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半导体敏感元件是智能制造的核心元件

物联网、人工智能技术不断进步，敏感元件作为信息输入的核心硬件随之发展。

21世纪以来，人工智能、物联网、云计算等新一代智能技术的出现与快速发展意味着新一轮技术革命的开始，技术社会发展的引擎正由互联网逐步转向智能技术。在智能技术的引领下，相关技术应用已开始颠覆、变革、赋能各行各业。

新科技革命带来的智能化、数字化技术正在深刻地改变着制造业的生产模式和产业形态，智能技术、网络技术、移动技术和连通技术正以前所未有的速度促进各行业制造工艺和创新能力的不断提升。未来通过智能技术对行业的渗透，人与人、人与物、人与服务的连接方式都将发生本质上的改变。

传感器作为智能制造的“触觉”，于此大背景下，行业也迎来巨大发展契机，智能化和信息化的技术革新将促使传感器应用于更为广泛的领域，如智能农业、智能工业、智能环保、智慧城市等。

半导体敏感元件是集成电路产业的源头

半导体敏感元件指能敏锐地感受某种物理、化学、生物的信息并将其转变为电信息的特种电子元件。这种元件通常是利用半导体材料的某种敏感效应制成的。敏感元件可以按输入的物理量来命名，如热敏(见热敏电阻器)、光敏、(电)压敏、(压)力敏、磁敏、气敏、湿敏元件。在电子设备中采用敏感元件来感知外界的信息，可以达到或超过人类感觉器官的功能。敏感元件是传感器的核心元件，随着电子计算机和信息技术的迅速发展，敏感元件的重要性日益增大。

车载传感器市场迅速扩大为半导体敏感元件带来机遇

2014年，中国汽车销量为2,372.5万辆，2018年这一数据增长至2,781.9万辆，年复合增长率为4.1%。汽车传感器是汽车的关键零部件，汽车销量的增加带动汽车传感器的需求量上升。此外，2018年中国汽车保有量为2.4亿辆，中国汽车的千人保有量约为170辆，远低于世界发达国家的500至800辆，未来，汽车的销量仍有增长空间。

智能汽车是汽车与物联网、人工智能技术融合的产物。自动驾驶传感器是智能汽车的硬件基础，是实现智能驾驶不可或缺的重要零部件。智能汽车的发展催生自动驾驶传感器的需求增长。这主要体现在两个方面：

（1）伴随着高级别智能驾驶辅助功能的发展，单辆汽车上安装的自动驾驶传感器数量提高。在科技进步和自动驾驶级别的发展下，每辆汽车对传感器的需求量相应提高。

（2）智能驾驶的渗透率提高使安装自动驾驶传感器的汽车数量呈现上升趋势，这种趋势使自动驾驶传感器需求量变大。2017年，中国工业和信息化部、国家发展改革委联合科技部印发的《汽车产业中长期发展规划》指出，到2020年，安装L1级别驾驶辅助的汽车、L2级别部分自动驾驶、L3级别有条件驾驶的新车渗透率超过50%，到2025年，L2级别部分自动驾驶和L3级别有条件驾驶的新车渗透率超过25%，自动驾驶汽车渗透率超过80%。在政策支持下，智能驾驶辅助功能装机率的提高将带动自动驾驶传感器的需求激增，进而推动敏感元件的发展。

下游消费需求上升不断扩大半导体敏感元件市场规模

电子信息产业市场规模的扩大直接促进上游敏感元件的行业发展。MEMS技术促使传感器在消费电子领域场景扩大，消费电子领域一直以来是传感器应用的关键领域，消费电子、汽车电子的大力发展都推动了传感器行业的快速发展。以消费者接触最多的智能手机行业为例，智能手机中包含十余种传感器，如图像传感器、指纹传感器、加速度传感器、光线传感器、陀螺仪传感器、GPS位置传感器等。随着智能手机的迭代更新，传感器也在不断地适配升级。

政策的鼓励与支持推动半导体敏感元件行业发展

2019年12月12日，工信部规划司发布了《2019年工业强基重点产品、工艺“一条龙”应用计划示范企业和示范项目公示》，敏感元件及传感器是其中的重点之一，参与的上市公司包括汉威科技、歌尔股份、久之洋等。敏感元件作为传感器的核心零部件，是智能装备感知外部环境信息的窗口，对智能装备的应用起着技术牵引和场景升级的作用。近年来，随着互联网与物联网的高速发展，敏感元件在新兴的智能家居、可穿戴设备、智能移动终端等领域的应用场景逐渐丰富。参照国家对集成电路产业的政策扶持，中国敏感元件企业有望在未来获得进一步政策扶持。

半导体敏感元件行业市场规模持续增长

2014年，全球手机销量达19.5亿部，其中智能手机12.4亿部，智能手机装载敏感元件数量远高于普通手机，敏感元件市场规模随着智能手机的普及呈现爆发式增长，2015年后由于，智能手机结束高速增长状态，手机进入存量时代，过剩产能淘汰过程中，敏感元件恢复原有市场规模，并在此基础上逐年高速增长。得益于MEMS技术的发展及下游应用领域消费需求的逐年上涨，中国半导体敏感元件行业市场规模（以销售量计）在过去四年间呈现高速发展态势。半导体敏感元件行业市场规模（以销售量计）在2015-2018年间迅速扩大，由64.8亿只上升至234.5亿只。

在以下因素影响下因素影响下：（1）IoT、5G、大数据等技术的成熟带来信息存量的新一轮爆发，磁敏元件作为重要的信息存储硬件组成元件，迎来了高速增长的发展时期；（2）自动驾驶技术的成熟使现阶段汽车搭载传感器数量逐年提高，光敏元件销量随之上涨；（3）MEMS技术的成熟使敏感元件的应用场所进一步扩大，敏感元件市场份额将在现有基础上进一步扩大。

预计半导体敏感元件行业市场规模（以销售量计）将在2019年至2023年将继续保持高速增长的发展趋势。

产品最小尺寸不断缩小

MEMS传感器是目前智能化程度最高的传感器，其主要原理为：利用微机械加工技术（MEMS）以及大规模集成电路（IC）工艺技术，利用硅作为基本材料制作敏感元件、信号调理电路、微处理单元，并将各部分集成于芯片上。集成化智能传感器具有多功能、一体化、精度高、便于批量生产、体积小和使用便捷等优势。目前，智能传感器已经广泛应用于消费电子、汽车电子、工业电子和医疗电子领域。

传感器是敏感元件的主要商用产品，从总体发展看，传感器传统硅技术将一直延续至2047年，才达到技术极限。敏感元件的微小型化是传感器的长期发展趋势。敏感元件制造企业将利用集成电路微小型化的技术，从传感技术硬件系统的微小型化中提高可靠性、质量、处理速度和生产率，从而降低成本，节约资源能源，减少环境污染，充分利用微细加工技术与装置帮助其获取更高经济利润，从而实现提高企业市场竞争力的目的。

产业集群化发展

目前中国敏感元件企业正努力追赶国外企业，并出现了区域性的传感器企业集群。当前敏感元件的生产企业主要集中在长三角地区，并逐渐形成以北京、上海、南京、深圳、沈阳和西安等中心城市为主的区域空间布局。其中，头部传感器企业有接近一半的比例分布在长三角地区，其他依次为珠三角、京津地区、中部地区及东北地区等。各集群生产体系及产业配套侧重点并不相同：

（1）长三角区域逐渐形成了包括热敏、磁敏、图像、称重、光电、温度、气敏等较为完备的敏感元件生产体系及产业配套；

（2）珠三角区域形成了以热敏、磁敏、称重、超声波为主的敏感元件产业体系；

（3）东北地区主要生产MEMS力敏传感器、气敏传感器、湿度传感器；

（4）京津区域以产学研紧密结合的模式发展，主要集中于新型敏感元件的研发创新；

（5）中部地区（郑州、武汉、太原）在PTC/NTC热敏电阻、感应式数字液位传感器和气体传感器等领域发展较好。

敏感元件在物联网与人工智能领域的地位将促使上述区域地方政府针对敏感元件行业有更进一步的地方法规扶持，产业集群效应将随着敏感元件行业的整体发展与产业协同效应带来的区域发展优势逐渐趋于明显。

深度见解：半导体敏感元件需求旺盛、供给不足是长期矛盾

中国敏感元件及传感器企业接近2,000家，其中小微型企业占据整体企业数量的68%。相比于大型企业，小型敏感元件企业具有资本力量薄弱、尖端人才短缺、科研投入不足、盈利能力弱等特征，随着这一现象的长期发展，产业化能力薄弱，行业规模效应缺失、阻碍了中国敏感元件行业的发展。

产业化能力薄弱，行业规模效应缺失直接导致中国敏感元件存在以下劣势：①创新力不足，敏感元件企业对新理论、新元件和新材料敏感元件的研发和产业化能力薄弱，敏感元件在高精度、高敏感度工作环境中与国际领先企业产品存在较大差距；②敏感元件品种、规格、系列尚未形成体系化，技术指标较低，产品在测量精度、温度特性、响应时间、稳定性、可靠性等指标与领先技术依然存在差距。