傳感器技術作為信息技術的三大基礎之一,是當前各國競相發展的高新技術,世界各國普遍重視和投入開發。近年來,全球傳感器市場一直保持快速增長,隨著經濟環境的持續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。據賽迪產業研究院數據顯示,2019 年,全球傳感器市場規模達到 1521.1 億美元,同比增長 9.2%;中國傳感器市場規模達到 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,我國的傳感器產業發展較慢,80%以上的傳感器都依靠進口。
創道資本合伙人步日欣對此也進行了介紹:“隨著新興技術的發展,全球傳感器產業受益于此。同時,從 2009 年開始,受國家物聯網政策推動的影響,國內傳感器行業的春天也正在到來。確實,從產業鏈角度,中國不缺物聯網應用場景,也不缺網絡傳輸設備,但是瓶頸就在傳感器端。中國的傳感器產業確實處于相對落后狀態,特別是在精確度、功耗等性能參數上,同國外產品有較大的差距。雖然政策支持多年以來,中國傳感器產業并沒有像預期那樣,出現飛躍式的技術進步和爆發式的增長,特別是在高端傳感器領域,還是掌握在國外企業手中。”
可見,國內傳感器市場被國外巨頭環繞、分食。與非網在往期專題活動中介紹了國內外傳感器廠商的行業布局、未來創新,以及面臨的機遇與挑戰。基于此,再結合行業機構、投資機構采訪內容,梳理傳感器行業重頭產品發展現狀,行業創新方向,國內企業的機遇與挑戰 。。.
傳感器產業的重頭戲:MEMS & CMOS 傳感器
按功能區分,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勢最為強勁。相反,目前市場規模占有的 MEMS 領域,上升趨勢則不太理性。預計到 2023 年,圖像傳感器規??沙?MEMS 市場。
MEMS 傳感器
2019 年中國 MEMS 傳感器市場規模達到 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增速最快的。
可以看到,近年來,隨著消費電子、汽車電子產品等下游行業的快速發展、全球電子整機產業以及硬件創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超過 60%的市場份額,特別是產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 企業中 70%的是中小企業,產品主要集中在中低端。
對于我國 MEMS 傳感器產業集聚區域,前瞻產業研究院調查顯示,在行業需求推動以及國家政策鼓勵下,我國 MEMS 產業迅速向全國地區滲透,已在長三角和京津冀地區建立完整的產學研布局。從企業分布來看,主要集中在長三角地區,企業數量占比超過 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業基礎,硅基 MEMS 研發及代工生產線資源較多,產業鏈完整,涵蓋設計、代工和封測的重點企業。此外,隨著時間的推移,MEMS 企業逐漸形成以北京、上海、深圳和西安等中心城市為主的區域空間布局。
除了上述重點區域外,泉州、鄭州、武漢、重慶也都在進行產學研緊密結合的模式,在地方政府支持和企業的帶動下,國內 MEMS 產業發展已經全面升溫。
在 MEMS 傳感器應用前景良好和國產化進程提速背景下,未來我國 MEMS 傳感器市場前景廣闊。前瞻產業研究院結合之前的發展數據預測,未來幾年我國 MEMS 傳感器市場規模年均增速保持在 15%左右,預測到 2025 年我國 MEMS 傳感器市場將達到 1488.6 億元。
·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據統計,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%。中國區預銷售占比從 2018 年的 41%上升至 2019 年的 48%。
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 需求呈現高度成長;而中國區域的高銷售額除了龐大的內需市場外,多數模塊廠與 EMS 廠房集中設立在中國制造,也是 CIS 在中國區域銷售額龐大的另一項原因,顯示出全球制造業者在中國的集中化與政府協力推動眾多科技產業的成果。
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,但其應用領域還包括汽車、安防、可穿戴設備、工業等。
在汽車電子方面, ADAS 系統的普及化與滲透率近年來備受關注,進而推升車用鏡頭數量增加與引入高畫素鏡頭,應用在如倒車顯影、自動剎停,環景與車內影像等,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控領域,在需求數量上也逐漸提升,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。安防監控受惠于國內的區域政策推動,裝置大量安防監視器,成長性穩定上升;消費電子增速強弱主要取決于產品,例如用在 IOT 方面的 IP Cam 需要相機模塊的產品成為廠商主推的產品,再加上 TV、智慧音響、可穿戴設備等產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展是目前不少生產線往智能化發展的趨勢,同樣使得 CIS 的需求量日漸增加。
從全球競爭格局來看,國外企業把控市場,中國企業呈追趕勢。在 CIS 領域中,行業龍頭索尼占據超過 40%的市場份額,產品涵蓋消費電子、汽車、安防、工業等各類行業應用,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,多是自產自銷,在技術上緊追索尼,已經可以提供與索尼同級別的 CMOS 傳感器,但三星的行業級應用較少。
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勢切入市場,搶奪地盤。雖然目前國內的 CIS 廠商在規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,依托自主核心技術,正逐步擴大份額、向中高端市場滲透。
傳感器產業的機遇與創新
物聯網、云計算、大數據、人工智能等應用的興起,推動傳感技術由單點突破向系統化、體系化的協同創新轉變,成為行業企業布局的戰略高地。其中,物聯網將在各行業將有越來越多的應用需求出現,據權威機構測算,2020 年全球物聯網有望影響的下游市場規模將突破 3 萬億美元,超過 250 億臺系統 / 裝置聯網。
IHS 提供的觀點也表明,相對于 AI 與云計算,物聯網才是真正推動傳感器產業發展的關鍵驅動力量。
因此,隨著全球物聯網進入實質性發展階段,傳感器制造產業將受益于物聯網的爆發。前瞻產業研究院預測,未來 5 年全球傳感器市場將保持 8%左右的速度增長,到 2024 年市場規模將會超過 3000 億美元。
新機遇推動技術與應用創新,創新催生出新的市場機遇,兩者如影隨形。關于傳感器的創新方向,行業機構和廠商表達了各自的觀點:
現狀背后的挑戰和發展建議
賽迪產業研究院數據顯示,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品不斷推出,消費電子和醫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,傳感器產品進一步向著智能化、微型化、網絡化和低功耗等高性能、低成本和高集成化的特點發展,汽車電子、網絡通信和工業制造領域傳感器增速較 2018 年有所放緩,隨著智能傳感器在車聯網、5G、工業互聯網市場的不斷滲透,預計 2020 年市場增速將逐漸有所回升。
縱觀本土產業鏈現狀,華東地區為我國傳感器企業主要聚集區域,占比接近 60%,其次是中南和華北地區。從材料、器件、系統到產業鏈協同,我國形成較為完整的傳感器產業鏈。當前,新的傳感器需求層出不窮,但是多數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。
相較于發達國家,中國的優勢目前主要體現在下游物聯網的應用、模式創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、匯頂科技等優秀的傳感器企業。同時,隨著國內 5G 商用和推廣的加速,物聯網在各個行業的滲透率不斷提高,傳感器的市場需求將迎來快速增長。
然而,在市場和應用優勢之外,本土傳感器產業的不足和缺陷同樣明顯。
由于國內在系統應用、產業規模上發展都比較迅速,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、汽車應用等傳統領域,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。
從傳感器產業整體來看,國內傳感器行業仍處于發展初期,本土企業大多處于中低端市場,應用領域的廣度不高。國內的傳感器企業大多是民營和合資的中小企業,具備實力的大公司較少,產業技術人才匱乏;此外,MEMS 傳感器、CMOS 傳感器等高新技術產品嚴重短缺,國家重大裝備所需高端傳感器仍舊依賴進口,外資企業產品占據國內高端市場絕大多數的市場份額。
在此,中科創星投資總監盧小保就本土企業面對的挑戰分享了以下觀點:
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,有經驗的研發人員相對稀缺;
材料基礎薄弱,可挖掘的潛力差。多數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。國內整機產業發達、產業規模巨大,但在長期思維定式上,核心的器件還是傾向于選擇國外產品。
針對產業現狀的發展建議,筆者采訪了多方行業機構:
傳感器行業催化劑——科創板
在中美貿易戰、半導體國產化替代以及產業鏈轉移的大環境背景下,科創板的推出有利于整個科技行業的發展和壯大,優秀的企業可以迅速脫穎而出,平庸的企業逐漸落下,加速著“優勝劣汰”這一趨勢。
行業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板對于行業的意義和影響。
中科創星表示,隨著國家供給側結構調整,創新驅動發展成為主流,創新驅動其實也包括科技企業的創新和進一步升級,要鼓勵和驅動科技企業往深度創新和硬科技的方向發展,而不是在低端科技領域扎堆兒傾軋。整體上,科創板的推出有利于行業扶強退弱,讓優秀的企業迅速做大做強,讓平庸的企業逐漸弱化,最終形成大企業有足夠實力全面參與國際競爭,中型企業在部分細分領域有強競爭力,小企業持續創新,弱的企業過不下去被淘汰,相對比較良性的產業格局。
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都可能會跑出來非常優秀的企業,但其中不少企業是缺乏真正核心技術的,很多企業也是主打中低端市場是沒有很強的創新精神。而我們認為企業要真正做到在全球范圍內有競爭力,一是要靠核心技術,二是要不斷創新產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。
科創板開的比較迅猛,一些企業上市后,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新基因,并且具備較好的運營效率的企業。
對此,創道資本合伙人步日欣認為,科創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、生物醫藥最為突出,以往這些行業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盈利且上市的那一天。
那么隨著科創板的加入,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,進入一個良性循環的狀態,這對于科技企業的創新和發展,與當下科技企業高估值、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,轉移到對行業判斷、技術分析上的競爭,科創領域頭部的投資機構,也將會是“技術型”、“專業型”的投資機構。
傳感器初創企業的機會與挑戰
上文介紹了我國傳感器行業的機遇和挑戰,創新方向與發展建議。那么隨著傳感器產業及應用市場的逐漸成熟,初創企業是否還有進入該市場的機會與方式?行業投資機構就此問題向筆者進行了答復。
可以看到,傳感器行業壁壘早已出現,窗口期在迅速收窄,創業機會正在減少。此外,科創板的推出對于新進企業來講像是一根稻草。
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。
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