2018年全球MEMS传感器行业专利分析,中国飞速增长、挤进前三

陈后润

一、应用市场已趋于饱和,物联网将会带来新一轮的高峰

MEMS传感器是采用微机械加工技术制造的新型传感器,是MEMS系统的重要分支。MEMS传感器以其优异的性能,如体积小、重量轻、成本低、功耗低、灵敏度高、可批量化生产、易于集成和实现智能化等特点,逐步取代传统机械传感器而占据主导地位。

全球MEMS传感器受益于汽车电子及消费电子的发展,专利数量自1997年开始快速增长,2000年后申请数量开始保持在相对平稳的状态,而近几年尤其在2016年后,MEMS传感器专利数量开始明显下降,这是由于MEMS在汽车电子及消费电子领域的应用已趋于饱和,而新增产业如物联网的应用还没有形成规模。未来随着物联网产业的发展,MEMS传感器将迎来新一轮的发展高峰。

图表1:1997-2017年全球MEMS传感器行业专利申请量趋势

根据1997-2017年全球的MEMS传感器专利数据,可以看到,自2000年后,MEMS传感器技术整体上进入成长期,但不同时间段的成长速度存在差异:2000-2006年,为缓慢成长期;2007-2010年为平稳发展期;2011年至今为快速发展期。随着MEMS传感器市场需求的不断增加,以及以中国为代表的新兴研发主体的开始加入,可以预测,MEMS传感器未来仍将保持快速发展的态势。

二、美国申请量遥遥领先,中国飞速增长挤进前三

从全球各地区MEMS专利申请量分布来看,美国是申请量最多的国家,1997年至2017年专利的申请量达到7.5万件,占比24%。其次是日本,专利量为5万件,占比16%。中国占据第三位,尤其在近几年,专利申请飞速增长,占比15%。第四名是世界知识产权组织(WO),专利量将近3万件,占比9%。第五名是韩国,专利量占比9%,第六名为欧洲,专利量占比7%。

图表2:截至2017年全球主要国家(地区)MEMS传感器专利数量占比情况

通过对全球MEMS专利分析总结,可知全球MEMS传感器申请量主要集中在美国、日本、中国及世界知识产权组织等。虽然我国的专利数量占据全球第三的位置,但是专利质量较差,核心专利较少。建议我国企业及研发机构加大MEMS传感器技术领域的研发力度及国际专利的申请。

三、数量主要集中在亚洲,由日本、韩国逐渐转移至中国

目前,全球MEMS传感器行业专利数量领先企业主要是,韩国三星电子、日本爱普生、美国应用化学、德国博世等公司,这些公司掌握了MEMS传感器的核心技术,并占据全球MEMS传感器市场主要份额。虽然我国MEMS传感器的专利数量排名第三,总体上具有优势,但是除了台积电之外,在MEMS传感器上的专利布局的龙头公司几乎没有,主要是因为我国MEMS传感器专利集中在高校、研究所等单位,产业化程度不高。同时,企业自主研发能力薄弱,政府对MEMS传感器产业的支持力度有限,这些因素制约了MEMS传感器的发展。

图表3:截至2017年全球MEMS传感器重点企业专利申请数量情况

全球MEMS传感器研发的主要地区集中在亚洲,具体到国家来看,目前正在由日本、韩国逐渐转移至中国。随着近几年下游应用端的发展,中国MEMS传感器受到政府及企业的重视。政府以基金或项目的方式在资金或政策上基于MEMS传感器的支持,企业也通过收购、并购、交流合作等方式布局MEMS传感器,如国家集成电路产业投资基金出资20亿人民币助力耐威科技布局8英寸MEMS代工线。未来建议企业与高校或研究所加强产学研合作,建议政府大力支持下,加紧在MEMS传感器领域的布局。

四、专利总量G部的最多,着重点在工作原理及测量对象

全球MEMS传感器技术的IPC按小类的分布中,排在第一名是H01L小类,专利量共有62718件;第二名是G02B,专利量为22733件;第三名是B81C,专利量为14054件。其中属于G部的最多,体现了MEMS传感器的工作原理及测量对象。其次为H部,体现了MEMS传感器的所属领域。再次为B部,体现了MEMS传感器的制备方法、装置和系统。分析表明,这一时期,MEMS传感器主要的测量对象有物质的化学或物理性质、线速度、角速度、加速度等。

图表4:截至2017年全球MEMS传感器专利IPC小类申请量分析(单位:件)

更多数据参考前瞻产业研究院发布的《2018-2023年中国MEMS传感器行业市场需求与投资战略规划分析报告》。

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陈后润

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陈后润(前瞻产业研究员、 分析师)

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