20240522_中原证券_电子行业:传感器产业链分析之河南概况_30页.pdf
第 1 页/共 30页 本 报告版 权属于 中原证 券股份 有限公 司 请 阅读最 后一页 各项声 明 电子 分 析师:邹 臣 登 记编码:S0730523100001 021-50581991 传 感 器产 业 链分 析 之河 南 概况 证 券研 究报 告-行业 深度 分析 电子 相对沪深 300 指数表现 资料来源:聚源,中原 证券 相关报告 电子行 业月报:半导 体行业 24Q1 复 苏趋势 明显,存储 器板块 业绩表现 亮眼 2024-05-13 电子行 业月报:AI PC 新 品 密集发 布,渗透率 有望 快速提 升 2024-04-12 电子行 业月报:AI 大 模型持 续迭代 推动算力 需求快 速增长,存储 器价格 持续上 涨趋势 2024-03-15 联系人:马嶔琦 电话:021-50586973 地址:上 海 浦 东 新 区 世 纪 大 道 1788 号 16楼 邮编:200122 发布日期:2024 年 05 月 22 日 报 告要 点:传感器是“物联网之 眼”,国家政策持续扶持传 感器 产业。传感 器是物联 网系 统数 据采 集的 源头,被称 为“物联 网之 眼”。根据 IoT Analytics 的 数据,2022 年全球 活跃 物联 网连 接设 备数量 超 过 140 亿个,已经 部署 超过 500 亿个连 接的 物联 网传 感器;预 计 2027 年全球 联网 物联 网设 备数 量将超 过 290 亿 个,2022-2027 年 复合增速 达 16%,传 感器 将与 物联网 的快 速发 展齐 头并 进。近 年来 我国陆续 出台 多项 政策,进 一步明 确智 能传 感器 产业 发展方 向和 路径;政 策规 划注 重促 进高 端传感 器及 关键 技术 和核 心材料 的突破,推 进智 能传 感器 相关 产业的 发展。河 南省 政策 大力扶 持智 能传感器 产业,重 点建 设“一谷多 园”,形 成万 物互 联、绿色 智能、融合发 展的 智能 传感 器产 业集群 和生 态体 系。美日欧企业主导全球 传 感 器市场,国内企业加 速发 展。根据 赛迪顾问的 数据,2022 年 全球 传感器 市场 规模 约 为 1841 亿美元,全球智能 传感 器市 场规 模约 为 433 亿美 元;2022 年中 国传感 器市 场规模约 为 3097 亿 元,中 国智能 传感 器市 场规 模约 为 1090 亿 元,中国增 速高 于全 球增 速水 平。目 前全 球传 感器 市场 的主要 厂商 有通用电 气、爱默 生、西门 子、博 世、意法 半导 体、霍尼韦 尔、ABB、横河 电机、欧 姆龙、施耐 德电 气等,全 球传 感器市 场主 要被美日 欧企 业占 据。根据 赛迪顾 问的 数据,2020 年 全球智 能传 感器市场 美国 占比 达 到 43.3%,欧 洲占 比 29.7%,日 本占比19.8%,美国、欧 洲、日 本占据 全球 智能 传感 器市 场九成 以上 份额,是 全球 智能 传感 器最 主要生 产基 地。国内 传感 器企业 汉威 科技、四 方光 电、柯力 传感、苏奥 传感、高 德红 外、大立科 技、高华科技 及芯 动联 科等 在细 分领域 持续 提升 产品 竞争 力,正 在加 速追赶国 际先 进企 业,未来 有广阔 的发 展空 间。MEMS 传感器发展迅 速,是传感器主要技术趋 势。MEMS 传感 器与传统 工艺 制造 的传 感器 相比,具有 体积 小、重量 轻、成 本低、功耗低、可 靠性 高、适于 批量化 生产、易 于集 成和 实现智 能化 等特点,是传 感器 主要 技术 发展趋 势。根据 赛迪 顾问 的数据,2022年中 国 MEMS 传 感器 市场 规模 为 982 亿元,预 计 2025 年将 达到1571 亿元,2022-2025 年复合 增长 率达 17%;随 着传感 器向 小型化、集成 化继 续演 进,中国 MEMS 传感 器市场 有 望继续 保持 快速增长 趋势。全球 MEMS 传感器 市场 竞争 格局 相对 分散,根据 华经产业 研究 院的 数据,2020 年行业 前十 名总 市场 份 额为 56.1%,海外厂 商占 据主 要市 场份 额,博 世 以 14.2%的市 占 率排名 第一,博通、威讯 联合、意 法半 导体、德州 仪器 分别 以 9.8%、5.6%、5.1%、4.1%的 市占 率位 列 二到五 位,歌尔 微电 子 以 3.9%的 市占率位列 第六,是 前 十 名中 唯一的 国内 厂商。人形机器人与智能汽 车推 动传感器需求快速增 长。根据Precedence Research 的 数据,2022 年全 球人 形机 器人市 场规 模为 16.2 亿 美元,预 计 到 2032 年 将达 到 286.6 亿美 元,2022-2032-30%-25%-20%-15%-10%-5%0%5%2023.05 2023.09 2024.01 2024.05电子 沪深300第 2 页/共 30页 电子 本 报告版 权属于 中原证 券股份 有限公 司 请 阅读最 后一页 各项声 明 年的复 合增 速将 为 33.3。人形 机器 人需 要使 用大 量传感 器感 知外部环 境和 自身 状态,并 调整运 控规 划,其中 包括 力/力矩 传感器、IMU、视觉 传感 器、触觉传 感器 和声 学传 感器 等,人 形机 器人行业即 将爆 发,有望 推动 多种传 感器 高速 成长。传 感器广 泛应 用于汽车 上的 底盘 和电 驱动 系统、热管 理系 统和 悬架 系统、智能 驾驶、智 能座 舱等,全 球新 能源汽 车销 量仍 处于 快速 增长中,ADAS 和自动 驾驶、电 动化 有望 成为驱 动汽 车传 感器 市场 增长的 主要 动力,根据 Yole 的 数据,2022 年全 球汽 车传 感器 市场 规模为 78 亿美元,预 计 2028 年 将增 长到 140 亿美 元,2022-2028 年 复合 增速达 10%。河南省智能传感器产 业形 成集聚发展态势,建 立多 门类传感器产业链。经过 多年 的发 展,目前河 南省 传感 器产 业已 形成中 国(郑州)智 能传 感谷、开 封、洛阳、鹤壁、新 乡、三门 峡、南 阳等“一谷 多园”的 发展 格局,传感 器产 业集 聚发 展态 势基本 形成。中国(郑州)智 能传 感谷 是河南 省智 能传 感器 产业 集群的 核心 承载平台,目 前郑 州智 能传 感谷集 聚传 感器 产业 链核 心及关 联企 业超过 3000 家,拥有 国家 级 专精特 新“小巨 人”企 业 41 家,产业规模已 达 300 亿元,综合 实力居 全国 传感 器十 大园 区第四 位。根据规划,郑州 智 能传 感谷 将重点 围绕 智能 传感 器材 料、智 能传 感器系统、智 能传 感器 终端“三个 产业 集群”,发展 环 境传感 器、智能终端 传感 器、汽车 传感 器“三 个特 色产 业链”,形 成千亿 产业带。目 前河 南省 已形 成涵 盖气体、气 象、农业、电 力电网、环 境监测、轨道 交通 等多 门类 传感器 产业 链,并培 育壮 大汉威 科技、森霸传 感、驰诚 股份 等一 批骨干 企业。相关企业。河 南省 传感 器 产业相 关上 市公 司 主 要有 汉威科 技、森霸传感、驰 诚股 份、光力 科技、新天 科技、天 迈科 技、思 维列 控等,非 上市 公司 有 凯 迈测 控、芯 睿电 子、日立 信等。风 险 提 示:下 游 需 求不及 预 期 风 险,市场 竞 争 加剧 风 险,MEMS 等技术 推进 不 及 预 期 风险,国 产 替 代 进 展 不 及 预 期,国 际 地 缘 政 治 冲 突加剧风 险。YWEVwPnQpMnMpRpMtOoRqR6MbP7NmOoOmOnRlOpPsPfQtRrNbRqQzRxNmRqQvPtRyR第 3 页/共 30页 电子 本 报告版 权属于 中原证 券股份 有限公 司 请 阅读最 后一页 各项声 明 内容目 录 1.传感器 是“物联网 之眼”,国 家政 策持续 扶持 传感 器产业.5 1.1.传 感 器 是“物 联网之 眼”,万 物感知 的核心.5 1.2.国 家 政 策持续 扶持智 能传 感器产 业.6 2.传感器 产业 链全解 析.8 2.1.传 感 器 介绍.8 2.2.传 感 器 市场空 间广阔,美 日欧企 业主导 全球传 感器市 场.10 2.3.MEMS 传 感 器发展 迅速,是传感 器主要 技术趋 势.13 2.4.人 形 机 器人与 智能汽 车推 动传感 器需求 快速增 长.16 2.4.1.人 形 机器人 行业快 速发 展,传 感器迎 来新机 遇.16 2.4.2.汽 车 电动化 和智能 化驱 动传感 器需求 持续增 长.19 3.河南省 智能 传感器 产业 形成 集聚发 展态 势,建 立多 门类传 感器 产业链.21 4.河南省 传感 器产业 相关 企业.23 4.1.汉威科技.23 4.2.森霸传感.25 4.3.驰诚股份.25 4.4.光力科技.26 4.5.新天科技.27 4.6.天迈科技.28 4.7.思维列控.28 图表目 录 图 1:物联 网系 统架 构示 意图.5 图 2:2015-2027 年 全球 物联网 设备 连接 数量 及预 测情况.5 图 3:传感 器技 术发 展历 程.8 图 4:传感 器内 部结 构示 意图.9 图 5:智能 传感 器内 部结 构示意 图.9 图 6:智能 传感 器按 被测 量分类 结构 图.10 图 7:传感 器产 业链 结构 图.10 图 8:2019-2023 年 全球 传感器 及智 能传 感器 市场 规模情 况.11 图 9:2019-2023 年 中国 传感器 及智 能传 感器 市场 规模情 况.11 图 10:2020 年 全球 智能 传感器 市场 地区 分布 情况.11 图 11:国内 智能 传感 器企 业分布 情况.12 图 12:2020 年 中国 传感 器下游 应用 领域 占比 情况.13 图 13:MEMS 陀 螺仪 内部 结构示 意图.13 图 14:MEMS 传 感器 工作 原理.13 图 15:MEMS 传 感器 产 业链结 构图.14 图 16:2020-2025 年中国 MEMS 传 感器 市场 规模 及预测.14 图 17:2021 年全 球 MEMS 行业 市场 结构 情况.15 图 18:2020 年 全球 MEMS 传感 器市 场竞 争格 局情 况.15 图 19:2022 年 全球 MEMS 厂商 前 30 名排 名情 况.15 图 20:2022 年 全球 MEMS 下游 市场 占比 情况.16 图 21:2012-2028 年全球 MEMS 下游 市场 增速 预测 情况.16 图 22:传感 器在 人形 机器 人中广 泛使 用.16 图 23:ATI 力/力 矩传 感器 示意图.17 图 24:Onrobot 六维力 传 感器示 意图.17 图 25:特 斯拉 机器 人机 身 结构及 传感 器应 用示 意图.17 图 26:六 维力 传感 器和 关 节力矩 传感 器应 用示 意图.17 图 27:2024-2030 年 人形 机器人 领域 力传 感器 市场 规模预 测.18 图 28:IMU 内 部由 加速 度 计和陀 螺仪 组成.18 图 29:IMU 内部 结构 示意 图.18 第 4 页/共 30页 电子 本 报告版 权属于 中原证 券股份 有限公 司 请 阅读最 后一页 各项声 明 图 30:特 斯拉 机器 人展 示 出高难 度动 作.18 图 31:IMU 在人 形机 器人 应用示 意图.18 图 32:2018-2027 年全球 MEMS 惯性 传感 器市 场结 构情况.19 图 33:2018-2027 年中国 IMU 市场 规模 及预 测情 况.19 图 34:2012-2032 年 全球 人形机 器人 市场 规模 及预 测情况.19 图 35:汽 车传 感器 系统 应 用示意 图.20 图 36:2019-2023 年 全球 新能源 车销 量情 况.20 图 37:2013-2023 年 中国 汽车及 新能 源汽 车销 量情 况.20 图 38:2022-2028 年 全球 汽车传 感器 市场 规模 及预 测情况.21 图 39:中 国(郑州)智 能 传感谷 规划 平面 示意 图.22 图 40:中 国(郑州)智 能 传感谷 部分 示意 图.22 表 1:2015-2023 年 国内 智能传 感器 产业 部分 重要 产业政 策情 况.6 表 2:2016-2023 年 河南 省智能 传感 器产 业部 分重 要产业 政策 情况.7 表 3:国内 传感 器产 业链 与国际 先进 水平 差距.12 表 4:MEMS 和 标准 CMOS 工艺 的对 比情 况.14 表 5:河南 省智 能传 感器 产业链 上市 公司 情况.22 nYbp87t/PXJVO5jJovdm7JKvZxvDHl7CnYBIQwX/6MN9Xa/4RA/R1P5BfbG0Jho 第 5 页/共 30页 电子 本 报告版 权属于 中原证 券股份 有限公 司 请 阅读最 后一页 各项声 明 1.传感器 是“物联网之眼”,国家政策 持续扶持 传感器产业 1.1.传 感器 是“物 联网 之眼”,万物 感知 的核心 传感器被称为“物联 网之 眼”。物 联网 系统 架构 主要 由 感知 层、网络 层、应用 层 三部 分构成,其 中 感 知层 是 物 联网 系统的 底层,由 传感 器连 接性和 收集 信息 的网 络组 成,并 与网 络层 建立网络 连接,传 感器 位于 物联网 系统 的前 端。传感 器是一 种能 够感 知和 测量 环境中 各种 物理 量的装置 或设 备,通过 将物 理量转 换为 电信 号或 其他 形式的 信号,使 得这 些物 理量能 够被 人们 理解和处 理;传感 器 主 要目 的是从 周围 环境 中收 集数 据,是 物联 网系 统数 据采 集的源 头,也被 称为“物 联网 之眼”。图 1:物联网 系 统 架构 示 意图 资料来源:传感器 技术,中原证券研究所 传感器是万物感知的 核心,与物联网的 快速发 展齐 头并进。根据 IoT Analytics 的数据,2022 年全球 活跃 物联 网连 接 设备 数量 超过 140 亿个,同比 增长 18%,传感 器 是万物 感知 的核心,平 均每 个新 上线 的物 联网设 备都 会连 接 4 个新 传感器,意 味着 已经 部署 了超过 500 亿个连接的 物联 网传 感器;IoT Analytics 预计 2027 年 全 球联网 物联 网 设 备数 量将 超过 290 亿个,2022-2027 年复 合增 速达 16%,传感 器将 与物 联网 的 快速 发展 齐头 并进。图 2:2015-2027 年 全球 物 联 网 设 备连 接 数量 及 预测 情况 资料来源:IoT Analytics,传感器专家网,物联网星球,中原证券研究所 第 6 页/共 30页 电子 本 报告版 权属于 中原证 券股份 有限公 司 请 阅读最 后一页 各项声 明 1.2.国 家政 策 持续 扶持 智能传 感器 产业 智能传感器在物联网 等行 业具有重要作用,国 家政 策持续 推进智能传感 器产业 发展。传感器作 为智 能装 备感 知外 部环境 信息 的自 主输 入装 置,对 智能 装备 的应 用起 着技术 牵引 和场 景升级的 作用。随 着 万 物互 联时代 的到 来,传感 器行 业 正由 传统 型向 智能 型发 展,智 能传 感器 带有微处 理器,具 有采 集、处理、交换 信息 的能 力,是传感 器集 成化 与微 处理 器相结 合的 产物。由于智 能 传 感器 在物 联网 等行业 具有 重要 作用,近 年来我 国陆 续出 台多 项政 策,进 一步 明确 智能传感 器产 业发 展方 向和 路径;政策 规划 注重 促进 高端传 感器 及关 键技 术和 核心材 料的 突破,推进智 能传 感器 相关 产业 的 发展。表 1:2015-2023 年 国内智能传感器 产业部分 重 要产 业政 策 情况 时间(年)发 布单位 政 策名称 政 策主要内 容 2015 国务院 中国制造 2025 该规划将“集成电路及专用设备”作为新一代信息技术产业的重点突破口,列在需要大力推动的重点领域之首。2016 国务院 十三五 国家科技创新规 划 该规划提出开展 MEMS 传感器的研发,提高自主研发能力,开展工业传感器核心器件、智能仪器仪表传感器集成应用等技术攻关,加强工业传感器技术在智能制造休系建设中的应用,提升工业传感器产业技术创新能力。2016 国务院“十三五”国家信息化规 划的通知 该规划提出推进智能硬件、新型传感器等创新发展,提升可穿戴设备、智能家居、智能车载等领域智能硬件技术水平,加快高精度、低功耗、高可靠性传感器的研发和应用。2017 工业和信息化部 智能传感器产业三年行动 指南(2017-2019)指南提出要 补齐设计、制造关键环节短板,推进智能传感器 向中高端升级;面向消费电子、汽车电子、工业控制、健康医疗等重点领域开展智能传感器应用示范;建设智能传感器创新中心,进一步完善技术研发、标准、知识产权、检测及公共服务能力,助力产业创新发展;合理规划布局,进一步完善产业链,促进产业集聚发展。2017 工业和信息化部 促进新一代人工智能产业 发展三年行动计划 2018-2020 年)该规划提出着重率先突破智能传感器等核心技术,到 2020 年,压电传感器、磁传感器、红外传感器、气体传感器等的性能显著提高,信噪比达到 70dB、声学过载点达到 135dB 的声学传感圈实现量产,绝对精度 100Pa 以内、噪音水平 0.6Pa 以内的压力传感器实现商用,弱磁场分辨率达到 1pT 的磁传感器实现量产。在模拟仿真、设计、MEMS 工 艺、封装及个性化测试技术方面达到国际先进水平,具备在移动式可穿戴、互联网、汽车电子等重点领域的系统方案设计能力。2019 国家发改委 产业结构调整指导目录 2019 年本)鼓励研发具有无线通信功能的低功耗各类智能传感器,可加密传感器,核级监测仪表和传感器。2019 工业和信息化部 2019 年工业强基重点产 品、工艺“一条龙”应用 计划示范企业和示范项目公示 瞄准机械、文物保护、流程工业、汽车、智能终端环保等领域应用,立足光 敏、磁敏、气敏、力敏等主要传感器制造工艺,兼顾MEMS 等 技术,锁定压力传感器、气体传感器、温湿度传感器、磁阻传感器、光电传感器、通用位置传感器、声传感器、颗粒物传感器等,以产业链上下游供需能力为基础,应用为导向,针对关键环节重点基础产品工艺,推 动相关点项目建设和技术突破,形成上下游产业对接 的”一条龙“应用示范链条,按照“以我为主,兼收并蓄”的原则,推进产学研用世界化协同创新,深化 产业链协作。2021 工业和信息化部 基础电子元器件产业发展 行动计划(2021-2023 年)该规划重点发展小型化、低功耗、集成化、高灵敏度的敏感元件,温度、气体、位移、速度、光电、生化等类别的高端传感器,新型MEMS 传 感器和智能传感器微型化、智能化的电声器件。2021 工业和信息化部 物联网新型基础设施建设 三年行动计划(2021-2023年)该规划提出 加快智能传感器、电子标签、电子站牌、交通信息控制设备等在城市交通基础设施中的应用部署,加强北斗定位技术在电动自行车方面的规模化应用。2022 国务院“十四五”数字经济发展 规划 该规划提出 增强关键技术创新能力,瞄准传感器、量子信息、网络通信、集成电路、关键软件、大数据人工智能、区块链、新材料等战略性前瞻性领域,发挥我国社会主义制度优势、新型举国休制优势、超大规模市场优势,提高数字技术基础研发能力。提升核心产业竞争力,着力提升基础软硬件、核心电子元器件、关键基础材料第 7 页/共 30页 电子 本 报告版 权属于 中原证 券股份 有限公 司 请 阅读最 后一页 各项声 明 和生产装备的供给水平,强化关键 产品自给保障能力。2023 工业和信息化部 等七部门 智能检测装备产业发展行动计划(2023-2025 年)该规划提出攻克核心零部件/元器件,发展高精度触头、高精度非接触式气电转换测头、高性能光电倍增管、高精度光栅、高精度编码器、高精度真空泵、高精度传感器、高性能 X 射线探测器、高功率微焦斑 X 射线管、高精度工业相机、高精度光学组件等智能检测装备关键零部件/元器件。2023 科技部 科技部关于发布国家重点 研发计划“高性能制造技术 与重大装备”等 6 个重点专 项 2023 年度项目申报指南 的通知 该通知涉及“高性能制造技术与重大装备”、“智能传感器”、“工业软件”、“增材制造与激光制造”、“智能机器人”和“网络空间安全治理”共 6 个专项。2023 国家发改委 产业结构调整指导目录(2024 年本)鼓励积极推动新型电子元器件制造,如片式元器件、敏感元器件及传感器、频率控制与选择元件、混合集成电路、电力电子器件、光电子器件、新型机电元件、高分子固体电容器、超级电容器、无源集成元件 等。资料来源:国务院,工信部,发改委,科技部等,中原证券研究所 河南省 政策大力 扶持 智能 传感器产业,建立智 能传 感器产业集 群和生态 体系。智能 传感器作为 与外 界环 境交 互的 重要手 段和 感知 信息 的主 要来源,已 成为 物联 网、人工智 能、5G 等新一代 信息 技术 和数 字经 济发展 的核 心之 一,河南 省 将智 能传 感器 列为 全省 重点打 造的 千亿 级产业链,近 年来 河南 省、市政府 先后 出台 了一 系列 智能传 感器 产业 发展 的行 动方案、培 育专 案等政策 文件,加快 壮 大智 能传感 器产 业,推动 智能 传感器 产业 集聚、链 式、协同发 展,积极 打造中国(郑 州)智能 传感 谷,重 点建 设“一谷 多园”,形成 万物 互联、绿 色智 能、融 合发 展的智能传 感器 产业 集群 和生 态体系。表 2:2016-2023 年 河 南省智 能 传 感器 产业 部分 重要 产业 政 策 情况 时间(年)发 布单位 政 策名称 政 策主要内 容 2016 省政府办公厅 中国制造 2025 河南行动纲要 该纲要提出 加强射频识别、传感元器件、北斗终端、无线传感器等技术攻关,突破物联网感知领域、组网和协同处理核心技术,完善物联网技术研发平台和产业体系,发展物联网信息安全技术和产品,组织物联网应用示范;依托机器人产业联盟,突破机器人精密减速器、伺服电机、传感器、控制器等关键零部件制造技术,推动从工业机器人单机到成套智能制造装备和智能化生产线的升级。2018 省政府 办公厅 河南省智能制造和工业互联网发展三年行动计划(20182020 年)该规划提出 实施智能装备产业升级行动,突破机器人专用高精密轴承、精密减速器、伺服电机、传感器、控制器等关键零部件制造技术,支持洛阳、新乡打造国内有重要影响力的工业机器人及智能装备研制基地,重点发展集压力传感、气体传感、湿度传感等于一体的智能集成化传感器,加快打造郑州千亿级“中原智能传感谷”。2018 洛阳市人民政府办公室 洛阳市加快推进智能传感器产业发展行动计划(2018 2020 年)该规划提出 鼓励和促进智能传感器研发设计,推进机器人及智能装备、先进装备制造、新能源汽车、新兴应用市场、生态环境等重点领域智能传感器生产制造,加快智能传感器推广应用,推动智能传感器产业壮大;力争到 2020 年底,智能传感器产品和技术服务对全市重点产业领域企业的覆盖率达到 50%以上,主营业务收入达到 2 亿元,全产业链主营业务收入达到 13 亿元。2019 省政府办公厅 河南省加快推进智能传感器产业发展行动计划 该计划提出 围绕产业链协同升级,强化优势,补齐短板,推动产品向中高端发展,推动基于 MEMS 工艺的新型气体传感、压力传感、人脸识别、3D 感测、流 量传感、红外传感、硅麦克风等智能传感器及芯片研发与产业化;充分发挥郑洛新国家自主创新示范区优势,重点建设“一谷两基地”,推动智能传感器产业集聚、链式、协同发展;建成较完善的智能传感器产业体系,智能传感器及关联产业规模力争达到 1000 亿元,培育 50 家以上高新技术企业和1 3 家主营业务收入超过 50 亿元的龙头企业。2019 新乡市人民政府 新乡市传感器产业培育建设方案 该方案提出 建成 MEMS 芯片及传感器研发制造基地和专用集成电路芯片检测检验平台,显著提升郑新协同创新能力;到 2020 年,新乡市传感器产业芯片、模组及上下游主营业务收入达到 10 亿元以上,到 2025 年底,带动形成百亿级传感器及关联产业规模。第 8 页/共 30页 电子 本 报告版 权属于 中原证 券股份 有限公 司 请 阅读最 后一页 各项声 明 2021 省政府办公厅 河南省“十四五”战略性新兴产业和未来产业发展规划 该规划提出 推动省智能传感器产业研究院、中试基地加快建设,支持郑州中国智能传感谷和开封、洛阳、新乡、鹤壁、三门峡、南阳智能传感器产业园“一谷多园”建设,力争在智能传感器材料、设备、封装等细分领域培育一批创新能力强、竞争优势明显的企业,推动智能传感器全产业链发展;支持龙头企业突破核心关键技术,提升微机电系统(MEMS)工艺芯片等核心芯片的自主研发、设计、制造能力,引领产业创新发展。2021 郑州市工业和信息化局 郑州市智能传感器产业发展规划(2021-2025 年)该规划提出 做强环境监测传感器、汽车传感器、位置传感器、仪器仪表传感器、电力电网传感器、农业气象传感器六类特色产品,推动郑州市智能传感器产业快速发展,形成万物互联、绿色智能、融合发展的智能传感器产业集群和生态体系。力争到 2025 年,郑州市智能传感器产业呈现规模壮大、应用繁荣、技术先进、生态完善的发展态势,打造中国(郑州)智能传感谷,聚集智能传感器产 业链骨干企业 200 家以上,形成一批优势特色产品,核心及关联产业规模超过 1000 亿元。2023 省政府办公厅 河南省培育壮大智能传感器和半导体产业链行动方案(2023 2025 年)该规划提出智能传感谷将重点围绕智能传感器材料、智能传感器系统、智能传感器终端“三个产业集群”,发展环境传感器、智能终端传感器、汽车传感器“三个特色产业链”,形成千亿产业带;到2025 年,智能传感谷将打造千亿级产业集群,郑州市智能传感器产业相关规模达到 1000 亿元,建设国家级技术中心 3 个以上,培育超 100 家高新技术企 业。资料来源:省政府办公厅,郑州市工业和信息化局,洛阳市人民政府办公室,新乡市人民政府,中原证券 研究所 2.传感器 产业链全解析 2.1.传 感器 介绍 传感器的发展 经历结 构型、固体、智能 型三个 阶段。结构 型传 感器 利用 结构 参量变 化或由它们 引起 某种 场的 变化 来反应 被测 量的 大小 和变 化(如 利用 结构 的位 移或 力的作 用产 生电 阻、电 容 或电 感 值的 变化)。固体 传 感器 利 用某 些材 料 自身 的 物理 特 性在 被测 量 的作 用 下发 生 变化,从而将 被测 量转 化为 电信 号或其 他信 号输 出(如用 半导体、电 介质、磁 性材 料等固 体元 件制 作的传感 器)。智 能传 感器 将 传感器、通 信芯 片、微处 理 器、驱动 程序、软 件算 法等有 机结 合,通过高 度敏 感的 传感 器实 现多功 能检 测,通过 边缘 计算实 现在 线数 据处 理,基于无 线网 络实 现感知测 量系 统的 数据 汇聚,其结 构微 型化、集 成化,系统 向多 功能、分 布式、智能 化、无线 网络化方 向发 展。图 3:传 感 器技 术 发展 历 程 资料来源:智能传感器型谱体系与发展战略白皮书,中原证券研究所 第 9 页/共 30页 电子 本 报告版 权属于 中原证 券股份 有限公 司 请 阅读最 后一页 各项声 明 传感器是一种检测装 置,指能感 受规 定的 被测 量并 按照一 定规 律转 换成 可用 输出信 号的器件或 装置,是 连接 物理 世界和 数字 世界 的桥 梁。传感器一般包含敏感 元件、转换元件和转换电路,敏 感元 件是 指 能 敏锐地 感受 某种 物理、化 学、生 物的 信息 并将 其转 变为电 信息 的电子元件,转 换元 件是 能将 敏感元 件输 出转 换为 适于 传输和 测量 的电 信号 部分 的电子 元件,转换电路将 转换 元件 输出 的电 信号进行 放 大、滤波、调 制等,转换 成便 于处 理、控制、显示 和记 录的部分。图 4:传 感 器内 部 结构 示 意图 资料来源:传感器专家网,中原证券研究所 智能传感器一般包含 传感 单元、计算单元和接 口单 元。传 感器 单元 负责 信号 采集、计算单元根 据设 定对 输入 信号 进行处 理,再通 过网 络接 口与其 他装 置进 行通 信。智能传 感器 的实 现可以采 用模 块式(将 传 感 器、信 号调 理电 路和 带总 线接口 的微 处理 器组 合成 一个整 体)、集 成式(采 用微 机械 加工 技术 和大规 模集 成电 路工 艺技 术将敏 感元 件、信号 调理 电路、接口 电路 和微处理 器等 集成 在同 一块 芯片上)或 混合 式(将传 感器各 环节 以不 同的 组合 方式集 成 在 数块 芯片上并 封装 在一 个外 壳中)等结 构。图 5:智 能 传感 器 内部 结 构示 意 图 资料来源:智能传感器型谱体系与发展战略白皮书,中原证券研究所 传感器有超过 2 万种规格,智能传感器 按照被 测量 可分为 物理量智能传 感器、化学量智能传感器、生物量智 能传 感器三大类。物理 量传 感 器的工 作原 理通 常基 于物 理效应,如 光电效应、压电 效应、磁 致伸 缩现象、热 电效 应、霍尔 效应等,被 测物 理量 可简 单归纳 为力、热、声、光、电、磁 六大 类;化学量 传感 器 能 够感 知环 境中特 定化 学成 分的 存在 和浓度,并 将这 些第 10 页/共 30页 电子 本 报告版 权属于 中原证 券股份 有限公 司 请 阅读最 后一页 各项声 明 化学信 息转 换成 可测 量的 电信号,主 要包 括气 体传 感器、湿度 传感 器、离子 传感器 等;生物 量传感器 结合 了生 物敏 感元 件(如 抗体、酶、核 酸、细胞等)和 信号 转换 器来 检测目 标物 质的 存在和数 量,包括 生化 量传 感器和 生理 量传 感器。图 6:智 能 传感 器 按被 测 量分 类 结 构图 资料来源:智能传感器型谱体系与发展战略白皮书,中原证券研究所 智能传感器 产业链主 要包 括 上游设计、原材料、装备,中游传感器制造 和 封 装测试,以及下游应用。智能 传感 器 的上游 为产 品设 计,以及 生产制 造中 需要 使用 的原 材料和 设备,其中原材 料包 括半 导体 材料、陶瓷 材料、金 属材 料以 及有机 材料 等;中游 生产 制造 各 种类 型的 传感器,包括 压力 传感 器、加速度 传感 器、温湿 度传 感器、图像 传感 器、光电 传感器 等;下游 应用于消 费电 子、工业 控制、汽车 电子、医疗 电 子等 领域。我国 智能 传感 器产 业链 已 基本 成型,各环节 均有 重点 企业 布局。图 7:传感器 产 业 链结 构 图 资料来源:中国智能传感器产业发展报告,中国(无锡)物联网研究院,中原证券 研究所 2.2.传 感器 市场空 间广 阔,美 日欧 企业主 导全 球传感 器市 场 中国传感器市场空间 广阔,成长速度快于全球 市场。近年 来,全球 传感 器市 场一直 保持稳健增 长,根据 赛迪 顾问 的 数据,2022 年 全球 传 感器市 场规 模 约 为 1841 亿 美元,全球 智能第 11 页/共 30页 电子 本 报告版 权属于 中原证 券股份 有限公 司 请 阅读最 后一页 各项声 明 传感器 市场 规模 约 为 433 亿美元。随 着国 家政 策支 持及物 联网 的兴 起,近年 来 中国 传感 器技术水平 和市 场规 模迅 速提 升,根 据赛 迪顾 问的 数据,2022 年中 国传 感器 市 场规模 约为 3097亿元,中国 智能 传感 器市 场规模 约 为 1090 亿 元,中 国 增速 高于 全球 增速 水平。图 8:2019-2023 年 全 球 传 感 器 及智能传感器市场规模情况 图 9:2019-2023 年 中国传感器及智能传感器市场规模情况 资料来源:赛迪顾问,传感器专家网,中原证券研究所 资料来源:赛迪顾问,传感器专家网,中原证券研究所 美日 欧 企业主导全球传感器市场。目前 全 球 传 感 器 市 场 的 主 要 厂 商 有 通 用 电 气、爱 默 生、西门子、博 世、意法 半导 体、霍 尼韦 尔、ABB、横 河电机、欧 姆龙、施 耐德 电气等,全 球传 感器市场 主要 被 美 日 欧 企业 占据。由于 美国、欧 洲、日本等 拥有 良好 的技 术基 础,产 业链 上下 游配套成 熟,几乎 垄断 了“高、精、尖”的 智能 传感 器市场,中 国企 业竞 争力 相对较 弱。根据 赛迪顾问 的数 据,2020 年全 球智能 传感 器市场 美国 占比 达到 43.3%,欧 洲占 比 29.7%,日本 占比 19.8%,美国、欧洲、日本占 据全 球传 感器 市场 九成以 上份 额,是全 球智 能传感 器最 主要生产基 地,而亚 太地 区(中国、印度 等)保持 较快 的增长 速度。图 10:2020 年 全球智能 传感 器 市 场地 区 分布 情 况 资料来源:赛迪顾问,深圳市智能传感行业协会,中原证券研究所 国内高端 传感 器产品 严重 依赖进口,国内传感 器 产 业链 在设计、制造、产业 化、应用技术等方面存在一定差距。爱默生、西 门子、博 世、意法半 导体、霍 尼韦 尔等 海外公 司占 据中国传感 器 市 场超 过 60%的 份额,特别 是高 端产 品严 重依赖 于进 口。目前 国内 智能传 感器 企业主要集 中在 封装、测 试、模组、集成、应 用等 环节,具备 芯片 设计 生产 能力 的厂家 较少,高 端智能传 感器 芯片、敏 感元 件等仍 高度 依赖 进口,国 内传感 器在 测量 精度、温 度特性、响 应时 间、稳定性、可 靠性 等指 标 上 与国外 先进 产品 相比 还有 差距。总体 来看,国 内传 感器 产 业链 在设 计技术、制造 技术、产 业化 技术、应用 技术 等方 面与 国际先 进水 平存 在一 定的 差距。第 12 页/共 30页 电子 本 报告版 权属于 中原证 券股份 有限公 司 请 阅读最 后一页 各项声 明 表 3:国 内 传感 器 产业 链 与国 际 先 进水 平 差距 技 术领域 中国 国 际先进水 平 设计技术 设计软件 不成熟 较成熟 可靠性设计 较少 较成熟 设计人才 较少 较多 制造技术 工艺成熟度 基本成熟 成熟 工艺材料 关键材料、关键辅料进口 材料性能优良 工艺标准 无行标及国标,少数企业有企标 领先企业均有标准 工艺装备 国产装备少,无专门制造企业,大部分进口 有专业装备制造厂商,性能先进 产业化技术 产业化水平 较低 较高 产业化 投入 较少,且不连续 较高,连续 标志性企业 较少 GE、西门子、博世、霍尼韦尔、欧姆龙等 应用技术 应用领域 基本未进入重点领域、重点行业、重大工程 几乎涉及所有应用领域,垄断汽车电子、消费电子等领域 应用水平 中等,不全 高,齐全,配套 资料来源:中国传感器(技术、产业)发展蓝皮书,中国仪器仪表行业协会,中原证券研究所 国内传感器企业 加速 追赶 国际先进企业,未来 发展 空间广阔。根据 中国(无 锡)物 联网研究院 的数 据,截至 2023 年 11 月,全国 共有 智能 传 感器相 关公 司 1.7 万余 家。国内 智能 传感器产 业主 要聚