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MEMS（Micro-Electro-Mechanical Systems，微机电系统）拥有小型化（尺寸MM级）、低功耗（工作电流mA级）、集成化、智能化等特点，因此广泛应用于消费电子、汽车、工控医疗等领域，用于感知运动、声音、温度等。
图：MEMS传感器应用范围
来源：Yole
从产业链上的参与者近期的增长情况来看：
赛微电子——2021前三季度，实现营业收入5.84亿元，同比增长9.21%；实现归母净利润0.88亿元，同比增长18.49%。
和林微纳——2021前三季度，实现营业收入2.82亿元，同比增长90.21%；实现归母净利润0.83亿元，同比增长115.18%。
敏芯股份——2021前三季度，实现营业收入2.63亿元，同比增长11.86%；实现归母净利润0.08亿元，同比-72.82%。
从机构对产业链景气度的预期情况来看：
图：Wind机构一致预期增长和景气度情况
来源：塔坚研究
MEMS传感器这条产业链的各个环节，包括：
图：MEMS传感器产业链
来源：塔坚研究
上游——主要是芯片设计厂商和原材料。其中，材料主要是硅基材料，与传统半导体的材料基本一致，此外根据不同的MEMS传感器适用不同材料。代表公司为：楼氏（KNOWLES）、瑞声科技、歌尔股份等。
中游——MEMS制造和MEMS封测。制造环节主要有代工和IDM模式，代表公司为：赛微电子（纯代工）、台积电（代工）、意法半导体（IDM）等；封测环节与IC封测公司一致，代表公司为：日月光、安靠、长电科技等。
下游——应用领域，主要有消费电子、汽车、医疗、工控领域。
看到这里，有几个值得思考的问题：
1）MEMS传感器产业链，未来的增长驱动力是什么？
2）从关键经营数据来看，怎样的业务布局，才能在中长期更有竞争力？
本报告，将更新到产业链地图
（壹）
MEMS工艺，就是将传统机械系统的部件微型化后，利用半导体加工技术将微型机械系统和集成电路固定在硅晶圆上，然后根据不同的应用场景采用特殊定制的封装形式，切割组装形成硅基换能器。
MEMS 产品，可以分为 MEMS 传感器和 MEMS 执行器。
其中，传感器是用于探测和检测物理、化学、生物等现象和信号的器件；执行器是用于实现机械运动、力和扭矩等行为的器件。
其中，MEMS传感器占到总应用的70%，本文重点探讨MEMS传感器。
图：MEMS产品分类
来源：招股说明书
MEMS传感器在上世纪90年代，早先应用于汽车，例如：安全气囊、制动压力、轮胎压力监测系统等。2010年后由于消费电子对于传感器要求更小体积和更耗，因此在手机、耳机、智能穿戴设备领域快速爆发。
根据Yole数据，消费电子、汽车电子是MEMS传感器主要的下游应用，占比分别为59.6%和18.90%。
图：2020MEMS下游应用
来源：Yole
MEMS传感器从测量的内容上看，排名前三的分别为：惯性传感器（29%）、压力传感器（21%）、微型麦克风（10%）。
惯性传感器和压力传感器从竞争格局来看，国内市场70%的市场份额被国外龙头占据。其中，博世在压力传感器市占率21%，惯性传感器市占率23%，均为龙头。其他代表厂商有：泰科电子、英飞凌、意法半导体、TDK、霍尼韦尔等。
图：2020年压力（左）、惯性（右）传感器市场格局
来源：赛迪顾问、东北证券
而国内厂商在MEMS麦克风（技术相对简单）领域具有竞争优势。
其中，歌尔股份因为TWS耳机的爆发（一副无线耳机需要4~6颗MEMS麦克风，高于手机3~4颗的用量）。2020年，歌尔在MEMS微型麦克风领域超过楼氏，成为全球龙头市占率41%。此外，国内的MEMS麦克风代表公司还有瑞声科技和敏芯股份。
从细分品类的增速来看，微型麦克风是MEMS传感器细分市场中增速较快的品类。相对于传统的ECM麦克风，MEMS麦克风体积小、功耗低、可靠性高、抗干扰能力强、产品一致性高，更能符合消费电子的领域的需求。
图：MEMS麦克风ECM麦克风比较
来源：塔坚研究
根据麦姆斯咨询统计，全球 MEMS 麦克风市场规模从2010年的15.9亿元人民币增长到2019年的86.8 亿元，复合年增长率高达20.75%。
（贰）
首先，从收入体量和业务结构方面，对三家公司有一个大致了解。
从2020年收入体量来看，赛微电子（7.65亿元）>敏芯股份（3.3亿元）>和林微纳（2.29亿元）。
从MEMS相关业务收入来看，赛微电子（6.8亿元）>敏芯股份（3.3亿元）。和林微纳未披露2020年全年收入结构，2019年MEMS产品收入1.6亿元。
具体来看：
一、赛微电子——MEMS晶圆制造（56.21%），MEMS工艺开发（32.6%），惯性导航产品（5.34%），航空电子（2.09%），卫星导航产品（1.19%）。
图：收入构成（单位：亿元）
来源：塔坚研究
惯性导航产品、航空电子和卫星导航产品为公司原业务，主要用于防务用途。2020年 Q3度剥离了航空电子和部分导航业务，2021年正在剥离惯性导航产品。
MEMS业务来自于2016年并购的瑞典Silex Microsystem，2020年在全球MEMS芯片代工市场（不包含IDM）占有率为8%。
赛微现有MEMS业务包括工艺开发和晶圆制造。其中：
MEMS工艺开发，是指根据客户提供的芯片设计方案，为客户提供定制的产品制造流程。工艺开发周期较长，视产品结构、技术要求及材料应用的不同，开发期间从2年至9年不等。
MEMS晶圆制造业务，就是在完成了MEMS芯片工艺开发后，提供芯片代工服务。
二、和林微纳——MEMS产品（78.14%）、芯片测试探针（3.97%）。
探针使用于IC设计、晶圆测试和终试等流程，和林微纳具备45G GPU芯片封装测试能力，大客户为英伟达。
其MEMS产品主要为mems制造过程中所需的电子零部件，如精微屏蔽罩、精密结构件、精密连接器，可用于消费电子、汽车电子和工业医疗领域。其中，微屏蔽罩2019年全球市占率19%，市占率仅次于楼氏，为行业第二。
图：收入构成（单位：亿元）
来源：塔坚研究
三、敏芯股份——收入100%来自于MEMS产品。可进一步细分为：声学传感器（88.16%）、压力传感器（9.05%）、惯性传感器（2.6%）。其中声学传感器产品主要用于消费电子中，例如：手机、耳机、电脑和智能音箱等。
敏芯MEMS传感器目前主要集中在设计环节，制造和封测产能预计于2022年完工，以后采取Fablite模式（轻晶圆），自己设计和销售芯片，有些芯片自己生产，有些芯片外包。好处是公司可进一步掌握新工艺、新产品的研发。
图：收入构成（单位：亿元）
来源：塔坚研究
总结一下三家公司所涉及的MEMS传感器环节，敏芯股份的布局更全面。
图：产业链环节
来源：塔坚研究
（叁）
接下来，我们将近10个季度的收入和利润增速情况放在一起，感知增长趋势：
一、营业收入增速
图：营业收入增速（%）
来源：塔坚研究
从营业收入增速来看，和林微纳>敏芯股份>赛微电子。
和林微纳——2019Q4收入增速较高，主要受到TWS耳机的爆发。TWS市场中71%来自苹果，2019年airpods销量6000万，同比增长100%。和林微纳的下游大客户为歌尔股份，占到总收入的47.54%，歌尔是苹果airpods的二供。
和林微纳2021H1收入增速也较快，主要受到半导体探针业务的影响，上半年同比增长479.6%至1403万元。主要来自于不断拓展新的探针客户，2019年新增探针客户23家，并且取得了英伟达的重复订单。
敏芯股份——2021H1收入增速较快，主要来自于下游客户手机ODM厂商，提升了其MEMS麦克风在ODM厂商的市占率。此外还开拓了智能电视、扫地机器人、笔记本电脑等市场。
赛微电子——2020Q1收入增速较快，主要是因为工厂在欧洲，没有受到国内卫生事件的影响，此后欧洲卫生事件也并未对公司造成影响。
二、归母净利润增速
图：归母净利润增速（%）
来源：塔坚研究
从归母净利润增速来看，赛微电子>和林微纳>敏芯股份。
敏芯股份——2021年利润负增长，主要受到当期管理费用率增长较多的影响。
赛微电子——2021Q2净利润增速波动较大，主要是非经营性损益增加所致。
（肆）
对增长态势有所感知后，我们接着再将各家公司的收入和利润情况拆开，看2021年三季度数据。
一、赛微电子——2021前三季度，实现营业收入5.84亿元，同比增长9.21%；实现归母净利润0.88亿元，同比增长18.49%。
1）从单季度增速来分拆：
2021Q3单季度实现营业收入1.8亿元，同比增长8.11%，环比下滑3.41%；归母净利润0.15亿元，同比下滑75.10%，环比下滑59.23%。2021Q3利润同环比下滑，主要政府补助、投资收益以及处置资产造成的影响。
图：单季度收入对比
来源：塔坚研究
图：收入及归母净利润（单位：亿元）
来源：塔坚研究
2）追溯前几个季度增长情况：
2020Q4单季度利润较高，主要受到两方面影响：一是，对于瑞典的6英寸MEMS产线进行处置（完成向8英寸的切换），取得资产处置收益4264.24万元；二是，剥离航空电子和部分导航业务，取得投资收益3,302.71万元。
二、和林微纳——2021前三季度，实现营业收入2.82亿元，同比增长90.21%；实现归母净利润0.83亿元，同比增长115.18%。
1）从单季度增速来分拆： 2021Q3单季度实现营业收入1.01亿元，同比增长61.06%，环比增长11.22%；归母净利润0.29亿元，同比增长72.29%，环比增长44.22%。
2021Q3收入和利润同环比增长都较快，主要受到：MEMS产品下游应用开拓，从声学用MEMS材料向压力传感器和医疗电子组件衍生，以及半导体封测用探针放量。
图：单季度收入对比
来源：塔坚研究
图：收入及归母净利润（单位：亿元）
来源：塔坚研究
2）追溯前几个季度增长情况：
2019Q4单季度亏损较大，主要是受到股权激励的影响导致管理费用支出4916.99万元，占到收入的比重为25.95%。
三、敏芯股份——2021前三季度，实现营业收入2.63亿元，同比增长11.86%；实现归母净利润0.08亿元，同比下滑72.82%。
1）从单季度增速来分拆：
2021Q3单季度实现营业收入0.77亿元，同比下滑25.03%，环比下滑22.38%；归母净利润-0.02亿元，同比下滑112.74%，环比下滑130.33%。
2021Q3收入和利润均负成长，主要受到：一是，敏芯的产品以消费电子为主，整体看消费电子行业增速放缓，同时叠加芯片缺货，导致终端产品出货量减少。二是，行业竞争加剧，价格战较为激烈，导致利润相对收入下滑更快。
图：单季度收入对比
来源：塔坚研究
图：收入及归母净利润（单位：亿元）
来源：塔坚研究
2）追溯前几个季度增长情况：
2020Q3收入增长明显，主要受到下游TWS耳机出货量爆发影响，公司生产的MEMS麦克风放量。6月TWS硅麦出货量达14kk（1kk=100万），为全球第二，仅次于歌尔股份的32kk。
从客户来看，敏芯TWS的客户主要是华为、小米、传音等，因此没有赶上2019年苹果TWS爆发。
（伍）
对比完增长情况，我们再来看利润率、费用率的变动情况：
一、毛利率
图：毛利率对比（%）
来源：塔坚研究
从毛利率来看，赛微电子>和林微纳>敏芯股份。2019年前三家公司毛利率相近。
敏芯股份毛利率2019年下滑明显，是受到主营产品MEMS麦克风单价下降的影响，原因是智能音箱的整机厂商（如小米、华为等国内厂商）引入其他供应商，促使智能音箱用MEMS麦克风价格下滑8%。
二、成本结构
由于三家公司涉及的产业链环节不同（敏芯是设计、赛微是制造、和林微纳是材料），所以，我们基于产业链价值链占比，再拆开对比：
MEMS设计端占了总成本30%-35%，MEMS制造端占了25%-30%，MEMS封测端占了35%-40%。
其中：
首先，对于设计环节来说，由于敏芯采用了Fabless模式，因此，直接材料主要包括晶圆等原材料（占比53%），委外加工费主要为制造和封装测试费（31.08%）。
其次，对于制造环节来说，MEMS传感器的制造难点不在制程，而在于“定制化属性”，需要将设计、工艺、工具相互融合。目前，MEMS代工模式主要包括纯代工（Silex、台积电）、IDM（博世、意法半导体、英飞凌、TI）。其中，纯MEMS代工业务占比较高，2019年约为66.55%。
专业MEMS代工厂Silex，已经开发出相对标准化的制造模块，有利于加快Fabless厂商的商业化量产速度。其80%以上的工艺流程已可实现标准化（比如氧化、旋转涂布、清洗、零掩膜对准等），定制化的部分大概只占到15%-20%（ DRIE、键合、薄膜、沉积、晶圆封盖、光刻等）。
图：Silex的标准化流程
来源：Silex官网
制造环节成本结构，以代表公司Silex为例，其成本结构为：人工成本占比33%，其次为材料费用27%、制造费用23%、折旧17%。
再次，对于封测环节来说，MEMS 传感器的封装环节比较复杂，既需要封装 MEMS 芯片和ASIC芯片，以及声、光、压等在内的各类传感元器件。（ASIC芯片用于集成放大器、滤波器等器件，作为传感器的信号调理电路，可提高数据的可靠性。）
图：MEMS 芯片及 ASIC 芯片集成化封装
来源：知乎
封装技术有：嵌入式晶圆级球栅阵列（eWLB）、晶圆级芯片级封装（WLCSP）、倒装芯片级芯片封装（fcCSP）、精细间距球栅阵列（FBGA），不过，技术难度相对不是很高，国内IC封测厂长电、华天均能完成。
同时，国内MEMS传感器龙头企业如歌尔股份、瑞声科技等也已经具备了自主封装的能力，而将更专业的制造环节，外包给专业工厂。
封测环节成本结构，以华天科技为例，直接材料占到了68%、直接人工12%、制造费用16%、动力费用4%。其中，直接材料包括基板、塑封料、引线框架、 键合丝、粘片胶等。
三、净利率
图：净利率对比（%）
来源：塔坚研究
从净利率来看，和林微纳>赛微电子>敏芯股份。
和林微纳的净利率提升明显，主要受到收入增长较快，且费用率偏低影响。毛利率水平接近的赛微电子，因为研发费用率偏高，净利率较和林微纳较低。
四、期间费用率
图：销售费用率（左）、财务费用率（右）
来源：塔坚研究
图：管理费用率（左）、研发费用率（右）
来源：塔坚研究
销售费用率和财务费用率方面，三家公司的支出相近。
敏芯股份管理费用率增长明显，主要受到股权激励影响，以及管理层人员增长较快，主要用于延伸产业链布局，如MEMS封测技术、ASIC芯片设计和研发。
赛微电子研发费用率逐年提升，主要用于MEMS工艺开发技术、MEMS晶圆制造技术、GaN外延材料生长工艺技术、GaN芯片及应用设计技术等的研发。
五、净资产收益率
图：杜邦分析
来源：塔坚研究
从ROE来看和林微纳较高，主要受到净利率的影响。
此外，总资产周转率来看赛微电子明显较低，主要受到总营收收入增长较慢，同时固定资产增长较快的影响。
近几年赛微电子将瑞典Silex的两条六英寸产线升级为八英寸产线，同时北京产线建成投产。对比看三家公司固定资产和在建占总资产的比重，赛微电子为35.3%，和林微纳为22.24%，敏芯股份为8.7%。
（陆）
根据Yole的统计和预测，2020年全球MEMS市场规模为121亿美元，COVID-19导致2020年增速下滑5.2%。从2021年起市场将恢复增长，预计到2025年市场将达到近177亿美元，2020-2026年的复合年增长率为7.2％。
图：MEMS压力传感器细分市场增行
来源：Yole
从增长情况来看，未来MEMS传感器依然主要用于消费电子和汽车电子。重点来看这两个领域各需要用哪些传感器。
一、消费电子 消费电子领域的发展主要从：手机→智能可穿戴设备→智能家居。
1）手机——根据 YoleDevelopment 统计，单部智能手机的 MEMS传感器总量将从2014 年的12颗上升到 2021年的20颗。主要包括加速度计、陀螺仪、压力传感器、MEMS麦克风等传感器，以及射频器件。
图：MEMS产品在手机中的应用
来源：Yole
2）智能穿戴设备——
a）智能手表：除传统的活动识别和计数功能外，还加入了诸多健康监测功能，需要用到MEMS 麦克风、磁传感器、光学心率传感器等产品；
b）TWS 耳机：使用了MEMS 麦克风、压感、骨传导等传感器；
c）VR/AR 设备：采用MEMS加速度计、陀螺仪和磁传感器来精确测定头部转动的速度、角度和距离等,此外，还需要两颗MEMS麦克风来进行语音交互。
3）智能家居——传统家居运用声学、光学、压力、温度等 MEMS传感器监测光照、温度和湿度等环境因素。智能家居在传统家居上加入了MEMS 麦克风、压感等传感器。
综合来看，消费电子领域各领域主要用到MEMS麦克风、加速度计、陀螺仪和压力传感器。
图：消费电子常用传感器特点
来源：塔坚研究
根据Yole预测，2026年消费电子MEMS 市场规模可达到 112.7 亿美元，2020-2026 年消费电子MEMS市场规模复合增长率将达到 7.9%，增速快于全品类。
二、汽车电子 当前，汽车单车 MEMS 传感器平均数量为20个，高端汽车为30-50 个，特斯拉汽车所用MEMS传感器数量高达500个。
图：汽车中MEMS传感器
来源：CCID
从传统汽车传感器来看，占比较大的传感器分别为：29.50%压力传感器，28.4%加速度传感器，7.6%流量传感器。其中，压力传感器又可分为：检测轮胎压力、燃油压力、气囊压力、空调压力、管道压力等。
图：汽车电子常用传感器特点
来源：塔坚研究
其中，胎压监测系统需要至少4个MEMS压力传感器（对应一个轮胎一个），是汽车电子领域中使用量非常大的传感器。此外，由于我国自2020年1月1日起，要求所有乘用车必须安装胎压监测系统，因此还存在渗透率提升的逻辑。
而智能网联汽车在传统车基础上，增加了两大类传感器：
一类是环境感知传感器，包括超声波传感器、毫米波雷达、激光雷达等测距、测速传感器和摄像头等视觉传感器；
另一类是导航定位传感器，主要包括卫星定位传感器和惯性传感器。
根据Yole的预测，未来六年全球汽车MEMS市场预计将以 5.8%的年复合增长率增长，2026年将达到 28.6 亿美元。
（柒）
由于MEMS麦克风为MEMS传感器细分品类中，是过去十年复合增速很高的品类，CAGR为20.75%。并且从比较优势来看，我国MEMS厂商竞争力体现在MEMS麦克风。
同时，从Yole的预测来看，2020~2025年MEMS传感器市场的爆发主要来自于AR/VR设备以及物联网智能设备。因此，此处我们对消费电子用到的MEMS麦克风市场空间进行测量。采用公式：
MEMS麦克风市场空间=终端数量*MEMS传感器数量*价格
几大核心增长驱动力，我们挨个来拆解：
（后文还有大约6000字内容，详见产业链报告库）
…………………………
以上，仅为本报告部分内容。
即日起，我们不再在公众平台提供全部内容，仅保留部分内容，以供试读。
【产业链地图，版权、内容与免责声明】1）版权：版权所有，违者必究，未经许可不得翻版、摘编、拷贝、复制、传播。2）尊重原创：如有引用未标注来源，请联系我们，我们会删除、更正相关内容。3）内容：我们只做产业链研究，以服务于实体经济建设和科技发展为宗旨，本文基于各产业链内公众公司属性，据其法定义务内向公众公开披露之财报、审计、公告等信息整理，不采纳非公开信息，不和任何利益关联方接触，不为未来变化背书，不支持任何形式决策依据，不提供任何形式投资建议。我们力求信息准确，但不保证其完整性、准确性、及时性，亦不为任何个人决策和市场变化负责。内容仅服务于产业链研究需求、学术讨论需求，不提供证券期货市场之信息，不服务于虚拟经济相关人士、证券期货市场相关人士，以及无信息甄别力之人士。如为相关人士，请务必取消对本号的关注，也请勿阅读本页任何内容。4）格式：我们仅在微信呈现部分内容，标题内容格式均自主决定，如有异议，请取消对本号的关注。5）主题：鉴于工作量巨大，仅覆盖部分产业链，不保证您需要的行业都覆盖，也不接受任何形式私人咨询问答，请谅解。6）平台：内容以微信平台为唯一出口，不为任何其他平台负责，对仿冒、侵权平台，我们保留法律追诉权力。7）完整性：以上声明和本页内容以及本平台所有内容（包括但不限于文字、图片、图表、产业链地图）构成不可分割的部分，在未详细阅读并认可本声明所有条款的前提下，请勿对本页面以及本平台所有内容做任何形式的浏览、点击、转发、评论。
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