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MEMS慣性傳感器行業:陀螺儀、速度計不斷滲透 IMU迎增長空間 國產競爭力待提升

、慣性傳感器為MEMS傳感器最大細分品類,2023占比達35%

MEMS傳感器能夠感知某些物理、化學或者生物量(如壓力、可見光、聲音、溫度等)的存在和強度,并能將感知到的信息按一定規律轉換成為電信號或其他所需形式的信息輸出,以滿足系統對信息傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制等要求。按照感知技術,MEMS傳感器分為慣性傳感器、壓力傳感器、聲學傳感器、環境傳感器和光學傳感器等,其中慣性傳感器為MEMS傳感器最大細分品類,2023年占比達35%。

MEMS傳感器能夠感知某些物理、化學或者生物量(如壓力、可見光、聲音、溫度等)的存在和強度,并能將感知到的信息按一定規律轉換成為電信號或其他所需形式的信息輸出,以滿足系統對信息傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制等要求。按照感知技術,MEMS傳感器分為慣性傳感器、壓力傳感器、聲學傳感器、環境傳感器和光學傳感器等,其中慣性傳感器為MEMS傳感器最大細分品類,2023年占比達35%。

數據來源:觀研天下數據中心整理

、核心產品--陀螺儀、速度計市場不斷滲透,我國MEMS慣性傳感器行業規模增長態勢

根據觀研報告網發布的《中國MEMS慣性傳感器行業發展深度研究與投資趨勢分析報告(2025-2032)》顯示,MEMS慣性傳感器主要產品包括加速度計、陀螺儀、磁力計,其中陀螺儀和加速度計最為核心,磁力計通常作為輔助或補充因而重要性次于陀螺儀和加速度計。

陀螺儀市場應用以激光陀螺儀(第一代)、光纖陀螺儀(第二代)、MEMS 陀螺儀為主。其中激光陀螺儀和光纖陀螺儀應用時間較早且具有精度高的優勢,主要應用于戰術級、導航級、戰略級的領域,但由于其體積大、成本高、抗機械沖擊能力差,大規模量產能力有限,制約著上述應用平臺向小型化、低成本化、智能化發展。MEMS 陀螺儀具有低成本、小體積、高可靠、易于批量生產的優勢,隨著精度不斷提升以及降本需求增多,MEMS 陀螺儀將逐步向中低精度兩光陀螺應用領域滲透。

MEMS陀螺儀按照核心性能分類

類別 應用領域 零偏穩定性(°/h) 標度因數精度(ppm) 角度隨機游走(°/√h) 陀螺儀技術
消費級 消費電子 >15 >1000 >0.5 MEMS 陀螺儀
戰術級 高端工業(如測繪,資源勘探)、車輛和飛行體 0.15 - 15 100 - 1000 0.05 - 0.5 激光陀螺儀、光纖陀螺儀、動力調諧陀螺儀、MEMS 陀螺儀
導航級 航空,長航時無人系統 0.01 -0.15 1 - 100 0.01 - 0.05 激光陀螺儀、光纖陀螺儀、動力調諧陀螺儀、MEMS 陀螺儀
戰略級 航天,航海 <0.01 <1 <0.01 機電陀螺儀、激光陀螺儀、光纖陀螺儀

資料來源:觀研天下整理

MEMS加速度計利用敏感結構將線加速度的變化轉換為電容的變化量,最終通過專用集成電路讀出電容值的變化,得到物體運動的加速度值。MEMS 加速度計同樣具有MEMS 陀螺儀的零偏穩定性、標度因數精度的核心性能參數。根據這些核心性能參數,可以將加速度計分為消費級、戰術級、導航級、戰略級,在消費電子、汽車、工業、高可靠等各個領域中廣泛應用。

MEMS加速度計按照核心性能分類

類別 零偏穩定性(ug) 標度因數精度(ppm) 加速度計技術
消費級 >1000 >1000 MEMS 加速度計
戰術級 50 - 1000 <1000 MEMS 加速度計、石英加速度計
導航級 5 - 50 <500 機械擺式加速度計、石英加速度計、MEMS加速度計
戰略級 <5 <10 機械擺式加速度計、石英加速度計

資料來源:觀研天下整理

隨著MEMS陀螺儀、MEMS加速度計市場持續滲透,我國MEMS慣性傳感器行業空間廣闊。2022 年我國 MEMS 慣性傳感器市場規模為 77.4 億元,預計 2027 年我國 MEMS 慣性傳感器市場規模達到 125.7億元。

隨著MEMS陀螺儀、MEMS加速度計市場持續滲透,我國MEMS慣性傳感器行業空間廣闊。2022 年我國 MEMS 慣性傳感器市場規模為 77.4 億元,預計 2027 年我國 MEMS 慣性傳感器市場規模達到 125.7億元。

數據來源:觀研天下數據中心整理

、低空經濟領域蓬勃發展,我國IMU市場份額逐步提升

IMU 即慣性測量單元,是測量物體三軸姿態角(或角速率)及加速度的裝置。一個 IMU 通常包含三個軸向的陀螺儀和三個軸向的加速度計,以測量物體在三維空間中的角速率和加速度。得益于低空經濟、高階智駕、人形機器人等領域發展,IMU市場規模及占比將逐步提高。預計 2027 年我國IMU市場規模達到 75.5 億元,占MEMS慣性傳感器總市場規模的 60.06%。

IMU不同領域中的應用情況

應用領域 應用情況
低空經濟 發展低空經濟,離不開“四張網”,包括配套物理設施的“設施網”、低空感知及通信的“空聯網”、數字空域及操作系統的“航路網”、數字化管服系統的“服務網”?!八膹埦W”是推動低空經濟發展的關鍵基礎設施框架,其中空聯網通過數字化手段,對低空飛行進行全面感知、實時監測和精準控制,既有利于飛行數據的收集分析,也提升了低空飛行的安全性。導航設施是空聯網的組成部分,當前低空導航網主要以 GPS、北斗等為代表的衛星導航系統為主,逐步融合慣性導航、視覺導航等能力。其中,衛星導航能夠為無人機提供全天候、全天時、高精度的定位和導航服務,依靠分布在太空的多顆衛星向地面或低空的接收設備發送信號,接收設備通過測量衛星信號的傳播時間等參數,計算出自身的位置(經度、緯度、高度);慣性導航定位利用慣性測量單元(IMU)中的陀螺儀測量物體的角速度,加速度計測量物體的加速度,然后通過積分運算推算出物體的姿態、速度和位置信息;視覺導航定位通過攝像頭等視覺傳感器采集周圍環境的圖像信息,然后利用圖像識別、特征匹配、視覺里程計等技術手段,與預先存儲的地圖(如三維地圖)或已知的地標特征進行對比分析,從而確定自身的位置。各種定位手段各有其優缺點,隨著技術的不斷進步,低空飛行器的導航定位逐步發展成多源融合、多冗余設計的模式,帶來 IMU 的潛在增量。
高階智駕 L2+等高階智駕方案逐步落地,智駕關鍵零部件的需求相應增加。在 L2+級別自動駕駛系統中,高精定位模塊至關重要,衛慣組合(GNSS+IMU)是目前高精度定位技術的主流方案。其中,GNSS 全名為全球導航衛星系統,如中國的北斗衛星導航系統(BDS)、美國的全球定位系統(GPS),當感知到衛星數據后,GNSS 模塊負責解析衛星數據,獲取衛星坐標(x,y,z),但由于存在天體物理模型誤差、星間誤差、傳播誤差等,GNSS 只能給出車輛大概位置,其精度在米級別,定位精度不足,因而需要通過 RTK 服務將誤差進行糾正。RTK是一種實時動態載波相位差分技術,通過將車輛附近空間的誤差因子計算出來給到車輛,用以修正定位。一般自動駕駛使用的是六軸 IMU,包含了三個單軸的加速度計和三個單軸的陀螺儀,加速度計檢測物體在載體坐標系統獨立三軸的加速度信號,而陀螺檢測載體相對于導航坐標系的角速度信號,測量物體在三維空間中的角速度和加速度,并以此解算出物體的姿態。IMU 可以在衛星信號消失時,推算出車輛的準確位置,但 IMU 的誤差也會隨著時間累計,因此也需要 GNSS+RTK 隔段時間來糾正,三者相輔相成,共同擔任起自動駕駛的定位工作。
人形機器人 目前,人形機器人歷經實驗室智能以及應用推廣階段后,已進入小批量應用階段,而進一步實現商業化的關鍵之一在于實現機器人的智能自主運動,這要求人形機器人具備靈活的“大小腦”和“四肢”,IMU 即起到了“小腦”的作用。與傳統機器人依賴固定軌道或高精度地圖不同,人形機器人需要應對更為復雜的動態環境。IMU 是測量物體三軸姿態角(或角速率)及加速度的設備,在人形機器人中扮演者“動態感知中樞”的角色,是實現自主導航、動態平衡和精細操控的關鍵組件。在人形機器人中,IMU 被廣泛應用于頭部、四肢等關鍵部位,主要起到姿態控制和平衡、導航和定位、動作執行和路徑規劃三個作用,并借此提升機器人運作安全性。由于人形機器人對慣性導航傳感器小型化、集成化、大批量生產的需求,低成本高性能的 MEMS 慣性傳感器逐步成為發展趨勢。目前,MEMS IMU 已在兩足人形機器人中得到廣泛應用,如特斯拉 Optimus、波士頓動力 Atlas 等知名人形機器人,均內置多個 IMU,分別安置于頭部、雙足和胯部等關鍵部位,確保動作流暢精準。

資料來源:觀研天下整理

資料來源:觀研天下整理

數據來源:觀研天下數據中心整理

、我國MEMS慣性傳感器市場被國際巨頭瓜分,國內廠商競爭力仍待提升

MEMS 產業作為高度技術、資本及智力密集型領域,天然形成了多重進入壁壘,使得市場集中度處于較高水平。國外廠商起步較早,在整體資產規模、資金實力和技術水平等方面具有一定的優勢,占據主要市場份額。

在高性能 MEMS 慣性傳感器領域,這一情況尤為凸顯,市場份額集中在 Honeywell、ADI 等行業巨頭手中,而中國企業在高性能 MEMS 慣性傳感器市場的占有率較小。根據數據,國內 MEMS 加速度計市場份額TOP4均為海外企業,總占比達69%;國內IMU市場份額TOP5均為海外企業,總占比達93%。

在高性能 MEMS 慣性傳感器領域,這一情況尤為凸顯,市場份額集中在 Honeywell、ADI 等行業巨頭手中,而中國企業在高性能 MEMS 慣性傳感器市場的占有率較小。根據數據,國內 MEMS 加速度計市場份額TOP4均為海外企業,總占比達69%;國內IMU市場份額TOP5均為海外企業,總占比達93%。

數據來源:觀研天下數據中心整理(zlj)

國內廠商正加大投入、加強自主創新,深耕細分市場。目前具備MEMS陀螺儀或加速度計設計能力的國產廠商主要有芯動聯科、明皜傳感(蘇州固锝子公司)、士蘭微、星網宇達、深迪半導體、矽??萍?、美泰科技等,其中同時具備MEMS 陀螺儀或加速度計設計能力的主要是芯動聯科、士蘭微、美泰科技、中星測控、微元時代等。從產品性能來看,芯動聯科和美泰科技的導航級、戰術級產品性能遠高于士蘭微的消費級產品。在貿易摩擦等宏觀環境不確定性增加的背景下,半導體產業自主可控需求將為我國 MEMS產業帶來良好發展機遇,MEMS 慣性傳感器加速進口替代,企業在全球市場中的排名也將不斷提升。

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我國移動智慧屏(閨蜜機)均價下降 行業零售規模激增 百度龍頭地位受到挑戰

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近年來國內移動智慧屏行業參與者持續增多,市場逐漸形成規模效應,推動成本降低、產品品質提升,從而帶動消費者對移動智慧屏需求量上升。移動智慧屏從小眾產品逐漸發展為市場熱點,全渠道零售規模激增。

2025年07月17日
全球智能交互平板行業:會議交互平板增速將超教育交互平板 市場產品大尺寸化

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智能交互平板是通過觸控技術對顯示在顯示平板(LCD、LED、PDP)上的內容進行操控和實現人機交互操作的一體化設備。近年來,全球智能交互平板市場需求穩步增長,2024年出貨量達303萬臺,預計2029年全球智能交互平板出貨量將達347萬臺,2024-2029年CAGR為2.7%。

2025年07月16日
梯度培育行動啟航 我國智能工廠行業發展快速且成效顯著

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智能工廠是智能制造的主要載體,是發展新質生產力、建設現代化產業體系的重要支撐,是制造業數字化轉型、智能化升級的主戰場。我國于2024年開始開展智能工廠梯度培育行動。

2025年07月16日
我國精密滑軌行業應用廣、前景大 本土廠商正逐步突破技術瓶頸加速國產化進程

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近年在算力需求持續旺盛以及“新基建”政策的宏觀指引下,一系列新型基礎設施建設正如火如荼地展開。尤其是5G網絡、數據中心等建設的加速布局,不僅為云服務、人工智能(AI)等前沿創新應用提供了廣闊的發展空間,而且促使這些創新應用對傳統產品形成了不可避免的替代趨勢。在這一進程中,計算力作為“新基建”的核心驅動力,扮演著至關重要

2025年07月15日
MEMS慣性傳感器行業:陀螺儀、速度計不斷滲透 IMU迎增長空間 國產競爭力待提升

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隨著MEMS陀螺儀、MEMS加速度計市場持續滲透,我國MEMS慣性傳感器行業空間廣闊。2022 年我國 MEMS 慣性傳感器市場規模為 77.4 億元,預計 2027 年我國 MEMS 慣性傳感器市場規模達到 125.7億元。

2025年07月12日
AI算力需求爆發下我國服務器電源行業迎發展機遇 產品向高效率、高功率密度升級

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近兩年來伴隨電源功耗范圍的迅速擴大,半導體材料成為決定電源產品性能的核心影響因素,其材料成本直接決定電源定價。半導體行業作為現代信息技術產業的基礎和核心,已成為關系國民經濟和社會發展全局的基礎性、先導性和戰略性產業,市場規模不斷擴張。數據顯示,2023年我國半導體產業市場規模達到4.69萬億元左右,同比增長1.3%。

2025年07月11日
我國工業電源行業應用廣、前景大 高性能、數字化、綠色化是未來發展方向

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進入二十一世紀以來,憑借亞洲尤其是中國大陸在勞動力、資源、政策、產業聚集等方面的優勢,全球電子制造業產能向中國大陸等亞洲地區進行轉移,我國成為了全球PCB產業增長的動力引擎,并迅速發展成為全球PCB制造中心。數據顯示,2023年我國大陸PCB產值為377.94億美元(同比下降13.3%),占全球PCB產值的比例為54.

2025年07月10日
新能源車為漆包線行業注入活力 產品升級下市場由“卡脖子”向“海外突圍”躍遷

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至2021年,在新能源汽車的蓬勃發展下,我國漆包線市場規模激增,超1000億元。目前新能源汽車電機用漆包線需求占比達35%,已成為漆包線核心增長引擎。未來隨著新能源汽車產銷規模的進一步擴大,預計2025年我國漆包線市場規模將達1500億元左右。

2025年07月08日
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