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一文了解2022年中国MEMS声学传感器市场现状与发展前景 可穿戴、物联网应用推动新浪潮

2021-11-08 22:11:34

MEMS声学传感器简介

MEMS(微型机电系统)声学传感器是基于MEMS技术制造的微型麦克风和超声波传感器,简单的说就是一个电容器集成在微硅晶片上,可以采用表贴工艺进行制造,能够承受很高的回流焊温度,容易与CMOS工艺及其它音频电路相集成,并具有改进的噪声消除性能与良好的RF及EMI抑制能。MEMS声学传感器的全部潜能还有待挖掘,但是采用这种技术的产品已经在多种应用中体现出了诸多优势。

MEMS声学传感器以微型麦克风为主,而麦克风的组成一般是由MEMS微电容传感器、微集成转换电路、声腔、RF抗干扰电路这几个部分组成的。MEMS微电容极头包括接受声音的硅振膜和硅背极,硅振膜可以直接接收到音频信号,经过MEMS微电容传感器传输给微集成电路,微集成电路把高阻的音频电信号转换并放大成低阻的电信号,同时经RF抗噪电路滤波,输出与前置电路匹配的电信号,就完成了声电转换。通过对电信号的读取,从而实现对声音的识别。

MEMS声学传感器应用领域广泛

MEMS声学传感器是MEMS传感器中最先被大规模应用的细分产品之一,尤其是微型麦克风。在MEMS声学传感器出现以前,手机、耳机、电脑等消费电子均采用的传统驻极体麦克风,苹果手机开启了智能手机大规模应用MEMS声学传感器的时代,随着MEMS声学传感器制造工艺日趋成熟以及出货量的不断增加,终端价格降低让MEMS声学传感器应用由高端智能手机普及到了中低端智能手机,外挂耳机和平板电脑的使用量也在不断增加。随后,医疗电子、汽车电子、可穿戴设备、物联网也为MEMS声学传感器应用领域。

消费电子行业成长助推MEMS声学传感器规模高速增长

——MEMS声学传感器在消费电子领域替代优势明显,需求较大

在MEMS声学传感器(MEMS麦克风)问世前,手机、电脑、游戏机等消费电子产品主要搭载的是ECM,但由于全面屏手机对手机空间设计提出挑战,游戏机、可穿戴等消费电子产品对于内置配件的体积要求更趋微型化,MEMS声学传感器凭借其体积小、稳定性好等特点,迅速抢占市场。

目前消费电子是我国MEMS声学传感器的主要应用领域,具体来看,一台智能手机一般配备有3-5颗MEMS麦克风、TWS耳机则是1-2颗,而智能家居主要的交互产品智能音箱则达到2-8颗的数量。另外,可穿戴设备对于低功耗、小体积的MEMS麦克风需求较大。

——5G助推新一波换机潮,可穿戴设备出货量增速较高

2015-2020年,中国手机市场进入存量状态,但随着5G基础设施的全面推广建设,新一波换机潮正在进行中。2020年中国手机出货量为3.08亿部,同比下降20.82%。2021年1-8月,手机出货量为2.27亿部,同比增长12.3%,增长潜力较大。

从2019年我国第一台5G手机问世开始,国内5G手机出货量呈指数型上升趋势。从2019年的0.14亿部,增长到2020年全年1.63亿部的出货量。2021年1-8月,我国5G手机出货量已达1.68亿部,同比增长79.7%,占手机出货量的74.1%。我国5G手机的换机潮正在兴起。

智能可穿戴设备领域发展迅速,已引起全社会的广泛关注,大量国内外IT技术领域的领先企业及中小型创新企业、创业者、投资者纷纷投入到智能可穿戴设备领域。

2017年以来中国的可穿戴设备出货量逐年增加,2020年第四季度可穿戴设备出货量为3026万台,同比增长9.6%。

——MEMS规模逐年扩大,手机市场渗透率高

上述的5G手机、智能穿戴设备的高速增长以及这些领域对MEMS声学传感器的需求,从而推动了整个MEMS声学传感器规模的高速增长。具体来看,每部智能手机需要搭载至少3-5颗MEMS麦克风,整体的渗透率较高。除了应用在手机、电脑等领域外,耳机组、汽车电子、医疗数位摄录影机也是MEMS声学传感器重要的应用市场。2020年MEMS声学传感器市场规模约为50.8亿元。

物联网行业高速增长,MEMS声学传感器市场规模未来有望突破100亿元

——MEMS声学传感器在物联网的应用优势明显,物联网规模增速加快

物联网的人机交互界面等产品对于传感器要求倾向低功耗、微型化以及注重成本效益,而MEMS声学传感器能够满足以上几点需求。

2013-2019年,我国物联网市场规模增速达到15%以上。2019年,我国物联网市场规模达到14900亿元,同比增长18.25%。未来,随着国家政策对物联网等新兴行业的倾斜,对应的,其衍生的MEMS声学传感器市场将迎来新一波高增长。

——物联网开启新机遇,MEMS声学传感器规模有望突破100亿元

目前,医疗和汽车领域的MEMS声学传感器市场规模目前还很小,但未来将持续增长,物联网将开启新机遇。MEMS声学传感器可实现语音检测和识别,使得人机交互更加方便、设备控制更加有效。未来一段时间内,MEMS声学传感器的应用相比之前较多的集中在可穿戴、物联网等领域。预计到2026年,MEMS声学传感器市场规模有望达到119亿元。

以上数据参考前瞻产业研究院《中国MEMS传感器行业市场需求与投资战略规划分析报告》,同时前瞻产业研究院还提供产业大数据、产业研究、产业链咨询、产业图谱、产业规划、园区规划、产业招商引资、IPO募投可研、招股说明书撰写等解决方案。

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