MEMS壓力傳感器的應(yīng)用市場發(fā)展現(xiàn)況與預(yù)測分析

MEMS壓力傳感器是基于MEMS技術(shù)和半導(dǎo)體集成電路制造加工技術(shù)，以利用單晶硅硅片等傳統(tǒng)半導(dǎo)體材料制作而成的芯片作為主要組成部分，將壓強(qiáng)信號轉(zhuǎn)化為電學(xué)信號的壓力測量器件。MEMS壓力傳感器可以用類似集成電路(IC)設(shè)計技術(shù)和制造工藝，進(jìn)行高精度、低成本的大批量生產(chǎn)，從而為消費(fèi)電子和工業(yè)過程控制產(chǎn)品用低廉的成本大量使用MEMS傳感器打開方便之門，使壓力控制變得簡單易用和智能化。

傳統(tǒng)的機(jī)械量壓力傳感器是基于金屬彈性體受力變形，由機(jī)械量彈性變形到電量轉(zhuǎn)換輸出，因此它不可能如MEMS壓力傳感器那樣做得像IC那么微小，成本也遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于MEMS壓力傳感器。相對于傳統(tǒng)的機(jī)械量傳感器，MEMS壓力傳感器的尺寸更小，最大的不超過1cm，使性價比相對于傳統(tǒng)“機(jī)械”制造技術(shù)大幅度提高。MEMS壓力傳感器從作用原理差異上可分為壓阻式、電容式、諧振式和壓電式四類，其中壓阻式傳感器是當(dāng)前主流的MEMS傳感器類型，其具有成本低、成熟度高等特點(diǎn)。

根據(jù)研究單位Yole Développement的最新調(diào)查報告指出，MEMS壓力傳感器市場將以每年3.8%的速度成長，到2023年市場規(guī)模將達(dá)到20億美元。壓力傳感器廣泛應(yīng)用于各領(lǐng)域，市場成長因應(yīng)用而異，汽車、消費(fèi)性應(yīng)用和航空電子設(shè)備是最具活力的市場。

汽車行業(yè)是MEMS壓力傳感器最傳統(tǒng)也是最大的市場。因此，動力總成應(yīng)用占壓力傳感器業(yè)務(wù)的50%以上，其次是安全性，胎壓監(jiān)測系統(tǒng) (Tire Pressure Monitoring System, TPMS)是最大的單一汽車應(yīng)用。在CO2減排和自動化的推動下，壓力傳感器未來五年應(yīng)用領(lǐng)域會越來越廣泛，特別是在中國。事實(shí)上，政府的法規(guī)將要求壓力傳感器用于多種應(yīng)用。包括TPMS、柴油和汽油顆粒過濾器(DPF，GPF)和燃料箱蒸發(fā)(EVAP)。

與此同時，由于近年在高階智能手機(jī)和平板電腦中的快速普及，消費(fèi)市場現(xiàn)在是第二大壓力傳感器市場。預(yù)計也將進(jìn)一步擴(kuò)展到Android中低階智能手機(jī)，并受到新應(yīng)用情境(如室內(nèi)和室外導(dǎo)航)的推動。更低的傳感器成本以及更高的精確度和功率也使新應(yīng)用的發(fā)展成為可能，例如穿戴式設(shè)備、電子香煙、無人機(jī)和智能家庭。

2016~2023年按市場細(xì)分的壓力傳感器市場預(yù)測汽車類、消費(fèi)類、醫(yī)療類、工業(yè)類、航空電子和高端市場的競爭格局各異在市場規(guī)模最大的汽車類和消費(fèi)類市場，Bosch(博世)顯然是占主導(dǎo)地位的領(lǐng)導(dǎo)者。Bosch成功地利用了其在汽車領(lǐng)域的經(jīng)驗(yàn)和領(lǐng)先地位，逐漸成為新興消費(fèi)類市場的領(lǐng)導(dǎo)者。Bosch集合了兩個市場的產(chǎn)能以降低成本，并進(jìn)一步增強(qiáng)了其競爭優(yōu)勢。Infineon(英飛凌)、Sensata(森薩塔)、Denso(電裝)和Melexis(邁來芯)等其它廠商則專注于汽車類市場，而ST Microelectronic(意法半導(dǎo)體)和Alps(阿爾卑斯)則主要服務(wù)于消費(fèi)類市場。只有TE Connectivity(泰科)和NXP(恩智浦)在多個市場都有涉足。MEMS壓力傳感器主要廠商大多為活躍于多種MEMS傳感器市場的大型集團(tuán)，其中包括慣性、壓力和氣體傳感器器件。垂直集成多見于汽車行業(yè)的Bosch、Denso和Sensata等廠商，但消費(fèi)類市場并不常見，因?yàn)橄M(fèi)類系統(tǒng)較小，因此不需要一級組件供應(yīng)商。

受到汽車電子和消費(fèi)電子市場蓬勃發(fā)展的影響，中國MEMS壓力傳感器銷售額快速增長，從2014年到2018年，銷售額從70.8億元增長至115.1億元，年復(fù)合增長率為12.9%。初步估計中國MEMS壓力傳感器銷售額到2020年將達(dá)到141.9億元;到2023年將達(dá)到199.2億元。為提高中國MEMS傳感器的技術(shù)本土化，中國政府發(fā)布相關(guān)行業(yè)政策助力行業(yè)發(fā)展。2019年4月，國家發(fā)改委發(fā)布了《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄(2019年本，征求意見稿)》，將新型智能傳感器、MEMS傳感器先進(jìn)封裝測試列入國家產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整鼓勵類項(xiàng)目。

MEMS壓力傳感器的應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛，它涵蓋了汽車工業(yè)、醫(yī)療保健、消費(fèi)電子、工業(yè)自動化和航空航天等多個領(lǐng)域。這些傳感器的高精度、可靠性和小型化特性使其成為現(xiàn)代技術(shù)發(fā)展中不可或缺的組成部分，隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，MEMS壓力傳感器在更多領(lǐng)域的應(yīng)用和創(chuàng)新將不斷涌現(xiàn)，為各行各業(yè)帶來更多的便利和發(fā)展機(jī)遇。