在全球化的大趨勢下,各行各業的需求市場和技術方向正在進行高度整合,尤其是在信息技術方面,跨界融合和細分領域深度創新已經成為新環境下的風向之一。
傳感器技術作為信息技術的三大基礎之一,是當前各個國家爭相競爭拔高的技術之一。從西方科技強國關于發展自身技術方面的政策上來看,傳感器從上世紀80年代至今仍是這些國家最為關注的技術領域。
在基于物理、化學等領域的需求上,目前已經涵蓋了力、光、磁、溫、濕、氣體、PH等幾百上千種傳感器。同時,萬物互聯、萬物智能的新時代市場需求特征下,傳統傳感器并不能滿足這種日益增長的需求,所以依據跨學科的技術融合以及應用場景需求的細分創新成為傳感器企業發展的核心邏輯之一。
基于MEMS工藝發展的傳感器就是這一核心邏輯的持久產物,MEMS傳感器從誕生到現在已經有40多年的歷史,并且已經成為國內傳感器企業爭相追逐的目標之一。
國內企業臥薪嘗膽,MEMS工藝撥云見日
從傳感器的生產制造邏輯上來看,研發原理相比于工程工藝要容易一些。由于傳感器生產中工藝技術的分散性、復雜性以及設備條件等因素,其生產過程也被稱為制造“工業工藝品”,證實了掌握核心工藝技術對于研發制造傳感器尤為重要。
當下物聯網應用較為熱門的MEMS傳感器研發上,美國對其工藝技術已經持續研究了幾十年,形成了自有的一套“多品種小批量”的傳感器生產方式以及工藝特色。同時,他們圍繞MEMS工藝技術和應用實現了兩大方向的突破:敏感機理創新與工藝突破,這項突破很大程度提高了MEMS工藝技術的理論與應用水平。
雖然國外先行一步,但是國內傳感器企業和MEMS工藝代工廠也在逐步浮出水面。從資本市場上來看,包括西人馬、原位芯片、佰為深科技、重慶四聯等MEMS傳感器廠商都獲得了超過千萬級的融資。
同樣的,繼去年敏芯股份作為MEMS概念第一股科創板上市之后,前不久燁映電子在進行A股IPO,目前已經處于上市輔導備案階段。西人馬、奧松等擁有MEMS工藝的傳感器廠商已經擁有成熟的晶圓廠并且仍在擴充MEMS產線。據奧松相關負責人表示,除了在廣州有MEMS晶圓代工,目前已經也已經在珠海建設完成晶圓廠,后續將以產業園的形態投入使用。
與國外MEMS企業所不同的是,國內MEMS傳感器廠商除了發展IDM模式之外,重心向下游開始傾斜。西人馬提出的“端-邊-管-云-用”一體化解決方案,奧松以MEMS傳感器為基礎的產業園模式等,這些模式不僅僅是傳感器出貨為主,而更偏向以MEMS傳感器為中心,發展產業鏈下游模組、傳感網、解決方案以及深入應用場景的項目。
正如上面這些企業所印證的一樣,隨著物聯網、云計算、大數據、人工智能應用的興起, MEMS傳感器憑借著微型化、成本低和功能多等優勢,在消費電子、汽車電子、工業、醫療和通信等領域有著越來越廣泛的應用場景,市場規模呈現出快速增長的態勢。
國內物聯網市場
讓MEMS本土企業的賽道更寬廣
中國作為全球最大的電子產品生產基地以及工業制造國,消耗了全球約50%的MEMS器件,根據此前賽迪研究院發布的數據顯示,到2021年,中國MEMS傳感器的年平均復合增長率超過15%,高于全球9.6%的增速。
不得不說中國作為物聯網應用場景最為豐富的國家,在智慧城市、工業互聯網、智能家居、車聯網和智慧農業有著龐大的風口。隨著這些場景對智能化、微型化、低功耗的需求更高,MEMS傳感器的應用種類和量級將會呈現爆發式增長。
以智慧城市為例,從市場規模上來看,IDC預測,在2023年,中國智慧城市技術支出規模將達到389.2億美元,在MEMS傳感器應用規模上來看,智慧城市將會眾多應用場景中規模最大之一,它包含了社會各種基礎設施,要實現物物互聯,對傳感器的性能要求可見一斑,同時作為數據采集端,MEMS傳感器在性能方面將成為首選。
同時,MEMS 傳感器作為信息獲取和交互的關鍵器件,智能化將是企業發展的核心競爭力最關鍵的要素,所以AI算法的場景化匹配或者普適性將會是工藝之后,MEMS傳感器廠商所需要的考慮更多的方向。
單從AI技術的發展來看,國內走在世界前列,但是真正的應用場景仍然比較弱化,如果將AI算法與MEMS傳感器融合發展,國內企業將能夠從落后幾十年的傳感器賽道上獲得未來取勝的砝碼。