东吴证券2024年8月发布的MEMS行业报告指出,MEMS惯性器件凭借低成本、小型化、高集成度的优势,正从消费电子和汽车领域向无人机、自动驾驶、人形机器人等新兴领域持续拓展。全球无人驾驶汽车市场2025年预计突破1,200亿美元,全球无人机市场2026年预计达413亿美元,广阔的下游市场为MEMS惯性传感器创造了巨大的增量空间。本文基于报告核心数据,深度解析MEMS陀螺仪的多元化应用场景与成长驱动力。
自动驾驶:GNSS+IMU组合导航需求爆发,2025年全球市场1200亿美元
随着汽车智能化对感知能力要求提升,GNSS+IMU组合导航系统需求快速增加,为车辆提供实时、可靠的定位及姿态检测信息,是向更高阶自动驾驶等级迈进的关键传感器之一。据iimedia估计,2025年全球无人驾驶汽车市场规模将突破1,200亿美元,2021-2025年复合增长率为46.78%。MEMS惯性器件可应用于自动驾驶领域,随着L3及以上自动驾驶渗透率提升,IMU作为高精度定位核心部件的单车价值量有望持续提升。
表3:MEMS陀螺仪三大新兴应用市场空间| 应用领域 | 市场规模 | 增长驱动力 |
|---|
| 自动驾驶 | 2025年超1200亿美元 | GNSS+IMU组合导航需求爆发 |
| 无人机 | 2026年达413亿美元 | 小型化+低成本化趋势 |
| 人形机器人 | 长期空间广阔 | 姿态控制核心部件 |
无人机:小型化趋势带来MEMS广阔需求,2026年全球413亿美元
利用惯性器件及捷联惯性导航技术,可以为无人系统提供精确的速度、位置和姿态等信息,实现精确导航定位和姿态控制。无人系统包含无人机、无人车、无人船、无人潜航器及机器人等多种平台,其中无人机应用最为广泛。小型化、低成本化是无人机发展的未来趋势,给高性能MEMS惯性传感器带来广阔市场需求。根据Drone Industry Insight,2020年全球无人机市场规模为209亿美元,预计2026年达413亿美元,CAGR为12.02%。Frost&Sullivan估计2020年中国民用无人机行业整体市场规模达599亿元,发展潜力大。
人形机器人:姿态控制核心部件,特斯拉Optimus引领行业浪潮
MEMS惯性传感器是人形机器人姿态控制的核心部件。随着人形机器人产业扩张,有望带动传感器行业进一步扩容。特斯拉首款人形机器人“擎天柱”(Optimus)于2022年AI日亮相,已实现重物搬运、浇水、移动金属棒等功能。在全球普遍面临人口老龄化问题的背景下,人形机器人在医疗、护理和日常生活辅助等领域的需求日益凸显。同时,新生代人群更倾向于追求创作型与技能型工作,传统体力劳动与机械性劳动逐渐失去吸引力,为人形机器人在制造业、农业和服务业中的应用创造了广阔空间。
MEMS陀螺仪替代两光陀螺,精度提升拓展应用边界
目前市场上大量使用的陀螺仪主要包括激光陀螺仪、光纤陀螺仪和MEMS陀螺仪。MEMS陀螺仪精度较低但成本最低、体积最小、易于批量生产,适用于低精度消费类、汽车、高端工业、无人系统、高可靠等领域。随着高性能MEMS陀螺仪精度持续提升,并依托成本优势,正逐步应用于中低精度两光陀螺的应用领域。同时,高性能MEMS陀螺仪具有小体积、高集成、抗高过载的优势,可解决光纤陀螺和激光陀螺体积较大、抗冲击能力弱的问题,满足高可靠、无人系统等领域智能化升级要求,进一步拓展增量市场。