本文节选于歌尔微电子招股书
①行业概述及市场规模
MEMS声学传感器是一种运用MEMS技术将声学信号转换为电信号的声学传感器,具有体积小、 功耗低、一致性好、 可靠性及抗干扰能力强等优势, 广泛应用于智能手机、智能无线耳机、平板电脑、 智能可穿戴设备和智能家居等消费电子领域及汽车电子等领域。目前, 消费电子为 MEMS 声学传感器主要应用领域, 2020 年占比为 94.09%。
受益于下游应用领域的快速发展, MEMS 声学传感器成为了 MEMS 产品中市场份额较大、增速较快的细分市场之一。根据 Yole 的数据, 2018-2026 年全球 MEMS 声学传感器市场规模从 11.53 亿美元增长至 18.71 亿美元, 年均复合增长率为 6.24%;出货量从 52.98 亿颗增长至 111.15 亿颗,年均复合增长率为 9.70%, 均呈现稳步上升的态势。
随着物联网、 人工智能和 5G 等新兴技术的快速发展, MEMS 声学传感器成为了智能语音以及人工智能感知的硬件基础,高品质语音通话、 环境降噪和人机语音交互带来MEMS 声学传感器市场需求的快速提升;同时, 人机交互、健康监测、环境监测、工业互联、元宇宙等新应用场景不断涌现,推动了 MEMS 声学传感器应用场景的快速拓展。
②主要下游市场需求及变动因素
A、智能手机
智能手机为 MEMS 声学传感器最主要的应用领域, 根据 Yole 的数据,2020 年智能手机领域 MEMS 声学传感器出货量为 33 亿颗,占比约为 48.12%;预计 2026 年出货量增长至 47 亿颗,年均复合增长率为 6.07%。智能手机作为信息时代的硬件接口, 技术升级和功能创新所引发的新产品需求推动其在 2010 年以后实现渗透率的快速提升,但随着行业发展日趋成熟并进入 4G 向 5G 升级的过渡期,行业增速逐渐放缓。根据 IDC的数据, 2020 年全球智能手机出货量为 12.92 亿部, 同比下降 5.9%。随着成熟市场 5G网络的大规模铺设, 非洲、 南亚、东南亚和南美等新兴市场的日益成熟,全球智能手机市场将迎来新一轮产业升级,终端消费者的产品更新、迭代需求上升, 智能手机有望迎来换机潮, 市场规模将随之逐渐回暖。此外, 手机渗透率的逐步提升使得各手机产业链上的相关厂商更加重视产品性能更新换代所带来的销量增长,推动产品质量的进一步提升, 产品性能日趋完善,在进一步改善用户体验的同时,也变相提升了消费者更换机型的预期。根据 IDC 的数据, 2021 年全球智能手机出货量将增长 7.4%,达到 13.7 亿台, 其中 5G 手机出货量将达到 5.7 亿台, 同比增长 123.4%。随着全球智能手机市场的逐渐回暖, 智能手机领域 MEMS 声学传感器需求量也将随着上升。
根据 IDC 的数据, 我国为全球智能手机生产制造重要基地之一, 2020 年我国智能手机出货量为 3.26 亿台,占全球出货量比重为 25.23%。此外,国产智能手机品牌市场竞争力不断提升, 2020 年全球前五大智能手机厂商中,我国厂商占据 3 席, 分别为华为、OPPO 和 vivo,出货量占比分别为 14.6%、 11.4%和 8.6%。我国智能手机行业的持续发展, 为我国 MEMS 声学传感器行业的发展提供了广阔的市场空间。
随着手机智能化程度、消费者对音质及语音交互要求的不断提升,单个设备中搭载的 MEMS 声学传感器数量逐步增加。目前,主流智能手机至少使用 2 颗 MEMS 声学传感器,部分高端智能手机使用 3-4 颗 MEMS 声学传感器,分别用于语音采集、 噪音消除和改善语音识别等功能。
B、智能无线耳机
2016 年末,苹果发布首款智能无线耳机 AirPods,由于其外形时尚、佩戴便利,受到了市场的广泛欢迎,各大消费电子厂商相继推出了智能无线耳机产品。越来越多的智能手机取消 3.5 毫米耳机插孔、产品功能向音频以外的应用场景延伸, 推动了智能无线耳机市场爆发式的增长。根据 Counterpoint Research 的数据, 2017-2021 年全球智能无线耳机出货量从 0.09 亿副增长至 3.10 亿副。
智能无线耳机没有物理按键,通过集成 MEMS 声学传感器、加速度计等多种 MEMS传感器, 使消费者通过敲击、语音、 环境自适应等新型交互方式,实现通话、离线唤醒、音乐控制、应用开启和降噪模式切换等多种功能。因此,智能无线耳机是 MEMS 传感器尤其是 MEMS 声学传感器重要的应用领域之一。
随着消费者对环境降噪功能需求的快速提升,单个设备中搭载的 MEMS 声学传感器数量逐步增加。为了实现高性能降噪,智能无线耳机单耳使用一颗声学传感器用于接收语音,两颗声学传感器用于环境降噪。因此,一副典型的智能无线耳机可使用 6 颗MEMS 声学传感器。
受益于智能无线耳机市场爆发式的增长和单个设备中搭载的 MEMS 声学传感器数量逐步增加, 智能无线耳机领域对 MEMS 声学传感器的需求量呈现快速上升的态势。
根据 Yole 的数据, 2020 年智能无线耳机领域 MEMS 声学传感器出货量为 11 亿颗,占比约为 16.04%;预计 2026 年出货量大于 45 亿颗, 市场发展潜力巨大。
C、 智能可穿戴设备
智能可穿戴设备是整合在服装、 饰品、随身佩戴物品或植入表皮/体内, 可以舒适的穿戴或佩戴的智能电子设备, 其通常具有多种感知、监测状态或生理指标以及提高工作效率等功能。为了实现语音交互、 运动监测和健康监测等功能,智能可穿戴设备通常搭载 MEMS 声学传感器、加速度计、陀螺仪、 压力传感器和惯性传感器等多种传感器。智能可穿戴设备凭借其便携、可穿戴、 数据可监测性、 低成本、低功耗等优势, 具有丰富的应用场景和广阔的市场空间。
近年来, 智能可穿戴设备市场处于高速增长期,智能手表和智能手环等产品渗透率快速提高, 为 MEMS 传感器提供了广阔的市场空间。根据 Gartner 的数据, 2019-2022年全球智能可穿戴设备(不含耳机) 终端用户消费规模从 316.0 亿美元增长至 497.0 亿美元,年均复合增长率为 16.29%。其中,智能手表终端用户消费规模从 185.0 亿美元增长至 313.4 亿美元, 保持良好的增长势头。
D、智能家居
智能家居是以家庭居住场景为对象, 融合物联网、 自动控制、大数据和人工智能等关键技术, 将家电控制、 环境监控、影音娱乐、信息管理等功能进行有机结合,通过对家居设备线上集中智能化管理,提供更加智能、 安全、便捷、舒适的家庭人居环境。近年来,随着人工智能和物联网技术的快速发展, 各种智能家居设备层出不穷, 覆盖智能安防、智能照明、智能家电和智能影音等方面,并日益被广大消费者认知与接受。总体而言,智能家居市场目前还处于发展初期阶段, 发展较为迅速,市场空间较大。
随着人工智能技术的进步和语音识别准确性的提升, 语音交互已经成为智能家居的重要入口之一。由于智能家居设备使用场景主要为相对嘈杂的中远距离, 为了实现远场拾音和降低环境噪音, 语音交互一般需要多颗 MEMS 声学传感器组成的声学传感器阵列, 从而对智能家居设备中 MEMS 声学传感器的数量和性能提出了较高的要求。受益于全球智能家居市场的快速增长和远场拾音的要求,智能家居领域的 MEMS 声学传感器具有广阔的市场空间。
E、汽车电子
当今, 智能汽车已成为全球汽车产品发展的战略方向,汽车将由单纯的交通运输工具逐渐转变为智能移动空间和应用终端, 有望成为继 PC、手机后下一个互联网入口,而语音识别、 人脸识别、手势识别和虹膜识别等有望逐步替代中控及仪表,成为主要的人车交互方式。语音交互作为智能汽车接收信息和指令的重要方式, 为 MEMS 声学传感器提供了新的发展机遇。目前, MEMS 声学传感器在汽车电子领域应用规模整体较小但具有较大的市场空间。根据 Yole 的数据, 2018-2026 年全球汽车电子领域 MEMS 声学传感器出货量从 0.37 亿颗增长至 1.85 亿颗, 年均复合增长率为 22.42%, 呈现快速上升的态势。