氣體傳感器是檢測(cè)氣體的種類(lèi)和濃度等信息的裝置。氣體傳感器按照技術(shù)原理的不同可以劃分為半導(dǎo)體氣體傳感器、固體電解質(zhì)氣體傳感器、催化燃燒氣體傳感器、電化學(xué)氣體傳感器、光學(xué)氣體傳感器等；根據(jù)被測(cè)氣體的種類(lèi)不同作用在汽車(chē)上的氣體濃度傳感器可以劃分為氧傳感器、NOX傳感器、稀薄混合氣傳感器、 煙霧濃度傳感器、柴油機(jī)煙度傳感器。

2、市場(chǎng)規(guī)模

傳感器產(chǎn)品在MEMS行業(yè)占據(jù)主導(dǎo)地位。據(jù)Yole數(shù)據(jù)，在MEMS行業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)中，傳感器類(lèi)產(chǎn)品合計(jì)占比65.38%。受益于物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、5G等新興技術(shù)快速發(fā)展，MEMS應(yīng)用前景廣闊。據(jù)Yole數(shù)據(jù)，2020年全球MEMS行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模為120.48億美元，2026年市場(chǎng)規(guī)模有望達(dá)到182.56億美元，CAGR可達(dá)7.17%；據(jù)中國(guó)信息通信研究院估計(jì)，2017-2022年汽車(chē)市場(chǎng)領(lǐng)域MEMS傳感器市場(chǎng)規(guī)模有望從22.82億美元增長(zhǎng)至32億美元，CAGR可達(dá)7%。

3、產(chǎn)業(yè)鏈分析

MEMS的工作原理是將輸入的物理信號(hào)通過(guò)傳感器轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，經(jīng)信號(hào)處理后最終由執(zhí)行器與外界產(chǎn)生作用。MEMS傳感器產(chǎn)業(yè)鏈分為設(shè)計(jì)研發(fā)、生產(chǎn)制造、封裝測(cè)試、系統(tǒng)應(yīng)用四個(gè)環(huán)節(jié)。

（1）上游

上游包括原材料，芯片設(shè)計(jì)等環(huán)節(jié)，其中MEMS傳感器材料分半導(dǎo)體材料，陶瓷材料，金屬材料和有機(jī)材料四大塊。

在設(shè)計(jì)研發(fā)方面，MEMS將產(chǎn)品的工藝流程、機(jī)電結(jié)構(gòu)、包括封裝和測(cè)試在內(nèi)的驗(yàn)證相互交聯(lián)在一起，往往需要數(shù)年時(shí)間完成多個(gè)設(shè)計(jì)閉環(huán)才能量產(chǎn)。

（2）中游

中游主要為MEMS傳感器的制造，一般由芯片設(shè)計(jì)企業(yè)完成設(shè)計(jì)后交由第三方晶圓廠制造，MEMS對(duì)半導(dǎo)體制程的先進(jìn)與否并不敏感，基礎(chǔ)材料的屬性是決定產(chǎn)品性能的根本因素，生產(chǎn)工藝會(huì)影響產(chǎn)品的精度及良率。此外MEMS行業(yè)還存在博世、意法半導(dǎo)體等大型IDM廠商。

與大規(guī)模集成電路產(chǎn)品均采用標(biāo)準(zhǔn)的CMOS生產(chǎn)工藝不同，MEMS傳感器芯片本質(zhì)上是在硅片上制造極微小化機(jī)械系統(tǒng)和集成電路的集合體，生產(chǎn)工藝具有較高的定制化特點(diǎn)。其技術(shù)先進(jìn)性除了體現(xiàn)在MEMS傳感器芯片的設(shè)計(jì)難度之外，還體現(xiàn)在MEMS傳感器芯片生產(chǎn)工藝的可實(shí)現(xiàn)性方面。MEMS傳感器的領(lǐng)先廠商不但需要具備突出的極微小化機(jī)械系統(tǒng)和集成電路的設(shè)計(jì)能力，也需要開(kāi)發(fā)不同傳感器芯片的生產(chǎn)工藝。

MEMS傳感器生產(chǎn)制造有IDM和Fabless兩種模式，國(guó)際大廠以IDM為主。

封裝方面，MEMS通常分為芯片級(jí)、器件級(jí)和系統(tǒng)級(jí)封裝三個(gè)層次，大多采用非標(biāo)準(zhǔn)工藝，由傳統(tǒng)IC封裝企業(yè)代工，封裝的成本能占到總成本的40%以上；測(cè)試方面，MEMS與集成電路相比要求更高、測(cè)試的復(fù)雜程度更大，測(cè)試方法因MEMS傳感器的種類(lèi)而有差別，各廠商通常采用自研方法進(jìn)行測(cè)試，封測(cè)成本通常能占到總成本的一半以上。

（3）下游

MEMS傳感器下游廣泛應(yīng)用于汽車(chē)，通信，消費(fèi)電子，工業(yè)產(chǎn)品等產(chǎn)業(yè)。

汽車(chē)電子方面，傳感器需求日益提升，國(guó)產(chǎn)化需求迫切。據(jù)前瞻經(jīng)濟(jì)學(xué)人數(shù)據(jù)，傳統(tǒng)汽車(chē)傳感器裝備數(shù)量至少90個(gè)；據(jù)四川省汽車(chē)產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)的數(shù)據(jù)，目前平均每輛汽車(chē)裝配24個(gè)MEMS傳感器，高檔汽車(chē)中搭載約25-40，甚至上百個(gè)MEMS傳感器；其中應(yīng)用較多的是加速度、壓力傳感器及陀螺儀等傳感器。根據(jù)Wind數(shù)據(jù)，目前國(guó)內(nèi)汽車(chē)行業(yè)中車(chē)用芯片自研率低于10%，90%以上的汽車(chē)芯片都必須依賴(lài)從國(guó)外進(jìn)口，汽車(chē)核心芯片國(guó)產(chǎn)化的需求較為迫切。

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