研究目的&摘要 摘要 研究目的 —— 物联网时代的到来,极大推动了中国智能传感器相关的研发技术的发展以及产业应用场景的拓展。 本报告为智能传感器系列报告,将梳理中国智能传感器市场应用及竞争情况,对整个行业发展状况做出分析。 市场现状:受益于各国政策推动,全球智能传感器行业市场规模保持稳步提升。2021年全球智能传感器市场规模达到2,607.7亿元,其中,中国智能传感器市场规模达到1,057.6亿元,预计2021至2026年中国智能传感器市场规模呈稳定小幅提升。结合中国智能传感器市场规模占全球市场比例情况,以及2021年中国智能传感器市场因疫情控制情况较好而增速回升等相关因素测算,预计2026年中国智能传感器市场规模增长至1,610.9亿元,年复合增长率为8.8% 研究区域范围:中国地区 产业链:中国智能传感器各产业链环节中,技术端与应用终端议价能力较强,行业上游组件供应稳定,中游竞争者众多,行业竞争日益激烈,仅能提供制造方案的厂商逐渐丧失优势,下游应用市场需求大,例如汽车电子、消费电子、通信电子、工业电子等,行业发展机会在于应用场景的进一步挖掘 研究周期:2022年上半年 研究对象:智能传感器及其细分领域 此研究将会回答的关键问题: 发展趋势:当今社会各式新兴技术与科学广泛渗透,智能传感器作为物品与网络的桥梁,处于物联网整个构架体系的核心地位,行业未来发展呈现微型化、数字化、智能化和集成化,在各个领域中有着广阔的应用前景 ①智能传感器应用于哪些场景?未来有何新的有潜力的赛道? 竞争格局:智能传感器各细分赛道中,已初步形成优势明显的企业,例如华工科技、大立科技、威尔泰、歌尔股份等,其余的市场参与者主要以中小型制造类企业为主。同时,中国智能传感器行业相关企业出现区域产业集群,并逐渐形成了以上海、北京、深圳、广州、苏州、成都等中心城市为主的区域空间布局 ②智能传感器厂商的布局?各自有何竞争优势? 名词解释 u传感器:传感器作为一种检测装置,一般由敏感元件、转换元件、转换电路四部分组成,可以将接收到的信息进行有规律的传输、处理、存储、显示、记录,从而变换成电信号或其他所需形式输出。 u智能传感器:智能传感器是传感器集成化与微处理机相结合的产物,能满足采集、处理、交换信息的要求,相较于普通传感器,智能传感器的信息采集精密度更高,且成本低、功能多样,具有编程自动化能力。 uMEMS(Micro-Electro-Mechanical System):微机电系统。是指尺寸在几毫米乃至更小的高科技装置,其内部结构一般在微米甚至纳米量级,是一个独立的智能系统,主要由传感器、作动器和微能源三大部分组成。 第一章节:中国智能传感器行业市场综述 China Intelligent Sensor Industry Overview 智能传感器行业市场综述 驱动因素和发展趋势分析 行业竞争格局 产业链分析 中国智能传感器行业综述——定义、分类和原理 智能传感器是传感器集成化与微处理机相结合的产物,能满足采集、处理和交换信息的要求。智能传感器依据结构可分为模块式、集成式和混合式智能传感器 传感器和智能传感器 智能传感器及人类信息处理流程对比 人 中国智能传感器行业综述——发展历程 中国智能传感器行业在经历了行业初始期、行业探索期后,随着智能化时代的到来,相关技术不断进步,行业进入快速发展阶段,迎来智能化全局规划时代 中国智能传感器行业发展历程 2011年,物联网和智能制造兴起,以华为为首的物联网综合提供商增多,开启智能化时代,智能传感器得到广泛的关注和迅猛的发展 2000年,微电子机械系统MEMS技术大规模使用,进一步推动智能传感器发展 1982年,中国开始智能传感器硅微机械系统(MEMS)技术的研究 2006年,华工科技成功研制中国首个激光器芯片,作为智能传感器的载体,奠定了中国物联网体系建设的基础 1990年,由混合集成技术研制出的第一款实用的智能传感器问世 2015年,中国国务院强调完善产业链,重视批量生产 1999年,沈阳仪表科学研究院成为智能传感器研究的起草牵头单位 2021年,中国智能传感器市场规模达1,057.6亿元,占全国智能传感器市场规模11%。由于中高端智能传感器技术要求搞,仍然需要大量进口,进口比例达到90%以上 2010年,中国机械工业仪器仪表综合技术经济研究所建立智能传感器标准体系架构 随着智能制造和物联网的兴起,智能传感器行业获得广泛的关注和并在未来开始迅猛发展 如今智能传感器应用于在多种物联网场景中,例如机器人、VR/AR、无人机、智慧城市、智能家居、智能运输、智能医疗等 智能传感器开始大规模投入生产,面向市场,中国智能传感器相关企业大量涌现 智能传感器概念出现并诞生,初步建立智能传感器系统标准体系构架,开始逐渐发展其功能与性能 中国市场开始全面发展智能传感器,并将其落地应用在多种物联网场景中 为智能传感器面向市场奠定基础,进一步推进其未来发展格局和方向 行业探索期(2000-2010) 快速发展期(2011-至今) 行业初始期(1978-1999) 中国智能传感器行业综述——市场规模 随着智能化时代的到来,在高新技术智能化推动下,智能传感器在工业、汽车、消费等不同应用领域的渗透程度不断加深及新的应用领域不断扩展,中国智能传感器市场规模将稳定增长 全球和中国智能传感器行业营收市场规模(按营收计),2017-2026E 全球智能传感器产量结构,2021年 中国智能传感器行业综述——政策分析 中国政府明确支持和规范服务智能传感器行业发展,鼓励中高端智能传感器技术的研发和应用场景的创新与拓展,并提出2025年,智能传感器高端产品和服务中国市场占有率提高到50%以上 中国智能传感器行业相关政策 第二章节:中国智能传感器行业产业链分析China Intelligent Sensor Industry Chain 智能传感器行业市场综述 驱动因素和发展趋势分析 行业竞争格局 产业链分析 q 产业链图谱:产业链长,属于技术密集型产业 q 上游:材料供应商:以半导体、陶瓷、金属、有机材料为主 q 中游:智能传感器厂商:多数为传感器制造企业,对上下游的议价能力强下游:终端应用:汽车电子、通讯电子、消费电子、工业电子等领域 q 汽车电子工业电子通信电子其他 消费电子 15% 车发展迅猛,智能传感器在汽车电子领域应用最广,且在未来应用占比持续增长 测试制造其他 24% 厂商分为封装、测试、制造三大类 19% 21% 21% 汽 电气测试热力学测试 国家 硫化镉 集成薄膜厚膜陶瓷 铜、铝金、银钴合金 中国智能传感器行业产业链分析——产业链上游 传感器产业链上游为原材料供应商,其中半导体材料运用最广泛,占比63%,为智能传感器的核心材料。 大多数供应商为大型国企,产业链上游属于充分竞争行业 材料占比 产业链上游企业 半导体63% 金属18% 陶瓷13% 有机6% 中国智能传感器行业产业链分析——产业链中游(1/2) 智能传感器产业链中游为传感器制造企业,中游制造商对上下游的议价能力强,是产业链的核心。中国各类智能传感器品牌多达数百个,但市场份额主要集中于头部企业 智能传感器制造商对比(按智能传感器制造流程分类) 各企业智能传感器类产品毛利率分析,2017-2021年 单位:% 代表企业 成立时间 业务与核心技术 90% 60% q 高德红外拥有自底层至系统的完整而全面的自主技术,并已构建完成从底层红外核心器件,到综合光电系统的全产业链研发生产体系 高德红外 2004 30% 制造 0% 2017 22.1%55.1%11.7%33.0%28.2% 2018 18.9%56.3%11.2%38.0%29.9% 2019 15.5%54.3%11.1%35.3%23.0% 2020 16.1%63.9%15.3%35.1%30.7% 2021 14.2%64.9%18.3%30.3%44.8% q 歌尔股份打造了在价值链高度垂直整合的精密加工与智能制造的平台,为客户提供全方位服务,例如ID设计、系统集成自动化等 歌尔股份 2001 歌尔股份高德红外长电科技华工科技士微兰 q 长电科技是全球领先的集成电路制造和技术服务企业,拥有3200多项专利 长电科技 1972 q 2021,企业年产36亿颗高密度集成电路及系统级封装模块 封装 q 产业链中游主要为智能传感器制造商,2021年,各企业智能传感器相关产品的毛利率集中在在15%以上。中国工信部副部长称中国制造企业平均利润仅为2.59%。 q 华工科技自主掌握芯片制造和封装工艺核心技术,获得国家知识产权示范企业称号,拥有行业领先的技术水平和全球最大的交付保障能力,是全国最大的多功能传感器制造商 华工科技 1997 由此,智能传感器行业在中国为高利润行业 q 士微兰是国内规模最大的提供半导体元器件的测试业务企业之一。士兰微中高端芯片制造优势明显。2021年底,士兰微12吋特色工艺晶圆生产线月产能已达4万片,先进化合物半导体制造生产线月产能已达7万片 q 高德红外和士微兰传感器类毛利率较高,2021年分别达到64.9%和44.8%,主要原因是高德红外拥有完整独立的产业链和核心技术,士微兰有独立的芯片封装测试技术和研发能力能一直保持较高的议价水平 测试 士兰微 1997 中国智能传感器行业产业链分析——产业链中游(2/2) 智能传感器产业链中游按产品分为MEMS、CIS、RF、雷达等类别。2021年,MEMS和CIS总营收占比56.2%,总市场规模达1,616亿元,预计2022年两者总市场规模超过1,700亿元,成为传感器的主流 头豹解读 各传感器定义与应用 智能传感器产品市场分析 中国智能传感器行业产业链分析——产业链下游 智能传感器的多元化应用将推动物联网各垂直细分行业格局的形成,且其成本低、信息采集精密度高的优势,为智能传感器在汽车、工业、通信等领域应用奠定基础,未来渗透率也将不断提高 智能传感器下游应用 应用领域 代表企业 应用举例 领域现状 头豹解读 中国机动车保有量和新注册数量,2017-2021年 第三章节:中国智能传感器行业驱动因素和发展趋势 China Intelligent Sensor Industry Driving Factors and Development Trend 竞争格局 智能传感器行业市场综述 产业链分析 驱动因素、制约因素和发展趋势分析 q 行业驱动因素 驱动因素一:物联网推动需求 驱动因素二:高新技术扩大应用领域行业制约因素:研发投入大 q q 行业发展趋势:微型化、数字化、智能化、集成化 中国智能传感器行业驱动因素——物联网推动需求 智能传感器作为物品与网络的桥梁,成为物联网获得有效信息的必要途径,因此物联网递增的市场规模将直接推动智能传感器高速发展 中国物联网市场规模 中国物联网应用领域细分,2020年 单位:[百分比] 中国物联网产业规模,2016-2022E 中国物联网连接数,2016-2022E 中国智能传感器行业驱动因素——高新技术扩大应用领域 随着人工智能、工业自动化等高新技术的崛起和融合,将带动智能传感器技术不断深入交通、工业、消费等各个细分领域,其中在工业制造领域应用占比达22%,成为智能传感器未来发展的主要赛道 智能传感器产品类型占比,2020年 中国智能传感器细分应用领域占比,2021年 中国智能传感器行业制约因素——研发投入大 一款智能传感器的研发至少需要6-8年,总投资高达上亿元,面临耗时长、成本高、总体回报率低等痛点,成为中国智能传感器发展的主要制约因素 智能传感器研发在各阶