氣體傳感器是檢測氣體的種類和濃度等信息的裝置。氣體傳感器按照技術原理的不同可以劃分為半導體氣體傳感器、固體電解質(zhì)氣體傳感器、催化燃燒氣體傳感器、電化學氣體傳感器、光學氣體傳感器等；根據(jù)被測氣體的種類不同作用在汽車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、柴油機煙度傳感器。

2、市場規(guī)模

傳感器產(chǎn)品在MEMS行業(yè)占據(jù)主導地位。據(jù)Yole數(shù)據(jù)，在MEMS行業(yè)產(chǎn)品結構中，傳感器類產(chǎn)品合計占比65.38%。受益于物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、5G等新興技術快速發(fā)展，MEMS應用前景廣闊。據(jù)Yole數(shù)據(jù)，2020年全球MEMS行業(yè)市場規(guī)模為120.48億美元，2026年市場規(guī)模有望達到182.56億美元，CAGR可達7.17%；據(jù)中國信息通信研究院估計，2017-2022年汽車市場領域MEMS傳感器市場規(guī)模有望從22.82億美元增長至32億美元，CAGR可達7%。

3、產(chǎn)業(yè)鏈分析

MEMS的工作原理是將輸入的物理信號通過傳感器轉化為電信號，經(jīng)信號處理后最終由執(zhí)行器與外界產(chǎn)生作用。MEMS傳感器產(chǎn)業(yè)鏈分為設計研發(fā)、生產(chǎn)制造、封裝測試、系統(tǒng)應用四個環(huán)節(jié)。

（1）上游

上游包括原材料，芯片設計等環(huán)節(jié)，其中MEMS傳感器材料分半導體材料，陶瓷材料，金屬材料和有機材料四大塊。

在設計研發(fā)方面，MEMS將產(chǎn)品的工藝流程、機電結構、包括封裝和測試在內(nèi)的驗證相互交聯(lián)在一起，往往需要數(shù)年時間完成多個設計閉環(huán)才能量產(chǎn)。

（2）中游

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

與大規(guī)模集成電路產(chǎn)品均采用標準的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。其技術先進性除了體現(xiàn)在MEMS傳感器芯片的設計難度之外，還體現(xiàn)在MEMS傳感器芯片生產(chǎn)工藝的可實現(xiàn)性方面。MEMS傳感器的領先廠商不但需要具備突出的極微小化機械系統(tǒng)和集成電路的設計能力，也需要開發(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，國際大廠以IDM為主。

封裝方面，MEMS通常分為芯片級、器件級和系統(tǒng)級封裝三個層次，大多采用非標準工藝，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；測試方面，MEMS與集成電路相比要求更高、測試的復雜程度更大，測試方法因MEMS傳感器的種類而有差別，各廠商通常采用自研方法進行測試，封測成本通常能占到總成本的一半以上。

（3）下游

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

汽車電子方面，傳感器需求日益提升，國產(chǎn)化需求迫切。據(jù)前瞻經(jīng)濟學人數(shù)據(jù)，傳統(tǒng)汽車傳感器裝備數(shù)量至少90個；據(jù)四川省汽車產(chǎn)業(yè)協(xié)會的數(shù)據(jù)，目前平均每輛汽車裝配24個MEMS傳感器，高檔汽車中搭載約25-40，甚至上百個MEMS傳感器；其中應用較多的是加速度、壓力傳感器及陀螺儀等傳感器。根據(jù)Wind數(shù)據(jù)，目前國內(nèi)汽車行業(yè)中車用芯片自研率低于10%，90%以上的汽車芯片都必須依賴從國外進口，汽車核心芯片國產(chǎn)化的需求較為迫切。

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