傳感器是人工智能和物聯網時代信息獲取與交互的前提和基礎，相當於感知物理世界的“五官”，是所有行業智能化的起點。MEMS（微機電系統）傳感器因具有體積小、重量輕、功耗低、可靠性高、靈敏度高、易於集成等優點，正逐步取代傳統的機械傳感器。
隨著5G技術的推廣和物聯網的不斷髮展，車聯網、智能製造、智能支付和智能家居等市場需求不斷湧現。使用MEMS技術生產傳感器件已成為趨勢，新的器件品類不斷湧現，應用場景的豐富也使得MEMS產品出貨量保持快速增長。
作為一個快速成長的新興市場，哪些領域將引領行業增長？國內有哪些相關企業和投資機會？我們將結合科創板上市的MEMS傳感器企業的分析對整個行業做了全面的梳理，並向您介紹我們看好的幾家未上市企業。
Part.1
MEMS傳感器的概念
MEMS全稱為微型電子機械系統（Micro-Electro-Mechanical System），是在微電子技術（半導體制造技術）基礎上發展起來，融合了微電子加工工藝和精密機械加工等技術製作的微米級電子機械器件，涉及微電子、機械、材料、力學、化學、生物學等諸多學科領域。
MEMS被廣泛用於傳感器領域，常見的產品包括MEMS加速度計、MEMS麥克風、微馬達、微泵、微振子、MEMS壓力傳感器、MEMS陀螺儀、MEMS溼度計以及它們的集成產品，廣泛應用於消費電子、汽車、醫療、工業、通信、國防和航空航天等領域。
MEMS傳感器局部顯微放大圖（來源：睿創微納官網）
MEMS傳感器在結構上主要由微型傳感器、微電子控制器、執行器和電源組成。
我們日常接觸最多的消費電子產品中，MEMS傳感器正被廣泛的應用。一個智能手機中的MEMS傳感器就有聲學、光學、環境、運動、通信、安全和交互等，這些傳感器使得電子設備更具互動性和智能化。
消費電子中的MEMS應用（來源：Yole developpement）
Part.2
MEMS產業現狀和國內外發展
2018年全球MEMS市場規模達到116億美元，預計到2024年達到190億美元，其市場營收的複合年增長率約為8.3%，出貨量的複合年增長率約為11.9%。2018年，消費類市場規模達到近65億美元，市場份額超過整體MEMS市場的50%，預計到2024年將增長到105億美元。
MEMS麥克風和射頻MEMS為兩大主要貢獻者，佔消費類應用市場規模的50%。MEMS在汽車市場2018年達到了23億美元，預計將以6%的複合年增長率實現增長，到2024年將達到32億美元。
從產品結構和市場規模上看，2024年市場規模在10億美元以上的MEMS傳感器細分領域包括：射頻、慣性組合(即加速計、陀螺儀、磁力計)、超聲指紋、壓力、麥克風和噴墨打印。
一些MEMS器件將受益於新的用途或功能，例如：用於激光雷達等3D傳感的MEMS微鏡，用於汽車夜視和ADAS態勢感知的紅外傳感器，用於高分辨率打印的MEMS噴墨打印頭，用於人機交互接口的MEMS麥克風等。
從市場增速看，2018年至2024年CAGR（複合年均增長率）排名靠前的MEMS傳感器細分領域有：超聲指紋、射頻和紅外。
未來MEMS傳感器最主要的增長領域來源於以下幾個方面：消費電子領域的創新使得超聲指紋MEMS的應用前景廣闊；5G的推廣使得射頻MEMS尤其是濾波器的需求大幅度提升；智慧城市、自動駕駛推動非製冷紅外熱成像傳感器需求快速增長；未來物聯網設備數量高速增長使得集成MEMS、MCU（微控制單元）、射頻、ASIC（專用集成電路）等器件的多功能聯網傳感器持續增長。
從行業格局來看，2018年博通和博世在MEMS方面的營業收入超過10億美元，遠遠領先於第三名的意法半導體。值得關注的是，博通受益於射頻MEMS的迅猛發展，從2013年開啟了飛速增長模式。全球MEMS的領先廠商還包括德州儀器、惠普、樓氏和應盛美等企業。
國內只有兩家企業進入全球前30名MEMS廠商，分別是第11名的歌爾股份和第23名的瑞聲科技，兩家公司主營業務都集中於MEMS聲學器件。
國內MEMS產業經過政府和企業的共同努力，已經形成從設計研發（中試）、生產製造、封裝測試到系統集成的完整MEMS產業鏈條。但是從產品使用領域結構來看，國內MEMS公司在營業規模、技術水平、產品結構、與國外有明顯差距，60%至70%的設計產品集中在加速度計、壓力傳感器等傳統領域。
國內MEMS產業相關企業包含如蘇州納米科技發展有限公司、上海微技術工業研究院、中國科學院電子所等科研院所；歌爾股份、瑞聲科技、卓勝微電子、敏芯微電子、格科微電子、明皜傳感、硅睿科技、深迪半導體等設計企業；中芯國際、上海先進、華潤上華、罕王微電子及收購了瑞典Silex的耐威科技等MEMS代工企業；華天科技、長電科技、晶方科技等傳統半導體封裝測試企業；華為、中興、聯想、比亞迪、海康威視等系統集成應用商。
Part.3
科創板MEMS傳感器企業價值分析
目前，科創板已申報兩家MEMS傳感器企業，分別為睿創微納和敏芯微電子，其中睿創微納已上市，當前市值為137億元，敏芯微電子已申報未上會。睿創微納主營業務集中於非製冷紅外熱成像MEMS傳感器及紅外成像儀的設計與研發，敏芯微電子主營業務為MEMS麥克風、MEMS壓力傳感器和MEMS慣性傳感器的設計與研發。
下面我們分別對這兩家企業的主營業務和財務進行分析。
睿創微納
公司是一家專業從事非製冷紅外熱成像與MEMS傳感技術開發的集成電路芯片企業，致力於專用集成電路、MEMS傳感器及紅外成像產品的設計與製造。公司產品主要包括非製冷紅外熱成像 MEMS 芯片、紅外熱成像探測器、紅外熱成像機芯、紅外熱像儀及光電系統。
2018年5月，公司發佈12微米1280*1024百萬級像素數字輸出紅外MEMS芯片。紅外探測器的設計、生產及研發涉及到材料、集成電路設計、製冷和封裝等多個學科，技術難度很大，目前全球僅有美國、法國、以色列、中國等少數國家能夠掌握非製冷紅外探測器核心技術。
公司各產品之間的關係圖（來源：招股書）
公司目前已具備先進的集成電路設計、傳感器設計、器件封測、圖像算法開發、系統集成等研發與製造能力。公司產品主要應用於軍用及民用領域，其中軍用產品主要應用於夜視觀瞄、精確制導、光電載荷以及軍用車輛輔助駕駛系統等，民用產品廣泛應用於安防監控、汽車輔助駕駛（ADAS）、戶外運動、消費電子、工業測溫、森林防火、醫療檢測設備以及物聯網等諸多領域。
北京歐立信諮詢中心預測，軍用市場方面，全球軍用紅外市場規模將由2018年的88.96億美元增長到2023年的107.95億美元，年複合增長率4.78%；全球民用紅外市場規模將由2018年的45.73億美元達到2023年的74.65億美元,年複合增長率10.29%。
公司主營業務收入按產品類別的構成情況如下：
公司IPO募投項目：
公司在行業內的主要競爭對手為FLIR，ULIS，國內主要有大立科技、高德紅外和北方廣微等。全球軍用紅外熱像儀市場北美佔據50%，歐、亞市場佔比緊隨其後。全球紅外市場供給主要被國外公司壟斷，國內廠商在國際市場上市佔率不高。
國內幾家公司業務比較：
高德紅外產品覆蓋較廣，包括非製冷氧化釩探測器、製冷型碲鎘汞及二類超晶格紅外探測器三大類，除紅外熱成像相關業務外還開展軍品彈藥業務。
大立科技主要業務包括非製冷探測器（沿襲法國Sofradir非晶硅工藝）、機芯以及製冷型及非製冷型整機產品，除紅外熱成像相關業務外還開展巡檢機器人業務。
睿創微納專注於非製冷氧化釩探測器、機芯及整機產品的研發、生產和銷售，公司研發佈局重心在於偏前端的核心器件探測器、機芯等。
睿創微納與可比上市公司高德紅外、大立科技公開信息獲取的最高性能非製冷探測器產品關鍵指標對比如下表所示，可以看出睿創微納產品的技術指標在行業內處於領先地位。
敏芯微電子
公司目前主要產品線包括MEMS麥克風、MEMS壓力傳感器和MEMS慣性傳感器。公司MEMS麥克風出貨量位列全球前五位。公司產品目前主要應用於智能手機、平板電腦、筆記本電腦、可穿戴設備和 智能家居等消費電子產品領域，同時也逐漸在汽車和醫療等領域擴大應用，目前已使用公司產品的品牌包括華為、傳音、小米、百度、阿里巴巴、聯想、索尼、LG等。
公司在現有MEMS傳感器芯片設計、晶圓製造、封裝和測試等各環節都擁有了自主研發能力和核心技術，同時能夠自主設計為MEMS傳感器芯片提供信號轉化、處理或驅動功能的ASIC芯片，並實現了MEMS傳感器全生產環節的國產化。公司晶圓的主要供應商為中芯國際、中芯紹興和華潤上華，封裝代工廠主要為華天科技。
公司目前主要產品線包括MEMS麥克風、MEMS壓力傳感器和MEMS慣性傳感器，各產品線具體情況如下：
敏芯微電子主要產品線（來源：招股書）
公司主營業務收入按產品類別的構成情況如下：
公司IPO募投項目：
目前公司的主要競爭對手中，有半導體科技公司英飛凌、意法半導體、應美盛等，也有以精密器件製造為主的樓氏、瑞聲科技和歌爾股份等，其中英飛凌和意法半導體為IDM（Integrated Device Manufacture，即一體化製造商）模式，其他公司採用Fabless（無工廠芯片供應商）模式。
同行業公司中，除英飛凌以生產MEMS麥克風芯片為主外，其他公司均部分或完全實現了產品的自主封裝和測試，敏芯由於資金有限，目前只做芯片設計和部分晶圓測試和成品測試。
兩家公司主營業務比較
第一，考慮產品的市場未來幾年的複合增長率。
從全球的市場來看
根據前文Yole developpement對MEMS行業具體產品2018-2024年複合增速預測，睿創微納所從事的非製冷紅外傳感器未來五年市場的複合增速在11%左右，要高於敏芯微電子所從事的傳統的麥克風5%、壓力傳感器3%和慣性傳感器3%的市場增速。
從中國市場來看
根據新思界產業研究報告顯示，2012－2017年，我國紅外探測器市場規模年均複合增長率為14％；預計2018－2024年，市場規模年均複合增長率將達到15％。
據賽迪顧問數據，2018年中國MEMS麥克風市場規模為31.3億元，同比增速為15.07%，預計2021年市場規模將進一步上升至47.9億元，複合增長率超過15%。
2018年中國MEMS壓力傳感器市場規模為116.6億元，預計2018-2021年複合增長率為8.88%，2021年市場規模將突破150億元。
2018年中國MEMS慣性傳感器市場規模約為80億元，同比增速超過15%。未來三年中國MEMS慣性傳感器增速將進一步提升，至2021年市場規模將達到133.4億元。
可見，幾個細分領域相比，中國市場增速基本相當，但是全球來看，非製冷紅外傳感器增速更快。
第二，系統集成能力是MEMS企業的核心競爭優勢，在MEMS領域能夠完成從傳感器設計到提供整機的廠商能夠獲得更好的盈利能力。從利潤率方面看，整機產品的利潤率遠大於單顆傳感器，因此擁有系統集成能力可以大幅提高企業的盈利能力，在這方面睿創微納更具優勢。
第三，MEMS封測環節技術較之集成電路複雜，更是佔據了成本70%，具備獨立封裝測試能力的公司將會獲得很大成本優勢。
睿創微納采用晶圓部分委託代工，並與華潤微電子等共建8寸線以保證產能供應，另外，公司可以獨立完成傳感器封裝測試，並已建成一條MEMS晶圓級封裝產線。當前，業內較多采用的金屬封裝、陶瓷封裝技術均為將晶圓切割為單個芯片後進行封裝，隨著晶圓級封裝、3D封裝的逐步成熟，未來可實現先整體封裝後進行切割的封裝工藝，新的封裝工藝能夠大大提高規模效應和生產效率，有效降低封裝成本。
敏芯微電子晶圓代工廠為中芯國際、華潤微電子等，MEMS封裝廠為華天科技。敏芯微電子由於資本規模有限，目前主要從事MEMS傳感器芯片設計、部分晶圓測試等環節，而將晶圓製造和封裝環節交由專業的晶圓製造和封裝企業完成。公司正在自建封裝產線，未來將實現部分產品的自主封裝。
因此從主營業務的幾方面分析，我們認為睿創微納更具競爭優勢和發展前景。
兩家公司財務數據比較
下面對比了睿創微納、敏芯微電子、大立科技和瑞聲科技的財務數據，其中大立科技是同睿創微納業務類似，主營非製冷紅外探測器的企業，瑞聲科技是行業中較為優秀的公司，在MEMS聲學器件領域屬於國際領先地位，因此參考其財務指標也比較具有指導意義。
從盈利能力與收益質量來看，睿創微納在營收規模和利潤規模都強於敏芯微電子，毛利率達到60.2%，淨利率29.4%也都高於敏芯微電子，因此在盈利能力上睿創微納較優。
從收益質量上看，睿創微納的加權淨資產收益率為27.6%，敏芯微電子為52.2%，考慮到敏芯微電子還未正式上市，ROE異常高的情況會隨著上市發行新股淨資產上升而下降，此項並不能說明敏芯微電子收益質量高於睿創微納。
從資本結構與償債能力來看，睿創微納的資產負債率為15.6%，敏芯微電子為18.4%，兩者相當。
從流動比率與速動比率所反映的償債能力來看，兩者都很優秀，睿創微納更好。
從營運能力來看，睿創微納的應收賬款週轉天數和存貨週轉天數都遠高於敏芯微電子，說明敏芯微電子的營運能力更強。
從現金流量來看，睿創微納的經營現金流淨額/淨利潤低於敏芯微電子，不過由於敏芯微電子的淨利潤額絕對值較低，此項並不具有明顯差異。
從研發投入上看，睿創微納的研發投入佔收入的16.9%，高於敏芯微電子的10.8%，並且研發人員佔比37.4%高於敏芯微電子的26.4%，在研發上睿創微納較優。
總結上面的分析，從財務上綜合分析，睿創微納整體上要優於敏芯微電子。
綜合上面的公司主營業務分析和財務分析，兩家科創板MEMS傳感器公司中，睿創微納是我們更加看好的公司。
Part.4
值得關注的未上市企業
MEMS傳感器涉及的細分領域眾多，我們主要關注具有一定技術優勢，並且細分領域成長空間較大的未上市企業，主要有在加速度計和磁傳感器具有全球領先地位的美新半導體，受益於5G射頻大規模推廣應用的中科漢天下、德清華瑩和無錫好達。
美新半導體
美新半導體(無錫)有限公司是全球領先的MEMES傳感器公司，成立於1999年，2007年在美國上市，是全球第一家MEMS技術上市公司。2013年私有化，2018年併入華燦光電。2019年9月24日，華燦光電發佈公告擬以16.5億元向天津海華新出售全資控股美新半導體的和諧光電100%股權。
美新半導體主要產品為加速度計和磁傳感器，被廣泛應用於智能手機及消費電子、汽車安全系統等領域。2016年美新在全球加速度傳感器市場排名在博世，意法半導體等之後，全球第四，地磁傳感器排名在旭化成和雅馬哈之後，全球第三。
美新半導體被華燦光電收購時給出的業績承諾為17-19年淨利潤0.9/1.1/1.3億元。華燦光電2018年年報顯示，2018年美新半導體營收1.95億元，毛利潤率為56.1%。此次若出售未來不排除單獨上市的可能。
中科漢天下
貴州中科漢天下電子有限公司創辦於2012年9月，是集半導體射頻通信芯片設計、MEMS器件設計研發及生產，物聯網技術及應用解決方案的綜合性集團性質企業。公司年銷售額超過5億元，年芯片銷售量6億顆以上。
公司主要產品為：面向手機終端的2G/3G/4G全系列射頻前端芯片（功放、濾波器、開關、低噪放、天線調諧器等）、面向物聯網的無線連接芯片（藍牙BLE、藍牙音頻、雙模藍牙、2.4GHz無線通信芯片等）。
德清華瑩
中電科技德清華瑩電子有限公司主營業務已擴展到聲表面波器件、壓電、光電晶體材料和射頻模塊三大類產品，是行業內具有材料、器件和模塊全產業鏈競爭優勢的企業。
公司主要研發生產3-8英寸鈮酸鋰鉭酸鋰晶片、聲表面波濾波器、聲表面波傳感器、環行器和隔離器等系列產品。公司是國內早期自主研發聲表面波器件的企業之一，公司年產各類聲表諧振器，聲表濾波器8000萬隻，產品被廣泛應用於遙控，安防，智能家居等領域。
無錫好達
無錫市好達電子有限公司是知名的聲表面波器件生產廠商，主要產品包括聲表面波濾波器、雙工器、諧振器，應用於手機、通信基站，LTE模塊，物聯網，車聯網，智能家居，及其它射頻通訊領域。
公司擁有先進的生產線，目前有3000平米萬級、500平米千級、150平米百級、120平米十級的淨化廠房，有能生產0.25um微線條芯片生產線，有能生產CSP倒裝產品封裝的生產線，可生產產品尺寸為1.8*1.4的雙工器、1.1*0.9的濾波器。
公司表面波器件的產量國內名列前茅，質量及技術指標處於國內先進水平，與國際水平接近。公司目前主要客戶包括小米，中興、宇龍、金立、三星、藍寶、富士康、魅族，聯想等。
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