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本土傳感器產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)與建議

2020/03/05
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傳感器技術作為信息技術的三大基礎之一,是當前各國競相發(fā)展的高新技術,世界各國普遍重視和投入開發(fā)。近年來,全球傳感器市場一直保持快速增長,隨著經(jīng)濟環(huán)境的持續(xù)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。據(jù)賽迪產(chǎn)業(yè)研究院數(shù)據(jù)顯示,2019 年,全球傳感器市場規(guī)模達到 1521.1 億美元,同比增長 9.2%;中國傳感器市場規(guī)模達到 2188.8 億元,同比增長 12.7%。全球及中國增速有所放緩,但國內市場增速仍然高于全球。

盡管中國傳感器市場規(guī)模巨大,但目前活躍在傳感器市場上的仍然是德國、日本、美國等國家。相比而言,我國的傳感器產(chǎn)業(yè)發(fā)展較慢,80%以上的傳感器都依靠進口。

創(chuàng)道資本合伙人步日欣對此也進行了介紹:“隨著新興技術的發(fā)展,全球傳感器產(chǎn)業(yè)受益于此。同時,從 2009 年開始,受國家物聯(lián)網(wǎng)政策推動的影響,國內傳感器行業(yè)的春天也正在到來。確實,從產(chǎn)業(yè)鏈角度,中國不缺物聯(lián)網(wǎng)應用場景,也不缺網(wǎng)絡傳輸設備,但是瓶頸就在傳感器端。中國的傳感器產(chǎn)業(yè)確實處于相對落后狀態(tài),特別是在精確度、功耗等性能參數(shù)上,同國外產(chǎn)品有較大的差距。雖然政策支持多年以來,中國傳感器產(chǎn)業(yè)并沒有像預期那樣,出現(xiàn)飛躍式的技術進步和爆發(fā)式的增長,特別是在高端傳感器領域,還是掌握在國外企業(yè)手中。”

可見,國內傳感器市場被國外巨頭環(huán)繞、分食。與非網(wǎng)在往期專題活動中介紹了國內外傳感器廠商的行業(yè)布局、未來創(chuàng)新,以及面臨的機遇與挑戰(zhàn)?;诖耍俳Y合行業(yè)機構、投資機構采訪內容,梳理傳感器行業(yè)重頭產(chǎn)品發(fā)展現(xiàn)狀,行業(yè)創(chuàng)新方向,國內企業(yè)的機遇與挑戰(zhàn) ...

傳感器產(chǎn)業(yè)的重頭戲:MEMS & CMOS 傳感器

按功能區(qū)分,傳感器可分為圖像、MEMS、指紋、磁場、溫度等不同類別。其中,圖像與 MEMS 傳感器是絕對主角,兩者銷售額是其他傳感器總和的 4 倍有余。而對于主角之間的成長走勢,IHS 高級分析師 Manuel Tagliavini 表示,圖像傳感器市場增長態(tài)勢最為強勁。相反,目前市場規(guī)模占有的 MEMS 領域,上升趨勢則不太理性。預計到 2023 年,圖像傳感器規(guī)??沙?MEMS 市場。

圖片來源:Omdia

·MEMS 傳感器

2019 年中國 MEMS 傳感器市場規(guī)模達到 597.8 億元,同比增長 18.3%。MEMS 傳感器主要是以手機為代表的消費電子市場應用為主,另外一個重要市場就是汽車電子;亞太地區(qū)無疑是除北美市場之外第二大的傳感器市場,而中國無疑是亞太地區(qū)增速最快的。

可以看到,近年來,隨著消費電子、汽車電子產(chǎn)品等下游行業(yè)的快速發(fā)展、全球電子整機產(chǎn)業(yè)以及硬件創(chuàng)新市場逐漸向中國轉移,中國市場對于 MEMS 器件的需求增速遠高于全球 MEMS 市場增速。

雖然國內需求量大,但供給能力不足,MEMS 領域集中度高。愛默生、西門子、博世意法半導體、霍尼韋爾等跨國公司占據(jù)超過 60%的市場份額,特別是產(chǎn)品幾乎全靠進口補給,80%的芯片依賴國外;剩余的份額也主要集中在幾家上市公司手中,如歌爾聲學、水晶光電、漢威電子、士蘭微和金龍機電等幾家公司,占領國內 MEMS 市場的 40%以上;國內 MEMS 企業(yè)中 70%的是中小企業(yè),產(chǎn)品主要集中在中低端。

對于我國 MEMS 傳感器產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)域,前瞻產(chǎn)業(yè)研究院調查顯示,在行業(yè)需求推動以及國家政策鼓勵下,我國 MEMS 產(chǎn)業(yè)迅速向全國地區(qū)滲透,已在長三角和京津冀地區(qū)建立完整的產(chǎn)學研布局。從企業(yè)分布來看,主要集中在長三角地區(qū),企業(yè)數(shù)量占比超過 50%,其中江蘇省占比接近 30%,這主要得益于長三角具有良好的集成電路產(chǎn)業(yè)基礎,硅基 MEMS 研發(fā)及代工生產(chǎn)線資源較多,產(chǎn)業(yè)鏈完整,涵蓋設計、代工和封測的重點企業(yè)。此外,隨著時間的推移,MEMS 企業(yè)逐漸形成以北京、上海、深圳和西安等中心城市為主的區(qū)域空間布局。

圖片來源:前瞻產(chǎn)業(yè)研究院

除了上述重點區(qū)域外,泉州、鄭州、武漢、重慶也都在進行產(chǎn)學研緊密結合的模式,在地方政府支持和企業(yè)的帶動下,國內 MEMS 產(chǎn)業(yè)發(fā)展已經(jīng)全面升溫。

在 MEMS 傳感器應用前景良好和國產(chǎn)化進程提速背景下,未來我國 MEMS 傳感器市場前景廣闊。前瞻產(chǎn)業(yè)研究院結合之前的發(fā)展數(shù)據(jù)預測,未來幾年我國 MEMS 傳感器市場規(guī)模年均增速保持在 15%左右,預測到 2025 年我國 MEMS 傳感器市場將達到 1488.6 億元。

圖片來源:前瞻產(chǎn)業(yè)研究院

·CMOS 傳感器

針對 CMOS 傳感器(CMOS Image Sensor, CIS),集邦咨詢分析師徐韶甫數(shù)據(jù)統(tǒng)計,相較 2018 年,2019 年 CIS 全球銷售金額約為 188 億美金,同比增長約 26%;中國的 CIS 銷售金額約為 89 億美金,同比增長約為 47%。中國區(qū)預銷售占比從 2018 年的 41%上升至 2019 年的 48%。

Yole Développement 預測 CIS 市場規(guī)模(2019 年中數(shù)據(jù),趨勢相仿)

徐韶甫表示,就整體 CIS 市場來看,主要在智能手機多鏡頭的趨勢帶動下,CIS 需求呈現(xiàn)高度成長;而中國區(qū)域的高銷售額除了龐大的內需市場外,多數(shù)模塊廠與 EMS 廠房集中設立在中國制造,也是 CIS 在中國區(qū)域銷售額龐大的另一項原因,顯示出全球制造業(yè)者在中國的集中化與政府協(xié)力推動眾多科技產(chǎn)業(yè)的成果。

從 CIS 的終端應用需求來分析,消費電子是目前 CIS 最大的應用領域。其中,智能手機是 CIS 使用占比最高的裝置,在 CIS 應用市場中約占 7 成,智能手機多鏡頭趨勢是 CIS 需求快速增長的主因。即便當前 CIS 市場價值主要被智能手機占據(jù),但其應用領域還包括汽車、安防、可穿戴設備、工業(yè)等。

在汽車電子方面, ADAS 系統(tǒng)的普及化與滲透率近年來備受關注,進而推升車用鏡頭數(shù)量增加與引入高畫素鏡頭,應用在如倒車顯影、自動剎停,環(huán)景與車內影像等,成為 CIS 的另一主要需求來源。近年來 CIS 在車用的成長性已逐漸超過消費電子與安防監(jiān)控領域,在需求數(shù)量上也逐漸提升,估計將可成為 CIS 需求量第二的終端應用。IC Insights 也有提到,汽車應用成長迅速,2018 年 CIS 市場價值的 6%由汽車市場貢獻,其復合年增長率為 29.7%。預計 2023 年會達到 32 億美元,并拿下市場總份額的 15%。

安防監(jiān)控與消費電子(智能手機外的消費電子)成為 CIS 第三大應用需求。安防監(jiān)控受惠于國內的區(qū)域政策推動,裝置大量安防監(jiān)視器,成長性穩(wěn)定上升;消費電子增速強弱主要取決于產(chǎn)品,例如用在 IOT 方面的 IP Cam 需要相機模塊的產(chǎn)品成為廠商主推的產(chǎn)品,再加上 TV、智慧音響、可穿戴設備等產(chǎn)品亦開始搭載相機模塊,這也是消費端影像相關應用增加對 CIS 的需求。

在工業(yè)制造方面,機器視覺應用是拉動該領域對 CIS 需求的主因,在影像辨識、人臉辨識、光學檢測等功能的不斷發(fā)展是目前不少生產(chǎn)線往智能化發(fā)展的趨勢,同樣使得 CIS 的需求量日漸增加。

從全球競爭格局來看,國外企業(yè)把控市場,中國企業(yè)呈追趕勢。在 CIS 領域中,行業(yè)龍頭索尼占據(jù)超過 40%的市場份額,產(chǎn)品涵蓋消費電子、汽車、安防、工業(yè)等各類行業(yè)應用,且主攻高端市場,技術實力最強;索尼之下是三星,主攻消費類電子市場,多是自產(chǎn)自銷,在技術上緊追索尼,已經(jīng)可以提供與索尼同級別的 CMOS 傳感器,但三星的行業(yè)級應用較少。

如今,CIS 市場競爭非常激烈,越來越多的中國廠商不斷入局。豪威科技(已被韋爾股份收購)、格科微電子、思特威、銳芯微等本土廠商憑借各自差異化優(yōu)勢切入市場,搶奪地盤。雖然目前國內的 CIS 廠商在規(guī)模和技術上與國外廠商還存在一定的差距,但面對巨大的機遇和光明的前景,一些本土廠商勇敢地迎接挑戰(zhàn),依托自主核心技術,正逐步擴大份額、向中高端市場滲透。

傳感器產(chǎn)業(yè)的機遇與創(chuàng)新

物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能等應用的興起,推動傳感技術由單點突破向系統(tǒng)化、體系化的協(xié)同創(chuàng)新轉變,成為行業(yè)企業(yè)布局的戰(zhàn)略高地。其中,物聯(lián)網(wǎng)將在各行業(yè)將有越來越多的應用需求出現(xiàn),據(jù)權威機構測算,2020 年全球物聯(lián)網(wǎng)有望影響的下游市場規(guī)模將突破 3 萬億美元,超過 250 億臺系統(tǒng) / 裝置聯(lián)網(wǎng)。

IHS 提供的觀點也表明,相對于 AI 與云計算,物聯(lián)網(wǎng)才是真正推動傳感器產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關鍵驅動力量。

因此,隨著全球物聯(lián)網(wǎng)進入實質性發(fā)展階段,傳感器制造產(chǎn)業(yè)將受益于物聯(lián)網(wǎng)的爆發(fā)。前瞻產(chǎn)業(yè)研究院預測,未來 5 年全球傳感器市場將保持 8%左右的速度增長,到 2024 年市場規(guī)模將會超過 3000 億美元。

新機遇推動技術與應用創(chuàng)新,創(chuàng)新催生出新的市場機遇,兩者如影隨形。關于傳感器的創(chuàng)新方向,行業(yè)機構和廠商表達了各自的觀點:

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現(xiàn)狀背后的挑戰(zhàn)和發(fā)展建議

賽迪產(chǎn)業(yè)研究院數(shù)據(jù)顯示,汽車電子依然是傳感器第一大市場,另外隨著新的應用需求和新產(chǎn)品不斷推出,消費電子和醫(yī)療電子領域的傳感器市場增速較快。2019 年由于市場依然處于調整期,傳感器產(chǎn)品進一步向著智能化、微型化、網(wǎng)絡化和低功耗等高性能、低成本和高集成化的特點發(fā)展,汽車電子、網(wǎng)絡通信和工業(yè)制造領域傳感器增速較 2018 年有所放緩,隨著智能傳感器車聯(lián)網(wǎng)、5G、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)市場的不斷滲透,預計 2020 年市場增速將逐漸有所回升。

縱觀本土產(chǎn)業(yè)鏈現(xiàn)狀,華東地區(qū)為我國傳感器企業(yè)主要聚集區(qū)域,占比接近 60%,其次是中南和華北地區(qū)。從材料、器件、系統(tǒng)到產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同,我國形成較為完整的傳感器產(chǎn)業(yè)鏈。當前,新的傳感器需求層出不窮,但是多數(shù)需求都不能得到很好地滿足,市場逐漸趨于需求驅動型的市場。

相較于發(fā)達國家,中國的優(yōu)勢目前主要體現(xiàn)在下游物聯(lián)網(wǎng)的應用、模式創(chuàng)新以及對多元化市場需求的把握上,近幾年來隨著手機的發(fā)展,指紋傳感器、圖像傳感器、聲音傳感器在手機上的應用,誕生出了格科微、豪威科技、歌爾股份、匯頂科技等優(yōu)秀的傳感器企業(yè)。同時,隨著國內 5G 商用和推廣的加速,物聯(lián)網(wǎng)在各個行業(yè)的滲透率不斷提高,傳感器的市場需求將迎來快速增長。

然而,在市場和應用優(yōu)勢之外,本土傳感器產(chǎn)業(yè)的不足和缺陷同樣明顯。

由于國內在系統(tǒng)應用、產(chǎn)業(yè)規(guī)模上發(fā)展都比較迅速,在消費級傳感器領域,國內外技術差距相差不大,但涉及到工業(yè)、汽車應用等傳統(tǒng)領域,國內積累相對比較薄弱,技術能力落后,整體與國外的技術水準差距較大。

從傳感器產(chǎn)業(yè)整體來看,國內傳感器行業(yè)仍處于發(fā)展初期,本土企業(yè)大多處于中低端市場,應用領域的廣度不高。國內的傳感器企業(yè)大多是民營和合資的中小企業(yè),具備實力的大公司較少,產(chǎn)業(yè)技術人才匱乏;此外,MEMS 傳感器、CMOS 傳感器等高新技術產(chǎn)品嚴重短缺,國家重大裝備所需高端傳感器仍舊依賴進口,外資企業(yè)產(chǎn)品占據(jù)國內高端市場絕大多數(shù)的市場份額。

在此,中科創(chuàng)星投資總監(jiān)盧小保就本土企業(yè)面對的挑戰(zhàn)分享了以下觀點:

  • 工藝能力相對薄弱。半導體傳感器,包括 MEMS 傳感器是工藝大于設計,國內工藝線大多是近幾年才逐步建立,有經(jīng)驗的研發(fā)人員相對稀缺;
  • 材料基礎薄弱,可挖掘的潛力差。多數(shù)傳感器的核心往往是材料,沒有核心材料的支撐,就不能做出最領先的傳感器產(chǎn)品,國內在核心材料方面與日、歐、美等領先國家差距明顯;
  • 大批量的量產(chǎn)能力和質量控制能力。傳感器往往是定制化測試,很多無法全自動,國內在此積累較差,品質控制能力薄弱;
  • 客戶支持。國內整機產(chǎn)業(yè)發(fā)達、產(chǎn)業(yè)規(guī)模巨大,但在長期思維定式上,核心的器件還是傾向于選擇國外產(chǎn)品。

針對產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀的發(fā)展建議,筆者采訪了多方行業(yè)機構:

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傳感器行業(yè)催化劑——科創(chuàng)板

在中美貿(mào)易戰(zhàn)、半導體國產(chǎn)化替代以及產(chǎn)業(yè)鏈轉移的大環(huán)境背景下,科創(chuàng)板的推出有利于整個科技行業(yè)的發(fā)展和壯大,優(yōu)秀的企業(yè)可以迅速脫穎而出,平庸的企業(yè)逐漸落下,加速著“優(yōu)勝劣汰”這一趨勢。

行業(yè)投資機構作為資本市場的主要參與者,向筆者分享了他們心中科創(chuàng)板對于行業(yè)的意義和影響。

中科創(chuàng)星表示,隨著國家供給側結構調整,創(chuàng)新驅動發(fā)展成為主流,創(chuàng)新驅動其實也包括科技企業(yè)的創(chuàng)新和進一步升級,要鼓勵和驅動科技企業(yè)往深度創(chuàng)新和硬科技的方向發(fā)展,而不是在低端科技領域扎堆兒傾軋。整體上,科創(chuàng)板的推出有利于行業(yè)扶強退弱,讓優(yōu)秀的企業(yè)迅速做大做強,讓平庸的企業(yè)逐漸弱化,最終形成大企業(yè)有足夠實力全面參與國際競爭,中型企業(yè)在部分細分領域有強競爭力,小企業(yè)持續(xù)創(chuàng)新,弱的企業(yè)過不下去被淘汰,相對比較良性的產(chǎn)業(yè)格局。

通過觀察來看,近兩年資金向科技領域尤其是半導體領域涌入的現(xiàn)象非常明顯。很多原來對半導體領域完全不懂的也在進入半導體領域,但實際情況還是有些叫好不叫座。坦白講,在傳感器各細分行業(yè)都可能會跑出來非常優(yōu)秀的企業(yè),但其中不少企業(yè)是缺乏真正核心技術的,很多企業(yè)也是主打中低端市場是沒有很強的創(chuàng)新精神。而我們認為企業(yè)要真正做到在全球范圍內有競爭力,一是要靠核心技術,二是要不斷創(chuàng)新產(chǎn)品去滿足或引導客戶新的需求,三是要有良好的管理效率,沒有別的路徑。

科創(chuàng)板開的比較迅猛,一些企業(yè)上市后,聚集到更多的資源,更容易做大。但我們希望不光企業(yè)要做大,還要最終做強。因此也建議投資機構不要只看半導體題材和短期銷售額,還是要把更多的資源投入到支持那些真正掌握核心技術和創(chuàng)新基因,并且具備較好的運營效率的企業(yè)。

對此,創(chuàng)道資本合伙人步日欣認為,科創(chuàng)板最大的意義在于激活了科技領域的投資,特別是對周期長、投入高的一些高科技領域,以半導體、生物醫(yī)藥最為突出,以往這些行業(yè)都是很多投資機構敏感且回避的領域,因為大部分基金的周期都熬不到投資企業(yè)盈利且上市的那一天。

那么隨著科創(chuàng)板的加入,相應投資機構之間的角力是否會更加激烈?步日欣不認為會存在特別明顯的角力或者競爭,即便有,也是暫時的,市場終究會慢慢趨于成熟,進入一個良性循環(huán)的狀態(tài),這對于科技企業(yè)的創(chuàng)新和發(fā)展,與當下科技企業(yè)高估值、高融資額相比,意義更大。

當然,對于投資機構之間的競爭,也會慢慢從資本上的競爭,轉移到對行業(yè)判斷、技術分析上的競爭,科創(chuàng)領域頭部的投資機構,也將會是“技術型”、“專業(yè)型”的投資機構。

傳感器初創(chuàng)企業(yè)的機會與挑戰(zhàn)

上文介紹了我國傳感器行業(yè)的機遇和挑戰(zhàn),創(chuàng)新方向與發(fā)展建議。那么隨著傳感器產(chǎn)業(yè)及應用市場的逐漸成熟,初創(chuàng)企業(yè)是否還有進入該市場的機會與方式?行業(yè)投資機構就此問題向筆者進行了答復。

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可以看到,傳感器行業(yè)壁壘早已出現(xiàn),窗口期在迅速收窄,創(chuàng)業(yè)機會正在減少。此外,科創(chuàng)板的推出對于新進企業(yè)來講像是一根稻草。

是“找對細分市場,抓住差異化需求,贏得資本市場青睞”企業(yè)的救命稻草;

也是壓倒“盲目進場,追求熱度,忽視泡沫”廠商們的最后一根稻草。

文章信源與觀點來自多方機構和行業(yè)廠商,在此對以下機構和老師的支持表示感謝:

賽迪顧問物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)研究中心副總經(jīng)理趙振越;

集邦咨詢分析師徐韶甫;

IHS MEMS & Sensors 高級分析師?Manuel Tagliavini

創(chuàng)道資本合伙人步日欣;

耀途資本創(chuàng)始人楊光;

中科創(chuàng)星投資總監(jiān)盧小保,PR 總監(jiān)蘭少賡;

華登國際合伙人王林;

以及所有參與本次專題的行業(yè)廠商。

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