近年來(lái)，車聯(lián)網(wǎng)、自動(dòng)駕駛、汽車智能化等成為了汽車行業(yè)的熱點(diǎn)話題，隨著人們對(duì)汽車智能化、安全化的追求日益凸顯，汽車電子的市場(chǎng)需求不斷增長(zhǎng)，而對(duì)汽車電子起核心作用的元件當(dāng)屬傳感器。其中，MEMS憑借小型化、類型多樣、測(cè)量范圍廣等優(yōu)勢(shì)，逐漸成為汽車電子的主流傳感器。

MEMS是Micro Electro Mechanical System的縮寫，簡(jiǎn)稱微機(jī)電系統(tǒng)，是按功能要求在芯片上把微電路和微機(jī)械集成于一體的系統(tǒng)。MEMS傳感器是采用微電子和微機(jī)械技工技術(shù)工藝制造出來(lái)的微型傳感器，種類繁多，是使用最廣泛的MEMS產(chǎn)品，通過(guò)微傳感元件和傳輸單元把輸入的信號(hào)轉(zhuǎn)換并導(dǎo)出另一種可監(jiān)測(cè)信號(hào)。與傳統(tǒng)工藝制造的傳感器相比，它具有體積小、重量輕、成本低、功耗低、可靠性高、適于批量化生產(chǎn)、易于集成和實(shí)現(xiàn)智能化的特點(diǎn)。

MEMS傳感器工作原理 圖源 | 前瞻產(chǎn)業(yè)研究院

MEMS傳感器算得上是一個(gè)新興的行業(yè)，在中國(guó)商業(yè)化的時(shí)間不到10年，在全球也只有20余年的產(chǎn)業(yè)化歷程。隨著自動(dòng)駕駛的發(fā)展浪潮，MEMS憑借諸多優(yōu)勢(shì)，正在成為汽車傳感器的新風(fēng)向。

汽車MEMS傳感器迎新機(jī)遇

作為獲取信息和實(shí)現(xiàn)交互的關(guān)鍵器件，MEMS對(duì)機(jī)械系統(tǒng)的微型化起著重要的推動(dòng)作用。MEMS傳感器已在汽車電子、消費(fèi)電子、工業(yè)、航空航天等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。從用于增強(qiáng)型虛擬現(xiàn)實(shí)（AR）組件和消費(fèi)電子的設(shè)備，到工業(yè)4.0以及用于電池供電應(yīng)用的低功耗設(shè)備、精確導(dǎo)航和定位、ADAS/自動(dòng)駕駛等汽車電子設(shè)備，覆蓋了眾多應(yīng)用場(chǎng)景。

其中消費(fèi)電子和汽車為目前MEMS最主要的應(yīng)用領(lǐng)域。從2019年全球MEMS市場(chǎng)結(jié)構(gòu)來(lái)看，消費(fèi)電子為主要應(yīng)用領(lǐng)域，占比接近60%；汽車為第二大應(yīng)用領(lǐng)域，占比約19%。

隨著汽車市場(chǎng)的發(fā)展態(tài)勢(shì)，MEMS傳感器有望迎來(lái)新的增長(zhǎng)機(jī)遇。標(biāo)準(zhǔn)的汽車傳感器產(chǎn)品組合，包括六軸慣性模塊（IMU）、三軸陀螺儀、單軸、雙軸和三軸加速度計(jì)等。

IMU：用于導(dǎo)航平臺(tái)穩(wěn)定控制和導(dǎo)航的高性能MEMS IMU是自動(dòng)駕駛定位的最后一道防線，與GNSS定位依靠衛(wèi)星不同，MEMS IMU具有獨(dú)特的提供連續(xù)性導(dǎo)航的能力，即使進(jìn)入隧道或地庫(kù)，也能持續(xù)導(dǎo)航，且短時(shí)精度很高，長(zhǎng)期精度取決于所選MEMS IMU的等級(jí)。

Yole Development數(shù)據(jù)顯示，慣性傳感器2022年將達(dá)到9億美元。目前，ST、博世、ADI等廠商已推出面向智能駕駛的MEMS慣導(dǎo)方案。

陀螺儀：6軸陀螺儀提供了在時(shí)間和溫度變化時(shí)卓越的穩(wěn)定性，角速率傳感器確保滿足嵌入航位推算功能的最先進(jìn)導(dǎo)航系統(tǒng)的精度要求。

加速度計(jì)：加速度計(jì)測(cè)量線性加速度，也可用于特定目的，例如：傾斜度和振動(dòng)測(cè)量。MEMS加速度計(jì)嵌入了一些用于運(yùn)動(dòng)和加速度檢測(cè)的有用功能，包括自由落體、喚醒、單次/兩次輕擊識(shí)別、活動(dòng)/不活動(dòng)檢測(cè)以及6D / 4D方向。

此外，MEMS在激光雷達(dá)傳感器方面也大有可為，MEMS激光雷達(dá)具有低成本、小型化優(yōu)勢(shì)，可以解決可靠性問(wèn)題，是被看好的量產(chǎn)車激光雷達(dá)方案之一。

總結(jié)來(lái)看，MEMS傳感器的應(yīng)用方向和市場(chǎng)需求包括車輛的防抱死系統(tǒng)、電子車身穩(wěn)定程序、電控懸掛、電動(dòng)手剎、斜坡起動(dòng)輔助、胎壓監(jiān)控、引擎防抖、主動(dòng)降噪、智能車鑰匙、車輛傾角計(jì)量和安全氣囊觸發(fā)監(jiān)測(cè)等汽車的各個(gè)部分，可滿足汽車環(huán)境苛刻、可靠性高、精度準(zhǔn)確、成本低的要求。

隨著新能源車滲透率進(jìn)一步提升與車聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，未來(lái)汽車電子占據(jù)MEMS市場(chǎng)應(yīng)用半數(shù)以上的份額，隨著5G、智能網(wǎng)聯(lián)的落地，MEMS的滲透率將繼續(xù)提升，上述領(lǐng)域的市場(chǎng)空間有望進(jìn)一步打開。

產(chǎn)業(yè)格局下，本土廠商挑戰(zhàn)猶在

汽車半導(dǎo)體產(chǎn)品的大量應(yīng)用也造就了汽車半導(dǎo)體全球市場(chǎng)的快速增長(zhǎng)。

從產(chǎn)業(yè)規(guī)模上看，市場(chǎng)研究機(jī)構(gòu)Gartner數(shù)據(jù)顯示，全球汽車半導(dǎo)體市場(chǎng)2019年銷售規(guī)模達(dá)410.13億美元，預(yù)計(jì)2022年有望達(dá)到651億美元，占全球半導(dǎo)體市場(chǎng)規(guī)模的比例有望達(dá)到12%，并成為半導(dǎo)體細(xì)分領(lǐng)域中增速最快的部分。