本单位完成《传感器行业现状深度分析及发展趋势研究报告》​编制工作

  一、光传感器

  根据中国电子元件行业协会信息中心的数据,2016年,全球光传感器市场规模达1370亿元。近年来,在智慧城市、物联网、智能移动终端、智能制造、机器人、智能电网、石油石化、新能源等下游应用市场的推动下,中国光传感器市场快速成长,成为拉动全球光传感器市场增长的主要力量。预计到2022年,全球光传感器市场规模将成长至1836亿元,2016~2022年复合增长率达5%。尽管未来中国光传感器市场的增速依然可观,但由于我国传感器行业发展水平较低,本土企业实力弱小,因此要想在快速增长的市场中分一杯羹,难度依然很大。

  目前,全球手机用高像素CMOS图像传感器主要被日本索尼、美国豪威科技、韩国三星等少数厂商占据。不过,2016年,由中信资本、清芯华创和金石投资组成的财团收购了美国豪威科技,此次收购对我国图像传感器技术的发展将起到极大的推动作用。激光传感器、环境光传感器、紫外线传感器等产品情况比较类似,国内从事研发和生产的企业很少,国内市场被国外进口产品瓜分殆尽。

  目前欧美日企业靠高端产品维持市场优势,国内企业以中低端产品开展价格竞争。形成国内外技术差距的原因主要有两个方面的原因:第一,国外高度重视功能材料的研究;第二,国外高度重视制造工艺的持续改进。国内外各国发展技术的途径也不同,通常以美国为代表的为先军工后民用、先提高后普及,走自主研发的路子;以日本为代表的侧重实用化和商业化,先普及后提高,走从引进、消化、仿制到自行改进设计创新的路子;而我国也是先军工后民用、先提高后普及,但受整体技术水平落后的限制,自主创新还任重道远。

  在光传感器产业领域,知识产权已成为各国竞争的焦点。近五年来,世界范围内尤其是美、日、韩等发达国家光电传感器新兴产业领域的专利数量激增,发明专利申请量增速显著加快,是同期传统产业领域发明专利申请平均增速的3~4倍,而国内企业知识产权战略布局缺乏,专利数量有限,发明专利的实质性特点不突出。国内企业欲发展壮大,必须高度重视知识产权,加大知识产权工作力度,充分发挥知识产权制度的作用,支持战略性新兴产业健康、快速和可持续发展。

  光传感器行业涉及光学、光电子学、微电子学、材料学、甚至计算机网络等多门学科,需要上中下游产业链互相衔接,更要保持基础研究与应用开发并举,因此需要多元化的人才,特别是既懂技术又懂管理的复合型人才。

  二、温度传感器

  2016年全球温度传感器市场为50亿美元,2017年至2024年,预计复合年增长率为4.8%。

  通过终端用户产业,温度传感器市场已分为化学品、石油和天然气、消费电子、能源和电力、汽车、医疗保健、食品饮料、金属和矿业、高级燃料、航空航天和国防、玻璃和纸浆和纸张。预计在预测期内,化学品最终用户行业将主导温度传感器市场。

  日益增长的需求和先进的便携式医疗设备正在推动温度传感器市场。随着先进的病人监护系统和便携式健康监测系统等技术的出现,对温度传感器的需求也在不断增加。温度控制在食品安全管理中起着重要的作用。在食品安全管理中,温度控制或监控需要在各个阶段,如烹饪、热保持、再加热、制冷、冷却、冷冻和除霜。

  温度传感器主要应用于个人电脑中,主要用于控制和监控CPU的温度。通常,3-5个温度传感器IC被用在台式机和笔记本电脑上。由于计算机/台式机和笔记本电脑容易过热,测量和控制温度是最重要的。因此,个人计算机(PCS)对温度传感器市场的增长做出了重大贡献。然而,智能手机和平板电脑的引入影响了个人电脑的出货量。因此,PC市场的下降趋势对温度传感器市场的增长产生了不利影响。

  亚太经合组织的温度传感器市场预计将在预测期间以最高的年复合增长率增长。亚太地区对消费设备的需求强劲,包括便携式医疗电子产品和白色家电。此外,越来越多的工业自动化,特别是在汽车和食品和饮料行业,将产生更多的需求温度传感器在阿帕克。

  三、半导体传感器和光纤传感器

  根据WSTS数据,2017年全球半导体传感器市场125.7亿美元,占比全球半导体产值约3%,主要包括指纹,压力,BAW滤波器,图像,加速度计,陀螺仪,麦克风等品类。各类传感器之间壁垒高、容易出现细分行业的龙头企业。

  光纤传感器是一种采用光纤技术将信号传输至放大器进行处理的器件。光纤传感器的特性,如分布式传感、承受高电压和临界环境的能力,能帮助终端用户提高运营质量、节约成本。这些特性也使得各种行业的光纤传感器用量增加,如石油、天然气(在极端地形环境中钻探石油储量)、汽车、飞机、船舶、制造业、电子产品、基础设施、安全、包装和物流。

  2014年,全球光纤传感器市场规模为19.9亿美元,预计2019年将达到31.5亿美元,复合年增长率为9.6%。

  微技术的出现是促使光纤传感器创新和发展的关键因素。虽然,过去光纤传感器的应用有限,但是许多新应用也在增加,促进未来几年光纤传感器的稳定增长。

  2014-2019年光纤传感器的市场增速逐步提升,最终年增长率将突破10%。光纤传感器应用于各行各业,如石油、天然气、汽车、制造业、消费电子、建筑、航空和船舶等。此外,光纤传感器也渗透于不同的新应用,例如军事和生物医学传感器。全球各地的医院都期望采用先进的医疗设备,以提高对病人的诊断、监测和治疗的水平。

  四、化学传感器

  化学传感器是一类专门用于检测、感知化学物质的特殊传感器,通常用于检测气体或液体中的特定化学成分,并将该化学成分的浓度信号转换为可检知的电流或电压信号。

  它是以化学中的“反应”,物理中的“现象”、“效应”以及生物学中的“生物学机理”等作为理论基础,运用新的功能材料,达到上述目的的。

  化学传感器用于化学测量。除广泛用于石油化工系统之外,化学传感器常用于生产流程分析和环境污染监测。化学传感器在矿产资源的探测、气象观测和遥测、工业自动化、医学上远距离诊断和实时监测、农业上生鲜保存和鱼群探测、防盗、安全报警和节能等各方面都有重要的应用。

  由于强大的商业壁垒,仅仅针对大批量消费市场是有风险的,但是也可能是一个不错的“赌注”:2018年自动对焦执行器市场将达到4.5亿美元,2018年化学传感器市场将达到1.85亿美元。

  五、MEMS传感器

  MEMS传感器即微机电系统(Microelectro Mechanical Systems)在微电子技术基础上发展起来的多学科交叉的前沿研究领域。经过四十多年的发展,已成为世界瞩目的重大科技领域之一。它涉及电子、机械、材料、物理学、化学、生物学、医学等多种学科与技术,具有广阔的应用前景。

  过去几年中,MEMS传感器的销售额一直保持着稳步的增长。2017年全球MEMS传感器和执行器总体市场规模为115亿美元,其中MEMS传感器为61亿美元,增长17.3%,预计2018年,全球MEMS传感器销售额将增长10%以上,达到68亿美元。

  在MEMS传感器应用领域不断扩张,市场需求快速增长的同时,越来越多的厂商开始进入MEMS传感器领域。然而,MEMS传感器的研发难度及其制造工艺的复杂性形成了一定的行业壁垒,小供应商很难在较短时间内实现大批量生产制造,排名靠前的大供应商市场份额相对稳定,总体来看,MEMS传感器行业格局相对稳定,市场集中度有待提升。

  2017年全球前10大MEMS供应商占有60%以上的市场份额,主要有博世、意法半导体、德州仪器、安华高以及普惠等企业。其中博世集团占12.8%,意法半导体占7.9%;德州仪器占7.9%;安华高科技公司占6.8%;惠普占5.3%;Qorvo占4.7%;楼氏电子占4.7%;invensense占4.6%;日本电装占4%,松下占3.6%。

  2017年,在全球前十MEMS传感器企业中,有五家企业的营业收入超过百亿,分别是博世集团(879.97亿美元)、德州仪器(149.61亿美元)、惠普公司(139亿美元)、日本电装(417.81亿美元)、松下集团(706亿美元)。

  据数据显示,全球MEMS传感器的平均售价,2007年为2.57美元,2012年为1.24美元,2017年为0.97美元。预测,2017年至2022年间的五年间,MEMS传感器和执行器的平均售价将以-2.0%的年复合增长率下降,到2022年预估为0.88美元。而2012至2017年期间的年复合增长率为-4.7%,可以说未来五年MEMS传感器价格的下跌趋势将会减缓。

  尽管大多数厂商产品销量有所增长,但MEMS产品市场价格的持续下降成为制约厂商收入增长的关键因素。而价格持续下降的原因主要有两个:一是MEMS传感器供应商议价能力低;二是低端市场竞争激烈不得不采取低价策略。

  根据杭州先略投资咨询有限公司发布的《传感器行业现状深度分析及发展趋势研究报告》数据显示,近年来,全球传感器市场一直保持快速增长,2009年和2010年增长速度达20%以上;2011年受全球经济下滑的影响,传感器市场增速比2010年下滑5%,市场规模为828亿美元。随着全球市场的逐步复苏,2012年全球传感器市场规模已达到952亿美元,2013年约为1055亿美元。随着经济环境的持续好转,市场对传感器的需求将不断增多,2017年市场规模达到1899.65亿美元,增速为9.1%。


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