传感器与 MEMS
最后更新:2026-09-26 | 领域:硬件 | 说明:信息来源为公开网络资料,详见文末参考来源
概述
传感器是把物理量(光、声、压力、加速度、角速度、磁场等)转换为电信号的器件,是消费电子、汽车、工业与机器人感知物理世界的基础。MEMS(Micro-Electro-Mechanical Systems,微机电系统)通过半导体微加工工艺在硅片上制造微型机械结构,是惯性传感器(加速度计、陀螺仪)、麦克风、压力传感器等的主流技术路线。CMOS 图像传感器(CIS)与激光雷达(LiDAR)则构成光学感知的两条主要路径。
最新进展(2025–2026)
CMOS 图像传感器(CIS)格局生变:据《Nikkei Industry Map 2027》,2025 年全球 CIS 市场中索尼(Sony)以 53.6% 份额稳居第一,豪威集团以 13.4% 位列第二、超越三星(全球 CIS 竞争格局再生变,豪威集团首度晋升全球第二(新浪财经))。另有媒体报道称,索尼、三星与豪威(OmniVision)三家合计约占 2025 年 CIS 收入的 74%,市场高度集中(CMOS Image Sensors Market Size & Share(Mordor Intelligence))。在汽车 CIS 领域,有分析称索尼约占 55% 以上份额(CMOS Image Sensor Fabs)。
激光雷达爆发式增长:Yole 2026 年车载报告显示,2025 年全球车载激光雷达市场规模首次突破 10 亿美元、同比增长 60%;全球乘用车激光雷达总出货量达 370 万台,其中主激光雷达约 310 万台,禾赛(Hesai)ADAS 主激光雷达出货量全球第一(Yole 2026 车载报告:禾赛 ADAS 主激光雷达出货量全球第一)。
MEMS 惯性传感持续主导:2025 年 MEMS 市场中传感器占比 61.43%,惯性模块在手机与汽车中出货以十亿颗计(MEMS Market Size & Share(Mordor Intelligence))。
核心技术与关键概念
- CMOS 图像传感器(CIS):将光信号转换为电信号,主流技术包括背照式(BSI)等;2025 年汽车摄像头传感器市场中 CIS 占约 93.1% 的份额(Worldwide Automotive Camera Sensor Market 2026)。ADAS 场景中 BSI 技术占比约 58.3%(CMOS Image Sensor for ADAS Market)。
- 激光雷达(LiDAR):车载方案用于自动驾驶与 ADAS;据 Gasgoo 数据,2025 年禾赛在中国主激光雷达装机 114.3 万台、份额 41.5%,领先华为 28.2%、速腾聚创(RoboSense)20.9%、Seyond 9.4%(Automotive LiDAR Market)。
- MEMS 工艺与代工:博世(Bosch)的深反应离子刻蚀(DRIE,即"Bosch process")是其硅 MEMS 领先的关键工艺,追求沟槽尽量垂直、窄、深且可靠(DRIE (Deep reactive Ion etching))。博世提供面向 MEMS、光子学、医疗基板等的整体代工服务(Foundry Services for MEMS)。
- 惯性测量单元(IMU):由加速度计与陀螺仪组成,用于运动感测、导航与姿态控制;消费与汽车市场由博世 Sensortec、意法半导体(ST)、TDK InvenSense、村田(Murata)主导,其同地晶圆厂与封装线可提供约 8 周的交付窗口(MEMS-Based IMU Market(Mordor Intelligence)、Worldwide MEMS-Based IMU Market 2026)。STMicroelectronics 推出的 LSM6DSV32X 等产品覆盖多轴 IMU 组合,Kionix(ROHM)、Silicon Sensing Systems、Tronics(Safran)则在专业或国防相关细分市场占位(Worldwide MEMS-Based IMU Market 2026)。
- MEMS 细分增长:2025 年传感器占 MEMS 市场 61.43%;增长最快的细分是微流控芯片,CAGR 约 7.23%,因分散式诊断依赖一次性耗材、可将检测周期从数天压缩到数分钟(MEMS Market Size & Share(Mordor Intelligence))。
- 背照式(BSI)与工艺路线:BSI 通过将感光层与电路层分离提升量子效率,是高像素密度与大靶面 CIS 的主流技术;在此基础上进一步发展的堆栈式(stacked)结构可集成更多处理电路(CMOS Image Sensor for ADAS Market)。
代表性公司 / 产品
| 领域 | 主要厂商 | 说明 |
|---|---|---|
| CIS | Sony、Samsung、豪威(OmniVision)、ST | 2025 年索尼份额约 53.6%,豪威约 13.4% |
| 汽车 CIS | Sony、豪威等 | 索尼汽车 CIS 份额被分析为 55%+ |
| 车载激光雷达 | 禾赛、华为、速腾聚创、Seyond | 禾赛 2025 年全球 ADAS 主雷达出货第一 |
| MEMS / IMU | Bosch、ST、TDK InvenSense、Murata、ADI | 消费与汽车惯性传感器主导者 |
| MEMS 代工 | Bosch(Reutlingen/Dresden)、Silex 等 | 博世提供端到端 MEMS 代工服务 |
- 博世在德国 Reutlingen(150mm 与 200mm 技术)与 Dresden(300mm 技术)设有晶圆厂,每天生产超过 400 万颗 MEMS 传感器,并持有约 1000 项 MEMS 领域专利(MEMS Sensor Market(Coherent Market Insights)、Bosch Presse: Mobility Factsheet)。
- 博世 Dresden 300mm 工厂的 MEMS 量产计划于 2027 年启动;该厂 2021 年量产功率器件、2023 年量产 300mm 汽车 IC(The Bosch wafer fab in Dresden)。
关键数据与评测结果
市场规模(口径差异需并列看待):
- CIS:Mordor 口径为 2026 年约 263.7 亿美元、2031 年约 369.6 亿美元,2026–2031 年 CAGR 约 6.99%(CMOS Image Sensors Market(Mordor Intelligence));另一机构口径为 2025 年 163 亿美元、2026 年 170 亿美元、2034 年 318 亿美元,CAGR 约 8.1%(CMOS Image Sensor Market(Intel Market Research))。两大口径在 2026 年的估计值相差约 90 亿美元,引用时须注明来源。
- 汽车 CIS:2025 年约 31.3 亿美元,预计 2032 年达 91 亿美元,CAGR 约 16.51%(Worldwide Automotive CMOS Image Sensor Market 2026)。
- 汽车激光雷达:2025 年约 11.2 亿美元,2026 年约 15.1 亿美元,2035 年预计 64.9 亿美元,2026–2035 年 CAGR 约 17.6%(Global Automotive Lidar Market (2025–2035))。
厂商出货数据:
- 禾赛 2025 年出售 1,620,406 台激光雷达,净收入 30.276 亿元;2026 年 Q1 出货 471,723 台、净收入 6.806 亿元;2026 年 Q2 总出货 628,275 台、上半年合计 1,099,998 台,其中 Q2 ADAS 雷达出货 485,904 台、同比增长 60.1%(Automotive LiDAR Market、Hesai Q1 2026 Results、Hesai Q2 2026 Results)。
- MEMS 市场:2025 年惯性传感器收入约 68.499 亿美元、占比约 31.8%,为最大细分(Worldwide MEMS Chips Market 2026)。
- 竞争集中度:2025 年索尼、三星与豪威三家合计约占全球 CIS 收入的 74%,市场高度集中(CMOS Image Sensors Market(Mordor Intelligence))。
趋势与争议
- 技术路线之争:车载感知中"纯视觉(camera)vs 多传感器融合(含 LiDAR)"持续争论(Global Automotive Lidar Market)。
- 市场集中度与拆分:CIS 高度集中于索尼等少数厂商,手机 CIS 增长放缓推动厂商寻求重组与价值释放(CMOS Image Sensors Market(Mordor Intelligence))。
- 数据口径差异显著:CIS 与激光雷达的市场规模在不同机构报告中差异较大,引用时须注明口径。
- 300mm MEMS 化:博世 Dresden 300mm MEMS 量产(计划 2027 年)代表 MEMS 从 150/200mm 向大尺寸晶圆迁移的趋势(The Bosch wafer fab in Dresden)。
- 国产替代加速:在 CIS 与车载激光雷达领域,中国厂商份额快速上升——豪威集团 CIS 份额升至全球第二、禾赛居车载主激光雷达出货首位,改变了原有竞争格局(见上)。
- 新应用驱动需求:机器人、AR/VR 与自动驾驶正带动高分辨率 CIS、dToF/结构光以及高精度 IMU 的需求增长(Worldwide MEMS-Based IMU Market 2026、Global Automotive Lidar Market (2025–2035))。
- 国产化与供应安全:在 CIS、激光雷达与 MEMS 领域,国产厂商正加速替代,但高端 CIS 与部分 MEMS 工艺仍依赖特定代工与设备能力(全球 CIS 竞争格局再生变、CMOS Image Sensor Fabs)。
参考来源
- 全球 CIS 竞争格局再生变,豪威集团首度晋升全球第二(新浪财经)
- CMOS Image Sensors Market Size & Share(Mordor Intelligence)
- CMOS Image Sensor Market(Intel Market Research)
- CMOS Image Sensor Fabs
- CMOS Image Sensor for ADAS Market
- Worldwide Automotive Camera Sensor Market 2026
- Worldwide Automotive CMOS Image Sensor Market 2026
- Yole 2026 车载报告:禾赛 ADAS 主激光雷达出货量全球第一(禾赛科技)
- Hesai Group Reports First Quarter 2026 Unaudited Financial Results
- Hesai Group Reports Second Quarter 2026 Unaudited Financial Results
- Automotive LiDAR Market
- Global Automotive Lidar Market (2025–2035)
- MEMS Market Size & Share(Mordor Intelligence)
- Worldwide MEMS Chips Market 2026
- MEMS-Based Inertial Measurement Unit (IMU) Market(Mordor Intelligence)
- Worldwide MEMS-Based Inertial Measurement Unit (IMU) Market 2026
- MEMS Sensor Market(Coherent Market Insights)
- Bosch MEMS Foundry Services
- DRIE (Deep reactive Ion etching) — Bosch
- The Bosch wafer fab in Dresden
- Bosch Presse: Mobility Factsheet