MEMS传感器，产业竞争焦点
在“超越摩尔”这一技术演进趋势中，MEMS（微机电系统）已成为关键赛道之一。
当你通过TWS耳机唤醒AI语音助手、在新能源汽车中体验平稳的制动过程，或是通过智能手表实时监测心率时，一颗仅几毫米大小的MEMS传感器正在背后默默工作。
这一集成了传感、执行与控制的微型系统，构成了智能时代不可或缺的“感知神经”。
中国MEMS产业，持续壮大
MEMS，全称为Micro Electromechanical System，是一种融合微型机械结构、信号处理电路与通讯接口的硅基器件。它结合了微加工工艺与半导体制造技术，广泛应用于各类传感器中。
MEMS传感器由MEMS芯片和ASIC芯片共同构成，前者负责将物理量转化为电信号，后者则负责信号的转换与放大。
常见的MEMS产品包括加速度计、陀螺仪、麦克风、压力传感器、惯性测量单元（IMU）、射频滤波器与光学MEMS等。
近日，Yole Group发布《Greater China MEMS Industry 2025》报告，这是该机构首次针对大中华区MEMS产业进行全面分析。
报告显示，2024年中国MEMS产业营收达17亿美元（约合121亿元人民币），同比增长8.4%，器件出货量达54亿颗，占据全球市场份额的10%。
Yole Group高级分析师Pierre-Marie Visse指出，这一增长趋势有望延续至2025年，恢复至疫情前的水平。消费、汽车及工业等终端市场的发展，将共同推动MEMS需求。
在投资持续加码、设计能力提升和本地需求增长的推动下，中国MEMS市场的复合年增长率（CAGR）预计在2024至2030年间保持3.6%，到2030年器件出货量有望突破66亿颗，市场规模将达20亿美元。
MEMS器件，两大增长引擎
在整体MEMS市场中，消费电子依然是最大应用领域，占比约为60%。中国MEMS产业的增长也主要依赖于中低端消费电子市场的出货带动，如TWS耳机、智能手表等可穿戴设备。
这类设备对MEMS麦克风与惯性传感器的需求显著上升，单个设备中MEMS器件数量已从1颗增长至3至5颗。此外，AI眼镜等新兴终端也催生了骨传导声学传感器等新兴品类。
目前，中国在MEMS麦克风、加速度计与压力传感器等领域已建立起较为完整的本土供应链。代表性企业包括敏芯股份、歌尔微电子、瑞声科技与士兰微电子等。
敏芯股份是国内首家登陆科创板的纯MEMS企业，具备自主知识产权的MEMS+ASIC一体化设计能力，其MEMS麦克风出货量在全球名列前茅。歌尔微电子依托其强大的客户资源，已成为全球领先的MEMS麦克风与惯性传感器供应商。
瑞声科技在声学和触觉反馈MEMS领域具备全球竞争力，其WLG晶圆级封装技术显著提升了产品可靠性。士兰微电子则专注于MEMS传感器与专用ASIC芯片的协同优化，重点布局智能家居与白色家电市场。
尽管本土企业已在中低端市场取得一定突破，但高端市场仍由博世、意法半导体与德州仪器等国际巨头主导。目前，中国MEMS产业仍处于“量增价低”的阶段，在汽车级和工业级高附加值领域的话语权有限。
汽车与人形机器人，未来增长新极
随着自动驾驶技术的发展，车载MEMS需求正迅速增长。毫米波雷达、激光雷达、车载麦克风与压力传感器等MEMS器件，使每辆智能汽车的MEMS搭载量从传统汽车的5-8颗增至20-30颗。
博世、恩智浦和意法半导体等国际厂商在发动机控制、安全气囊和电子稳定系统等关键应用中占据主导地位。例如，博世的IMU已通过AEC-Q100 Grade 1认证，意法半导体的LIS3DH系列加速度计在噪声和零偏稳定性方面仍优于国产产品。
本土企业在车载惯性传感器等领域正逐步打开市场。士兰微电子正研发高精度车用惯性传感器，计划于2025年推出多款车用MEMS产品。敏芯微控股子公司中宏微宇的IMU产品已实现客户突破，正在研发可应用于车载、机器人和农机等领域的下一代产品。
人形机器人正成为继消费电子与汽车之后的第三大MEMS增长引擎。特斯拉、Figure AI等科技企业正加速推进人形机器人的量产进程。
在机器人运动控制中，IMU扮演着关键角色。以Optimus为例，其搭载了40颗以上的IMU传感器，用于四肢与头部姿态检测。这类传感器误差低至微米级，确保机器人在运动过程中的动态平衡。
六维力矩传感器常用于手腕与脚腕等关节，可精准测量力与力矩，帮助机器人调整重心和步态，提升操作稳定性。
触觉传感器则赋予机器人抓取和操作的精细控制能力，使其能够夹持鸡蛋、折叠衣物等。辅助感知类MEMS器件，如MEMS测距芯片与微振镜，也在激光雷达与视觉算法中发挥重要作用。
随着机器人对微型化、低功耗MEMS传感器需求的上升，每个高度拟人化的机器人可能需要上百颗MEMS传感器，未来每台机器人甚至可能使用200至300颗。
除了消费电子与汽车，MEMS在商业航天、光电等小众领域的应用也正在扩展。在2025年传感器与MEMS产业化技术国际研讨会上，麦锴科技CEO郭颖表示，该公司专注于MEMS压电快反镜，其产品已用于商业航天卫星的激光通信系统。
相较于传统压电陶瓷器件，该MEMS产品具备轻量化、低功耗与高精度等优势，已获得批产订单，即将进入在轨验证阶段。
代工短板制约高端突围
尽管应用场景不断拓展，但代工体系的不成熟仍是制约中国MEMS产业向高端迈进的重要因素。
不同于国际巨头普遍采用的IDM模式，中国MEMS企业以Fabless为主。然而，MEMS工艺高度专用化，对代工厂的设备、流程与参数调试提出严格要求。
业内人士指出，Fabless企业在代工厂缺乏成熟工艺的情况下，需联合开发适配模块。即便代工厂具备基础能力，也需根据具体设计路线进行流程定制。
IDM模式虽能实现设计与制造的高度协同，但其高投入限制了多数企业的选择。业内测算，一条中试线需投入约10-15亿元，量产线则高达200亿元。
目前，国内仅有少数企业尝试IDM路径，多数仍依赖代工。8英寸硅片因工艺成熟、良率稳定仍是主流，而12英寸虽具成本优势，但短期内难以替代。
Yole Group预计，2024年大中华区MEMS晶圆加工量达33.8万片，2030年有望增长至43.8万片，占比全球约9.5%，未来有望突破10%。
下一代MEMS技术，重塑产业格局
英国研究公司IDTechEx在最新报告中指出，下一代MEMS技术将推动产业变革，聚焦于三大方向：先进MEMS IMU、MEMS重力计与MEMS扬声器。
在先进IMU领域，2023年全球市场规模已达32亿美元，预计2030年将突破60亿美元。这一增长受益于自动驾驶、物联网与人工智能等技术的快速发展。
MEMS重力计则为地质探测与资源勘探提供了新手段。精确的重力场测量可揭示地下结构变化，为地质评估提供数据支持。
MEMS扬声器作为新一代消费电子组件，有望成为MEMS技术的又一重要应用领域，满足市场对小型化、高效能与低成本组件的持续需求。
原文标题：MEMS传感器，必争之地