据Prismark统计,从2006年开始,中国就超过日本成为全球产值最大、增长最快的PCB制造基地,并已成为推动全球PCB行业发展的主要增长动力。如今中国已是全球最大的电子产品生产基地。
在此背景下,MEMS产业也在不断向东迁移进程中。纵观全球MEMS传感器市场,美、日、德一直占据着主导地位,其中,IDM厂商较少,博世、意法半导体等就是这类。大多数MEMS行业的主要厂商是以Fabless为主,例如楼氏、惠普、佳能等,故MEMS生产制造因为劳动力、地价和市场等优势,开始向亚太地区迁移。
近年来,亚太地区(含日本)受到智能手机、平板电脑、可穿戴产品等市场需求持续增长、且全球电子整机产业不断向中国转移等因素影响,增长速度较快,2017年MEMS市场占比达到46.8%,反超美国、欧洲等区域。
2017年全球MEMS传感器行业各地区市场占比情况
如今亚太地区已成为大型投资和业务扩张机会的全球焦点。而中国是亚太地区MEMS发展潜力最大、增速最快的区域。
市场方面,物联网市场对MEMS产品需求巨大,且中国是全球最为活跃的物联网应用市场。而消费电子更新加快推动MEMS行业发展4G和5G网络及相应产品的普及不断拓展智能手机、可穿戴设备及相关消费电子产品的应用深度和广度。同时,智能音箱、智能电视、智能可穿戴设备等智能硬件新的应用市场也不断被创造出来,将引领中国MEMS产业进入下一轮高速增长期。
政策方面,国内传感器产业发展环境持续优化,推动传感器市场加速发展。为促进我国传感器产业发展,迈向中高端水平,2016年9月国家发展改革委员会和工信部发布了《智能硬件产业创新发展专项行动(2016-2018年)》;2017年11月工信部发布了《智能传感器产业三年行动指南(2017-2019年)》。随着“制造强国战略”、“互联网+”行动计划的大力推进,传感器技术及传感器产业的重要性将日益凸显,可以预见,未来,传感器技术将是我国科技发展的重中之重。
技术方面,计算机视觉、传感器融合等新技术,为MEMS市场注入新活力。目前我国大力推进人工智能发展领域的边缘计算、计算机视觉和传感器融合技术落地应用于各个行业,支撑创新服务发展。
三、机遇与挑战并存,中国MEMS产业如何突围?
然而,尽管全球MEMS传感器产业向亚洲转移,但具体到国家来看,美国、日本和德国作为全球MEMS产业、技术和产品的发达国家,其行业发展水平依旧世界领先。与他们比,我国MEMS产业关键核心技术受制于人,产业总体上仍处价值链中低端,代工制造和加工贸易所占比重较高,产业政策环境亟待完善,内需带动机制也尚未健全。这些问题和矛盾制约了我国MEMS产业由大变强,产业迁移带来机遇的同时,也带来了挑战。
首先,我国在MEMS产业的设计、制造和封装三个环节上,均缺乏对MEMS相关关键技术的自主研发和产业化能力。
我国尚无一套有自主知识产权的传感器设计软件,国产传感器可靠性也远不如国外同类产品。MEMS制造能力也更为薄弱,国内具备一定规模的设计企业基本选择国外代工厂,而多数小型设计企业选择与科研院所的中试线绑定,这就导致产业化进程相对缓慢。
特别是国内代工环节工艺严重制约MEMS产业发展。国内缺少MEMS代工经验或以及纯MEMS制造的公司,之前国内的MEMS代工厂一直是科研院所使用4/6英寸的晶圆制造出来的。中国MEMS代工企业还未积累起足够的工艺技术储备和大规模市场验证反馈的经验,加工工艺的一致性、可重复性都不能满足设计需要,产品的良率和可靠性也无法达到规模生产要求。代工环节薄弱导致好的设计无法迅速产品化并推向市场,极大地制约了中国MEMS产业的发展。
其次,国内MEMS传感器进口率高,国产替代空间巨大,但事实上国内MEMS厂商盈利困难。
国内MEMS市场中高端传感器进口占比达80%,传感器芯片进口率达90%,国产替代空间巨大。但是,我国传感器新品研制落后近10年,产业化水平落后10-15年。而传感器技术的研究需要比较长时间的投入,一款传感器的研发,要6-8年才能成熟,一般中国企业都承受不了这么长的周期。再加上产品的价格并不与产品的重要性或者开发难度成正比,中国MEMS企业无法在价格战中获利。
还有人才严重短缺,高端人才与领军人才缺失问题尤为突出。