深度解析 | 国产化率不足5%的核心器件：MEMS压力传感器
传感器世界
2025年08月21日 15:23 广东
一
什么是MEMS压力传感器
压力传感器(Pressure Transducer)是工业实践中常用的一种器件设备，通常由压力敏感元件（弹性敏感元件、位移敏感元件）和信号处理单元组成，工作原理通常基于压敏材料的变化或压力引起的形变，它能感受压力信号，并能按照一定的规律将压力信号转换成可用的输出的电信号，以便实现准确测量、控制和监测，具有高精度、耐腐蚀和紧凑结构等特点，适用于多种恶劣环境。其广泛应用于汽车电子领域及各种工业自控产品中，涉及水利水电、铁路交通、智能建筑、生产自控、航空航天、军工、石化、油井、电力、船舶、机床、管道等众多行业，其中，汽车电子领域是压力传感器应用规模最大的单一赛道，占比超过35%。
MEMS 压力传感器，全称微机电系统（Microelectro Mechanical Systems）压力传感器，它们融合了尖端微电子技术和精密微机械加工技术，通过微型机械结构与电子电路的结合，利用单晶硅硅片等传统半导体材料制作而成的芯片作为主要部分，通过检测物理形变或电荷累积来测量压力，进而转化为电信号进行处理，实现对压力变化的敏感监测和精确转换。其核心优势在于微型化设计，让 MEMS 压力传感器在精度、尺寸、响应速度和能耗方面均具有卓越表现。
二
MEMS压力传感器的分类
MEMS压力传感器根据不同的应用需求、不同的品类设计，有多种分类方式。行业内主流的分类方式有按照工作原理划分、按器件结构划分、按封装方式划分等。
资料来源：民生证券三
上下游产业链
上游原材料及芯片设计
01
MEMS压力传感器上游主要包括原材料供应和芯片设计等环节。MEMS压力传感器所需的材料可以分为四大类：半导体材料、陶瓷材料、金属材料和有机材料。
半导体材料半导体材料是MEMS压力传感器最主要的原材料之一。随着半导体国产化政策支持、资本支持力度不断加大及晶圆产能持续扩张等因素带动下，我国半导体材料市场规模加速扩张。
陶瓷材料目前，我国电子陶瓷已进入到优化升级的发展阶段，得益于下游电子工业、光纤通讯、国防军工等众多行业的巨大市场需求，电子陶瓷行业市场规模不断扩大。未来随着5G通信技术革新、电子元器件、新能源、智能装备、物联网等领域的需求增加，国产替代进口速度加快，中国电子陶瓷行业市场规模将会继续保持高速增长态势。
金属材料铜材为MEMS上游主要原材料。其中铜材是指以纯铜或铜合金制成各种形状包括棒、线等。
芯片设计MEMS的设计综合了材料、结构、光学等学科，且需要考虑其制造、封装工艺、低成本、智能化等实际需求，要借助计算机辅助设计，通过复杂的试验验证设计方案可行性，方能满足各项严苛要求。
中游生产企业
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下游主要应用
03
目前，汽车、消费电子、医疗是MEMS压力传感器较大的应用领域。汽车产业占MEMS压力传感器市场销售额超40%，其次是消费电子，销售额占比约23%，医疗领域占17%，工业领域占约15%，其余市场如军用、航空航天等领域。
图表：MEMS压力传感器行业下游应用占比
汽车行业汽车领域是MEMS传感器重要下游应用领域之一。在汽车领域，MEMS压力传感器以小型化、高精度和可靠性等特点，广泛应用于安全系统（如制动系统的压力监测、安全气囊的压力控制及碰撞保护）、排放控制（发动机排放气体压力控制与监测）、轮胎监测、发动机管理和悬挂系统等领域。高端的汽车一般都会有上百个传感器，包括30-50个MEMS传感器，其中就有10个左右的MEMS压力传感器。这些传感器可提供关键数据，帮助汽车制造商优化发动机性能、提高燃油效率并增加驾驶安全性。
消费电子随着3D导航、运动监测和健康监测等应用的发展，MEMS压力传感器在消费电子产品中的应用也越来越普遍。智能手机、平板电脑和智能手表等设备中的压力传感器可用于气压计、高度计和室内导航等功能。智能可穿戴设备中的压力传感器还可以监测心率和体力活动等运动和健康指标，提供更精确的数据。此外，MEMS压力传感器在无人机、航模等领域应用广泛，可提供海拔信息，与导航系统协同实现精准飞行控制。
医疗行业在医疗行业，MEMS压力传感器被广泛应用于各种医疗设备和检测系统中。它们可以用于血压检测、呼吸机和人工呼吸器的控制、体内压力监测以及药物输送系统等。这些传感器提供了准确的压力测量，帮助医疗工作人员进行诊断和治疗。
工业自动化在工业自动化领域，MEMS压力传感器用于监测和控制各种工业过程，它们被广泛应用于液体和气体管道系统、液位监测、压力控制和流量测量等领域。这些传感器的高精度和可靠性对于确保工业过程的稳定和安全至关重要。
航空航天MEMS压力传感器可用于飞机和火箭的空气动力学性能测试、高空气压监测、气象数据收集以及航空器和天基设备的气压控制。其小型化和轻量化特性使其成为航空航天领域中理想的选择，能够满足严苛的环境要求。
图表：MEMS压力传感器在各行业应用趋势四
MEMS压力传感器行业情况
市场规模
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Yole预测，2019-2026年全球MEMS压力传感器市场规模从16.84亿美元增长至22.15亿美元，年均复合增长率约为5%；出货量从14.85亿颗增长至21.83亿颗，年均复合增长率为4.9%。
目前，MEMS 压力传感器已成为MEMS 传感器市场规模最大的细分市场之一，在汽车、工业、医疗和和航天航空领域均有广泛的应用。根据前瞻产业研究院数据，2020年我国MEMS压力传感器市场规模约为135亿元。在消费电子、可穿戴设备、无人机、医疗等行业高需求的推动下，结合国内MEMS压力传感器国产化进程加快，以及市场历年增长趋势，预测到2025年约接近300亿元。
资料来源：CCID前瞻产业研究院
行业竞争格局
01
MEMS压力传感器因其高技术壁垒和工艺要求，长期以来国内市场主要由海外企业主导。外资企业几乎垄断了全球MEMS压力传感器市场，高筑的技术壁垒下本土玩家屈指可数，国产化率不足5%，且国内企业主要以组装为主，核心芯片依赖进口。这种局面形成了MEMS行业的寡头竞争格局，市场集中度相当高。据Yole统计，市场前三名的集中度（CR3）达到了77%左右，全球头部厂商包括博世、泰科电子、英飞凌、森萨塔和恩智浦、安费诺、霍尼韦尔、意法半导体、迈来芯等。
在压力传感器领域，中高压压力传感器的总成及核心芯片、器件的市场份额几乎全部被森萨塔占据；差压压力传感器总成的市场份额主要被BOSCH（博世）、DENSO（电装）、Delphi（德尔福）、Sensata（森萨塔）等公司占据，核心芯片、器件的市场份额主要被NXP、Infineon、Melexis等公司占据，国内企业的市场占有率极低。
资料来源：Yole
国内企业已经在积极布局高精度等高端MEMS压力传感器的研发和生产。率先布局的厂商主要包括具备核心研发能力和标定检测能力的厂商，如康斯特、敏芯股份、龙微科技和安培龙等。从主要上市企业有关MEMS 压力传感器的研发项目来看，各企业积极布局高精度等高端MEMS 压力传感器，我国MEMS 压力传感器芯片设计国产化以及行业产业化可期。