稳正研习社｜从马斯克的脑机接口到比亚迪智驾，MEMS传感器站上投资风口

️导读

2024年3月，Neuralink公布首例人类脑机接口植入者通过MEMS（Micro-Electro-Mechanical System）运动传感器实现意念操控电脑；2025年2月，比亚迪发布“天神之眼”智能驾驶系统，单台车搭载MEMS器件数量用量持续提升。这两个标志性事件，揭开了MEMS传感器在生物医疗与智能汽车领域的爆发序幕。

据Yole Development数据显示，全球MEMS市场规模正以11.2%的年复合增长率扩张，预计2028年将达到510亿美元（数据来源：《MEMS Industry Report 2024》）。️在智能硬件微型化、医疗设备精准化、工业监测实时化以及人形机器人即将爆发的四重奏下，这个百亿级赛道，正在改写一级市场的投资版图。本文笔者将从产业链应用、市场规模、竞争格局、增长逻辑等角度深入解读MEMS传感器的发展前景，进一步挖掘投资机会。

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️MEMS传感器易于集成和实现智能化，应用广泛

MEMS传感器是基于微机电系统的典型传感器件。它是指可以批量制造的，集微结构、微传感器、微执行器以及信号处理和控制电路于一体的器件或系统。其特征尺寸一般在0.1μm～100μm范围。

与传统的机械传感器相比，MEMS传感器具有体积小、重量轻、成本低、功耗低、可靠性高、适于批量化生产、易于集成和实现智能化等特点。在微米量级的特征尺寸MEMS传感器可以完成某些传统机械传感器所不能实现的功能。因此，MEMS传感器正逐步取代传统机械传感器的主导地位，在️消费电子产品、汽车工业、航空航天、机械、化工及医药等领域得到广泛的应用。

MEMS 传感器产业链主要包括️设计、制造、封装测试以及应用等环节，产品广泛应用在各行各业。

图1：中国MEMS传感器产业链全景图（来源：前瞻研究院）

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️巨头垄断下的国产突围战

根据 Yole Developpement 的数据：2023年全球MEMS传感器市场规模约为 150亿美元。到2030年，市场规模预计将突破 300亿美元，年复合增长率（CAGR）为 8.5%。

中国MEMS传感器市场的起步和发展与中国3C产品（包括计算机、通信和消费类电子产品）及汽车电子产品保持快速增长、全球电子整机产业向中国转移密切相关。近年来，随着消费电子、汽车电子产品等下游行业的快速发展，我国MEMS传感器市场需求旺盛，历年持续保持快速增长。数据显示，2023年中国MEMS传感器行业市场规模约为1137.3亿元。其中，消费电子市场规模为599.1亿元；汽车电子市场规模为275.3亿元；工业电子市场规模为108.7亿元；生物医疗市场规模为94亿元。

在竞争格局方面，外资代表企业包括：博世（BOSCH）——汽车MEMS全球市占率33%，其拳头产品为ESP车身稳定系统传感器；意法半导体（ST）——消费电子MEMS霸主，是苹果/华为手机陀螺仪核心供应商；德州仪器（TI）——医疗MEMS领导者，占据血糖监测传感器68%份额。国内代表企业有：歌尔微电子——MEMS麦克风全球第二，市占率24%，客户覆盖Meta/索尼；敏芯股份——压力传感器国内龙头，家电领域市占率19%；纳芯微——车规级传感器突围者，2023年车载压力传感器出货量突破2000万颗。

随着国内厂商技术的进步和政策的支持，国产替代正在加速，但在高端场景国际巨头仍占据较大市场份额，国产化率不足25%，部分细分领域渗透率不足10%。

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️人形机器人爆发在即，“感知之眼”传感器将持续收益

人形机器人传感器主要分布于传感系统，常见的类型包括视觉、触觉、听觉传感器，嗅觉和味觉传感器等可能在特定应用场景中应用。️AI时代下，对传感器的智能化提出了更高的要求，而MEMS是智能传感器的重要技术路线。从市场预期规模来看，六维力传感器、柔性电子皮肤、高性能惯性测量单元（IMU）及力控扭矩传感器等具有较高的技术价值和市场潜力。

图2：人形机器人的主要传感器介绍（来源：高工机器人，CSDN，华西证券研究所）

高工机器人产业研究所（GGII）通过测算人形机器人在不同领域的渗透率预测，2024年全球人形机器人市场规模为10.17亿美元， 到2030年全球人形机器人市场规模将达到151亿美元，2024-2030年CAGR将超过56%，全球人形机器人销量将从1.19万台增长至 60.57万台。仅考虑惯性传导器、力矩传感器等关键传感器在人形机器人中的价值占比预计就超过了13%，按此保守推测，️MEMS传感器在人形机器人的市场规模将突破100亿元人民币。

图3：全球人形机器人市场空间测算（来源：高工产业研究院，华安证券研究所）

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️自动驾驶引爆传感器需求

智能汽车的初阶一般具有一些基础的智能辅助功能，如自动紧急制动、自适应巡航、车道保持辅助等。这类汽车通常需要 10 到 25 颗 MEMS 传感器，用于安全气囊系统的加速度计、用于电子稳定控制系统的加速度计和陀螺仪、胎压监测系统的压力传感器、车内环境监测的温湿度传感器等。

高阶智能汽车具备更高级别的自动驾驶功能，如在城市道路中实现自动驾驶、自动泊车等。此类汽车对 MEMS 传感器的用量大幅增加，可能需要 30 到 40 颗甚至更多。除了中低级智能汽车所使用的传感器外，还需要更多高精度的惯性测量单元（IMU）来提供精确的姿态和位置信息，以及用于激光雷达的 MEMS 微镜等。

️未来随着智能汽车的进一步发展，MEMS 传感器的用量还将持续增加。以特斯拉给某厂商订单为例， IMU 用量大幅增加，原本市场预期单台 2-4 个主控 IMU，实际使用 4 个主控 + 40 个消费级 IMU，仅IMU这一环节用量就大幅提升。

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️工业4.0：预测性维护打开新场景

MEMS 传感器与物联网、大数据、人工智能等技术的融合日益紧密。在工业场景预测性维护中，MEMS 传感器作为数据采集终端，将采集到的数据通过物联网技术传输到云端或本地服务器，利用大数据技术进行存储和分析，再借助人工智能算法建立故障预测模型，实现对工业设备的智能诊断和预测性维护。这种技术融合不仅提升了预测性维护的效率和准确性，也为 MEMS 传感器创造了更多的市场需求。

从整个制造环节，预测性维护可以赋能制造型企业，实现降本增效:

️降低维护成本：传统的定期维护方式可能会导致过度维护或维护不足，增加维护成本和设备故障风险。预测性维护通过 MEMS 传感器实时监测设备状态，能够准确地判断设备是否需要维护以及维护的时间和内容，避免了不必要的维护工作，降低了维护成本。从企业角度来看，这使得采用 MEMS 传感器进行预测性维护的成本效益比更高，从而推动了 MEMS 传感器在工业场景中的应用。

️提高生产效率：通过 MEMS 传感器实现的预测性维护可以提前发现设备故障隐患，及时进行维护和修复，减少设备停机时间，提高设备的利用率和生产效率。对于一些连续生产的工业企业来说，设备的停机可能会造成巨大的经济损失，因此预测性维护的价值更加凸显，这也促使企业愿意投入更多的资金来采用 MEMS 传感器等先进的预测性维护技术。

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️医疗电子微型化革命重构诊断路径

MEMS传感器尺寸可小至微米级别，能够集成到微型医疗器械（如可穿戴设备、体内植入物）中，显著降低对患者的侵入性。应用场景有如下这些：植入式设备如心脏起搏器中的压力传感器、视网膜植入物的生物信号检测模块；微创手术工具中集成MEMS传感器的手术器械可提供实时反馈，提升手术精度；精准诊断与早期筛查——MEMS传感器的高灵敏度使其在疾病早期诊断中发挥关键作用，例如：基于生物MEMS的液体活检技术可检测血液中的微量肿瘤标志物、传染性疾病监测、微生物传感器快速识别病原体，缩短诊断周期。

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️高端应用场景国产化率亟需提升

中国MEMS传感器近些年来发展迅速，出现了多家代表企业。但行业整体与国外企业存在较大差距，产品主要集中在消费级的声学、压力等中低端应用场景。

高端的应用场景仍被国外企业垄断，根据芯动联科招股书，全球高性能MEMS惯性传感器份额集中在霍尼韦尔、ADI、Northrop Grumman/Litef 等巨头手中，市占率CR3超过50%。

图4：全球高性能MEMS惯性传感器（来源：公司招股书，华西证券研究院）

高端的MEMS传感器在️人形机器人、智能驾驶、军事等领域中不可或缺，考虑到地缘政治风险以及上述行业的重要性，高端MEMS传感器的自主可控是制造强国不可或缺的。

️结论

MEMS 传感器作为万物互联时代的“感知器官”，正在成为科技革命的核心驱动力，市场正迎来黄金发展期。对于投资者而言，抓住这一赛道的投资机会，不仅是对科技创新的押注，更是对未来科技革命的布局。

随着应用场景的不断拓展、市场需求持续扩大，笔者认为MEMS传感器在技术迭代与国产替代的进程中存在巨大的掘金机遇。投资主线方面，应围绕️技术突破方向、国产替代机遇、高价值赛道三大主线进行布局，建议重点关注人形机器人、智能化汽车、端侧AI中的MEMS传感器优质企业。