芯动联科是国内高性能MEMS惯性传感器领军企业，核心人员技术实力强，产品性能比肩国际龙头。芯动联科成立于2012年，公司采取Fabless经营模式，多年来专注于高性能硅基MEMS惯性传感器的研发、测试与销售，是国内为数不多能够实现高性能MEMS陀螺仪稳定规模量产的公司。公司核心产品为MEMS陀螺仪与MEMS加速度计，产品主要应用于高端工业、无人系统与高可靠领域，核心性能指标比肩国际先进厂商主要产品。公司注重研发投入，核心技术人员实力强劲，2020-2022年研发费用率均高于各年可比公司，第四代陀螺仪产品预计今年达到量产状态，有望进一步带动公司长期成长。
　　业绩快速增长，盈利能力维持较高水平。公司近年客户导入产品量增加，营收增长较快，2020-2022年营收分别为1.09/1.66/2.27亿元，年复合增速44.54%；归母净利润分别为0.52/0.83/1.17亿元，年复合增速49.89%。毛利率方面，公司2020-2022年毛利率分别为87.96/85.39/85.92%，维持在较高水平。分产品来看，主营业务各部分毛利率均较高，公司主营产品战术级与导航级惯性传感器贡献主要收入，产品议价能力强。
　　MEMS市场仍被海外龙头主导，国内厂商机遇凸显。根据Yole Intelligence统计，2021年MEMS市场规模达到136亿美元，预计2027年将增长至223亿美元。当前MEMS惯性传感器市场由Honeywell、ADI、Sensonor等海外龙头公司主导，而高性能MEMS惯性传感器领域国产化率更低。根据公司招股说明书，2021年公司占全球高性能MEMS传感器市场份额约3.67%，市占率提升空间广阔。且公司产品在技术、价格方面具备优势，伴随后续营收规模、品牌效应、客户拓展方面持续突破，公司有望充分受益国产替代趋势，获得长足成长。
　　积极布局IMU，自动驾驶+机器人打开更大成长天花板。自动驾驶领域，IMU具备强独立性，协助自动驾驶高精度定位和安全行驶，已成为L2级以上自动驾驶标配，单车价值量有望达到500-1000元。人形机器人领域，IMU可监测人形机器人的实时状态、位置信息及运动轨迹，协助人形机器人维持姿态平衡，单机器人采用1颗或多颗IMU，市场空间广阔。公司积极布局自动驾驶IMU，已与多家主机厂达成合作，后续有望逐步定点量产。同时公司功能安全6轴IMU预计2026年量产，未来公司也有望拓展至机器人市场。
　　投资建议：我们看好公司在高性能MEMS惯性传感器领域的领先布局，预计公司2023-2025年的归母净利润为1.6/2.4/3.3亿元，对应PE为95/66/48倍。考虑公司在高性能MEMS惯性传感器领域竞争力和稀缺性，且不断开拓汽车等新兴市场打开成长空间，首次覆盖，给予“推荐”评级。
　　风险提示：下游需求不及预期的风险；研发进展不及预期的风险；技术人员变动的风险；竞争格局变化的风险。

研究报告全文：芯动联科688582SH深度报告高性能MEMS领军拥抱车载人形广阔空间2023年08月23日芯动联科是国内高性能MEMS惯性传感器领军企业核心人员技术实力强推荐首次评级产品性能比肩国际龙头芯动联科成立于2012年公司采取Fabless经营模式当前价格3884元多年来专注于高性能硅基MEMS惯性传感器的研发测试与销售是国内为数不多能够实现高性能MEMS陀螺仪稳定规模量产的公司公司核心产品为TableAuthorMEMS陀螺仪与MEMS加速度计产品主要应用于高端工业无人系统与高可靠领域核心性能指标比肩国际先进厂商主要产品公司注重研发投入核心技术人员实力强劲2020-2022年研发费用率均高于各年可比公司第四代陀螺仪产品预计今年达到量产状态有望进一步带动公司长期成长业绩快速增长盈利能力维持较高水平公司近年客户导入产品量增加营收增长较快2020-2022年营收分别为109166227亿元年复合增速分析师方竞4454归母净利润分别为052083117亿元年复合增速4989毛利执业证书S0100521120004率方面公司2020-2022年毛利率分别为879685398592维持在较高邮箱fangjingmszqcom水平分产品来看主营业务各部分毛利率均较高公司主营产品战术级与导航研究助理宋晓东级惯性传感器贡献主要收入产品议价能力强执业证书S0100122110017邮箱songxiaodongmszqcomMEMS市场仍被海外龙头主导国内厂商机遇凸显根据YoleIntelligence统计2021年MEMS市场规模达到136亿美元预计2027年将增长至223亿美元当前MEMS惯性传感器市场由HoneywellADISensonor等海外龙头公司主导而高性能MEMS惯性传感器领域国产化率更低根据公司招股说明书2021年公司占全球高性能MEMS传感器市场份额约367市占率提升空间广阔且公司产品在技术价格方面具备优势伴随后续营收规模品牌效应客户拓展方面持续突破公司有望充分受益国产替代趋势获得长足成长积极布局IMU自动驾驶机器人打开更大成长天花板自动驾驶领域IMU具备强独立性协助自动驾驶高精度定位和安全行驶已成为L2级以上自动驾驶标配单车价值量有望达到500-1000元人形机器人领域IMU可监测人形机器人的实时状态位置信息及运动轨迹协助人形机器人维持姿态平衡单机器人采用1颗或多颗IMU市场空间广阔公司积极布局自动驾驶IMU已与多家主机厂达成合作后续有望逐步定点量产同时公司功能安全6轴IMU预计2026年量产未来公司也有望拓展至机器人市场投资建议我们看好公司在高性能MEMS惯性传感器领域的领先布局预计公司2023-2025年的归母净利润为162433亿元对应PE为956648倍考虑公司在高性能MEMS惯性传感器领域竞争力和稀缺性且不断开拓汽车等新兴市场打开成长空间首次覆盖给予推荐评级风险提示下游需求不及预期的风险研发进展不及预期的风险技术人员变动的风险竞争格局变化的风险盈利预测与财务指标TableForcast项目年度2022A2023E2024E2025E营业收入百万元227326462647增长率366437418400归属母公司股东净利润百万元117163237325增长率412402449370每股收益元029041059081PE133956648PB253736658资料来源Wind民生证券研究院预测注股价为2023年08月22日收盘价本公司具备证券投资咨询业务资格请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告1芯动联科688582电子电子目录1MEMS惯性传感器领先企业性能比肩国际龙头311国内MEMS惯性传感器龙头客户粘性强312股权结构稳定人才团队技术过硬513高端市场铸就高壁垒公司业绩快速增长714研发持续投入新品MEMS压力传感器未来可期112MEMS器件应用领域广阔市场空间持续增长1321MEMS传感器是MEMS的核心元件1322MEMS惯性传感器是MEMS器件重要品类1423MEMS惯性传感器增长空间广阔1524IMU在自动驾驶与人形机器人领域应用广泛173技术水平齐平国际龙头充分受益国产替代2231海外龙头主导MEMS惯性传感器市场2232MEMS惯性产品性能达到国际先进水平2333募投项目情况264盈利预测与投资建议2741盈利预测假设与业务拆分2742估值分析与投资建议305风险提示31插图目录33表格目录33本公司具备证券投资咨询业务资格请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告2芯动联科688582电子电子1MEMS惯性传感器领先企业性能比肩国际龙头11国内MEMS惯性传感器龙头客户粘性强111高性能MEMS惯性传感器技术领先产品生态不断丰富芯动联科专注高性能MEMS惯性传感器技术国内领先芯动联科自成立以来专注研发测试与销售高性能硅基MEMS惯性传感器投入高性能MEMS陀螺仪研发的时间在国内较早也是现下为数不多的实现高性能MEMS陀螺仪稳定规模量产的公司之一现已形成自主知识产权的MEMS产品体系并成功量产应用并完整掌握MEMS惯性传感器芯片设计工艺方案开发和封装测试等主要技术环节公司现有产品陀螺仪和加速度计积极布局压力传感器公司已推出的主要产品包括MEMS惯性传感器中的MEMS陀螺仪和MEMS加速度计二者都包含一颗MEMS微机械芯片和一颗ASIC专用控制电路芯片可通过惯性技术感知物体运动姿态运动轨迹等MEMS陀螺仪和加速度计经过下游模组和系统厂商的开发可形成适用于特定场景的终端产品并实现导航定位状态监测姿态感知以及平台稳定等功能主要应用于高端工业无人系统和高可靠领域此外芯动联科还向客户提供包括定制设计MEMS工艺方案等技术服务高精度MEMS压力传感器则是公司未来的主要新产品布局方向之一预期将在航空电子仪器仪表工业制造等领域广泛应用图1芯动联科产品布局资料来源芯动联科招股说明书民生证券研究院本公司具备证券投资咨询业务资格请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告3芯动联科688582电子电子112性能比肩国际领先水平产品稳定迭代公司的高性能MEMS陀螺仪产品从研发验证到批量应用的迭代周期约为2年主要产品迭代情况如下12012年股东MEMSLink和北京芯动以4项MEMS陀螺仪相关专利和3项专有技术出资设立芯动联科前身芯动有限此后芯动有限一直处于前期研发投入阶段22015年6月公司第一代高性能MEMS陀螺仪研制成功但由于性能较低未大规模量产32017年6月公司第二代高性能MEMS陀螺仪达到规模量产42018年公司高性能MEMS加速度计达到规模量产52019年3月公司第三代高性能MEMS陀螺仪规模量产而公司第四代高性能MEMS陀螺仪研发于同年立项预计2023年达到量产状态此外公司未来新产品MEMS压力传感器也在研发中将丰富产品线生态突破经营业务图2芯动联科发展历程资料来源芯动联科公司官网民生证券研究院113客户粘性较强阶梯定价稳定客户芯动联科客户分布较集中科研院所和央企为主公司下游直接客户和最终客户主要是高端工业无人系统和高可靠领域的各大科研院所及央企集团包括中科航星阿尔福微电子西安北斗航宇测通重庆天扬海为科技晨晶电子等下游行业较为集中2020-2022三年芯动联科向前五大客户销售获得营收分别为870142万元1270183万元和1761778万元下游行业特性导致客户分布较为集中三期前五大客户销售收入占当期营收80137647和7766但公司营收不存在依赖少数客户的情况公司产品需求稳定客户粘性大公司下游客户需求具有季节性呈现上半年订单及营收小于下半年的情况但主要客户需求稳定订单持续性较好由于高性本公司具备证券投资咨询业务资格请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告4芯动联科688582电子电子能MEMS传感器应用领域偏向高端因此与客户磨合时间较长成功导入产品后再更换型号成本也较高且周期较长客户粘性较大公司与主要客户建立了长期良好的合作关系公司阶梯定价策略稳定客户产品单价递减公司在产品价格方面通过阶梯定价维持下游客户粘性采取客户采购量递增则产品单价优惠越大的策略因此公司主要产品的销售价格呈逐年递减趋势2020-2022年公司MEMS陀螺仪平均单价由409595元降至267021元MEMS加速度计平均单价由184326元降至130896元图32020-2022公司前五名客户销售收入万元和图42020-2022年公司主要产品销售价格变动情况营收占比元只销售收入营收占比MEMS陀螺仪MEMS加速度计200001004500409595400035507615000350030002670218013250010000764777668018432620001337071308961500500010005000600202020212022202020212022资料来源芯动联科招股说明书民生证券研究院资料来源芯动联科招股说明书民生证券研究院12股权结构稳定人才团队技术过硬121公司股权结构稳定芯动联科无控股股东金晓冬为实际控制人截至2023年6月27日芯动联科前三大股东MEMSLink北方电子院和北京芯动分别持有公司2343232和1564的股份股东金晓冬是芯动联科的实际控制人通过直接持有公司股份控制MEMSLink和北京芯动股东宣佩琦为其一致行动人实际支配公司股份表决权4394并从股权比例董事会构成和管理决策三个层面都对公司进行控制芯动联科拥有3家全资子公司1家分公司公司设立子公司芯动致远以充分利用所在地北京地区的丰富人才资源支持公司MEMS传感器研发工作设立子公司芯动科技以专门面向汽车智能驾驶行业提供高精度高性能的车载导航定位系统及相关产品设立子公司MovingStar以拓展公司MEMS传感器产品海外业务公司通过员工持股平台进行员工股权激励芯动联科于2019年由公司骨干成本公司具备证券投资咨询业务资格请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告5芯动联科688582电子电子员通过自筹资金设立员工持股平台宁波芯思向核心人员进行股权激励促进骨干成员个人利益与公司整体长远利益结合有利于增进员工对公司的归属感提升公司内部凝聚力提高公司核心人员稳定性为公司稳定经营提供保障图5芯动联科股权结构截至2023年6月27日资料来源芯动联科招股说明书民生证券研究院122员工激励方式多样技术人员经验丰富公司注重研发激励除了股权激励公司也建立了研发贡献激励机制奖励业绩考核突出以及研发过程中做出重要贡献的员工公司注重对研发人员的薪酬激励2020-2022年芯动联科的职工薪酬占研发费用比例分别为55195788和5799充分调动研发型企业的创新力保障公司研发团队稳定性公司技术人员专业过硬研发人员比例高截至2022年底芯动联科研发人员共50人占员工总数比例50公司专门的研发团队覆盖公司现有业务MEMS陀螺仪加速度计和未来布局业务MEMS压力传感器核心技术人员3人占员工总数比例3核心技术人员华亚平张晰泊和顾浩琦分别在MEMS芯片ASIC芯片和产品封装测试三个领域有丰富经验核心技术人员华亚平曾任职美新半导体深迪半导体华润微电子具备多年MEMS芯片设计开发以及封测经验核心技术人员张晰泊曾任职北京昆天科微电子德州仪器有近20年ASIC模拟电路设计经验和10年以上ASIC芯片开发经验核心技术人员顾浩琦曾任职美新半导体测试总监对公司封测核心技术有主要贡献本公司具备证券投资咨询业务资格请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告6芯动联科688582电子电子表1芯动联科核心技术人员介绍姓名职务背景及经历本科南京大学化学专业1987年7月至1996年5月任中国华晶电子集团公司工程师1996年6月至1999年11月任应用材料中国有限公司资深工程师1999年12月至2008年12月任美新半导体无锡有限公司总监副总经理华亚平董事副总经理核心技术人员2009年1月至2011年5月任深迪半导体上海有限公司副总经理2011年6月至2012年9月任无锡华润上华半导体有限公司高级技术顾问2012年10月至今任芯动有限芯动联科副总经理2019年2月至今任芯动有限芯动联科董事硕士清华大学微电子专业本科香港科技大学微电子专业硕士2003年9月至2008年6月任天津中晶微电子技术有限公司模拟电路工程师2008年7月至2011年9月任北京昆天科微电子技术有限公司资深模拟电路工程师张晰泊董事副总经理模拟设计总监2011年10月至2012年6月任德州仪器半导体技术上海有限公司北京分公司资深模拟电路工程师2012年7月至今历任芯动有限芯动联科模拟设计总监副总经理2020年8月至今任芯动有限芯动联科董事硕士南京大学电子信息本科英国利物浦大学电子信息硕士顾浩琦测试总监2004年11月至2013年2月任美新半导体无锡有限公司测试总监2013年2月至今任芯动有限芯动联科测试总监资料来源芯动联科招股说明书芯动联科发行人及保荐机构回复意见2023年4月民生证券研究院13高端市场铸就高壁垒公司业绩快速增长131营收快速增长毛利率水平较高芯动联科客户导入产品量增加近两年营收增长较快随着公司主要产品在下游客户的验证导入进程推进更多项目进入试产和量产阶段尤其是MEMS陀螺仪20系列销量增幅较大2020-2022年芯动联科营收分别为109166227亿元同比增长3653366年复合增速4454归母净利润分别为052083117亿元同比增长368592412年复合增速49892023年上半年实现营收097亿元同比增长4224实现归母净利润041亿元同比增长3162按在手订单看截至2023Q1末公司订单超068亿元达到同比约50的增幅本公司具备证券投资咨询业务资格请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告7芯动联科688582电子电子图62020-2023H1公司营收万元及增速图72020-2023H1归母净利润万元及增速营业收入万元YOY归属母公司净利润万元YOY25000601400080120002000010000604015000800040100006000204000205000200000002020202120222023H12020202120222023H1资料来源同花顺民生证券研究院资料来源同花顺民生证券研究院公司议价能力强毛利率和净利率水平高毛利率方面公司MEMS惯性传感器产品是高性能产品核心技术指标和性能已达到国际先进水平可替代其他高性能传感器产品如激光光纤惯性技术产品等产品议价能力较强且由于公司产品体积小重量小借助半导体技术更容易进行大批量生产降低了生产成本综合使得毛利率较高2020-2022年芯动联科毛利率分别为879685398592净利率水平为4784973514公司研发费用率维持较高水平销售管理财务费用控制稳定公司研发费用率保持25左右较高水平注重研发投入公司销售管理财务费用率控制较好2020-2023H1年公司销售费用率分别为213195175340公司管理费用率分别为12297710481262公司财务费用率分别为-002013021052图82020-2023H1公司毛利率和净利率图92020-2023H1公司期间费用率毛利率净利率销售费用率管理费用率100研发费用率财务费用率8050603040201002020202120222023H1-102020202120222023H1资料来源芯动联科招股说明书民生证券研究院资料来源芯动联科招股说明书民生证券研究院132MEMS陀螺仪营收占比大主营业务毛利率较高MEMS陀螺仪是芯动联科主营业务收入主要来源芯动联科主营业务收入由MEMS陀螺仪MEMS加速度计惯性测量单元和技术服务构成其中惯性测本公司具备证券投资咨询业务资格请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告8芯动联科688582电子电子量单元是指公司根据客户定制化需求将MEMS陀螺仪和加速度计作为组合进行销售技术服务指公司提供的MEMS惯性传感器相关工艺方案等服务2020-2022年公司上述主营业务营收中MEMS陀螺仪每年营收为084133183亿元占主营业务比例分别为779680258070MEMS加速度计每年营收为018022014亿元占主营业务比例16741311604公司主营业务各部分毛利率均较高主要产品销售单价较高且成本较低技术服务能力成熟且掌握系统化MEMS惯性传感器芯片设计和开发方案使得公司主营业务毛利率均处于较高水平2020-2022年公司MEMS陀螺仪产品毛利率分别为89188648865MEMS加速度计产品的毛利率分别为823876757871均不低于75图102020-2022年公司主营业务分产品营收万元图112020-2022公司主营业务分产品毛利率MEMS陀螺仪MEMS加速度计MEMS陀螺仪MEMS加速度计惯性测量单元技术服务惯性测量单元技术服务25000200009015000100005000700202020212022202020212022资料来源芯动联科招股说明书民生证券研究院资料来源芯动联科招股说明书民生证券研究院133战术级惯性传感器引领营收高可靠领域为主要应用方向战术级和导航级惯性传感器为芯动联科主营产品陀螺仪加速度计等惯性传感器产品根据性能从低到高可分为消费级战术级导航级和战略级四种级别芯动联科MEMS陀螺仪和加速度计产品则包括战术级和导航级均是战术级产品占销售收入比例更高2020-2022年公司MEMS战术级陀螺仪产品营收分别为062088143亿元导航级陀螺仪产品营收分别为02204504亿元其中导航级陀螺仪由于产品性能更高端而售价更高毛利率更高MEMS战术级加速度计产品营收分别为018022013亿元导航级加速度计产品营收分别为16242659万元本公司具备证券投资咨询业务资格请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告9芯动联科688582电子电子图122020-2022公司陀螺仪营收分性能万元图132020-2022加速度计营收分性能万元导航级战术级导航级战术级2000025002000150001500100001000500050000202020212022202020212022资料来源芯动联科发行人及保荐机构回复意见2023年4月民生证资料来源芯动联科发行人及保荐机构回复意见2023年4月民生证券研究院券研究院公司下游应用主要为高可靠领域该领域毛利率高于其他领域公司主营产品根据下游应用领域分类可分为高端工业无人系统和高可靠领域三个应用方向高可靠领域应用最多产品性能要求更高故毛利率也高于高端工业和无人系统领域1高端工业应用领域阶梯定价策略导致2021年毛利率下降客户增加毛利率较高的陀螺仪33系列产品采购使得2022年毛利率上升2无人系统应用领域阶梯定价策略导致2021年毛利率下降客户增加毛利率较低的惯性测量单元产品采购导致2022年毛利率进一步下降3高可靠应用领域阶梯定价策略导致2021年毛利率下降使用较低成本X晶圆的陀螺仪20L系列产品销售占比提升则促使2022年毛利率回升2020-2022年公司主营产品在高端工业营收分别为015021033亿元占比10-15左右毛利率分别为861783848639在无人系统领域营收分别为007018023亿元占比5-20左右毛利率分别为860985738096在高可靠领域营收分别为08612617亿元占比70左右毛利率分别为887885708657本公司具备证券投资咨询业务资格请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告10芯动联科688582电子电子图142020-2022公司主营产品按下游应用分类营收图152020-2022公司主营产品按下游应用领域分类万元毛利率高端工业无人系统高可靠高端工业无人系统高可靠25000952000015000100005000075202020212022202020212022资料来源芯动联科发行人及保荐机构回复意见2023年4月民生证资料来源芯动联科发行人及保荐机构回复意见2023年4月民生证券研究院券研究院14研发持续投入新品MEMS压力传感器未来可期芯动联科注重研发投入研发技术产业化程度高芯动联科作为国家级高新技术企业保持研发费用高投入2020-2022年公司研发投入分别为026041056亿元研发费用率分别达到239624392457公司核心技术产业化程度高主营业务收入基本来自于核心技术应用的产品和服务核心技术收入占比达996699859992研发技术转化经营收入效率高芯动联科研发投入业内领先2020-2022年芯动联科研发费用率分别达到239624392457与同行业可比公司敏芯股份睿创微纳星网宇达和理工导航相比均高于各年可比公司均值11716571611且每年均高于各家可比公司利于维持核心产品及技术优势图172020-2022年芯动联科与可比公司研发费用率图162020-2022公司研发费用万元6000557496芯动联科敏芯股份睿创微纳5000星网宇达理工导航4050653540003030002601972520200015100010500202020212022202020212022资料来源芯动联科招股说明书民生证券研究院资料来源芯动联科招股说明书民生证券研究院本公司具备证券投资咨询业务资格请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告11芯动联科688582电子电子公司专利体系自主完成技术闭环截至2022年底芯动联科已取得20项境内发明专利20项实用新型专利和3项集成电路布图设计专有权涵盖主营业务MEMS惯性传感器芯片设计工艺方案开发设计和封测等主要环节公司MEMS芯片设计专利技术的驱动和监测结构兼顾创新性和适应性利于满足客户差异化需求ASIC芯片专利技术注重使用便利性低成本和智能化公司研发项目致力于升级现有产品开发新产品除了升级迭代现有主营产品MEMS陀螺仪和MEMS加速度计以外公司研发项目还支持未来新产品压力传感器布局2020-2022年公司共有13个研发项目其中高性能X轴陀螺和高性能X轴MEMS加速度计项目已结项其他项目如工业级陀螺仪高性能Z轴MEMS陀螺仪4代高性能三轴MEMS加速度计谐振式压力传感器等仍在研发中表2截至2022年12月31日公司在研项目单位万元项目名称经费投入拟达到目标工业级陀螺仪348613研发并量产小尺寸单轴和三轴MEMS陀螺仪高性能Z轴MEMS陀螺仪4代173321量产下一代导航级Z轴MEMS陀螺仪FM加速度计183059量产导航级MEMSFM加速度计高性能三轴MEMS加计36369开发高性能单片三轴MEMS加速度计MEMS惯性导航系统225998研发并量产适用于L3自动驾驶的高性能MEMSIMU谐振式压力传感器142433研发并量产高精度谐振式MEMS大气绝压传感器光衰减器微镜4502开发用于光通信系统的光衰减器MEMS微镜大量程绝压传感器9023研发应用于工业的高精度大量程绝对压力测量超高过载X轴加计16800实现X轴加计带电冲击能力的提升和转工艺X轴陀螺仪36KHZ16317实现X轴陀螺仪带电冲击能力的提升和转工艺功能安全6轴IMU31086汽车级功能安全6轴MEMSIMU资料来源芯动联科招股说明书民生证券研究院本公司具备证券投资咨询业务资格请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告12芯动联科688582电子电子2MEMS器件应用领域广阔市场空间持续增长21MEMS传感器是MEMS的核心元件MEMS是微机电系统MicroElectromechanicalSystems即利用集成电路制造技术与微机械加工技术将微传感器微执行器微机械机构微电源能源接口通信等集于一体的微型器件或系统系统内部结构一般在微米级甚至更小MEMS器件种类众多主要可被分为MEMS传感器和MEMS执行器其中MEMS传感器是MEMS中的核心元件能将外界信号转换为电信号针对特定可测量的输入为用户提供一种可用的能量输出图18典型MEMS器件MEMS陀螺仪内部结构示意图资料来源芯动联科招股说明书民生证券研究院表3MEMS产品类型一览类别主要产品类型惯性传感器加速度计陀螺仪磁力计压力传感器-MEMS传感器声学传感器MEMS麦克风超声波传感器环境传感器气体传感器颗粒传感器湿度传感器温度传感器光学传感器热释电热电堆红外传感器环境光传感器指纹识别视觉传感器3D感应射频MEMSRF滤波器MEMS开关MEMS振荡器微流控激光打印头药物输送生物芯片MEMS执行器光学MEMS微镜自动对焦光具座微结构微探针资料来源公司招股说明书民生证券研究院MEMS产业链可分为芯片设计晶圆制造封装测试与系统应用四个环节主要有Fabless和IDM两种经营模式采取Fabless模式的企业主要负责MEMS产品的设计与销售而将生产封测环节外包给其它公司芯动联科即采取Fabless经营模式IDM模式则包括从芯片设计到封测的全部环节代表公司有博世意法半导体霍尼韦尔等国际MEMS龙头企业本公司具备证券投资咨询业务资格请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告13芯动联科688582电子电子图19MEMS产业链示意图资料来源芯动联科招股说明书民生证券研究院22MEMS惯性传感器是MEMS器件重要品类MEMS器件下游市场广阔其中MEMS惯性传感器是MEMS器件的重要分支主要包括加速度计陀螺仪惯导系统等子品类用于检测物体的运动分下游看全球MEMS器件最大下游应用领域为消费电子汽车以及工业市场全球MEMS市场规模持续扩张根据YoleIntelligence报告2021年全球MEMS行业市场规模达到136亿美元预计2027年将增长至223亿美元2021-2027年复合增长率约为913MEMS器件已被广泛应用于消费电子汽车医疗工业通信航天等多个领域其中消费电子汽车和工业市场是2021年MEMS器件三个主要下游细分市场图20全球MEMS行业市场规模预测亿美元消费电子汽车工业医疗国防航天通信2502001501005002019202020212022E2023E2024E2025E2026E2027E资料来源YoleIntelligence民生证券研究院分品类看MEMS惯性传感器市场规模预计继续提升MEMS惯性传感器是MEMS器件的主要品类根据YoleIntelligence数据2021年全球加速度计陀螺仪磁力计惯性传感组合四类MEMS惯性传感器子产品市场规模合计3509本公司具备证券投资咨询业务资格请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告14芯动联科688582电子电子亿美元占MEMS总市场规模的2581其中加速度计和陀螺仪是MEMS惯性传感器的主要细分产品2021年加速度计与陀螺仪占MEMS惯性传感器市场规模的4540图21全球MEMS惯性传感器市场规模亿美元加速度计陀螺仪磁力计惯性传感组合504540353025201510502019202020212022E2023E2024E2025E资料来源YoleIntelligence民生证券研究院23MEMS惯性传感器增长空间广阔相对于压力声学传感器而言MEMS惯性传感器应用领域更广在高可靠高端工业以及其他工业消费领域MEMS惯性传感器具备更丰富的应用场景不同的应用场景也对不同传感器产品的性能成本功耗体积提出多样化要求高可靠高端工业对MEMS惯性传感器提出更高的性能与可靠性要求技术门槛较高其中高端工业高可靠无人系统市场预计有较快增速将拉动对MEMS惯性传感器的需求表4MEMS惯性传感器应用领域领域应用无人系统工业机器人石油勘探测量测绘高速铁路精密农业工程机械寻北仪光电吊舱动中通天线姿态监工业与通信测光伏跟踪系统结构健康监测振动监测等高可靠卫星姿态控制航姿备份系统等汽车电子安全气囊车身稳定系统TPMS胎压传感器GPS辅助导航自动驾驶高精定位等医疗健康健康监测设备植入式心脏起搏器手术机器人康复训练设备等消费电子智能手机平板电脑游戏机智能手表智能手环TWS耳机笔记本电脑数码相机智能玩具等来源芯动联科招股说明书民生证券研究院高端工业领域中MEMS惯性产品的应用广泛MEMS产品主要用于高端工业领域的资源勘探等领域应用场景丰富根据YoleIntelligence数据2021年MEMS产品在全球高端工业领域中的市场规模为2234亿美元预计2027年全球高端工业领域中MEMS产品的市场规模将达3340亿美元2021-2027年复本公司具备证券投资咨询业务资格请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告15芯动联科688582电子电子合增长率为700图22MEMS产品在高端工业领域的市场规模及预测亿美元3530252015105020182019202020212022E2023E2024E2025E2026E2027E资料来源YoleIntelligence民生证券研究院高可靠市场对小型化高集成高精度的MEMS惯性传感器需求较大MEMS惯性传感器的小型化高集成低成本优势使其适用于体积与重量要求较高的微小卫星的系统当前卫星互联网产业的兴起拉动了成本低发射灵活的微小卫星快速发展从而带动对MEMS惯性传感器的大量需求图232010-2019年全球卫星产业规模亿美元市场规模增长率3500830006250020004150010002500002013201420152016201720182019资料来源赛迪顾问民生证券研究院无人系统的自主运行离不开MEMS惯性传感器汽车自动驾驶系统需要借助多种MEMS惯性传感器以达成对车身运行状态的可靠监测据iimedia估计2025年全球无人驾驶汽车市场规模将突破1200亿元市场前景广阔无人机是无人系统的典型应用根据statista数据2022年全球无人机市场为304亿美元预期2026年市场规模达到413亿美元2022-2026年复合增长率为796本公司具备证券投资咨询业务资格请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告16芯动联科688582电子电子图24全球无人驾驶汽车市场规模亿元图25全球无人机市场规模亿美元市场规模增长率市场规模增长率140010050060120080400401000608003002060040200040020200100-20000-40202120222023E2024E2025E2026E资料来源艾媒咨询民生证券研究院资料来源statista民生证券研究院MEMS惯性传感器凭借高集成小型化优势将替代传统激光光纤陀螺仪等机械惯性传感器以MEMS陀螺仪为例惯性技术的发展经历了四个阶段MEMS陀螺仪属于第三代陀螺仪MEMS陀螺仪具备体积小重量轻成本低易于批量生产的优势解决了前两代陀螺仪体积大质量大成本高的缺点并凭借不断提升的精度与稳定性在工业级市场中逐渐代替光纤陀螺仪和激光陀螺仪等传统机械陀螺仪并有望在战术级导航级等市场中扩大份额图262021年MEMS陀螺仪占工业级陀螺仪市场份额达86亿美元MEMS陀螺仪光纤陀螺仪激光陀螺仪半球共振陀螺仪其他1086420工业级战术级导航级战略级资料来源YoleIntelligence民生证券研究院24IMU在自动驾驶与人形机器人领域应用广泛241IMU协助自动驾驶安全行驶是L3级自动驾驶重要部件IMU具备强独立性协助自动驾驶高精度定位和安全行驶IMU即惯性测量单元一般包含三组陀螺仪和加速度计可分别测量物体三轴姿态的角速度和加速度IMU根据性能和精度从低到高分为消费级战术级导航级和战略级惯性导航系统INS是汽车自动驾驶必不可少的模块而IMU是惯性导航系统的核本公司具备证券投资咨询业务资格请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告17芯动联科688582电子电子心部件自动驾驶导航定位依赖绝对位置和相对位置GNSS全球卫星导航系统提供经纬度等绝对位置但易受信号影响INS惯性导航系统以IMU为主要硬件不依赖外部系统具备强独立性可实时跟踪车辆运动状态和相对位置进行车辆稳定性控制尤其在不良天气峡谷或森林等环境下可以弥补GNSSRTK卫星导航实时动态定位的缺陷修正绝对定位数据并在RTK信号消失后为自动驾驶系统进行异常处理提供时间从而提高自动驾驶定位精度和安全性图27IMU在自动驾驶中可协助精准定位和安全行驶资料来源CSDN民生证券研究院INS常与GNSS搭配使用IMU是INS的核心硬件GNSS全球导航卫星系统适用于卫星信号良好的情况定位数据准确但更新频率低尤其在信号较弱时定位信息会延迟且精度下降INS惯性导航系统以IMU为核心硬件不依赖外部环境数据且更新频率高但长时间运作会导致误差不断累计GNSS则可以对其位置信息进行精度修正因此二者互补可以兼顾高精度和高稳定性一般组合使用图28INSIMU为核心部件GNSS原理资料来源星网宇达民生证券研究院本公司具备证券投资咨询业务资格请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告18芯动联科688582电子电子惯导系统INS是L3级及以上自动驾驶的关键模块以L3级自动驾驶分界L1L2级自动驾驶以驾驶员为主导L3-L5级自动驾驶以自动驾驶系统为主导INS惯性导航系统是L3级及以上的自动驾驶汽车不可或缺的高精度定位系统IMU是其核心部件且目前部分L2L25级自动驾驶车型也已搭载IMU或可选装高精度定位模块国内L2级自动驾驶渗透率最高全球L3级及以上自动驾驶渗透率预计2027年达25目前在国内乘用车市场自动驾驶技术中以L2级为主L3尚未落地L2渗透率由2021Q1的75持续增加至2022年底的345全球自动驾驶渗透率情况以L1L2级为主L3-L5级自动驾驶目前渗透率较低根据ICV预测2023-2027年全球自动驾驶渗透率呈现L2级及以上增加的趋势其中L2L2级预计2027年渗透率达58L3级预计2027年渗透率达25图292021Q1-2022Q4中国L2级自动驾驶乘用车渗图302023E-2027E全球各级别自动驾驶渗透率透率L2级自动驾驶乘用车渗透率L0L1L2L2L3L4L5401008020604020002023E2024E2025E2026E2027E资料来源IDC工信部高工汽车研究院民生证券研究院资料来源ICV民生证券研究院汽车品牌主力车型定位方案广泛包含IMU智能汽车车厂的主力车型广泛搭载IMU基本组合为GNSSIMU高精度地图组成组合导航系统以达到高精度和高稳定性蔚来小鹏理想广汽一汽红旗等智能汽车车厂纷纷在定位方案中搭载IMU表5主流车厂乘用车定位方案品牌车型配置情况定位方案EC6ES6标配签名款选装其他款GPS高精度地图蔚来ES8ET7选装按月订阅NAD高精度地图高精度定位终端V2XP7至尊版鹏翼版高精度地图高速GNSSRTKIMU小鹏P5460E550E550P600P高精度地图高速城市GNSSRTKIMU理想理想ONE标配2021款GNSSRTKIMU高精度地图埃安V80Max版广汽标配70智领版80智尊版80DMax版GNSSRTKIMU高精度地图埃安LX选装80D智臻版本公司具备证券投资咨询业务资格请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告19芯动联科688582电子电子标配80领航智驾版90超长续航版埃安VPlus选装80智享科技版埃安LXPlus标配80D旗舰版ADiGO3080DMax版GNSSRTKIMU高精度地图5G-V2X一汽红旗E-HS9标配GNSSRTKIMU高精度地图5G-V2X资料来源佐思汽研民生证券研究院242IMU协助人形机器人维持姿态平衡与多传感器融合IMU协助人形机器人监测位置信息维持姿态平衡惯性测量单元IMU在人形机器人中属于传感器部分用于定位姿态感知并保持姿态平衡等根据IMU获取的角速度和加速度数据可监测人形机器人的实时状态位置信息以及运动轨迹维持人形机器人完成走跑蹲等动作的姿态平衡人形机器人中IMU一般位于骨盆胸腔灵巧手和足部等用于保持平衡监测机器人状态等IMU与多传感器融合共同反馈机器人状态IMU与人形机器人中其他传感器如立体声摄像机关节编码器力扭矩传感器足部接触传感器等融合共同进行机器人状态反馈并帮助完成下一步动作实现数据互补应用于机器人下蹲起立前后行走上下楼梯回避障碍等场景UCLAARTEMIS人形机器人的IMU与关节反馈和接触传感器融合成为状态估计器用于估计姿态足的质心位置速度方向角速率和角动量图31UCLAARTEMIS人形机器人的下半身资料来源UCLA论文DesignofaHighlyDynamicHumanoidRobot民生证券研究院人形机器人品牌产品多包含IMU方案各机器人品牌产品采用IMU提供位置信息航向轨迹帮助机器人躲避障碍物控制机器人姿态平衡等UCLAARTEMIS安装战术级IMU注重高性能波士顿动力Atlas和小米CyberOne等产品与超声波传感器ToF传感器激光雷达等部件实现功能互补表6各人形机器人产品IMU方案产品IMU方案波士顿动力Atlas身体和腿使用了IMU等传感器保持平衡防止侧翻搭载的Mi-Sense深度视觉模组是由小米设计欧菲光协同开发完成由iToF模组RGB模组可选的IMU模小米CyberOne块组成本公司具备证券投资咨询业务资格请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告20