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[Table_MainInfo]

智能时代万物联网，MCU、MEMS 传感器站上风口

――电子行业专题报告

专题研究小组成员： 徐勇 2016 年 6 月 27 日

[Table_Summary]

创新点:

1 NB-IoT 标准落地，物联网进入新时代

2 信息技术第三次浪潮，MEMS 传感器将成确定性最高的硬件

3 万物智能时代，MCU 将会有更多用武之地

投资要点：

NB-IoT 标准落地，物联网进入新时代

随着 NB-IoT 对应的 3GPP 协议的落地，过去一直处于概念阶段的物联网方

案从此有了实质上的标准。随着智能时代的来临，无线通信将万物相连，物

与物的联接将彻底告别过去单一封闭的技术方式，真正实现大规模覆盖、海

量连接同时兼具低功耗和低成本。

信息技术第三次浪潮，MEMS 传感器将成为确定性最高的硬件

信息是社会联接之源，在信息技术第三次浪潮的物联网时代，信息的连接点

将不再仅仅是人，从手表到汽车，从电器到社区。智能感知的时代，MEMS

传感器是最重要的硬件信息载体。

万物智能时代，MCU 将会有更多用武之地

如果说 MEMS 是物联网的“触手”，那么 MCU 就是这些”触手”的“神经”，随

着物联网时代的到来，MCU 将会更加多元化，并持续挖掘新的应用场景和细

分市场，MCU 将会在这些连接网络的终端设备中扮演越来越重要的角色，

MCU 产业有望迎来爆发期。

行

业

研

究

证

券

研

究

报

告

专

题

报

告

[Table_IndTeam] 专题研究小组

徐勇

SACNO S1150516060001

S1150516060001 010-68784235

xuyong@bhzq.com

[Table_Contactor] 助理分析师

高峰

SACNO S1150116060003

gao_feng@bhzq.com

[Table_IndInvest] 子行业评级

设备与制造 看好

半导体 看好

光学光电子 看好

元件 看好

电光源 中性

[Table_StkSuggest] 重点品种推荐

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目 录 1.智能时代万物联网，MCU 与 MEMS 传感器迎来爆发 ............................................................................................ 4

1.1 物联网连接智能时代，科技行业迎来变革与发展 ......................................................................................... 4

1.2 架起物联网的基础——MEMS 传感器 ........................................................................................................... 5

1.3 走向智能化时代舞台的重要角色——MCU .................................................................................................... 7

2.MEMS 传感器和 MCU 的竞争格局和产业链标的 .................................................................................................... 8

2.1 MEMS 传感器的竞争格局 ................................................................................................................................ 8

2.2 MCU 的竞争格局 ............................................................................................................................................ 11

2.3 MEMS 传感器与 MCU 产业链中的相关标的 ............................................................................................... 12

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图 目 录

图 1：物联网体系结构图 ....................................................................................................................................... 4

图 2：物联网即将跨越低谷，进入稳步爬升阶段 ............................................................................................... 5

图 3：MEMS 传感器三大类型 .................................................................................................................................. 6

图 4：MEMS 按应用分类市场 .................................................................................................................................. 6

图 5：MEMS 按使用设备分类市场 .......................................................................................................................... 6

图 6：分类 MEMS 传感器市场预测 ......................................................................................................................... 7

图 7：物联网带来的设备互联增加 ....................................................................................................................... 8

图 8：全球 MCU 市场历史及预测 ........................................................................................................................... 8

图 9：MEMS 厂商 2015 年排名 ................................................................................................................................ 9

图 10：MEMS 产业链 .............................................................................................................................................. 10

图 10：中国 MEMS 厂商 ......................................................................................................................................... 10

图 11：世界主要 MCU 厂商 ................................................................................................................................... 11

图 12：MCU 应用市场分类 .................................................................................................................................... 12

图 13：MCU 领域全球 IoT 市场与非 IoT 市场对比 ............................................................................................ 12

图 14：产业链中主要上市公司概览 ................................................................................................................... 12

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1.智能时代万物联网，MCU 与 MEMS 传感器

迎来爆发

1.1 物联网连接智能时代，科技行业迎来变革与发展

NB-IoT 标准确立，物联网方案终于迎来统一，信息产业第三次浪潮来袭。智能化

已经成为这个时代发展的方向和标签，大数据带来了更具深度的数据价值，万物

联接则是产业浪潮中的核心组成，人与物、物与物的连接将成为智能时代的主题，

社会的交流和生活的聚拢将带来更多的机会与商业模式。2015 年，全球物联网产

业规模已接近 3500 亿美元，中国物联网产业规模达到 7500 亿人民币，到 2020

年，物联网产业的规模要比信息互联网大 30 倍，将有 240 亿台物联网设备接入

互联网。物联网虽然是个复杂系统，但是从体系结构上看主要分为感知层、网络

层、应用层三个层面，其中底层感知层就是通过传感器来获取现实中的各种事件

和数据信息，利用短距离通信技术和协同信息处理层将数据进行处理。

图 1：物联网体系结构图

资料来源：渤海证券研究所

虽然从产业链价值来看，电信运营商提供的管道约占整体产业价值 15%，剩下

70%的市场价值均由系统集成商、服务提供商、中间件及应用商分享，而这类占

产业价值大头的公司通常都集多种角色为一体，以系统集成商的角色出现。底层

的硬件厂商只占整体产业链的 15%左右，但由于整体增量空间的巨大，依旧能够

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支持整个底层硬件市场以每年超过 10%的速率增长。研究分析机构 Gartner 在

2015 年发布的新兴技术曲线图中物联网还处于炒作高峰期，我们认为物联网技术

即将跨过泡沫化的低谷期，转入稳步爬升的新阶段。

图 2：物联网即将跨越低谷，进入稳步爬升阶段

资料来源：渤海证券研究所

物联网成为下一代推动世界信息科技发展的重要推动力，将会推进一系列产业的转

型升级并逐步开发出新的商业模式，未来 20 年，工业互联网的预计可以给中国带

来 3 万亿美元左右的 GDP 增量。物联网规模将会远超移动互联网，是下一个万亿

元规模的产业。

1.2 架起物联网的基础——MEMS 传感器

MEMS 器件主要是指压力传感器、加速度计、微陀螺仪、墨水喷咀和硬盘驱动头

等，如今 MEMS 传感器件已经广泛地被应用于汽车电子，智能家居，智能电网，

消费电子，医疗器件，运动追踪，智慧城市等各个领域，MEMS 传感器件已经成

为了智能感知时代下最重要的硬件。

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图 3：MEMS 传感器三大类型

资料来源：Yole、渤海证券研究所

有了 MEMS 传感器件智能物联网才有了实现的可能，任何智能相连接的节点都离

不开 MEMS 传感器。消费类传感器是其中应用规模最大的领域，而增速最快的则

是医疗领域的应用，预计 2019 年市场规模在 72 亿美元左右，年复合增长率接近

30%。对于兴起的可穿戴设备和智能家居、智能城市等领域目前的比例依旧很小

不足 10%，而汽车方面由于高端汽车中 MEMS 传感器逐渐增多，汽车领域也是

未来的潜在增长点。而对于物联网类的应用目前依旧占比很小，还需要相关应用

的开发和应用的推广并需要时间来验证，才能带来相关领域器件的爆发。IHS 对

MEMS 市场成长预测为从 2014 年的 96 亿美元至 2018 年的 130 亿美元，消费电

子和移动电子产品依然维持着最快速率的增长，年复合增长率在 14%左右，整体

MEMS 市场增长率在 7.6%左右

图 4：MEMS 按应用分类市场 图 5：MEMS 按使用设备分类市场

资料来源：HIS、渤海证券研究所 资料来源：IHS、渤海证券研究所

全球经济的下滑，导致了平板电脑和手机等消费电子的增速放缓，行业的竞争导

致产品价格逐步下降。但 MEMS 传感器如今已经渗透到各行各业中，中国的传感

器市场的弹性依然很强，渗透率持续提升，市场应用广泛，前景依旧很广阔。MEMS

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技术的诸多优势使得对于低功耗、高精度、集成化、智能化类的应用有了发展的

基础。伴随着智能制造的政策落地，MEMS 传感技术的重要性不言而喻，未来我

国 MEMS 相关技术领域的将有可能持续保持两位数高增长。

图 6：分类 MEMS 传感器市场预测

资料来源：Yole，渤海证券研究所

1.3 走向智能化时代舞台的重要角色——MCU

MCU 是实现智能汽车，可穿戴设备，智能互联，自动化控制，消费类电子等物

联网（IoT）领域的重要组成部分，已经成为了电子行业的最重要最基本的器件之

一。物联网的根本需求是对涉及到的各种物理对象进行持续高效的感测，同时这

些细小的数据通过互联网汇合再用于创建以智能化为基础的数据分析，可以说物

联网能够实现的基础正是以 MCU 为首的小型高效互连终端节点的互通互联。市

场上面存在三种天然的物联网类型，PC 和智能手机类的传统消费电子形式，路

由器和服务器类的链接存储形式，以节点存在于摄像机、电视机、交通标志、家

居电气。无论物联网最终以怎样的方式真正实现，对于 MCU 来说其独特的平台

性不言而喻，随着物联网标准协议的落地，其价值将会愈发显得重要。在 2019

年以前，整体 MCU 市场预计将以 4%的 CAGR 微幅成长。IHS 预测针对连网汽

车、可穿戴电子设备、建筑物自动化以及其他有关物联网(IoT)应用的全球微控制

器(MCU)市场预计将以 11%的复合年成长率(CAGR)成长，2029 年预计达到 28

亿美元的市场规模。

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图 7：物联网带来的设备互联增加 图 8：全球 MCU 市场历史及预测

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全球MCU市场历史及预测

市场（百万美元） 出货量（百万套） 平均销售价格（美元）

资料来源：Gartner、渤海证券研究所 资料来源：渤海证券研究所

目前 MCU 具有规模的企业可以分成三类，第一类是国际大型 MCU 企业如瑞萨

电子、飞思卡尔、Mircrochip、意法半导体、三星电子等，第二类是实力强劲的

台资 MCU 企业如盛群半导体、义隆电子、松翰科技、凌阳科技，第三类是中国

大陆本土 MCU 企业如中颖电子、炬力、沛城电子、山景等。国际和台资企业在

技术、资金和人力资源方面均具备明显的竞争优势，内资企业在行业中处于相对

弱小的地位。中国的MCU市场规模依旧很大，增速也在国际上靠前，预计 2018

年中国MCU市场规模将达到390亿元。MCU最大应用在消费电子领域，中国作

为消费电子的主要生产地，MCU 市场也将逐年扩大。除此之外计算机外设与汽

车电子也是 MCU 应用的重要领域，尤其是高端汽车在汽车电子和智能驾驶方面

的投入都将提升汽车电子化需求，MCU 将在此领域大放异彩。预计 2015 到

2020 年，每年汽车电子 MCU 市场将以 10%-15%速度增长。目前中国厂商在

MCU领域市场份额有所不断提升，本土MCU厂商更需要抓住自身的优势，随着

全球半导体增速下降且我国政府大力扶持国内集成电路产业，本土 MCU 厂商有

望充分利用优势资源和并购重组方式缩小与国外厂商的差距，未来中国的产业转

型和智能制造领域将会闪现更多国内厂商的身影。

2.MEMS 传感器和 MCU 的竞争格局和产业链

标的

2.1 MEMS 传感器的竞争格局

目前全世界 MEMS 公司的销售额前 30 名厂商基本都分布在美国、德国、日本。

智能手机以及平板电脑仍然是 MEMS 主要应用领域。今后 MEMS 的应用领域将

逐渐扩大，包括正在兴起的可穿戴设备、可拥有百余个 MEMS 传感器的汽车电子，

和人们生活息息相关的智能家居和智能城市都是需要大力挖掘的市场。

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图 9：MEMS 厂商 2015 年排名

资料来源：Yole、渤海证券研究所

这其中包含了 MEMS 上游设计、中游制造、下游封装等三大领域，从 2015 年

MEMS 产业的变革中我们可以看到六家增长速度超过 20%的公司，Avago

（41％）， InvenSense 的（33％），TSMC（29％）， Qorvo（+28％）和 AAC

（+22％）。其中台积电是首次进入前 30 名，也是 MEMS 产业的一个新变化。博

世依然稳居世界第一，并且比第二名的销售额多了接近 60%。，从 2014 年和 2015

年的对比中我们看到，2014 年前 30 名的最低销售额为 6500 万美元，而 2015

年则是 7400 万美元，增速达到 14%，显然 MEMS 传感器依然是一个具有高速成

长性的行业。

我国的传感器产业在国家政策的支持下，已经形成从技术研发、设计、生产到应

用的完整产业体系，中低档产品基本满足市场需求，产品品种满足率在 60%-70%

左右。但从行业产品结构看，老产品比例占 60%以上，新产品明显不足，其中高

新技术类产品更少；同时，数字化、智能化、微型化产品严重欠缺。

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图 10：MEMS 产业链

资料来源：互联网、渤海证券研究所

目前国内外传感器行业差距较大，国内传感器市场仍以外资企业为主，占比达

67%。国内有近 2000 家企事业从事传感器的研制、生产和应用，其中从事 MEMS

研制生产的有近百家家，但规模和应用领域都较小，工业及汽车电子产品、通信

电子产品、消费电子产品和专用设备是我国传感器应用集中的 4 大领域。

图 10：中国 MEMS 厂商

资料来源：互联网、渤海证券研究所

我国传感器行业整体缺乏更具竞争力产品，特别是在敏感元件核心技术及生产工

艺方面差距较大，目前传感器进口约占 60%，传感器芯片进口占比近 80%，物联

网使用的 MEMS 传感器几乎全部依赖进口。研发成果产业化率低于 10%，国产

化替代空间巨大。总结来看，中国已经成为 MEMS 的新战场，传统 MEMS 及传

感器供应商包括光传感器、运动传感器等供应商均已转战中国。

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2.2 MCU 的竞争格局

从物联网的角度看，物与物的通信需要 MCU 的低功耗、低价格以及高性能特性，

CPU 在浮点计算方面更具优势，GPU 在视频处理方面更具优势，MCU 则处于两

者之间。MCU 可用于可穿戴等物联网终端设备，也可用于汽车引擎的控制。MCU

的架构要有足够的灵活性和自适性，以适应不同的应用，越来越多的 32 位甚至

64 位多核 MCU 已经可以应对多种复杂的应用并集成到一颗 SoC 中。从 2016 年

5 月开始，微控制器（MCU）相关芯片需求显著增加，台系 MCU 厂商芯片订单

应接不暇，较往年显著增加，且呈现出量价齐升的情况，Brisk Insights 预测，到

2022 年 MCU 市场将保持 15.8%的年复合增长率，Brisk Insights 认为在物联网

应用的推动下，32 位 MCU 将是增长最快的市场。

目前全球 MCU 的产业正在酝酿新的变动，掌握移动设备和物联网的商机是国内

外相关厂商的重中之重，虽然主导 MCU 市场还是国外厂商，但是国内的一些厂

商已经开始出现一些具有竞争力的产品，中国厂商在 MCU 领域的影响力正在逐

渐提高。

图 11：世界主要 MCU 厂商

资料来源：互联网、渤海证券研究所

目前 MCU 主要应用于消费电子、汽车电子、计算机与网络为主，特别是汽车电

子领域，MCU 已经步入稳定增长的黄金时期，目前汽车更加智能、安全、环保，

对汽车电子相关设计需求正在逐年增多，预计 2015 到 2020 年，每年汽车电子

MCU 市场将以 10%-15%速度增长。目前在中国市场消耗掉的 MCU 数量占据全

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球市场总量的 70%左右。中国是全球 MCU 的最大应用国，每年的 MCU 消耗量

在 20 亿美元以上。

图 12：MCU 应用市场分类 图 13：MCU 领域全球 IoT 市场与非 IoT 市场对比

资料来源：渤海证券研究所 资料来源 IHS、渤海证券研究所

目前产品均是以 ARM 系列内核来进行设计，其中 8 位和 32 位 MCU 逐渐趋于主

导产品，随着新兴物联网应用领域的不断拓展，将需要更多低功耗、低成本、高

集成、高精度、高稳定性能的 MCU。MCU 将会是未来物联网组成以及嵌入式智

能系统的基础器件，中国想要成为智能制造的大国，必须要有完整健康的 MCU

产业，利用并购重组机会逐步缩小与一线厂商的差距，达到与一线厂商同台竞技

的水平。

2.3 MEMS 传感器与 MCU 产业链中的相关标的

图 14：产业链中主要上市公司概览

资料来源：渤海证券研究所

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投资评级说明

项目名称 投资评级 评级说明

公司评级标准

买入 未来 6 个月内相对沪深 300 指数涨幅超过 20%

增持 未来 6 个月内相对沪深 300 指数涨幅介于 10%~20%之间

中性 未来 6 个月内相对沪深 300 指数涨幅介于-10%~10%之间

减持 未来 6 个月内相对沪深 300 指数跌幅超过 10%

行业评级标准

看好 未来 12 个月内相对于沪深 300 指数涨幅超过 10%

中性 未来 12 个月内相对于沪深 300 指数涨幅介于-10%-10%之间

看淡 未来 12 个月内相对于沪深 300 指数跌幅超过 10%

重要声明：本报告中的信息均来源于已公开的资料，我公司对这些信息的准确性和完整性不作任何保证，不保证该信息未经任

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朱艳君

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