东方证券股份有限公司经相关主管机关核准具备证券投资咨询业务资格，据此开展发布证券研究报告业务。 东方证券股份有限公司及其关联机构在法律许可的范围内正在或将要与本研究报告所分析的企业发展业务关系。因此，投资者应当考虑到本公司可能存在对报告的客观性 产生影响的利益冲突，不应视本证券研究报告为作出投资决策的唯一因素。 有关分析师的申明，见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分，或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。 深 度 报 告 【 行 业 证 券 研 究 报 告 】 电子行业 MEMS 迎物联网浪潮，国产化加速 核心观点 MEMS 器件应用广泛，市场空间大。 MEMS 器件涵盖射频 MEMS、压力传 感器、麦克风、加速度计、陀螺仪、惯性组合等诸多产品类型，广泛应用于 消费电子、汽车、工业、医疗、通信等场景。 从市场规模上来看，根据 IHS 的数据， 2019 年全球 MEMS 市场规模为 165 亿美元（折合人民币千亿以 上）。国内市场方面，根据赛迪智库的统计， 2019 年市场规模约 600 亿元， 占全球市场比例约 54%，且国内市场增速持续高于全球。 物联网兴起带动 MEMS 器件需求放量，同时受益技术升级产品利润空间有 望增厚。 技术浪潮是 MEMS 需求的最大推动力 ， 过去 的 汽车电子 化 和以智 能手机为首的消费电子浪潮， 推动了 MEMS 需 求的快速增长，此次物联网 浪潮下 MEMS 器件需求有望迎来进一步放量。同时，传统应用中占比最大 的智能手机和汽车领域，受益于 5G 换机和自动驾驶趋势，用量亦不断提 升。同时，受益于微型化带来的成本下降及融合化、智能化等技术升级， MEMS 器件利润空间有望逐步增厚。 国产化率低，未来进程有望加速。 目前国内市场前 10 厂商占据的份额中仅 6%属于国内厂商 。但国内厂商当前已经具备主流 MEMS 器件的生产能力， 同时产业链不断走向成熟。未来，受益于政策的支持、疫情和贸易 摩擦 倒逼 下的国产化诉求、科创板成立带来的有利融资环境等优势， MEMS 产业链 国产化进程有望加速。 国内 MEMS 声学器件率先实现由追赶到超越。 楼氏、英飞凌、 TDK 等国外 MEMS 麦克风企业的研发和生产起步较早，早期占据了全球主要的市场份 额。但目前，国内 MEMS 麦克风的设计制造工艺已趋成熟，相应技术指标 已达国际领先水平，代表厂商歌尔股份 MEMS 麦克风产品在尺寸、灵敏度、 灵敏度公差、信噪比、声学过载点等主要指标上均 已位居全球领先 。在技术 超越 的同时，国内头部企业依托中国作为全球最大的电子产品生产国和消 费国的市场地位，以及低成本的优势，市场份额 有望 不断提升 ，进一步巩固 微型麦克风（ ECM+MEMS） 全球龙头的地位。 投资建议与投资标的 建议关注国内 MEMS 龙头歌尔股份： 2019 年 MEMS 全球市占率第九、国 内第一， 微型 麦克风 （ ECM+MEMS） 全球第一，同时布局各类 MEMS 传 感器。同时建议关注具备 MEMS 产品供应能力的国内 IDM 龙头厂商华润 微、国内专业 MEMS 代工领先厂商赛微电子、 MEMS 封测领先厂商长电科 技。 风险提示 终端销量不及预期、 MEMS 技术发展不及预期。 Table_BaseInfo 行业评级 看好 中性 看淡 (维持 ) 国家 /地区 中国 行业 电子行业 报告发布日期 2020年 12 月 29 日 行业表现 资料来源： WIND、东方证券研究所 证券分析师 蒯剑 021-63325888*8514 执业证书编号： S0860514050005 香港证监会牌照： BPT856 证券分析师 马天翼 021-63325888*6115 执业证书编号： S0860518090001 联系人 唐权喜 021-63325888*6086 联系人 李庭旭 相关报告 终端高景气度下的核心供应链机遇： 2020-12-17 8 寸晶圆制造高景气有望持续： 2020-12-13 晶圆代工：制造业巅峰，国内追赶加速： 2020-10-18 有关分析师的申明，见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分，或请与您 的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。 HeaderTable_TypeTitle 电子行业深度报告 MEMS迎物联网浪潮，国产化加速 2 目 录 1. MEMS 器件应用广泛，市场空间大 . 5 1.1 MEMS 产品日益丰富，中国为主要市场 . 5 1.2 工艺偏定制化，后端制造成本占比高 . 7 2. MEMS 需求放量，融合化、智能化升级提高附加值 . 9 2.1 物联网、 5G、智能驾驶推动 MEMS 用量提升 . 10 2.2 MEMS 器件利润空间有望逐步增厚 . 15 3. MEMS 黄金时代到 来，国内厂商加速成长 . 19 3.1 MEMS 器件国产化空间广阔，产业链逐步走向成熟 . 19 3.2 国内厂商市占率快速提升，国产化进程有望进一步加速 . 23 4. MEMS 声学器件率先实现赶超 . 24 投资建议 . 28 风险提示 . 28 有关分析师的申明，见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分，或请与您 的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。 HeaderTable_TypeTitle 电子行业深度报告 MEMS迎物联网浪潮，国产化加速 3 图表目录 图 1： MEMS 工作原理示意图 . 5 图 2： MEMS 技术发展历程 . 5 图 3： 2019 年全球 MEMS 市场结构（按 器件类型） . 6 图 4： 2019 年中国 MEMS 市场结构（按器件类型） . 6 图 5： MEMS 行业全球及中国市场规模 . 6 图 6： MEMS 产业链示意图 . 7 图 7：平面 IC电路 . 7 图 8： 3D结构 MEMS 器件 . 7 图 9：博世 BMC050 三轴加速度计成本分解 . 8 图 10： MEMS 产品开发中设计、工具、工艺相互依赖 . 8 图 11： MEMS 器件商业化周期长 . 9 图 12： 2019 年全球 MEMS 市场结构 . 9 图 13： 2019 年中国 MEMS 市场结构 . 9 图 14： MEMS 行业迄今三次主要技术浪潮 . 10 图 15： 10-19 年消费电子浪潮引领 MEMS 行业快速发展 . 10 图 16： 物联网场景众多， MEMS传感器需求大 . 11 图 17：物联网设备数快速增长 . 11 图 18：可穿戴设备搭载的 MEMS传感器数量大幅增加 . 11 图 19：国内 5G手机出货量及占比情况 . 12 图 20： 5G换机带动智能手机市场恢复增长 . 12 图 21：智能手机传感器（ 含非 MEMS 传感器）及 MEMS 射频器件用量不断提升 . 12 图 22：自动驾驶技术推动传感器用量不断提升 . 13 图 23：不同级别自动驾驶渗透率预测 . 14 图 24： COVID-19 疫情期间需求增长的医疗 MEMS 产品 . 14 图 25：不同领域 MEMS 市场规模及预测 . 15 图 26： 2000 年以来 MEMS 价格变化情况 . 15 图 27：国内外部分主要 MEMS 厂商毛利率走势 . 16 图 28：美新半导体新老产品毛利率对比（ 2016） . 16 图 29： MEMS 器件微型化趋势推动成本下降 . 17 图 30：传感器走向集成化、智能化 . 18 图 31： NDT柔性压感 MEMS 技 术优势 . 18 图 32： 2019 年中国 MEMS 厂商市场份额 . 19 图 33：中国 MEMS 前十厂商市场份额所属国家 . 19 有关分析师的申明，见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分，或请与您 的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。 HeaderTable_TypeTitle 电子行业深度报告 MEMS迎物联网浪潮，国产化加速 4 图 34： 2019 年中国 MEMS 产品晶圆需求结构 . 19 图 35：国内主要 MEMS 上市公司产品类别情况 . 19 图 36：国内传感器行 业发展历程 . 20 图 37： MEMS 和传感器产能情况（等效 8 寸片） . 21 图 38： 2019 全球 MEMS 代工厂排名 . 21 图 39： Silex开发了 “SmartBlock”方法实现制造模块化 、 标准化 . 21 图 40： MEMS 封装技术路线图 . 22 图 41： 2017 年 MEMS 封装市场格 局 . 22 图 42： 2009-2019 全球前十大厂商市场份额变化 . 23 图 43： 2019 全球 MEMS 前十大厂商情况 . 23 图 44： 我国 MEMS传感器产业相关政策 . 24 图 45： MEMS 麦克风应用场景广泛 . 25 图 46：语音助手设备数量（ 2019， OEM） . 25 图 47：语音交互需求迎来爆发（智能音箱、显示器） . 25 图 48： Airpods Pro 单耳采用多达 3 只麦克风 . 26 图 49： Airpods Pro 中的歌尔 MEMS 麦克风 . 26 图 50：语音交互不是终点， MEMS 声学技术仍有广阔发展空间 . 26 图 51： MEMS 麦克风消费级市场规模拆分及预测 . 27 图 52：全球 MEMS 麦克风出货量（百万件） . 27 图 53：国内外主要 MEMS 麦克风公司技术指标对比 . 28 有关分析师的申明，见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分，或请与您 的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。 HeaderTable_TypeTitle 电子行业深度报告 MEMS迎物联网浪潮，国产化加速 5 1. MEMS 器件应用广泛，市场空间大 1.1 MEMS 产品日益丰富，中国为主要市场 MEMS 即微机电系统（ Microelectro Mechanical Systems），利用集成电路制造技术和微机械加工 技术，把微传感器、微执行器制造在一块芯片上的微型集成系统。 MEMS 中的核心元件一般包含 两类：一个传感器或执行器，以及一个信号传输单元。传感器将外界信号转换为电信号，执行器与 外界产生作用，信号传输单元能够对信号进行处理以及与其他微系统连接。 MEMS 传感器具有 体 积小、重量轻、功耗低、可靠性高、灵敏度高、易于集成等 优点 ，正在逐渐取代传统机械传感器 ； 以 RF MEMS 为代表的 MEMS 执行器也随着新一代通信技术的到来迎来重大发展机遇 。 图 1： MEMS 工作原理示意图 数据来源： 赛迪顾问、 东方证券研究所 MEMS 产品 日益 丰富 ，智能化、集成化程度逐步提高 。 1987 年美国伯克利加州大学发明了微马达， 被认为是 MEMS 技术的开端； 1993 年 ADI 公司的微加速度计产品大批量应用于汽车防撞气囊， MEMS 正式走入产业化阶段。 20 世纪 90 年代 MEMS 技术快速发展，围绕深槽蚀刻技术发展出多 种加工工艺，微镜、喷墨打印头等 MEMS 产品不断涌现。 2007 年以后，以智能手机为代表的消费 电子产品大量应用 MEMS 传感器，惯性传感器、磁力计、光学 MEMS、射频 MEMS 等应运而生。 近年来，物联网的发展不断推动 MEMS 技术进步， 9 轴 IMU、集成环境 MEMS 等被大量应用， MEMS 集成化、智能化是未来发展趋势。 图 2： MEMS 技术发展历程 数据来源： Yole Development、 东方证券研究所 信 息 披 露 依 据 发 布 证 券 研 究 报 告 暂 行 规 定 以 下 条 款 ： 发 布 对 具 体 股 票 作 出 明 确 有关分析师的申明，见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分，或请与您 的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。 HeaderTable_TypeTitle 电子行业深度报告 MEMS迎物联网浪潮，国产化加速 6 射频 MEMS、压力传感器、麦克风、加速度计、陀螺仪和惯性组合是 目前 应用最为广泛的器件。 根据 Yole 的 统计数据，全球 MEMS 产品结构中，射频 MEMS 份额 19.2%居首 ， 其他产品中压力 传感器、麦克风、加速度计份额超过 10%。中国市场 结构与全球类似， 根据赛迪顾问发布的数 据， 2019 年国内射频 MEMS 产品收入占比为 25.9%；压力传感器占 19.2%排第二位 ，麦克风、 惯性组合、加速度计分别占比 7.1%、 8.9%、 6.5%。 图 3： 2019 年全球 MEMS 市场结构（按器件类型） 图 4： 2019 年中国 MEMS 市场结构（按器件类型） 数据来源： Yole、 东方证券研究所 数据来源： 赛迪顾问、 东方证券研究所 全球千亿市场规模 ， 中国占比 5成以上 。 从市场规模上来看，根据 IHS 的数据， 2019 年全球 MEMS 市场规模为 165 亿美元（折合人民币千亿以上）。国内市场方面，根据赛迪智库的统计， 2019 年市场规模约 600 亿元，占全球市场比例约 54%，且国内市场增速持续高于全球。 图 5： MEMS 行业全球及中国市场规模 数据来源： IHS、赛迪顾问、 东方证券研究所 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% 射频 MEMS 压力传感器 麦克风 加速度计 陀螺仪 惯性组合 喷墨打印头 光学 MEMS 微辐射热测定仪 磁力计 其他 微流控 热电堆 振荡器 环境 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% 射频 MEMS 压力传感器 麦克风 惯性组合 加速度计 陀螺仪 喷墨打印头 光学 MEMS 磁力计 微辐射热测定仪 热释电和热电堆 微流控 振荡器 环境 MEMS 其他 0% 5% 10% 15% 20% 25% 0 50 100 150 200 250 300 2017 2018 2019 2020E 2021E 2022E 全球 MEMS市场规模（亿美元） 中国 MEMS市场规模（亿美元） 全球增速（ %） 中国增速（ %） 有关分析师的申明，见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分，或请与您 的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。 HeaderTable_TypeTitle 电子行业深度报告 MEMS迎物联网浪潮，国产化加速 7 1.2 工艺偏定制化，后端制造成本占比高 MEMS 产业链主要涉及设计研发、生产制造、封装测试、系统应用四大环节。 MEMS 产业链的上 游包括 MEMS 器件设计、材料和生产设备的研发和供应，中游包括 MEMS 器件的制造加工和封 装测试、下游使用 MEMS 产品集成终端电子产品。 图 6： MEMS 产业链示意图 数据来源： 赛迪顾问、 东方证券研究所 不同于 IC的平面结构， MEMS器件是三维机械结构 ，工艺偏定制化 。 虽然 MEMS 制造工艺采用 了 IC 技术来实现，但是其本质上是与 IC 结构有着截然区别的： IC的基本结构晶体管是一种纯粹 的电学器件，在所有产品中通用；而 MEMS 是一种微机械结构，包含了微米级别的齿轮、仪表、 引擎和泵，除了与 IC 采用同样的硅材料外，基本结构并不能完全做到统一和通用。因此 MEMS 器件的制造工艺更为定制化，有“一种产品，一种工艺”的说法。 图 7： 平面 IC 电路 图 8： 3D 结构 MEMS 器件 数据来源： 互联网、 东方证券研究所 数据来源： 互联网、 东方证券研究所 基本材料属性是决定产品性能的根本因素。 IC 制造的目的是在一个硅片上集成尽可能多的 CMOS，但传感器芯体重通常只封装很少的电器元件，如一个 IC 上需要集成数以亿计的 有关分析师的申明，见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分，或请与您 的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。 HeaderTable_TypeTitle 电子行业深度报告 MEMS迎物联网浪潮，国产化加速 8 CMOS，但一个力敏传感器芯只有 4 个电阻元件。材料属性（如结构机械特特性、材质化学特 性）和生产工艺（如刻蚀深度、精度、材料应力控制）决定了 MEMS 传感器的性能。 封测 环节价值占比高， 为制造成本的主要部分。 由于 MEMS 结构 相比 IC 更为复杂， 不但需要 封 装 各种芯片，还包括各类感测用的力、光、磁、声、温度、化学、生物等传感器元器件和执行运 动、能量、信息等控制量的各种部件，封装的成本通常超过四成。此外，在测试环节，需要外加 不同的激励来测试不同的 MEMS 产品，如陀螺仪的测试需要多轴转台、振动台、冲击台等设备， 而硅麦克风则需要消声腔、标准声源等外部设备。结合测试的成本，根据器件不同后端成本可占 到四成到八成。 图 9： 博世 BMC050 三轴加速度计成本分解 数据来源： Yole、 东方证券研究所 另外， MEMS产品设计开发依赖研发人员经验。 一方面， MEMS 是多学科、技术的综合，涉及 IC 技术、传感技术、计算机技术、无线通信等技术，对于多学科、多因素的相互理解十分重要。 另一方面， MEMS 产品开发过程中工具、设计、工艺的相互依赖性需要很高的教育背景和多年研 发经验。一般一个 MEMS 项目通常需要受过高等教育的工程师并至少拥有 10 年的工作经验，因 此也被称为市场成长中的“博士级别问题（ PhD Level Problem）”。 图 10： MEMS 产品开发中设计、工具、工艺相互依赖 数据来源： 互联网、 东方证券研究所 48% 35% 13% 4% 加速度计用 ASIC成本 封装测试成本 MEMS加速度计成本 地磁计成本 有关分析师的申明，见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分，或请与您 的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。 HeaderTable_TypeTitle 电子行业深度报告 MEMS迎物联网浪潮，国产化加速 9 由于上述特征的存在，导致 MEMS行业 研发和商业化周期长。 由于 MEMS 产品设计到量产需要 设计、工艺、工具的相互匹配，以及对应工艺装备、封装、测试设备的投资，所以研发和商业化 的周期较长。根据相关数据， MEMS 压力传感器、加速度计、气体传感器产品从研发设计到全面 商业化均历时二三十年的时间， 2012 年之前所有 MEMS 器件平均下来商业化周期在 28 年时 间。 图 11： MEMS 器件商业化周期长 数据来源： Bryzek: Roadmap to a $Trillion MEMS Market、 东方证券研究所 2. MEMS 需求放量，融合化、智能化升级提高附加值 消费电子和汽车为 目前 MEMS 最主要应用领域。 从 2019 年全球 MEMS 市场结构来看，消费电子 为主要应用领域，占比接近 60%，汽车为第二大应用领域，占比约 19%。从 2019 年中国 MEMS 市场结构来看，网络与通信、计算机、消费电子合计占比 50%，汽车领域占比 29%。 图 12： 2019 年全球 MEMS 市场结构 图 13： 2019 年中国 MEMS 市场结构 数据来源： Yole、 东方证券研究所 数据来源： 赛迪顾问、 东方证券研究所 1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010 2020 压力传感器 振荡器 喷嘴 加速度计 微继电器 光学 /显示 阀门 生物 /化学传感器 速率传感器 气体传感器 射频器件 研发设计 产品改进 成本降低 全面商业化 59.6%18.9% 10.9% 6.1% 4.2% 0.3% 消费电子 汽车电子 工业 医疗 通信 国防和航空 航天 31% 29% 14% 9% 5% 12% 网络与通信 汽车电子 计算机 医疗 消费电子 其他 有关分析师的申明，见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分，或请与您 的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。 HeaderTable_TypeTitle 电子行业深度报告 MEMS迎物联网浪潮，国产化加速 10 我们认为，随着物联网、消费电子、汽车 MEMS 需求的放量，传感器厂商收入水平有望快速提升， 盈利能力也有望持续增强，主要基于： 1）物联网、 5G、智能驾驶带动需求放量，同时 MEMS 器 件尺寸进一步微型化，单位成本有望快速下降； 2）技术升级带动附加值提升。 2.1 物联网、 5G、智能驾驶推动 MEMS 用量提升 技术浪潮是 MEMS 需求的最大推动力。 过去主要经历了两拨大的技术浪潮，分别是汽车和以智能 手机为首的消费电子浪潮，根据 IHS 早期的数据我们可以看到，在消费电子浪潮来临之前，整个 MEMS 市场规模增长趋于停滞，但消费电子浪潮的出现为整体市场带来了巨大的成长动能，消费 电子 MEMS 市场规模 2010-2019 年 CAGR 达到了 16%。 图 14： MEMS 行业迄今三次主要技术浪潮 图 15： 消费电子浪潮引领 MEMS 行业快速发展 （亿美元） 数据来源： 互联网、 东方证券研究所 数据来源： IHS、 东方证券研究所 物联网 普及极大拓展 MEMS 应用场景 。 物联网的产业架构可以分为四层：感知层、传输层、平台 层和应用层 ， MEMS 器件是 物联网 感知层重要组成部分。物联网的发展带动智能终端设备普及， 推动 MEMS 需求放量，据全球移动通信系统协会 GSMA 统计，全球物联网设备数量已从 2010 年 的 20 亿台，增长到 2019 年的 120 亿台，未来受益于 5G 商用化和 WiFi 6 的发展，物联网市场潜 力巨大， GSMA 预测，到 2025 年全球物联网设备将达到 246 亿台， 2019 到 2025 年将保持 12.7% 的复合增长率。 0 50 100 150 消费电子 汽车电子 数据处理 工业 医疗电子 国防和航空航天 有线通信 有关分析师的申明，见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分，或请与您 的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。 HeaderTable_TypeTitle 电子行业深度报告 MEMS迎物联网浪潮，国产化加速 11 图 16： 物联网场景众多， MEMS传感器需求大 图 17： 物联网设备数快速增长 （单位：十亿） 数据来源： 艾瑞咨询、 东方证券研究所 数据来源： GSMA、 东方证券研究所 智能化趋势推动物联网设备单机 MEMS 用量大幅提升。 如上所述， 物联网带来了很多增量市场， 比如智能音箱、智能电视、可穿戴设备等，同时智能化程度也在不断提升，推动单机 MEMS 用量 提升，以智能穿戴为例，第一代的可穿戴设备计步器仅搭载了加速度计实现计步功能，随着产品的 更新迭代，功能日益丰富，后续第二代、第三代可穿戴产品逐渐加入了压力计和陀螺仪，至今第四 代可穿戴代表产品智能手表除传统的活动识别和计数功能外，还能实现精准定位、智能交互，还加 入了诸多健康监测功能， MEMS 麦克风、磁传感器、光学心率传感器等产品得到了广泛应用，总 体 MEMS 用量大幅提升。 图 18： 可穿戴设备搭载的 MEMS传感器数量大幅增加 分类 功能 复杂度 所需 MEMS 传感器 第一代产品：计步器 在平地跑步或走路时计步 低 加速度计 第二代产品：活动追踪器 在不平的路面上跑步或走 路时计步 中 加速度计、压力计 第三代产品：手环 在进行移动、跑步、游 泳、汽车等运动时，自动 识别活动 高 加速度计、压力计、陀螺仪 第四代产品：智能手表 准备识别你的位置和活动 非常高 加速度计、压力计、陀螺仪、温度 /湿度传感器、麦克 风、 Wifi、 GPS、环境光传感器、光学心率传感器、生 物阻抗传感器、接近传感器、 ECG 传感器、磁传感器 数据来源： 互联网、 东方证券研究所 传统的手机和汽车市场方面，短期内依然是 MEMS 器件主要的应用领域， 5G 和汽车电动化推动 出货量稳步提升，同时单机 /车传感器用量有明显增加趋势。 智能手机 迎 5G 换机 潮，传感器及 RF MEMS 用量逐年提升 。 一方面， 5G 加速渗透，拉动智能手 机市场恢复增长：今年 10 月份国内 5G 手机出货量占比已达 64%；智能手机整体出货量方面，在 5G 的带动下，根据 IDC 今年的预测， 2021 年智能手机出货量相比 2020 年将增长 11.6%， 2020- 有关分析师的申明，见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分，或请与您 的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。 HeaderTable_TypeTitle 电子行业深度报告 MEMS迎物联网浪潮，国产化加速 12 2024 年 CAGR 达 5.2%。另一方面，单机传感器和 RF MEMS 用量不断提升，以 iPhone 为例， 2007 年的 iPhone 2G 到 2020 年的 iPhone 12，手机智能化程度不断升，功能不断丰富，指纹识 别、 3D touch、 ToF、麦克风组合、深度感知（ LiDAR）等功能的加入，使得传感器数量（包含非 MEMS 传感器）由最初的 5 个增加为原来的 4 倍至 20 个以上； 5G 升级带来的频段增加也有望显 著提升单机 RF MEMS 价值量。 图 19： 国内 5G 手机出货量及占比情况 图 20： 5G 换机带动智能手机市场恢复增长 数据来源： 中国信通院 、 东方证券研究所 数据来源： IDC、 东方证券研究所 图 21： 智能手机传感器（含非 MEMS 传感器）及 MEMS 射频器件用量不断提升 时间 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 iPhone 11 iphone 12 新增通讯协议 2G 3G 3G 4G 4G 4G 4G 4G 5G 新增近距离通信 WiFi、蓝牙 NFC UWB CIS 传感器数量 1 1 1+1 1+1 1+1 2+1 2+1 3+1 3+1 新增传感器 麦克风 GPS 传感器 内部温度传感 器 三麦克风 气压计 闪烁传 感器 深度传感器 LiDAR 近距离红外传 感器 磁力传感器 三轴陀螺仪 指纹识别 六轴陀螺仪 环境光传感器 双麦克风 压力传感器 加速度传感器 传感器总量 5 7 11 13 15 17 18 19 20 注：该表由东方证券研究所整合公开披露信息统计，可能存在一定误差 数据来源： Apple、 东方证券研究所 整理 驾驶辅助系统升级带动 MEMS传感器单车价值提升 。 自动驾驶已成大趋势，环境信息的感知是 实现自动驾驶的基础，越高级别的自动驾驶对信息感知能力的需求越高，对应的 MEMS传感器 用量和价值量也会相应提升。根据 NXP 和 Strategy analysis 的数据， L1/2 级别的自动驾驶仅需要 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 0 500 1000 1500 2000 20 19 -06 20 19 -07 20 19 -08 20 19 -09 20 19 -10 20 19 -11 20 19 -12 20 20 -01 20 20 -02 20 20 -03 20 20 -04 20 20 -05 20 20 -06 20 20 -07 20 20 -08 20 20 -09 20 20 -10 5G手机出货量（万部） 5G手机出货量占比 -20% -10% 0% 10% 20% 30% 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 2019 2020E 2021E 2022E 2023E 2024E 智能手机出货量（十亿台） YoY(%) 有关分析师的申明，见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分，或请与您 的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。 HeaderTable_TypeTitle 电子行业深度报告 MEMS迎物联网浪潮，国产化加速 13 1 个摄像头模组、 1-3 个超声波雷达和激光雷达，以及 0-1 个融合传感器，新增半导体价值在 100- 350 美元，而至 L4/5 级别自动驾驶车辆将会引入 7-13 个超声波雷达 和激光雷达 、 6-8 个 摄像头 模 组 并会引入 V2X 模块以及多传感器融合方案， 新增半导体价值在 1000 美元以上。另外，短期来 看， 现实条件暴露了 ADAS 的缺陷， 导致了一些安全事故的发生，由此对 ADAS 系统的安全性需 求猛增， 这些缺点重新致力于改进 LIDAR、 RADAR 和其他成像设备，将多面传感器系统集成到自 动驾驶汽车中。 图 22： 自动驾驶技术推动传感器用量不断提升 数据来源： Strategy analysis、恩智浦、互联网、 东方证券研究所 根据 Strategy analysis 的预测，至 2025 年，汽车产量中将有 73%配备不同程度的自动驾驶功能， 其中 Level 1 占 46%， Level 2 占 27%，至 2035 年， 95%的车有不同级别的自动驾驶功能，其中 Level 3 及以上将占比 20%以上，带动 MEMS 器件需求快速提升。 有关分析师的申明，见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分，或请与您 的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。 HeaderTable_TypeTitle 电子行业深度报告 MEMS迎物联网浪潮，国产化加速 14 图 23： 不同级别自动驾驶渗透率预测 数据来源： Strategy analysis、 东方证券研究所 COVID-19 疫情期间， 热成像、微流控 MEMS 迎来增长。 受 COVID-19 疫情影响，医疗设备需求 增长，尤其是无接触测温刺激了热电堆和微热辐射测定仪需求，核酸诊断拉动了微流控产品的需求， 呼吸机带动了压力传感器和流量计的需求。疫情期间热成像类 MEMS（热电堆和微热辐射测定仪） 和微流控成为短期最大增长点。 图 24： COVID-19 疫情期间需求增长的医疗 MEMS 产品 MEMS 产品 热电堆 微热辐射测定仪 微流控 压力传感器 流量计 终端系统 测温枪 热感摄影机 DNA 测序、 PCR 呼吸机 需求点 大量、快速、无接触的测温需求 对患者进行快速、 大规模的筛查诊断 重症患者需要大量呼吸机 数据来源： Yole Development、 东方证券研究所 根据 Yole 的预测，在物联网和手机 5G 换机的驱动下，全球消费级 MEMS 市场规模有望从 2019 年的 68.7 亿美元增长至 2025 年的 111.4 亿美元， 6 年 CAGR 达 8.4%；在电动汽车和自动驾驶趋 势的带动下，汽车 MEMS 市场规模有望从 21.8 亿美元增长至 2025 年的 26 亿美元， 6 年 CAGR 3%，除此之外，工业市场也将在工业物联网等趋势的带动下保持 9.2%的复合增速，医疗、通信、 国防 /航空市场也将有显著增量，整体 MEMS 市场规模将从 2019 年的 115 亿美元增长至 2025 年 的 177 亿美元， 6 年综合 CAGR 为 7.4%。 0% 20% 40% 60% 80% 100% 2015 2020E 2025E 2030E 2035E Level 0 Level 1 Level 2 Level 3 Level 4 Level 5 有关分析师的申明，见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分，或请与您 的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。 HeaderTable_TypeTitle 电子行业深度报告 MEMS迎物联网浪潮，国产化加速 15 图 25： 不同领域 MEMS 市场规模及预测 不同领域 MEMS 市场规模 消费市场 汽车市场 工业市场 医疗市场 通信市场 国防 /航空市场 合计 2019 年市场规模（亿美元） 68.7 21.8 12.6 7.0 4.8 0.4 115.3 2025 年市场规模（预测 ， 亿美元 ） 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 统计的市场规模与上文中 IHS 的统计略有差异 数据来源： Yole、 东方证券研究所 2.2 MEMS 器件利润空间有望逐步增厚 从 MEMS 价格走势来看， 2000 年以来， MEMS 价格持续下降， 2000-2006 年 CAGR 为 -3%，智 能手机浪潮到来后，传感器需求放量，成本不断摊低， 2006-2012 年价格 CAGR 为 -13%； 2012- 2018 年在 RF MEMS 放量的推动下， 2012-2018 年价格 CAGR 为 -15%； 2019年 ASP 在 0.43 美元左右。 图 26： 2000 年以来 MEMS 价格变化情况 数据来源： Yole、 东方证券研究所 受益于成本下降和新产品推出，业内厂商毛利率基本维持稳定。 虽然价格在下行，但是从楼氏和 歌尔等主要厂商毛利率水平走势可以看到，业内企业 MEMS 业务盈利能力基本维持稳定：一方面 是芯片及封装尺寸缩小推动成本端下降，另一方面是技术升级的需求导致不断有新产品推出，新 产品的毛利率显著高于老产品（如美新半导体， 2016 年磁传感器新品 35%毛利率显著高于老产 品 11%的毛利率），推动整体毛利率维持稳定。 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 MEMS ASP（美元） 有关分析师的申明，见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分，或请与您 的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。 HeaderTable_TypeTitle 电子行业深度报告 MEMS迎物联网浪潮，国产化加速 16 图 27： 国内外部分主要 MEMS 厂商毛利率走势 数据来源： wind、 东方证券研究所 图 28： 美新半导体新老产品毛利率对比（ 2016） 老产品毛利率 新产品毛利率 磁传感器 11% 35% 加速度计 19% 37% 汽车类传感器 36% 53% 数据来源： 华灿光电公告、 东方证券研究所 未来 MEMS 毛利率有望稳中有升，我们认为主要有如下几点依据： 微型化趋势推动 MEMS 器件 平均成本 继续 下降。 消费电子领域轻薄化需求推动 MEMS 器件尺寸 缩小， MEMS 生产厂商一方面改进封装结构计，在保证产品性能的基础上缩小器件尺寸，另一方 面也同步缩小芯片的尺寸，在单片晶圆尺寸固定的情况下，芯片尺寸的减小增加了芯片的产量，也 有效降低了平均成本。未来，随着 MEMS 尺寸的缩小， MEMS（微机电系统）将逐步向 NEMS（纳 机电系统）转变，并获得尺寸和成本的持续降低。 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 楼氏股份 瑞声科技 -MEMS业