【研報】電子行業：MEMS迎物聯網浪潮國產化加速-20201229（28頁）.pdf

1、東方證券股份有限公司經相關主管機關核準具備證券投資咨詢業務資格，據此開展發布證券研究報告業務。 東方證券股份有限公司及其關聯機構在法律許可的范圍內正在或將要與本研究報告所分析的企業發展業務關系。因此，投資者應當考慮到本公司可能存在對報告的客觀性 產生影響的利益沖突，不應視本證券研究報告為作出投資決策的唯一因素。 有關分析師的申明，見本報告最后部分。其他重要信息披露見分析師申明之后部分，或請與您的投資代表聯系。并請閱讀本證券研究報告最后一頁的免責申明。有關分析師的申明，見本報告最后部分。其他重要信息披露見分析師申明之后部分，或請與您的投資代表聯系。并請閱讀本證券研究報告最后一頁的免責申明。 深

2、度 報 告 【 行 業 證 券 研 究 報 告 】 電子行業 MEMS 迎物聯網浪潮，國產化加速 核心觀點核心觀點 MEMS 器件應用廣泛，市場空間大。器件應用廣泛，市場空間大。MEMS 器件涵蓋射頻 MEMS、壓力傳 感器、麥克風、加速度計、陀螺儀、慣性組合等諸多產品類型，廣泛應用于 消費電子、汽車、工業、醫療、通信等場景。從市場規模上來看，根據 IHS 的數據，2019 年全球 MEMS 市場規模為 165 億美元（折合人民幣千億以 上）。國內市場方面，根據賽迪智庫的統計，2019 年市場規模約 600 億元， 占全球市場比例約 54%，且國內市場增速持續高于全球。 物聯網興起帶動物聯網興

3、起帶動 MEMS 器件需求放量，同時受益技術升級產品利潤空間有器件需求放量，同時受益技術升級產品利潤空間有 望增厚。望增厚。技術浪潮是 MEMS 需求的最大推動力，過去的汽車電子化和以智 能手機為首的消費電子浪潮，推動了 MEMS 需求的快速增長，此次物聯網 浪潮下 MEMS 器件需求有望迎來進一步放量。同時，傳統應用中占比最大 的智能手機和汽車領域，受益于 5G 換機和自動駕駛趨勢，用量亦不斷提 升。同時，受益于微型化帶來的成本下降及融合化、智能化等技術升級， MEMS 器件利潤空間有望逐步增厚。 國產化率低，未來進程有望加速。國產化率低，未來進程有望加速。目前國內市場前 10 廠商占據的份

4、額中僅 6%屬于國內廠商。但國內廠商當前已經具備主流 MEMS 器件的生產能力， 同時產業鏈不斷走向成熟。未來，受益于政策的支持、疫情和貿易摩擦倒逼 下的國產化訴求、科創板成立帶來的有利融資環境等優勢，MEMS 產業鏈 國產化進程有望加速。 國內國內 MEMS 聲學器件率先實現由追趕到超越。聲學器件率先實現由追趕到超越。樓氏、英飛凌、TDK 等國外 MEMS 麥克風企業的研發和生產起步較早，早期占據了全球主要的市場份 額。但目前，國內 MEMS 麥克風的設計制造工藝已趨成熟，相應技術指標 已達國際領先水平， 代表廠商歌爾股份 MEMS 麥克風產品在尺寸、 靈敏度、 靈敏度公差、信噪比、聲學過載

5、點等主要指標上均已位居全球領先。在技術 超越的同時，國內頭部企業依托中國作為全球最大的電子產品生產國和消 費國的市場地位，以及低成本的優勢，市場份額有望不斷提升，進一步鞏固 微型麥克風（ECM+MEMS）全球龍頭的地位。 投資建議與投資標的投資建議與投資標的 建議關注國內 MEMS 龍頭歌爾股份：2019 年 MEMS 全球市占率第九、國 內第一，微型麥克風（ECM+MEMS）全球第一，同時布局各類 MEMS 傳 感器。同時建議關注具備 MEMS 產品供應能力的國內 IDM 龍頭廠商華潤 微、國內專業 MEMS 代工領先廠商賽微電子、MEMS 封測領先廠商長電科 技。 風險提示風險提示 終端銷

6、量不及預期、 MEMS 技術發展不及預期。 行業評級看好看好 中性 看淡 (維持) 國家/地區 中國 行業 電子行業 報告發布日期 2020 年 12 月 29 日 行業表現行業表現 資料來源：WIND、東方證券研究所 相關報告 終端高景氣度下的核心供應鏈機遇：2020-12-17 8 寸晶圓制造高景氣有望持續：2020-12-13 晶圓代工：制造業巔峰，國內追趕加速：2020-10-18 有關分析師的申明，見本報告最后部分。其他重要信息披露見分析師申明之后部分，或請與您的投資代表聯系。并請閱讀本證券研究報告最后一頁的免責申明。 HeaderTable_TypeTitle 電子行業深度報告 M

7、EMS迎物聯網浪潮，國產化加速 2 目 錄 1. MEMS 器件應用廣泛，市場空間大 . 5 1.1 MEMS 產品日益豐富，中國為主要市場 . 5 1.2 工藝偏定制化，后端制造成本占比高 . 7 2. MEMS 需求放量，融合化、智能化升級提高附加值 . 9 2.1 物聯網、5G、智能駕駛推動 MEMS 用量提升 . 10 2.2 MEMS 器件利潤空間有望逐步增厚 . 15 3. MEMS 黃金時代到來，國內廠商加速成長 . 19 3.1 MEMS 器件國產化空間廣闊，產業鏈逐步走向成熟 . 19 3.2 國內廠商市占率快速提升，國產化進程有望進一步加速 . 23 4. MEMS 聲學器

8、件率先實現趕超 . 24 投資建議 . 28 風險提示 . 28 pOoRoOqNxOoPrOmNrMqNtN8O9R7NmOpPoMrRiNrQsQiNoNrRaQpOpQuOmPvNuOmOnQ 有關分析師的申明，見本報告最后部分。其他重要信息披露見分析師申明之后部分，或請與您的投資代表聯系。并請閱讀本證券研究報告最后一頁的免責申明。 HeaderTable_TypeTitle 電子行業深度報告 MEMS迎物聯網浪潮，國產化加速 3 圖表目錄 圖 1：MEMS 工作原理示意圖 . 5 圖 2：MEMS 技術發展歷程 . 5 圖 3：2019 年全球 MEMS 市場結構（按器件類型） . 6

9、 圖 4：2019 年中國 MEMS 市場結構（按器件類型） . 6 圖 5：MEMS 行業全球及中國市場規模 . 6 圖 6：MEMS 產業鏈示意圖 . 7 圖 7：平面 IC 電路 . 7 圖 8：3D 結構 MEMS 器件 . 7 圖 9：博世 BMC050 三軸加速度計成本分解 . 8 圖 10：MEMS 產品開發中設計、工具、工藝相互依賴 . 8 圖 11：MEMS 器件商業化周期長 . 9 圖 12：2019 年全球 MEMS 市場結構 . 9 圖 13：2019 年中國 MEMS 市場結構 . 9 圖 14：MEMS 行業迄今三次主要技術浪潮. 10 圖 15：10-19 年消費

10、電子浪潮引領 MEMS 行業快速發展 . 10 圖 16：物聯網場景眾多，MEMS傳感器需求大 . 11 圖 17：物聯網設備數快速增長 . 11 圖 18：可穿戴設備搭載的 MEMS傳感器數量大幅增加 . 11 圖 19：國內 5G 手機出貨量及占比情況 . 12 圖 20：5G 換機帶動智能手機市場恢復增長 . 12 圖 21：智能手機傳感器（含非 MEMS 傳感器）及 MEMS 射頻器件用量不斷提升 . 12 圖 22：自動駕駛技術推動傳感器用量不斷提升 . 13 圖 23：不同級別自動駕駛滲透率預測 . 14 圖 24：COVID-19 疫情期間需求增長的醫療 MEMS 產品 . 14

11、 圖 25：不同領域 MEMS 市場規模及預測 . 15 圖 26：2000 年以來 MEMS 價格變化情況. 15 圖 27：國內外部分主要 MEMS 廠商毛利率走勢 . 16 圖 28：美新半導體新老產品毛利率對比（2016） . 16 圖 29：MEMS 器件微型化趨勢推動成本下降 . 17 圖 30：傳感器走向集成化、智能化 . 18 圖 31：NDT 柔性壓感 MEMS 技術優勢 . 18 圖 32：2019 年中國 MEMS 廠商市場份額. 19 圖 33：中國 MEMS 前十廠商市場份額所屬國家 . 19 有關分析師的申明，見本報告最后部分。其他重要信息披露見分析師申明之后部分，

12、或請與您的投資代表聯系。并請閱讀本證券研究報告最后一頁的免責申明。 HeaderTable_TypeTitle 電子行業深度報告 MEMS迎物聯網浪潮，國產化加速 4 圖 34：2019 年中國 MEMS 產品晶圓需求結構 . 19 圖 35：國內主要 MEMS 上市公司產品類別情況 . 19 圖 36：國內傳感器行業發展歷程 . 20 圖 37：MEMS 和傳感器產能情況（等效 8 寸片） . 21 圖 38：2019 全球 MEMS 代工廠排名 . 21 圖 39：Silex 開發了“SmartBlock”方法實現制造模塊化、標準化 . 21 圖 40：MEMS 封裝技術路線圖 . 22

13、圖 41：2017 年 MEMS 封裝市場格局 . 22 圖 42：2009-2019 全球前十大廠商市場份額變化 . 23 圖 43：2019 全球 MEMS 前十大廠商情況. 23 圖 44： 我國 MEMS傳感器產業相關政策 . 24 圖 45：MEMS 麥克風應用場景廣泛 . 25 圖 46：語音助手設備數量（2019，OEM） . 25 圖 47：語音交互需求迎來爆發（智能音箱、顯示器） . 25 圖 48：Airpods Pro 單耳采用多達 3 只麥克風 . 26 圖 49：Airpods Pro 中的歌爾 MEMS 麥克風 . 26 圖 50：語音交互不是終點，MEMS 聲學技

14、術仍有廣闊發展空間 . 26 圖 51：MEMS 麥克風消費級市場規模拆分及預測 . 27 圖 52：全球 MEMS 麥克風出貨量（百萬件） . 27 圖 53：國內外主要 MEMS 麥克風公司技術指標對比 . 28 有關分析師的申明，見本報告最后部分。其他重要信息披露見分析師申明之后部分，或請與您的投資代表聯系。并請閱讀本證券研究報告最后一頁的免責申明。 HeaderTable_TypeTitle 電子行業深度報告 MEMS迎物聯網浪潮，國產化加速 5 1. MEMS 器件應用廣泛，市場空間大器件應用廣泛，市場空間大 1.1 MEMS 產品日益豐富，中國為主要市場 MEMS 即微機電系統（M

15、icroelectro Mechanical Systems），利用集成電路制造技術和微機械加工 技術，把微傳感器、微執行器制造在一塊芯片上的微型集成系統。MEMS 中的核心元件一般包含 兩類：一個傳感器或執行器，以及一個信號傳輸單元。傳感器將外界信號轉換為電信號，執行器與 外界產生作用，信號傳輸單元能夠對信號進行處理以及與其他微系統連接。MEMS 傳感器具有體 積小、重量輕、功耗低、可靠性高、靈敏度高、易于集成等優點，正在逐漸取代傳統機械傳感器； 以 RF MEMS 為代表的 MEMS 執行器也隨著新一代通信技術的到來迎來重大發展機遇。 圖 1：MEMS 工作原理示意圖 數據來源：賽迪顧問、

16、東方證券研究所 MEMS 產品產品日益日益豐富豐富， 智能化、 集成化程度逐步提高， 智能化、 集成化程度逐步提高。 1987 年美國伯克利加州大學發明了微馬達， 被認為是 MEMS 技術的開端；1993 年 ADI 公司的微加速度計產品大批量應用于汽車防撞氣囊， MEMS 正式走入產業化階段。20 世紀 90 年代 MEMS 技術快速發展，圍繞深槽蝕刻技術發展出多 種加工工藝，微鏡、噴墨打印頭等 MEMS 產品不斷涌現。2007 年以后，以智能手機為代表的消費 電子產品大量應用 MEMS 傳感器，慣性傳感器、磁力計、光學 MEMS、射頻 MEMS 等應運而生。 近年來，物聯網的發展不斷推動

17、MEMS 技術進步，9 軸 IMU、集成環境 MEMS 等被大量應用， MEMS 集成化、智能化是未來發展趨勢。 圖 2：MEMS 技術發展歷程 數據來源：Yole Development、東方證券研究所 有關分析師的申明，見本報告最后部分。其他重要信息披露見分析師申明之后部分，或請與您的投資代表聯系。并請閱讀本證券研究報告最后一頁的免責申明。 HeaderTable_TypeTitle 電子行業深度報告 MEMS迎物聯網浪潮，國產化加速 6 射頻射頻 MEMS、壓力傳感器、麥克風、加速度計、陀螺儀和慣性組合是、壓力傳感器、麥克風、加速度計、陀螺儀和慣性組合是目前目前應用最為廣泛的器件。應用最

18、為廣泛的器件。 根據 Yole 的統計數據，全球 MEMS 產品結構中，射頻 MEMS 份額 19.2%居首，其他產品中壓力 傳感器、麥克風、加速度計份額超過 10%。中國市場結構與全球類似，根據賽迪顧問發布的數 據，2019 年國內射頻 MEMS 產品收入占比為 25.9%；壓力傳感器占 19.2%排第二位，麥克風、 慣性組合、加速度計分別占比 7.1%、8.9%、6.5%。 圖 3：2019 年全球 MEMS 市場結構（按器件類型） 圖 4：2019 年中國 MEMS 市場結構（按器件類型） 數據來源：Yole、東方證券研究所 數據來源：賽迪顧問、東方證券研究所 全球千億市場規模全球千億市

19、場規模，中國占比中國占比 5 成以上成以上。從市場規模上來看，根據 IHS 的數據，2019 年全球 MEMS 市場規模為 165 億美元（折合人民幣千億以上） 。國內市場方面，根據賽迪智庫的統計， 2019 年市場規模約 600 億元，占全球市場比例約 54%，且國內市場增速持續高于全球。 圖 5：MEMS 行業全球及中國市場規模 數據來源：IHS、賽迪顧問、東方證券研究所 19.2% 14.3% 10.6% 10.5% 9.1% 8.1% 7.7% 5.4% 3.3% 2.7% 2.3% 1.7% 1.2% 0.9%0.4%2.6% 射頻MEMS 壓力傳感器 麥克風 加速度計 陀螺儀 慣性

20、組合 噴墨打印頭 光學MEMS 微輻射熱測定儀 磁力計 其他 微流控 熱電堆 振蕩器 環境MEMS 其他 25.9% 19.2% 7.1% 8.9% 6.5% 6.3% 5.4% 6.2% 2.8% 2.4% 0.9% 2.0% 0.8% 0.5% 5.1%射頻MEMS 壓力傳感器 麥克風 慣性組合 加速度計 陀螺儀 噴墨打印頭 光學MEMS 磁力計 微輻射熱測定儀 熱釋電和熱電堆 微流控 振蕩器 環境MEMS 其他 0% 5% 10% 15% 20% 25% 0 50 100 150 200 250 300 2017201820192020E2021E2022E 全球MEMS市場規模（億美元

21、）中國MEMS市場規模（億美元） 全球增速（%）中國增速（%） 有關分析師的申明，見本報告最后部分。其他重要信息披露見分析師申明之后部分，或請與您的投資代表聯系。并請閱讀本證券研究報告最后一頁的免責申明。 HeaderTable_TypeTitle 電子行業深度報告 MEMS迎物聯網浪潮，國產化加速 7 1.2 工藝偏定制化，后端制造成本占比高 MEMS 產業鏈主要涉及設計研發、生產制造、封裝測試、系統應用四大環節。MEMS 產業鏈的上 游包括 MEMS 器件設計、材料和生產設備的研發和供應，中游包括 MEMS 器件的制造加工和封 裝測試、下游使用 MEMS 產品集成終端電子產品。 圖 6：M

22、EMS 產業鏈示意圖 數據來源：賽迪顧問、東方證券研究所 不同于不同于 IC 的平面結構，的平面結構，MEMS 器件是三維機械結構器件是三維機械結構，工藝偏定制化，工藝偏定制化。雖然 MEMS 制造工藝采用 了 IC 技術來實現，但是其本質上是與 IC 結構有著截然區別的：IC 的基本結構晶體管是一種純粹 的電學器件，在所有產品中通用；而 MEMS 是一種微機械結構，包含了微米級別的齒輪、儀表、 引擎和泵，除了與 IC 采用同樣的硅材料外，基本結構并不能完全做到統一和通用。因此 MEMS 器件的制造工藝更為定制化，有“一種產品，一種工藝”的說法。 圖 7：平面 IC 電路 圖 8：3D 結構

23、MEMS 器件 數據來源：互聯網、東方證券研究所 數據來源：互聯網、東方證券研究所 基本材料屬性是決定產品性能的根本因素?；静牧蠈傩允菦Q定產品性能的根本因素。IC 制造的目的是在一個硅片上集成盡可能多的 CMOS，但傳感器芯體重通常只封裝很少的電器元件，如一個 IC 上需要集成數以億計的 有關分析師的申明，見本報告最后部分。其他重要信息披露見分析師申明之后部分，或請與您的投資代表聯系。并請閱讀本證券研究報告最后一頁的免責申明。 HeaderTable_TypeTitle 電子行業深度報告 MEMS迎物聯網浪潮，國產化加速 8 CMOS，但一個力敏傳感器芯只有 4 個電阻元件。材料屬性（如結構

24、機械特特性、材質化學特 性）和生產工藝（如刻蝕深度、精度、材料應力控制）決定了 MEMS 傳感器的性能。 封測封測環節價值占比高，環節價值占比高，為制造成本的主要部分。為制造成本的主要部分。由于 MEMS 結構相比 IC 更為復雜，不但需要封 裝各種芯片，還包括各類感測用的力、光、磁、聲、溫度、化學、生物等傳感器元器件和執行運 動、能量、信息等控制量的各種部件，封裝的成本通常超過四成。此外，在測試環節，需要外加 不同的激勵來測試不同的 MEMS 產品，如陀螺儀的測試需要多軸轉臺、振動臺、沖擊臺等設備， 而硅麥克風則需要消聲腔、標準聲源等外部設備。結合測試的成本，根據器件不同后端成本可占 到四成

25、到八成。 圖 9：博世 BMC050 三軸加速度計成本分解 數據來源：Yole、東方證券研究所 另外，另外，MEMS 產品設計開發依賴研發人員經驗。產品設計開發依賴研發人員經驗。一方面，MEMS 是多學科、技術的綜合，涉及 IC 技術、傳感技術、計算機技術、無線通信等技術，對于多學科、多因素的相互理解十分重要。 另一方面，MEMS 產品開發過程中工具、設計、工藝的相互依賴性需要很高的教育背景和多年研 發經驗。一般一個 MEMS 項目通常需要受過高等教育的工程師并至少擁有 10 年的工作經驗，因 此也被稱為市場成長中的“博士級別問題（PhD Level Problem） ” 。 圖 10：MEM

26、S 產品開發中設計、工具、工藝相互依賴 數據來源：互聯網、東方證券研究所 48% 35% 13% 4% 加速度計用ASIC成本 封裝測試成本 MEMS加速度計成本 地磁計成本 有關分析師的申明，見本報告最后部分。其他重要信息披露見分析師申明之后部分，或請與您的投資代表聯系。并請閱讀本證券研究報告最后一頁的免責申明。 HeaderTable_TypeTitle 電子行業深度報告 MEMS迎物聯網浪潮，國產化加速 9 由于上述特征的存在，導致由于上述特征的存在，導致 MEMS 行業行業研發和商業化周期長。研發和商業化周期長。由于 MEMS 產品設計到量產需要 設計、工藝、工具的相互匹配，以及對應工

27、藝裝備、封裝、測試設備的投資，所以研發和商業化 的周期較長。根據相關數據，MEMS 壓力傳感器、加速度計、氣體傳感器產品從研發設計到全面 商業化均歷時二三十年的時間，2012 年之前所有 MEMS 器件平均下來商業化周期在 28 年時 間。 圖 11：MEMS 器件商業化周期長 數據來源：Bryzek: Roadmap to a $Trillion MEMS Market 、東方證券研究所 2. MEMS 需求放量，融合化、智能化升級提高附加值需求放量，融合化、智能化升級提高附加值 消費電子和汽車為消費電子和汽車為目前目前 MEMS 最主要應用領域。最主要應用領域。從 2019 年全球 MEM

28、S 市場結構來看，消費電子 為主要應用領域，占比接近 60%，汽車為第二大應用領域，占比約 19%。從 2019 年中國 MEMS 市場結構來看，網絡與通信、計算機、消費電子合計占比 50%，汽車領域占比 29%。 圖 12：2019 年全球 MEMS 市場結構 圖 13：2019 年中國 MEMS 市場結構 數據來源：Yole、東方證券研究所 數據來源：賽迪顧問、東方證券研究所 19501960197019801990200020102020 壓力傳感器 振蕩器 噴嘴 加速度計 微繼電器 光學/顯示 閥門 生物/化學傳感器 速率傳感器 氣體傳感器 射頻器件 研發設計產品改進成本降低全面商業化

29、 59.6% 18.9% 10.9% 6.1% 4.2% 0.3%消費電子 汽車電子 工業 醫療 通信 國防和航空 航天 31% 29% 14% 9% 5% 12% 網絡與通信 汽車電子 計算機 醫療 消費電子 其他 有關分析師的申明，見本報告最后部分。其他重要信息披露見分析師申明之后部分，或請與您的投資代表聯系。并請閱讀本證券研究報告最后一頁的免責申明。 HeaderTable_TypeTitle 電子行業深度報告 MEMS迎物聯網浪潮，國產化加速 10 我們認為， 隨著物聯網、 消費電子、 汽車 MEMS 需求的放量， 傳感器廠商收入水平有望快速提升， 盈利能力也有望持續增強，主要基于：1

30、）物聯網、5G、智能駕駛帶動需求放量，同時 MEMS 器 件尺寸進一步微型化，單位成本有望快速下降；2）技術升級帶動附加值提升。 2.1 物聯網、5G、智能駕駛推動 MEMS 用量提升 技術浪潮是技術浪潮是 MEMS 需求的最大推動力。需求的最大推動力。過去主要經歷了兩撥大的技術浪潮，分別是汽車和以智能 手機為首的消費電子浪潮，根據 IHS 早期的數據我們可以看到，在消費電子浪潮來臨之前，整個 MEMS 市場規模增長趨于停滯，但消費電子浪潮的出現為整體市場帶來了巨大的成長動能，消費 電子 MEMS 市場規模 2010-2019 年 CAGR 達到了 16%。 圖 14：MEMS 行業迄今三次主

31、要技術浪潮 圖 15：消費電子浪潮引領 MEMS 行業快速發展（億美元） 數據來源：互聯網、東方證券研究所 數據來源：IHS、東方證券研究所 物聯網物聯網普及極大拓展普及極大拓展 MEMS 應用場景應用場景。物聯網的產業架構可以分為四層：感知層、傳輸層、平臺 層和應用層，MEMS 器件是物聯網感知層重要組成部分。物聯網的發展帶動智能終端設備普及， 推動 MEMS 需求放量，據全球移動通信系統協會 GSMA 統計，全球物聯網設備數量已從 2010 年 的 20 億臺，增長到 2019 年的 120 億臺，未來受益于 5G 商用化和 WiFi 6 的發展，物聯網市場潛 力巨大， GSMA 預測，

32、到 2025 年全球物聯網設備將達到 246 億臺， 2019 到 2025 年將保持 12.7% 的復合增長率。 0 50 100 150 消費電子汽車電子數據處理工業 醫療電子國防和航空航天有線通信 有關分析師的申明，見本報告最后部分。其他重要信息披露見分析師申明之后部分，或請與您的投資代表聯系。并請閱讀本證券研究報告最后一頁的免責申明。 HeaderTable_TypeTitle 電子行業深度報告 MEMS迎物聯網浪潮，國產化加速 11 圖 16：物聯網場景眾多，MEMS傳感器需求大 圖 17：物聯網設備數快速增長（單位：十億） 數據來源：艾瑞咨詢、東方證券研究所 數據來源：GSMA、東

33、方證券研究所 智能化趨勢推動物聯網設備單機智能化趨勢推動物聯網設備單機 MEMS 用量大幅提升。用量大幅提升。如上所述，物聯網帶來了很多增量市場， 比如智能音箱、智能電視、可穿戴設備等，同時智能化程度也在不斷提升，推動單機 MEMS 用量 提升，以智能穿戴為例，第一代的可穿戴設備計步器僅搭載了加速度計實現計步功能，隨著產品的 更新迭代，功能日益豐富，后續第二代、第三代可穿戴產品逐漸加入了壓力計和陀螺儀，至今第四 代可穿戴代表產品智能手表除傳統的活動識別和計數功能外，還能實現精準定位、智能交互，還加 入了諸多健康監測功能，MEMS 麥克風、磁傳感器、光學心率傳感器等產品得到了廣泛應用，總 體 M

34、EMS 用量大幅提升。 圖 18：可穿戴設備搭載的 MEMS傳感器數量大幅增加 分類 功能 復雜度 所需 MEMS傳感器 第一代產品：計步器 在平地跑步或走路時計步 低 加速度計 第二代產品：活動追蹤器 在不平的路面上跑步或走 路時計步 中 加速度計、壓力計 第三代產品：手環 在進行移動、跑步、游 泳、汽車等運動時，自動 識別活動 高 加速度計、壓力計、陀螺儀 第四代產品：智能手表 準備識別你的位置和活動 非常高 加速度計、壓力計、陀螺儀、溫度/濕度傳感器、麥克 風、Wifi、GPS、環境光傳感器、光學心率傳感器、生 物阻抗傳感器、接近傳感器、ECG 傳感器、磁傳感器 數據來源：互聯網、東方證

35、券研究所 傳統的手機和汽車市場方面，短期內依然是 MEMS 器件主要的應用領域，5G 和汽車電動化推動 出貨量穩步提升，同時單機/車傳感器用量有明顯增加趨勢。 智能手機智能手機迎迎 5G 換機換機潮，傳感器及潮，傳感器及 RF MEMS 用量逐年提升用量逐年提升。一方面，5G 加速滲透，拉動智能手 機市場恢復增長：今年 10 月份國內 5G 手機出貨量占比已達 64%；智能手機整體出貨量方面，在 5G 的帶動下，根據 IDC 今年的預測，2021 年智能手機出貨量相比 2020 年將增長 11.6%，2020- 有關分析師的申明，見本報告最后部分。其他重要信息披露見分析師申明之后部分，或請與您

36、的投資代表聯系。并請閱讀本證券研究報告最后一頁的免責申明。 HeaderTable_TypeTitle 電子行業深度報告 MEMS迎物聯網浪潮，國產化加速 12 2024 年 CAGR 達 5.2%。另一方面，單機傳感器和 RF MEMS 用量不斷提升，以 iPhone 為例， 2007 年的 iPhone 2G 到 2020 年的 iPhone 12，手機智能化程度不斷升，功能不斷豐富，指紋識 別、3D touch、ToF、麥克風組合、深度感知（LiDAR）等功能的加入，使得傳感器數量（包含非 MEMS 傳感器）由最初的 5 個增加為原來的 4 倍至 20 個以上；5G 升級帶來的頻段增加也

37、有望顯 著提升單機 RF MEMS 價值量。 圖 19：國內 5G 手機出貨量及占比情況 圖 20：5G 換機帶動智能手機市場恢復增長 數據來源：中國信通院、東方證券研究所 數據來源：IDC、東方證券研究所 圖 21：智能手機傳感器（含非 MEMS 傳感器）及 MEMS 射頻器件用量不斷提升 時間 2007 2008-2009 2010-2011 2012-2013 2014-2015 2016 2017-2018 2019 2020 世代 iPhone 2G iPhone 3G/S iPhone 4/S iPhone 5/S iPhone 6/S iPhone 7 iPhone 8/X/Xs

38、 iPhone 11 iphone 12 新增通訊協議 2G 3G 3G 4G 4G 4G 4G 4G 5G 新增近距離通信 WiFi、藍牙 NFC UWB CIS 傳感器數量 1 1 1+1 1+1 1+1 2+1 2+1 3+1 3+1 新增傳感器 麥克風 GPS 傳感器 內部溫度傳感 器 三麥克風 氣壓計 閃爍傳 感器 深度傳感器 LiDAR 近距離紅外傳 感器 磁力傳感器 三軸陀螺儀 指紋識別 六軸陀螺儀 環境光傳感器 雙麥克風 壓力傳感器 加速度傳感器 傳感器總量 5 7 11 13 15 17 18 19 20 注：該表由東方證券研究所整合公開披露信息統計，可能存在一定誤差 數據來

39、源：Apple、東方證券研究所整理 駕駛輔助系統升級帶動駕駛輔助系統升級帶動 MEMS傳感器單車價值提升傳感器單車價值提升。自動駕駛已成大趨勢，環境信息的感知是 實現自動駕駛的基礎，越高級別的自動駕駛對信息感知能力的需求越高，對應的 MEMS傳感器 用量和價值量也會相應提升。根據 NXP 和 Strategy analysis 的數據，L1/2 級別的自動駕駛僅需要 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 0 500 1000 1500 2000 2019-06 2019-07 2019-08 2019-09 2019-10 2019-11 2019-12 2020-01

40、 2020-02 2020-03 2020-04 2020-05 2020-06 2020-07 2020-08 2020-09 2020-10 5G手機出貨量（萬部）5G手機出貨量占比 -20% -10% 0% 10% 20% 30% 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 20192020E2021E2022E2023E2024E 智能手機出貨量（十億臺）YoY(%) 有關分析師的申明，見本報告最后部分。其他重要信息披露見分析師申明之后部分，或請與您的投資代表聯系。并請閱讀本證券研究報告最后一頁的免責申明。 HeaderTable_TypeTitle 電子行

41、業深度報告 MEMS迎物聯網浪潮，國產化加速 13 1 個攝像頭模組、1-3 個超聲波雷達和激光雷達，以及 0-1 個融合傳感器，新增半導體價值在 100- 350 美元，而至 L4/5 級別自動駕駛車輛將會引入 7-13 個超聲波雷達和激光雷達、6-8 個攝像頭模 組并會引入 V2X 模塊以及多傳感器融合方案，新增半導體價值在 1000 美元以上。另外，短期來 看，現實條件暴露了 ADAS 的缺陷，導致了一些安全事故的發生，由此對 ADAS 系統的安全性需 求猛增，這些缺點重新致力于改進 LIDAR、RADAR 和其他成像設備，將多面傳感器系統集成到自 動駕駛汽車中。 圖 22：自動駕駛技術

42、推動傳感器用量不斷提升 數據來源：Strategy analysis、恩智浦、互聯網、東方證券研究所 根據 Strategy analysis 的預測， 至 2025 年， 汽車產量中將有 73%配備不同程度的自動駕駛功能， 其中 Level 1 占 46%，Level 2 占 27%，至 2035 年，95%的車有不同級別的自動駕駛功能，其中 Level 3 及以上將占比 20%以上，帶動 MEMS 器件需求快速提升。 有關分析師的申明，見本報告最后部分。其他重要信息披露見分析師申明之后部分，或請與您的投資代表聯系。并請閱讀本證券研究報告最后一頁的免責申明。 HeaderTable_Type

43、Title 電子行業深度報告 MEMS迎物聯網浪潮，國產化加速 14 圖 23：不同級別自動駕駛滲透率預測 數據來源：Strategy analysis、東方證券研究所 COVID-19 疫情期間，疫情期間，熱成像、微流控熱成像、微流控 MEMS 迎來增長。迎來增長。受 COVID-19 疫情影響，醫療設備需求 增長， 尤其是無接觸測溫刺激了熱電堆和微熱輻射測定儀需求， 核酸診斷拉動了微流控產品的需求， 呼吸機帶動了壓力傳感器和流量計的需求。 疫情期間熱成像類 MEMS （熱電堆和微熱輻射測定儀） 和微流控成為短期最大增長點。 圖 24：COVID-19 疫情期間需求增長的醫療 MEMS 產品

44、 MEMS 產品 熱電堆 微熱輻射測定儀 微流控 壓力傳感器 流量計 終端系統 測溫槍 熱感攝影機 DNA 測序、PCR 呼吸機 需求點 大量、快速、無接觸的測溫需求 對患者進行快速、 大規模的篩查診斷 重癥患者需要大量呼吸機 數據來源：Yole Development、東方證券研究所 根據 Yole 的預測，在物聯網和手機 5G 換機的驅動下，全球消費級 MEMS 市場規模有望從 2019 年的 68.7 億美元增長至 2025 年的 111.4 億美元，6 年 CAGR 達 8.4%；在電動汽車和自動駕駛趨 勢的帶動下，汽車 MEMS 市場規模有望從 21.8 億美元增長至 2025 年的

45、 26 億美元，6 年 CAGR 3%，除此之外，工業市場也將在工業物聯網等趨勢的帶動下保持 9.2%的復合增速，醫療、通信、 國防/航空市場也將有顯著增量，整體 MEMS 市場規模將從 2019 年的 115 億美元增長至 2025 年 的 177 億美元，6 年綜合 CAGR 為 7.4%。 0% 20% 40% 60% 80% 100% 20152020E2025E2030E2035E Level 0Level 1Level 2Level 3Level 4Level 5 有關分析師的申明，見本報告最后部分。其他重要信息披露見分析師申明之后部分，或請與您的投資代表聯系。并請閱讀本證券研究報

46、告最后一頁的免責申明。 HeaderTable_TypeTitle 電子行業深度報告 MEMS迎物聯網浪潮，國產化加速 15 圖 25：不同領域 MEMS 市場規模及預測 不同領域 MEMS 市場規模 消費市場 汽車市場 工業市場 醫療市場 通信市場 國防/航空 市場 合計 2019 年市場規模（億美元） 68.7 21.8 12.6 7.0 4.8 0.4 115.3 2025 年市場規模（預測，億美元） 111.4 26.0 21.4 10.4 5.9 2.1 177.2 2019-2025 CAGR 8.4% 3.0% 9.2% 6.8% 3.5% 31.8% 7.4% 注：Yole 統

47、計的市場規模與上文中 IHS 的統計略有差異 數據來源：Yole、東方證券研究所 2.2 MEMS 器件利潤空間有望逐步增厚 從 MEMS 價格走勢來看，2000 年以來，MEMS 價格持續下降，2000-2006 年 CAGR 為-3%，智 能手機浪潮到來后，傳感器需求放量，成本不斷攤低，2006-2012 年價格 CAGR 為-13%；2012- 2018 年在 RF MEMS 放量的推動下，2012-2018 年價格 CAGR 為-15%；2019 年 ASP 在 0.43 美元左右。 圖 26：2000 年以來 MEMS 價格變化情況 數據來源：Yole、東方證券研究所 受益于成本下降

48、和新產品推出，業內廠商毛利率基本維持穩定。受益于成本下降和新產品推出，業內廠商毛利率基本維持穩定。雖然價格在下行，但是從樓氏和 歌爾等主要廠商毛利率水平走勢可以看到，業內企業 MEMS 業務盈利能力基本維持穩定：一方面 是芯片及封裝尺寸縮小推動成本端下降，另一方面是技術升級的需求導致不斷有新產品推出，新 產品的毛利率顯著高于老產品（如美新半導體，2016 年磁傳感器新品 35%毛利率顯著高于老產 品 11%的毛利率） ，推動整體毛利率維持穩定。 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 MEMS ASP（美元） 有關分析師的申明，見本報告最后部分。其他重要信息披露

49、見分析師申明之后部分，或請與您的投資代表聯系。并請閱讀本證券研究報告最后一頁的免責申明。 HeaderTable_TypeTitle 電子行業深度報告 MEMS迎物聯網浪潮，國產化加速 16 圖 27：國內外部分主要 MEMS 廠商毛利率走勢 數據來源：wind、東方證券研究所 圖 28：美新半導體新老產品毛利率對比（2016） 老產品毛利率 新產品毛利率 磁傳感器 11% 35% 加速度計 19% 37% 汽車類傳感器 36% 53% 數據來源：華燦光電公告、東方證券研究所 未來 MEMS 毛利率有望穩中有升，我們認為主要有如下幾點依據： 微型化趨勢推動微型化趨勢推動 MEMS 器件器件平均

50、成本平均成本繼續繼續下降。下降。消費電子領域輕薄化需求推動 MEMS 器件尺寸 縮小，MEMS 生產廠商一方面改進封裝結構計，在保證產品性能的基礎上縮小器件尺寸，另一方 面也同步縮小芯片的尺寸，在單片晶圓尺寸固定的情況下，芯片尺寸的減小增加了芯片的產量，也 有效降低了平均成本。未來，隨著 MEMS 尺寸的縮小，MEMS（微機電系統）將逐步向 NEMS（納 機電系統）轉變，并獲得尺寸和成本的持續降低。 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 2010201120122013201420152016201720182019 樓氏股份瑞聲科技-MEMS業務美新半導體 華潤微-傳感器業務