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近年來，全(quan)球傳(chuan)(chuan)感(gan)(gan)器市場(chang)一(yi)直保持快速增長(chang)，并收(shou)到了很多下游新興應用的新增需求（消費電(dian)(dian)子(zi)(zi)、汽車電(dian)(dian)子(zi)(zi)、工業電(dian)(dian)子(zi)(zi)和醫療電(dian)(dian)子(zi)(zi)）拉動。與此同時，在(zai)中國制造2025等(deng)政策的號召下，國內智能傳(chuan)(chuan)感(gan)(gan)器產業生態(tai)圈也在(zai)穩(wen)步(bu)向中高端升級(ji)。
本期(qi)我們推薦來自廣證恒生的智能傳(chuan)感(gan)器行業報(bao)告，介紹傳(chuan)感(gan)器的技術演變、國內(nei)細(xi)分行業份(fen)額(e)，以及四大下游新興需求點。
以下為(wei)筆者整理呈現的(de)干貨(huo)：
進擊的傳感(gan)器：智能(neng)化 集成化 微(wei)型化
*傳感器技術的(de)發展歷程
傳感(gan)(gan)器(qi)的(de)發(fa)展(zhan)歷(li)程的(de)可大致分為(wei)三代(dai)：第一(yi)代(dai)是(shi)結構型傳感(gan)(gan)器(qi)，它利用結構參量(liang)變化(hua)來感(gan)(gan)受(shou)和轉化(hua)信號。第二代(dai)是(shi)上 70 年(nian)代(dai)發(fa)展(zhan)起來的(de)固(gu)體(ti)型傳感(gan)(gan)器(qi)，這種(zhong)傳感(gan)(gan)器(qi)由半導(dao)體(ti)、電介質、磁性材(cai)料(liao)等固(gu)體(ti)元件構成(cheng)，是(shi)利用材(cai)料(liao)某些(xie)特性制(zhi)成(cheng)。第三代(dai)傳感(gan)(gan)器(qi)是(shi)2000年(nian)開始(shi)逐漸發(fa)展(zhan)的(de)智能(neng)型傳感(gan)(gan)器(qi)。
*國內2011年以來(lai)傳感器(qi)行業相關政策
自 2011 年(nian)國家(jia)推出(chu)《物聯(lian)網“十二五”發展(zhan)規(gui)劃》以(yi)來，智能傳感(gan)器(qi)(qi)產業的(de)發展(zhan)迎來一(yi)波利好(hao)。根據(ju)中(zhong)國信通(tong)院最新(xin)的(de)數據(ju)統(tong)計(ji)，2015年(nian)智能傳感(gan)器(qi)(qi)就已(yi)取(qu)代傳統(tong)傳感(gan)器(qi)(qi)成為市場主流（占(zhan)70%），2016年(nian)全球智能傳感(gan)器(qi)(qi)市場規(gui)模達258億(yi)美(mei)元(yuan)（1710億(yi)人民(min)幣），預計(ji)2019年(nian)將達到378.5億(yi)美(mei)元(yuan)，年(nian)均(jun)符合增長率13.6%。
此外，美洲地區占(zhan)據了全(quan)球市場的最(zui)大份額(e)（2015年(nian)占(zhan)45%，預計該優勢將保(bao)持到(dao)2022年(nian)）；亞太地區（中(zhong)國、日本(ben)、韓(han)國、印度、澳(ao)大利(li)亞）位居第(di)二（23%），但(dan)在汽車和消費電(dian)子領域(yu)等(deng)下(xia)游產業的帶動下(xia)增長最(zui)快。
*智(zhi)能(neng)傳感(gan)器基本原(yuan)理結構圖
智(zhi)能傳感(gan)器至(zhi)今科學界尚無規范化(hua)的(de)(de)統一定義，簡單概(gai)括，智(zhi)能傳感(gan)器帶有微處理(li)機，具有采集、處理(li)、交換(huan)信(xin)息的(de)(de)能力，是(shi)傳感(gan)器集成化(hua)與微處理(li)機相結合的(de)(de)產(chan)物。由于微處理(li)器充(chong)分發揮各種軟件的(de)(de)功能，可以完(wan)成硬(ying)件難以完(wan)成的(de)(de)任務，從而大(da)大(da)降低了傳感(gan)器制造的(de)(de)難度，提高(gao)傳感(gan)器的(de)(de)性能，降低成本。
*傳(chuan)感(gan)(gan)器是物聯網的感(gan)(gan)知(zhi)層(ceng)
在當今這(zhe)個信息(xi)化的(de)時(shi)代，傳感(gan)器諸多的(de)應(ying)用(yong)場景需要(yao)更(geng)(geng)加快速地獲得更(geng)(geng)精準更(geng)(geng)全(quan)面的(de)信息(xi)。以物聯網(wang)為(wei)例，傳感(gan)器位(wei)于(yu)最(zui)關(guan)鍵的(de)感(gan)知層，不僅像傳統傳感(gan)器一樣(yang)作為(wei)接收和(he)傳遞信息(xi)的(de)入口，更(geng)(geng)需要(yao)分析、處理、記(ji)憶(yi)、存(cun)儲(chu)海量數據(ju)的(de)這(zhe)些功(gong)能(neng)(neng)。而(er)智能(neng)(neng)傳感(gan)器則(ze)可以充分滿足(zu)這(zhe)些要(yao)求，其具體(ti)優勢(shi)功(gong)能(neng)(neng)包括自(zi)補償(chang)與(yu)自(zi)診斷功(gong)能(neng)(neng)、信息(xi)存(cun)儲(chu)與(yu)記(ji)憶(yi)功(gong)能(neng)(neng)、自(zi)學習與(yu)自(zi)適(shi)應(ying)功(gong)能(neng)(neng)、數字輸(shu)出功(gong)能(neng)(neng)。
*不同標準下分類的智能傳感器
智能(neng)傳(chuan)感(gan)(gan)器(qi)(qi)的種類繁多，按照實現智能(neng)化(hua)的方(fang)式(shi)，可以分為三(san)類：非集成式(shi)智能(neng)傳(chuan)感(gan)(gan)器(qi)(qi)、混合式(shi)智能(neng)傳(chuan)感(gan)(gan)器(qi)(qi)和集成化(hua)智能(neng)傳(chuan)感(gan)(gan)器(qi)(qi)。這三(san)類傳(chuan)感(gan)(gan)器(qi)(qi)的技術難度依次增加(jia)，集成化(hua)的程(cheng)度越高(gao)，傳(chuan)感(gan)(gan)器(qi)(qi)智能(neng)化(hua)的程(cheng)度就越高(gao)。
01
非集(ji)成(cheng)式(shi)智能傳感器
*非集成化智能傳感器(qi)原理框圖
此類(lei)傳感器(qi)(qi)是在傳統傳感器(qi)(qi)后經信(xin)號處理(li)電路(lu)及有數據總線接口的(de)微(wei)處理(li)器(qi)(qi)而構成，集成度(du)較低，技術(shu)壁壘(lei)低，不適用于微(wei)型(xing)化產(chan)品領域，不屬于新型(xing)智能傳感器(qi)(qi)。
02
混合式智能傳感器
*混合實(shi)現智能傳感器原理框架圖
該方(fang)法(fa)即根(gen)據需求，將系統各集成化環節(jie)（敏感元件、信號(hao)調理電(dian)路、數字總線(xian)接口）以不(bu)同組(zu)合方(fang)式集成在(zai)(zai)不(bu)同的芯片上(shang)，封裝(zhuang)在(zai)(zai)一個(ge)外殼(ke)內，是智能傳(chuan)感器的主要(yao)種(zhong)類，被廣(guang)泛應用。
03
集成(cheng)化智能傳感器(qi)
*集成化智能傳(chuan)感器(qi)原(yuan)理框(kuang)圖(tu)
即(ji)利用微機(ji)械加工技術(shu)（MEMS）和(he)大(da)規(gui)模集成電路（IC）工藝技術(shu)，利用硅作為基本材料制作敏感元(yuan)件(jian)、信(xin)號調理電路、微處理單元(yuan)，并(bing)將它們集成在一塊芯(xin)片上(shang)。這類傳(chuan)感器(qi)(qi)具(ju)有多(duo)功能(neng)、一體(ti)化、精度高、適宜于大(da)批量生產、體(ti)積小和(he)便于使用等優(you)點(dian)，是智能(neng)傳(chuan)感器(qi)(qi)繼續發展的方(fang)向。
MEMS傳感(gan)器是目前(qian)智能化(hua)程度最高的傳感(gan)器。MEMS技術是在(zai)傳統半導體材料和工藝基礎上(shang)(shang)，微(wei)米操作范圍(wei)內，將在(zai)一個硅片基礎上(shang)(shang)將傳感(gan)器、機(ji)械元(yuan)件(jian)、致動器與電(dian)子元(yuan)件(jian)結合在(zai)一起的技術，是目前(qian)前(qian)沿微(wei)型傳感(gan)器的主流(liu)方(fang)案。
*2016全球智能(neng)傳(chuan)感器各(ge)產(chan)品占比（單位：%）
智能傳感(gan)(gan)(gan)器產品(pin)種類繁多，工藝(yi)復雜，沒(mei)有(you)完全相同的(de)標準。這(zhe)樣的(de)產品(pin)特(te)點意味(wei)著研發投入過大的(de)話，單一(yi)類型產品(pin)的(de)產量一(yi)旦不能擴(kuo)大就會導致虧損。全球市(shi)(shi)場(chang)的(de)眾多產品(pin)中，CMOS圖(tu)像傳感(gan)(gan)(gan)器市(shi)(shi)占(zhan)率(lv)最高，占(zhan)據全球近 45%的(de)市(shi)(shi)場(chang)份額，其次(ci)是指紋(wen)傳感(gan)(gan)(gan)器、壓力傳感(gan)(gan)(gan)器、射頻識(shi)別傳感(gan)(gan)(gan)器，三者市(shi)(shi)占(zhan)率(lv)均為(wei)9%。
行業現狀：產業鏈(lian)長 技術壁壘高
根據(ju)中(zhong)(zhong)國高端(duan)芯(xin)片(pian)聯(lian)盟(meng)和中(zhong)(zhong)國信(xin)通院發布關于(yu)智能(neng)傳感器(qi)的(de)產(chan)業(ye)地圖，產(chan)業(ye)鏈具體包括研發、設計、制(zhi)造、封裝、測試、軟(ruan)件、芯(xin)片(pian)及解決方案、系(xi)統/應(ying)用這八(ba)個環(huan)節，各(ge)環(huan)節的(de)技(ji)術壁壘高。
在工(gong)藝(yi)和技術層面(mian)上(shang)，智(zhi)能(neng)傳感(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)的(de)設(she)計(ji)(ji)、制造、封(feng)裝以及(ji)測試這四個關(guan)鍵環(huan)(huan)(huan)節(jie)(jie)(jie)和半(ban)導體集(ji)成(cheng)電路行業的(de)對應環(huan)(huan)(huan)節(jie)(jie)(jie)都有許多相似之處，擁有IC經驗的(de)企(qi)業具有先天優勢(shi)，紛紛切(qie)入傳感(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)領域。智(zhi)能(neng)傳感(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)的(de)設(she)計(ji)(ji)、制造、封(feng)裝和測試環(huan)(huan)(huan)節(jie)(jie)(jie)的(de)市場(chang)(chang)規模還未有詳盡的(de)分(fen)環(huan)(huan)(huan)節(jie)(jie)(jie)統計(ji)(ji)，基(ji)于二者的(de)產業相似性，智(zhi)能(neng)傳感(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)設(she)計(ji)(ji)環(huan)(huan)(huan)節(jie)(jie)(jie)市場(chang)(chang)空間(jian)最大，封(feng)裝環(huan)(huan)(huan)節(jie)(jie)(jie)將成(cheng)為國內市場(chang)(chang)空間(jian)增長最快的(de)環(huan)(huan)(huan)節(jie)(jie)(jie)。
盡(jin)管國內整(zheng)體(ti)技(ji)術水準與國外(wai)頂尖(jian)技(ji)術還存在一(yi)定的(de)差距，但是(shi)切入細分(fen)領域(yu)較早(zao)的(de)技(ji)術型公司(si)的(de)自(zi)主研發能(neng)力經過(guo)多(duo)年的(de)積累已經可(ke)以與國外(wai)媲美，培養穩定的(de)客戶(hu)群，部分(fen)產品甚至實(shi)現了出口。
*2016年全(quan)球MEMS傳感器公司營(ying)收(shou)前三十排行榜
下游新興應(ying)用塑造新爆點
智能傳感器(qi)(qi)的(de)重點(dian)下游(you)應(ying)用領域分(fen)別(bie)是消費電(dian)子(zi)、汽車電(dian)子(zi)、工業電(dian)子(zi)和(he)醫(yi)療(liao)電(dian)子(zi)，其相應(ying)的(de)市(shi)占率依(yi)次遞減。綜合(he)市(shi)場規模的(de)大小(xiao)以及增(zeng)長速(su)度兩方面(mian)考慮，廣證(zheng)恒生認(ren)為發展(zhan)較(jiao)快的(de)新興應(ying)用如(ru)指紋識(shi)別(bie)和(he)智能駕駛將成(cheng)為智能傳感器(qi)(qi)市(shi)場成(cheng)長的(de)主要動力，初步發展(zhan)的(de)新興應(ying)用如(ru)智能機器(qi)(qi)人和(he)智能醫(yi)療(liao)器(qi)(qi)械。
*2016-2019年全球四大應用領域的智能(neng)傳(chuan)感器(qi)市場規模（單位：百萬美元）
消費(fei)電子：指紋(wen)識別(bie)需求擴增
*指紋傳(chuan)感器的主要類型及國際生產商(shang)
在消費(fei)電(dian)(dian)子的(de)細分領域中(zhong)，指(zhi)紋傳(chuan)感(gan)器（包括光學指(zhi)紋傳(chuan)感(gan)器、電(dian)(dian)容式指(zhi)紋傳(chuan)感(gan)器、熱敏式指(zhi)紋傳(chuan)感(gan)器和(he)超聲波指(zhi)紋傳(chuan)感(gan)器等）市場規(gui)模增長速度(du)最快。根據中(zhong)國(guo)信通(tong)院(yuan)的(de)數據，預計2016年(nian)-2019年(nian)的(de)年(nian)均(jun)復(fu)合增長率達到(dao)(dao)14.84%，國(guo)內市場規(gui)模2017年(nian)將超31億(yi)元，全球市場規(gui)模2022年(nian)有望達到(dao)(dao)47億(yi)美元。
汽車電子(zi)：車載智能提出(chu)高要求
*汽車各(ge)系統中的(de)常(chang)見智(zhi)能(neng)傳(chuan)感(gan)器
汽車(che)傳感(gan)器(qi)大多(duo)處于非(fei)常惡(e)劣(lie)的(de)運行環境中，傳感(gan)器(qi)必須要有(you)高穩定、抗環境干擾和自適應、自補(bu)償調(diao)整的(de)能力。同時(shi)為(wei)了保證電子元器(qi)件和模(mo)塊能實現(xian)大規模(mo)生(sheng)產，成本也需要降低。新型(xing)智能傳感(gan)器(qi)能從技術(shu)和成本上兩方面滿足(zu)上述(shu)需求。智能傳感(gan)器(qi)在(zai)汽車(che)領域的(de)應用已經非(fei)常廣泛，如汽車(che)動(dong)力系統、安全行駛系統、車(che)身系統。
*無(wu)人(ren)駕駛汽車上的傳(chuan)感器系統(tong)
隨著無人駕駛的技術越(yue)來(lai)越(yue)成熟，智能傳感(gan)器(qi)不再局限(xian)于傳統(tong)汽(qi)車市(shi)場，而(er)走向了(le)智能汽(qi)車市(shi)場。實現環境感(gan)知的傳感(gan)器(qi)有攝(she)(she)像(xiang)(xiang)頭(tou)（長距攝(she)(she)像(xiang)(xiang)頭(tou)、環繞(rao)攝(she)(she)像(xiang)(xiang)頭(tou)和(he)立體(ti)攝(she)(she)像(xiang)(xiang)頭(tou)）和(he)雷達(da)（超聲(sheng)波雷達(da)、毫(hao)米波雷達(da)、激光(guang)雷達(da)）。目前(qian)，國內外公司采用兩(liang)類方案實現無人駕駛：一種是(shi)攝(she)(she)像(xiang)(xiang)頭(tou)+毫(hao)米波雷達(da)方案（特(te)斯(si)拉公司），另一種是(shi)激光(guang)雷達(da)方案（谷(gu)歌和(he)百度公司）。
*2005年(nian)-2030年(nian)全球應用ADAS系統的傳(chuan)感器(qi)模塊(kuai)市(shi)場規模（單位(wei)：百萬美(mei)元 ）
全球智(zhi)能(neng)駕駛汽車中的傳感器模塊市(shi)場規(gui)模在2015年達到26億(yi)美(mei)(mei)元(yuan)；Yole Development 預測，2017年市(shi)場規(gui)模將超(chao)過(guo)50 億(yi)美(mei)(mei)元(yuan)，2030年360億(yi)美(mei)(mei)元(yuan)。
從(cong)(cong)傳感器(qi)的(de)類(lei)型來看，超(chao)聲波傳感器(qi)、360 度(du)全景攝像頭(tou)(tou)以及前置(zhi)攝像頭(tou)(tou)將一(yi)直是市場主流的(de)傳感器(qi)，2030年預計市場規模分別達(da)(da)到 120 億(yi)(yi)(yi)美(mei)(mei)元(yuan)、87 億(yi)(yi)(yi)美(mei)(mei)元(yuan)、69 億(yi)(yi)(yi)美(mei)(mei)元(yuan)；雷(lei)達(da)(da)從(cong)(cong)2015年開(kai)始應(ying)用于無人駕(jia)駛(shi)領域，技(ji)術壁壘較高，未來13年內開(kai)始“從(cong)(cong)零到一(yi)”的(de)爆發式增長，到2030年達(da)(da)到129億(yi)(yi)(yi)美(mei)(mei)元(yuan)，其(qi)中(zhong)遠(yuan)距雷(lei)達(da)(da)79億(yi)(yi)(yi)美(mei)(mei)元(yuan)，短距雷(lei)達(da)(da)50億(yi)(yi)(yi)美(mei)(mei)元(yuan)。
工(gong)業電子：機器的崛起
*2015年和2021年無人(ren)(ren)機和機器人(ren)(ren)在細(xi)分領域中(zhong)的營收(shou)占比（單(dan)位(wei)： % ）
近(jin)幾年(nian)來，機(ji)(ji)(ji)器(qi)人制造技術越來越成熟，商(shang)業進(jin)程(cheng)加(jia)快，其核心器(qi)件智能(neng)傳感器(qi)的(de)市(shi)場(chang)空間也(ye)在不斷(duan)擴大。根據(ju)Yole Development數(shu)據(ju)，2015年(nian)到2021年(nian)，機(ji)(ji)(ji)器(qi)人市(shi)場(chang)規(gui)模將從270億美元(yuan)增長到460億美元(yuan)，年(nian)均復合(he)增長率9.4%。在所有類型的(de)機(ji)(ji)(ji)器(qi)人中(zhong)，應用于國防、工業、消費(fei)領域(yu)的(de)機(ji)(ji)(ji)器(qi)人種類最多，相應領域(yu)營(ying)收(shou)占比也(ye)是最高的(de)三項(xiang)。
醫療電子：進(jin)口(kou)替代空(kong)間(jian)大
*2008年(nian)-2016年(nian)全國醫療器械市(shi)場規模（單位：億元 ）
在(zai)醫療器(qi)(qi)(qi)械行業帶動(dong)下，智能傳(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)的需求(qiu)將(jiang)會擴大(da)。按照應用形式分類(lei)(lei)，醫療傳(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)可(ke)分為(wei)四(si)類(lei)(lei)：植入式傳(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)、體外傳(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)、暫時植入體腔式傳(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)、用于外部(bu)設備的傳(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)。根據市(shi)(shi)場(chang)(chang)研究(jiu)公司 Grand View Research 一份新的數(shu)據分析報告(gao)，2015年全(quan)球(qiu)醫療傳(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)市(shi)(shi)場(chang)(chang)規模達到了 98 億美元，預計到 2024 年市(shi)(shi)場(chang)(chang)規模可(ke)增(zeng)至185億美元。現在(zai)，我國(guo)在(zai)此領域的布局很少，大(da)部(bu)分依賴進口，處于起步階段(duan)，但是未來隨著技(ji)術不斷成熟，市(shi)(shi)場(chang)(chang)將(jiang)迎來爆發(fa)式增(zeng)長。
我(wo)們認為，智(zhi)(zhi)(zhi)能(neng)(neng)傳(chuan)感器是技(ji)術演(yan)進的(de)結果，同時滿足了萬(wan)物互聯(lian)對感知層提(ti)出的(de)要求，預計將隨(sui)著智(zhi)(zhi)(zhi)能(neng)(neng)消費(fei)電(dian)子設備(bei)、（工業(ye)(ye)(ye)）物聯(lian)網、車聯(lian)網/自動駕(jia)駛、智(zhi)(zhi)(zhi)慧城市、智(zhi)(zhi)(zhi)能(neng)(neng)醫療等新興(xing)理念迎(ying)來(lai)快速增長。從行(xing)業(ye)(ye)(ye)的(de)角度來(lai)看(kan)，智(zhi)(zhi)(zhi)能(neng)(neng)傳(chuan)感器的(de)技(ji)術壁壘(lei)較高(gao)，細分(fen)環(huan)節多而分(fen)散(san)，是有(you)利(li)于國內(nei)中(zhong)小(xiao)企業(ye)(ye)(ye)發展的(de)，加上半導體、集(ji)成(cheng)電(dian)路相關(guan)的(de)利(li)好(hao)政策頻頻推(tui)出加速產研結合，資(zi)金充(chong)足的(de)條件下，暫(zan)時落后的(de)智(zhi)(zhi)(zhi)能(neng)(neng)傳(chuan)感器自主產業(ye)(ye)(ye)有(you)望崛起(qi)，進行(xing)中(zhong)高(gao)端升級，把握新興(xing)應(ying)用市場。
附：智能(neng)傳感器(qi)產業鏈八(ba)大環節的代表機構及公司(si)
400-6988-056
