【核芯觀察】IMU慣性傳感器上下游產業梳理（二）

前言：【核芯觀察】是電子發燒友編輯部出品的深度系列專欄，目的是用最直觀的方式令讀者盡快理解電子產業架構，理清上、中、下游的各個環節，同時迅速了解各大細分環節中的行業現狀。本期【核芯觀察】，將對IMU慣性傳感器產業鏈上下游進行梳理，從市場現狀、應用場景、產業鏈構成、產業鏈企業分布、發展趨勢等幾個部分剖析IMU產業。

MEMS IMU 市場現狀

MEMS IMU的應用領域多樣，核心市場可以分為消費電子、汽車電子、工業控制等三大領域。消費電子領域中，包括智能手機、可穿戴設備、游戲手柄、無人機等；在汽車電子領域，主要用于慣性導航、自動駕駛、車身控制等應用；在工業控制領域，可以應用于機器人導航和控制、自動化倉庫和物流系統、產線上的物品位置檢測等。

MEMS IMU是MEMS傳感器的關鍵分支，而近年來MEMS受益于下游市場需求的增長，MEMS傳感器市場規模也在穩步攀升。根據Yole的數據和預測，2022年MEMS傳感器市場規模為145億美元，并將以5%的年復合增長率增長，到2028年市場規模將達到196億美元。

在2022年的數據中，消費電子是MEMS傳感器市場占比最大的細分領域，占到整體市場的52%份額，盡管智能手機市場正在面臨衰退，但可穿戴應用將接力智能手機，帶來新的增長點，比如VR/AR、tws、智能手表等應用。其次是工業和汽車，分別占到MEMS傳感器市場的17%和19%。

按照Yole的推算，到2028年，消費電子在MEMS傳感器市場中占比將略微下降到48%，而汽車占比提升到21%，工業占比則下降至16%。

在汽車應用中，GNSS定位需要用到六軸IMU，還有其他包括車身和座艙內的各種MEMS壓力傳感器、激光雷達的MEMS微振鏡等，這些應用將會帶動MEMS整體需求持續增長，預計到2028年汽車MEMS市場規模達到41億美元，2022年到2028年的年均復合增長率會達到7%。

而工業和醫療市場在2022年到2028年預計年均復合增長率為5%左右。其中工業市場主要由工業自動化和工業4.0實施推動，包括工廠中的機器人或AGV等所用的慣性傳感器、壓力傳感器等，近年來人形機器人的興起，同樣也帶動MEMS IMU等產品的需求。在醫療領域，一些監測設備小型化也帶動MEMS傳感器進入到可穿戴的醫療設備中，這也將帶動需求。

從整體MEMS傳感器種類來看，由于IMU集成了多種MEMS傳感器，包括加速度計、陀螺儀等，在功耗、尺寸和信號處理上更有優勢。因此從市場上看，IMU在高端消費電子以及汽車電子市場上占有率逐步提高，而單獨的MEMS陀螺儀產品需求逐年萎縮。

根據Yole的數據，2021年全球IMU市場規模約為18.3億美元，2022到2027年年均復合增長率將達到7%，到2027年全球IMU市場規模將達到28億美元。

拆分來看，我們重點關注一下MEMS IMU未來增長的重點，汽車市場。MEMS IMU在汽車上的應用，主要適用于兩大部分，一是慣性導航，二是融合慣性導航數據的自動駕駛。

從2020年開始，組合導航市場爆發，IMU市場得到釋放，當時也給很多國內的MEMS廠商帶來機遇，六軸IMU產品開始大規模登陸汽車導航系統上。

L2和L2+的智能駕駛應用中，其實就開始大規模的IMU應用。特別是近年來“重感知，輕地圖”的智駕系統成為主流方向，高精地圖在智能駕駛中的地位被削弱，取而代之的是相對位置的變化要比絕對位置精度更重要。而在失去衛星信號的情況下，IMU結合地圖也能夠幫助自動駕駛對方向的識別。

因此從這個角度看，IMU在智能駕駛上，能夠結合其他智能駕駛傳感器，實現車輛在物理世界相對坐標和姿態轉換的精準監測。也就意味著未來在L2或以上的高階智能駕駛中，IMU的裝配比例會逐漸提高。

根據Canalys的數據，2023年第三季度中國市場搭載L2+ADAS的輕型車新車銷量35萬輛，滲透率已經達到5.7%，已經連續三個季度全球第一，而L2及以上的ADAS車型滲透率更是超過45%。預計2024年全球配備L2+ ADAS的輕型車銷量將增長至450萬輛，滲透率增長至5.5%。

不過IMU在ADAS系統上的應用還較少，車企認為對于ADAS系統單獨再配一個IMU的價格較高。因此未來汽車應用中，IMU作為傳感器，可能會只用少數IMU，通過數據共享實現在不同應用中對IMU數據的利用。

MEMS IMU在機器人上的應用未來也有很大前景，近年人形機器人伴隨著AI驅動發展迅速，已經從早期的技術驗證階段過渡到了商業試水期。比如，特斯拉在2022年首秀的Optimus人形機器人，奠定了新一代AI驅動的機器人基礎；隨后跟隨人形機器人的市場熱潮，多家國內外機器人公司也亮出了儲備已久的人形機器人產品以及相關技術，比如宇樹的Unitree H1、傅里葉GR1、Apptronik的Apollo機器人、小米鐵大機器人、小鵬雙足機器人PX5、優必選WalkerX等等。

在這個過程中，人形機器人的步態算法、運動靈活性、續航能力和負載能力都有了顯著提升，重要的是，商業落地不再是遙不可及的空中樓閣。而IMU作為機器人的核心運動傳感器，是確保機器人實現精準姿態控制的關鍵，人形機器人中IMU的用量將會達到2—4個，配置在頭部、雙足、胯部等位置上。

市場競爭格局

中國是全球最大的MEMS傳感器市場，根據尚普咨詢的數據，中國市場占全球MEMS傳感器市場23.82%的份額，其次是美國 (15.61%)、韓國 (9.03%)和日本 (8.01%)。此外德國 (6.57%)、英國 (3.29%)等少數經濟發達國家也占據了重要份額。

從MEMS慣性傳感器的角度來看，目前全球市場是呈現壟斷的格局的，主要市場份額集中在博世、ST等頭部企業上，合計占到中國的MEMS加速度計市場70%以上份額，占MEMS陀螺儀市場80%以上份額，占IMU 80%份額。而TOP3企業在中國MEMS傳感器整體市場上占比要超過80%。

可以看到目前全球MEMS慣性傳感器實際上都是國際巨頭所壟斷，市場集中度極高。其中在IMU領域，博世的市占率最高，其次是ST和TDK（InvenSense）。按芯謀的數據，博世是中國MEMS IMU市場上份額最大的廠商，占比約33%，其次ST占比25%，TDK占比21%，TOP3合計占有國內近80%的市場份額。

本土供應商方面，士蘭微、美新半導體、矽睿科技、美泰電子等多家企業都有不錯的發展勢頭。但目前在市場份額上，矽?？萍际鞘袌龇蓊~最大的本土廠商，市場份額占比為2%，其余本土廠商的市場份額較小，占比均小于1%。

MEMS IMU技術在中國經歷了從起步到快速發展的過程。早期，MEMS IMU主要應用于軍工領域，隨后逐步推廣至民用市場，現已廣泛應用于消費電子、汽車、工業自動化等領域。國內企業在MEMS加速度計和陀螺儀領域已具備一定的設計能力，但在MEMS IMU領域與國際先進水平仍有一定差距。不過，隨著技術的不斷成熟和市場的擴大，國內企業正集中力量攻堅，未來有望在高端產品市場實現突破。

在價格方面，從產業鏈現狀來看，車載IMU單價為1300元左右，當然消費電子應用的IMU由于精度需求較低，價格從兩位數到三位數不等。目前一些國產車載IMU供應商，在滿足車規以及相關指標需求的前提下，已經做到三位數的價格，并已經向車企大規模供貨。

預告：下一期將帶來目前市場上各應用領域的主流產品對比，以及各大廠商的產品線分析，關注我們不錯過下次更新！