Китайская МЭМС-индустрия: большой рынок с возможностью роста

Полупроводниковую промышленность можно на базовом уровне разделить на части в зависимости от функции — восприятие, передача, вычисления и хранение. Мы склонны сосредотачиваться на новостях и разработках новейших процессоров, центральных процессоров или коммуникационных чипов, но как насчет более простых чипов на самом краю, таких как датчики MEMS (микроэлектромеханические системы) вместо продвинутых периферийных процессоров AI? Не все датчики являются MEMS, и не все MEMS являются датчиками, но датчики MEMS есть везде, от смартфонов до автомобилей, от умных заводов до медицинских приложений. Итак, каковы они, как продвигается в них Китай и играют ли роль санкции США?

МЭМС предполагает миниатюризацию механических и электромеханических устройств с размерами от микрометров до миллиметров. Устройства MEMS создаются с использованием методов микрообработки, подобных тем, которые используются в полупроводниковой промышленности. Устройства содержат крошечные движущиеся части, которые воспринимают, измеряют и контролируют такие вещи, как ускорение, давление, температура и свет.

Китайский рынок МЭМС

Китай является крупнейшим рынком МЭМС в мире, его стоимость в 2022 году составит 14,4 млрд долларов, а к 2025 году он может вырасти до 24,6 млрд долларов. Сегодня большая часть МЭМС используется в отраслях бытовой электроники и автомобильной электроники, что составляет почти 77% продаж. Однако есть одна проблема: на китайском рынке доминируют иностранные компании, так как большинство китайских игроков крайне малы. Более 60% МЭМС импортируются, при этом эта цифра превышает 80%, если считать только продукты МЭМС высокого класса.

Гертек, на уровне 2%, является единственной китайской компанией со значительной долей рынка. Broadcom (11%), Bosch (8%), STMicro (4%) — одни из самых крупных игроков на китайском рынке. Однако отрасль в целом довольно фрагментирована: 54% составляют «другие» компании, которые слишком малы, чтобы составлять даже 1% доли рынка.

Я насчитал не менее 70 китайских МЭМС-компаний, занимающихся проектированием, IDM и производством. Ассортимент продукции включает в себя аудиосистемы, зеркала MEMS, микрофлюидику, оптику, радиочастотные MEMS, датчики газа, датчики давления и многое другое. Большинство из этих компаний находятся в Шанхае, Цзянсу и Чжэцзяне, а Сучжоу в провинции Цзянсу является основной производственной базой.

Инвестиции в МЭМС растут с каждым годом: с 43 различных инвестиций в 2017 году до 144 инвестиций в 2022 году. Инвестиции сосредоточены на МЭМС бытовой электроники, автомобильных МЭМС, биомедицинских МЭМС и промышленных МЭМС. Больше всего инвестиций было вложено в биомедицинские МЭМС-компании, но больше всего в денежном выражении принесла бытовая электроника.

Так почему же растет импорт МЭМС и как он сочетается с развитием отечественных ноу-хау и производства? Во-первых, давайте рассмотрим драйверы рынка, а во-вторых, государственную политику.

Драйверы рынка и политика

Потребность в высококачественных импортных датчиках постоянно росла вместе с ростом китайской отрасли сборки бытовой электроники, поскольку она начала сглаживаться, появились новые отрасли, чтобы помочь продолжить этот рост спроса на МЭМС-датчики. Большие данные в сочетании с IoT означают, что для сбора данных для обработки используется все больше и больше датчиков. Эти датчики могут быть применены к умным городам и фабрикам и станут широко использоваться в электромобилях. В электромобилях одними из наиболее распространенных датчиков являются инерциальные датчики, такие как акселерометры и гироскопы; оптические MEMS, такие как зеркала для беспилотных решений, датчики давления для срабатывания подушек безопасности или внутри аккумуляторов; и тепловые датчики для контроля таких подсистем, как BMS. Сейчас в каждом автомобиле используется более 100 МЭМС-датчиков, и эта цифра будет увеличиваться.

Автоматизация и безопасность, будь то в автомобиле, на заводе или в городе, требуют наличия этих датчиков.

В 14-м пятилетнем плане Китая, в Плане развития основных электронных компонентов на 2021 год и в Трехлетнем плане действий по инфраструктуре IoT на 2021 год упоминаются МЭМС, во втором из которых даже содержится призыв к целенаправленной поддержке температуры, газа, движения, фотоэлектрических характеристик, скорости. и биохимические датчики. Частный сектор обратил на это внимание, и поэтому мы видим, что все больше и больше компаний выходят на поле, а местные органы власти добавляют свои собственные инициативы поддержки.

Санкции США

В то время как большинство санкций США были сосредоточены на высокопроизводительном оборудовании для производства полупроводников и вычислительных чипах, датчики оказались в центре политического внимания, а февральский инцидент с воздушным шаром в Китае может означать, что этот сектор станет объектом более пристального внимания. С 2018 года я могу насчитать как минимум шесть компаний, специализирующихся на МЭМС, которые подверглись той или иной форме санкций США. С учетом датчиков в целом это может быть более 16 компаний. Китайские компании, которые прямо называют себя компаниями МЭМС, включают MTMicrosystems, Shanghai Nova Instruments, North (Tianjin) Microsystems, Шэньянский институт приборостроения, Beijing Yanjing Electronics и Hangzhou Haikang Micro Image Sensor. Только одна компания, подвергшаяся санкциям после инцидента с воздушным шаром, ориентирована на датчики, Dongguan Lingkong, специализирующаяся на датчиках дальнего действия. Дополнительную информацию найти сложно, поскольку веб-сайт компании, похоже, не работает, как и веб-сайт ее основного 80-процентного контролирующего акционера Eagles Men Aviation, также включенного в список.

Выводы

Несмотря на эти санкции, большинство китайских МЭМС-компаний не сталкиваются с ограничениями. На рынке доминируют иностранные игроки, но я не вижу технических причин, по которым китайские фирмы не могут конкурировать с большими мальчиками. Однако сейчас большинству не хватает эффекта масштаба, чтобы конкурировать на глобальном уровне. Государственный интерес к этой области может помочь, но мы, кажется, видим больше помощи на местном уровне, от муниципалитетов, таких как Сучжоу, а не от центрального правительства, поскольку в этой области меньше барьеров по сравнению с другими частями полупроводниковой промышленности. Я ожидаю, что в ближайшие годы мы увидим, как более крупные китайские игроки, такие как GoerTek, SMEI и MEMSRight, постепенно выйдут на зарубежные рынки, в то время как иностранные фирмы продолжат доминировать в обозримом будущем. Автомобильный, биомедицинский и промышленный секторы демонстрируют сильный потенциал роста в Китае, что хорошо для отрасли МЭМС, и, несмотря на более слабую отрасль бытовой электроники и некоторые заводы, удаляющиеся из Китая, факт остается фактом: Китай по-прежнему является крупнейшим производителем электроники. центр в мире, и поэтому аппетит Китая к решениям MEMS в этой области останется сильным.