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日本的传感器领域为什么增长迅猛?

2019-11-16 08:36
Ai芯天下
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随着消费电子领域大发展及产品创新不断涌现,特别是受益于智能手机和平板电板的快速发展,消费电子已经取代汽车领域成为MEMS最大的应用市场,其中手机和平板电脑中的MEMS传感器几乎占了消费类电子MEMS传感器类市场的90%。

传感器领域索尼存在感十足

IC Insights的数据显示,日本半导体的份额在1990年曾高达49%,但在韩国和中国台湾的企业攻势影响下,日本半导体的全球份额缩减到2018年的7%,而索尼被看作是日本半导体领域的一面旗帜。

索尼的CMOS图像传感器全球销售额约占全球的五成,第二名为全球占比20%左右的三星,索尼与三星的差距如此之大,可见索尼在传感器行业的存在感十分出众。

最新数据表明,在2019年7月到9月期间,他们的半导体事业部销售额比去年同期增加22%,增至3107亿日元,营业利润去年同比增加285亿日元,增至764亿日元。

Ai芯天下丨观点丨传感器领域增长迅猛,为何日本能坐上头把交椅?

同时,索尼还上调了2019财年的业绩预测值,销售额上调500亿日元,上调至1兆400亿日元,营业利润上调550亿日元,上调至2000亿日元。

之所以在这个时候大力投入投资。按照索尼的规划,他们希望通过新工厂建设,到2025年度将市场份额提高至六成,以甩开三星。

近日SEMI发布的最新报告指出,受到通信、运输、医疗、移动、工业和其他物联网应用需求的驱动,2018年到2023年,全球MEMS和传感器Fab产能预计将增长25%。

这是首个关于MEMS和传感器前端产线的报告,该报告涵盖了从2012年开始的12年时间,报告预测到2023年,MEMS代工厂将占所有MEMS和传感器产线的46%。图像传感器代工厂将占总数的40%,剩下的14%指同时生产MEMS和图像传感器的工厂。

2018年日本在MEMS和传感器产能方面居世界领先地位,其次是中国台湾,美洲和欧洲/中东。预计到2023年,中国的装机容量有望从今年的第六名上升到第三名,日本和中国台湾将保持前两名的位置。

从2018年到2023年,工厂设备投资每年徘徊在40亿美元左右,其中大部分支出用于制造300mm晶圆尺寸的图像传感器的工厂。同期日本的晶圆设备投资预计将在2020年达到顶峰,接近20亿美元,而中国台湾在2023年将突破16亿美元。

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5G+手机需求扩大后增加投入

为了应需求扩大,索尼计划砸下约1000亿日元在日本长崎县兴建一座使用于智能手机相机等通途的影像传感器新工厂,而上述新工厂于2021年度启用后,将逐步扩大产能,预估最终的月产能将达到数万片的规模,此次斥大笔资金投建新工厂的目标是到2025年利用新工厂将其全球份额提高到60%。

基于此,一旦索尼的全球市场占有率提高,那么其竞争对手方的市场占有率自然会受到威胁,索尼扩建新厂将对其竞争对手三星的图像传感器产品将带来冲击。

索尼预计,随着智能手机制造商为其产品配备越来越复杂的摄像头,图像传感器市场将继续增长。同时其也认为,随着下一代5G网络变得更加广泛,自动驾驶汽车和工厂自动化开始使用,图像传感器需求也会得到增加。

据了解,索尼目前在日本熊本、长崎、大分、山形等4县生产图像传感器,月产能合计约10万片,它计划到2021年3月将这一数字提高到13万套。到目前为止,该公司通过扩大现有工厂的生产线和提高效率来增加产量,而其认为有必要建立一个新工厂来满足预期的需求增长。

今年索尼宣布传感器业务部门从10月1号起重组组织结构,并获得新的命名。最重大的变化是将应用技术,系统平台技术以及基础技术这3个独立的研发部门进行整合,以期简化研发构架。

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物联网潜在影响传感器市场增长

物联网将在各行业将有越来越多的应用需求出现,并成为未来10、20年最瞩目的长期趋势。

2020年全球物联网有望影响的下游市场规模将突破3万亿美元,超过250亿台系统/装置联网,而同时使用因特网的用户总数达44亿人。

全球物联网有望渗透的下游应用市场规模将在2025年以前成长达到3.9—11.1万亿美元,达到约11%的全球经济占有率。

前瞻预测,未来5年全球传感器市场将保持8%左右的速度增长,到2024年市场规模将会达到3284亿美元。

因此,随着全球物联网进入实质性发展阶段,传感器制造产业将受益于物联网的爆发。

汽车传感器市场潜在规模达57亿只,是目前的14倍以上;物流传感器市场潜在规模达100多亿,是目前的十几倍;煤矿安检传感器市场潜在规模达数百亿元;安防传感器市场的规模增速将和安防行业的产值增速同步。

而未来AI将会集成到传感器当中,无论是智能手机、 车载摄像头以及监控、 工业等等都将得益于这项技术。可以看出,目前索尼的AI技术还有很大的潜力可挖,恐怕有了这技术之后,索尼在传感器领域还将一家独大一段时间。

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全球MEMS产业格局

MEMS产业曾是美国、欧盟、日本三分天下之势,且各有千秋。美国以军用促民用,具有无可比拟的MEMS技术综合实力;日本则在汽车电子用MEMS、机器人用MEMS等方向能力突出;欧盟在汽车电子用MEMS、消费电子用MEMS占有重要的市场份额。

日本在MEMS领域具有与美国相当的实力。在全球前10名MEMS巨头中,日本占有4席,数量与美国一样,但企业规模略逊于美国;而2015年全球排名前30的MEMS企业,其中包括了10家日本厂商。特别值得一提的是,日本企业在汽车用MEMS、机器人用MEMS领域具有全球领先地位。

爆发性增长下的挑战

如今,传感器产业在全球呈现出爆发性增长态势,但是随着智能制造的蓬勃发展,传感器产业发展也面临更多新的挑战。

从单单提供传感器硬件,转向提供系统整合软件及综合性解决方案,是未来的重要发展趋势。不论是在工业制造领域还是消费领域,都需要传感器的准确度、硬件与软件的结合能力以及识别信号的多样性不断提升。

在工厂自动化的发展过程中,传感器的技术革新至关重要。传感器不再是一个孤立的装置,需要同控制装置、图像技术、机器人等系统进行连接,才能大大提升自动化程度。

传感器的快速发展推动了工业4.0的发展,不断提高传感器的效率和互操作性,提高数据的透明度是我们未来要努力的方向。

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日本开启传感器规模应用计划

社会基础设施老化、老龄人口增加等,日本未来需要应对的社会公共服务问题很多。2013年日本经济产业省启动了传感器技术在社会公共服务中的应用开发项目,项目内容涉及对建造使用10年以上的桥梁及道路等进行维护管理、改善农作物栽培环境、通过测量人类体征信息及时发现疾病等。

技术环境的不断完善,也将加速传感器的使用,智能手机因配置了加速度传感器及无线通信模块,而变得非常易于使用;通信技术方面,除了WLAN、蓝牙之外,还有一些国家规划出920MHz波段等,无线通信方式的选择越来越多。数据分析技术也因为大数据的用途增加而快速发展。

可以说,社会基础设施、社会公共服务之中,传感器系统将因广泛的感应与强大的计算能力,被大规模采用。

结尾:

传感器产业在全球呈现出爆发性增长态势,但是随着智能制造的蓬勃发展,传感器产业发展也面临更多新的挑战。传感器的快速发展推动了工业4.0的发展,不断提高传感器的效率和互操作性,提高数据的透明度是我们未来要努力的方向。

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