全球MEMS惯性传感器行业：MEMS加速度计、IMU市场规模增长下游需求量大

2023-07-06 09:20

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1、定义及概述

MEMS惯性传感器是将物体运动的加速度、位置和姿态转换为电信号的器件，包括MEMS加速度计、MEMS陀螺仪、磁力计和惯性测量单元（IMU）。

MEMS惯性传感器分类

分类	简介
MEMS加速度计	可应用于静态物体和运动物体的检测。静止的物体受到重力加速度的作用，将重力矢量投影在加速度计轴上可确定静止物体的倾斜角度；运动物体通过对加速度积分得到相对运动距离，通过记录物体加速度的变化来判断运动状态的改变。MEMS陀螺仪可以测量角速度的绝对值，计算后得到被检测物体的相对旋转角度。磁力计通过感知地球磁场的存在来计算磁北极的方向，负责输出物体的运动朝向
IMU	是由两个及以上惯性测量MEMS芯片及ASIC芯片合封后具有完整功能的器件。根据内置传感器的不同，其分为六轴和九轴IMU，能够满足不同应用场景下高精度测量的需求
MEMS加速度计	利用重力加速度以检测设备的倾斜角度和掉落旋转等操作，但是测量结果会受到运动加速度的影响，使倾角测量不够准确，所以通常需利用MEMS陀螺仪和磁传感器补偿。磁传感器利用地磁场测量方位角时，会受到系统中电流变化及设备倾斜角度的影响，需要用MEMS加速度计和MEMS陀螺仪进行补偿。而MEMS陀螺仪静态时无输出，运动时才输出角速率，因此独立的MEMS陀螺仪无法准确判断设备的姿态，故需要准确确认运动状态的设备通常组合使用三轴磁传感器、三轴加速度计和三轴陀螺仪，即为六轴IMU或九轴IMU

数据来源：观研天下整理

2、MEMS惯性传感器行业发展情况

根据数据，2021年全球MEMS惯性传感器行业市场规模为35.09亿美元、39.39亿颗，预计2027年有望达到49.43亿美元、60.60亿颗，2018-2027年销售额及销售量的复合增长率分别为6.39%和7.65%。

从市场结构来看，MEMS加速度计、磁力计和IMU市场持续增长，MEMS陀螺仪的市场呈现逐年萎缩态势，主要原因系独立的MEMS陀螺仪在高端消费电子和汽车电子市场中逐渐被IMU所替代。其中，全球MEMS加速度计市场规模12.19亿美元、15.37亿颗，预计2027年将增长至16.41亿美元、24.28亿颗，2018-2027年销售额及销售量的复合增长率分别为6.72%和10.08%。

数据来源：观研天下整理

3、下游相关行业发展态势

根据数据，按照销售量来看，消费电子占MEMS惯性传感器应用领域的绝大部分， 2021年占比达83.16%；其次是汽车电子市场，占比16.68%，消费量为6.57亿颗。

数据来源：观研天下整理

（1）消费电子领域

1）智能手机领域

MEMS加速度计已成为大部分手机的标准配置，其可以通过感知三个方向轴的加速度测算瞬时加速或减速的动作，变化完成屏幕旋转、抬起亮屏、甩动切歌、翻转静音、科学计步、敲击截屏等。部分高端机型配备IMU，通过MEMS陀螺仪和MEMS加速度计协作实现GPS无信号或信号弱时的惯性导航，并可增强游戏体验、交互能力及实现相机防抖。

随着5G的推出、新兴市场智能手机普及度的提升也为智能手机的发展带来新动力。根据数据显示，2021年全球智能手机出货量增长至13.55亿台，同比增长4.88%。

数据来源：观研天下整理

2）智能穿戴领域

MEMS加速度计主要应用在智能手表、智能手环、TWS耳机等可穿戴设备中，其在智能手表、手环中可实现计步、抬腕亮屏功能，并可检测跌倒动作并触发警报；在TWS耳机中MEMS加速度计可用于双击操作、佩戴检测等功能。根数据，2021年全球可穿戴设备的市场规模5.34亿台，预计2025年将达到13.58亿台。

数据来源：观研天下整理

（2）物联网领域

传感器作为智能家电的感知基础，被广泛应用在各类家电中。例如，MEMS加速度计通过感知敲击等行为，实现人机交互和机器间的交互；MEMS压力传感器用来感知液位、触摸等实现控制；温度传感器用来感知环境温度和设备温度自主控制设备开关。根据数据，2020年全球智能家居市场规模为4523亿美元，预计2025年市场规模达到5546.6亿美元，2020-2025年复合增长率达4.16%。

数据来源：观研天下整理

（3）汽车电子领域

根据观研报告网发布的《中国MEMS惯性传感器行业发展深度研究与投资前景预测报告（2023-2030年）》显示，MEMS惯性传感器在汽车中可实现碰撞感测发射安全气囊、车辆动态控制、反转检测、行车记录等功能。

汽车电子具体所需传感器及实现功能的详情

产品性质	实现功能	所需传感器
功能安全类产品	碰撞感测发射安全气囊	加速度计
	侧翻检测	陀螺仪、加速度计
	车辆导航系统	GPS、磁力计、加速度计、陀螺仪
碰撞感测发射安全气囊	加速度计	非功能安全类产品
	防盗系统	加速度计
	智能钥匙	加速度计
	T-BOX	加速度计
	行车记录仪	加速度计

数据来源：观研天下整理

根据相关资料，一辆汽车中有超过50颗MEMS传感器芯片，其中压力传感器20颗、加速度计23颗、陀螺仪4颗。未来，自动驾驶等新技术的推进需要汽车智能度的进一步提升，对地图和实时定位的精度提出了新的挑战，MEMS惯性传感器作为自动驾驶汽车定位的关键元件之一，将随汽车智能化的提升而快速发展。根据数据显示，2022年，我国汽车销量2684.9万辆，新能源汽车销量688.70万辆。