消費、醫療、軍事飛機等。感應式傳感、圖像傳感器、圖像信號處理器.圖像傳感器模塊、光電探測器、熱管理、超聲波傳感器等580 132 49%基恩士主要從事自動控制設備,測量儀器,信息設備和其他電子應用設備以及相關系統的開發,制造和銷售。光電、光纖器、激光、接近傳、位移、圖像識劇傳感器,通信模塊等404 162 82%應美盛公司是全球著名的電子元件公司,產品包括,電源、磁性應用產品以及能源設備、閃存應用設備等。溫度傳感器
13、、壓力傳感器、電流傳感器、線性霍爾傳感、行程傳感器、角度傳感器等988 68 30%意法半導體世界頭部專用模擬芯用和電源轉換芯片制造商,而且在分立器件。手機相機模塊和車用集成電路領域居世界前列。接近傳感器、汽車傳感、溫度傳感器、壓力傳感器、陀螺儀等1,123 276 47%亞德諾半導體金球知名半導體傳感器和信號處理IC供應商。加速度傳感器、慣性測量單元、生物傳感器、磁場傳感器、電化學傳感器等861 17 63%國內漢威科技以傳感器為核心,形成了“傳感器+監測終端+數據采集+空間信息技術+云應用”的系統解決方案。氣體、壓力、流量、溫度、濕度、光電、加速度傳感器等24 3 28%柯力傳感研制和生產
14、多物理量傳感器.稱重僅表、電子稱重系統、工業物聯網系統成套設備。加速度、溫度、濕度、光強度傳感器等10 3 40%保隆科技聚焦于汽車智能化和輕量化領城,主要產品有汽車輪胎壓力監測系統(TPMS)。車用傳感器.ADAS(高級輔助駕駛系統)等。壓力光學、位置、速度、加速度和電流傳感器等47 2 28%芯動聯科高性能MEMS慣性傳感器,包括MEMS陀螺儀和MEMS加速計。慣性傳感器及其組件2 1 86%09.傳感器的細分領域率先進行國產替代數據來源:公開數據整理;嘉世咨詢研究結論;圖源網絡傳感器下游細分領域多,龍頭企業具有規模效應。以基恩士為代表的國際傳感器大公司需要國際化銷售、制造外包模式來攤薄研
15、發成本。中國消費類電子的傳感器,由于市場的拉動,近十年已經有了很大的進步。在工業領域,部分低端領域已有成功案例,但高端產品目前卡脖子情況仍較為嚴重,國產替代之路任重道遠。傳感器的國產替代低端消費高端消費大量需求定制化需求規模技術+規模低端工業高端工業銷售能力+規模技術+客戶技術要求低技術要求高高端傳感器低端傳感器國產替代手機白電小家電黑電個人電腦3C傳感器服務器醫療器械離散工業軟件大型PLC流程工業軟件中央空調電梯變頻變頻器伺服小型PLCDCS10.人形機器人有望推動傳感器行業空間擴容數據來源:公開數據整理;嘉世咨詢研究結論;圖源網絡機器人需要多傳感器來保證靈敏度。各種傳感器相當于工業機器人的
16、手、眼、耳和鼻,有助于識別自身的運動狀態和環境狀況。在這些信息的幫助下,控制器可以發出相應的指令,使機器人完成所需的動作。根據檢測對象的不同,可以分為內部傳感器和外部傳感器。內部傳感器一般用來檢測機器人本身狀態,包括位置、速度、力覺傳感器等;外部傳感器一般用來檢測機器人所處環境狀況,包括距離、觸覺、聽覺、視覺傳感器等。傳感器在人形機器人中的應用關節所用傳感器示意圖CommunicationVision FocusSmellTastePressureElectricalSpeechTouchSoundPositionVision位置傳感器-輸入無框電機-磁體位置傳感器-輸出非接觸式扭矩傳感器位置
17、傳感器力量傳感器無框電機-磁體11.工業物聯網推動傳感器行業加速發展數據來源:公開數據整理;嘉世咨詢研究結論;圖源網絡傳感器是作為物聯網感知層中重要組成部分,其中稱重物聯網指其感知層的傳感器主要測量物體或過程的重力信息的物聯網。隨著工業化、信息化在全球的迅猛發展,各國對于物聯網核心感知層傳感器產品的生產和研發的規模在不斷擴大,傳感器行業呈現出加速發展的態勢。0%5%10%15%20%25%30%35%40%010020030040050060070020162017201820192020202120222023E2024E2025E2026E2027E市場規模(億美元)增長率中國工業物聯網市
18、場規模及未來趨勢(億美元)12.并購整合是傳感器行業發展的鮮明特征數據來源:公開數據整理;嘉世咨詢研究結論;圖源網絡目前全球傳感器廠商超6500家,而17-21年全球傳感器產業有超過200家公司被行業巨頭收購。傳感器的行業特點使并購整合成為企業重要發展思路之一。傳感器的應用是企業走向物聯網和智能化的關鍵,企業在向客戶提供產品解決方案的同時需要搭載多種類型的傳感器;對于被投資方而言,單一產品所面向的下游相對固定,下游解決方案經驗確定,難以形成增量市場,而通過并購整合,打通產業鏈條恰能解決這個問題。傳感器行業特點收并購構建產業生態行業壁壘高,技術路線多,產品種類多,單一產品空間小多產品+高壁壘應用
19、領域廣,位居產業金字塔頂層,可撬動的市場規模大應用廣+杠桿高收購方:自研難以涉足多領城,傳感器是最容易形成一個企業核心競爭力的產品標的公司:技術卓越,但體量較小,渠道封閉,發展受限收購方:自動化、電子工業等企業均把發展傳感器作為走向智能化的關鍵標的公司:產品與下游產業鏈形成解決方案提高價值量并促進技術迭代2017-2021年,全球傳感器產業有超過200家公司被行業巨頭收購13.傳感器行業遭遇四大挑戰數據來源:公開數據整理;嘉世咨詢研究結論;圖源網絡傳感器產業化重視度仍欠缺01傳感器的產業化問題沒有得到長期的足夠重視,傳感器作為一種基礎元器件必須實現產業化,國家從“七五”開始就提出傳感器的批量生
20、產和產業化問題,但力度不夠,未持之以恒。國產傳感器產品系列不全02國內傳感器產品往往形不成系列,且重復生產,惡性競爭,系列兩端的產品往往不能生產,多需國外進口,給用戶造成很大不便,使傳感器應用的顯示度大打折扣。國產傳感器基礎創新能力弱03國內對傳感器的基礎理論研究重視不夠,很難得到國家立項,即使得到立項經費也甚少,很難吸引人才;企業忙于效益,無暇顧及,特性研究不深不透。國產傳感器缺乏龍頭型企業04國產傳感器資源分散,技術分散、企業布局分散,產業結構分散、市場分散。產業規模小,國內傳感器企業有2萬余家,大都為小、微企業,盈利能力不強,缺乏引領技術的龍頭企業。14.傳感器企業重點關注五大發展趨勢數
21、據來源:公開數據整理;嘉世咨詢研究結論;圖源網絡0102030405系統化傳感器走向系統化,按照信息論和系統論要求,應用工程研究方法,強調傳感器和傳感技術發展的系統性和協同性。將傳感器置于信息識別和處理技術的一個重要組成部分,將傳感技術與計算機技術、通信技術協同發展。而智能網絡化傳感器正是這種發展趨勢的主要標志之一。創新性傳感器的創新主要包括利用新原理、新效應、新技術。如利用納米技術,制作納米傳感器。與傳統傳感器相比,尺寸減小、精度提高、性能大大改善,為傳感器的制作提供了許多新方法。利用新材料開發新型傳感器,如利用納米材料。微型化在自動化和工業應用領域,要求傳感器本身的體積越小越好。傳感器的微
22、型性是指敏感元件的特征尺寸為毫米(mm)微米(um)納米(nm)類傳感器。這類傳感器具有尺寸上的微型性和性能上的優越性,要素上的集成性和用途上的多樣性,功能上的系統性和結構上的復合性。智能化傳感器的智能化是指傳感器具有記憶、存儲、思維、判斷、自診等人工智能。其輸出不再是單一的模擬信號,而是經過微處理器后的數字信號。數字信號處理器(DSP)將推動眾多新型下一代傳感器產品的發展。隨著5G通信、大數據、AR、VR,云計算等的發展,以及機器人內動駕駛、人工智能等新技術應用,傳感器也迎來一個新的智能化時代。無源化傳感器多為非電量向電量的轉化,工作時離不開電源,在野外現場或遠離電網的地方,往往用電池或太陽能供電,研制微功耗的無源傳感器是必然的發展方向,既節省能源,又能提高系統壽命。本報告為簡版報告,內容均從嘉世咨詢原有完整報告中精煉提取,如需了解詳細內容,請聯系:.本報告中的所有內容,包括但不限于文字報道、照片、影像、插圖、圖表等素材,均受中華人民共和國著作權法、中華人民共和國著作權法實施細則及國際著作權公約的保護。本報告的著作權屬于上海嘉世營銷咨詢有限公司所有,如需轉發、轉載、引用必須在顯著位置標注出處,并且不得對轉載內容進行任何更改。本報告是免費報告,任何機構和個人不得將本報告用于收費為目的經營活動。版權說明版權歸屬 上海嘉世營銷咨詢有限公司