MEMS 麥克風前景廣闊,全面布局消費電子聲學市場。
揚聲器是聲學系統最主要的元器件之一。聲音作為自然界模擬信號的一種,是信 息設備功能配置不可或缺的一環。電子產品中完整的聲學系統包括三個部分: 1)采集:主要由麥克風來實現,聲音震動空氣產生聲波,麥克風通過將聲波轉換 成電信號,從而完成采集工作,目前 MEMS 麥克風憑借技術優勢逐步取代 ECM 麥 克風; 2)處理:由各類音頻 IC 或云端來實現,例如 ADC、DAC、音頻編碼器/解碼器等, 主要功能是對音頻模擬信號進行讀取與解調、模擬與數字信號之間的轉換、音量 與音質的調整等,因技術含量較高,市場參與者較少; 3)播放:主要由音頻放大器(屬于音頻 IC)、揚聲器來實現,將音頻電流轉換為 聲音,技術原理較為簡單,目前中國已形成從部件到成品的全部生產體系和完善 的揚聲器產業鏈。
消費電子是 MEMS 傳感器最大應用市場。從 MEMS 傳感器的應用來看,消費電子是 MEMS 傳感器最大的應用市場,根據 Yole 的數據顯示,2022 年應用在消費電子上 的規模占比達 54%。從 MEMS 傳感器的設備結構分布來看,MEMS 麥克風在其中占 比排名第四,達 11%。從 MEMS 麥克風應用在消費電子的發展歷程來看,2003 年 MEMS 麥克風首次進入消費級市場,樓氏電子將其出貨給日本手機制造商——商京 瓷株式會社。隨后,以蘋果、華為、三星為代表的智能手機品牌廣泛采用 MEMS 麥 克風,掀起第一波應用浪潮。此后,在智能音箱和 TWS 耳機上的應用分別引起第 二次和第三次浪潮。我們預計,2024 年初蘋果 MR 的發售有望打破 VR/AR 行業瓶 頸,將開啟 MEMS 麥克風第四次應用浪潮。

MEMS 麥克風逐漸代替 ECM 麥克風成為主流。目前市場上常見的微型麥克風主要 是電容式的,包括 MEMS 聲學傳感器(又稱 MEMS 麥克風)和駐極體聲學傳感器 (ECM 麥克風)。兩者工作原理相似,但在構造與性能方面有差異。MEMS 麥克風 采用了半導體制程的芯片結構,其中 MEMS 芯片與 ASIC 專用集成芯片價值量最高。MEMS 麥克風相較于傳統的 ECM 麥克風,具有體積小、功耗低、一致性好、抗 干擾能力強和可表面貼裝等優勢,因此在智能手機等消費電子、汽車電子、醫療 電子等領域得到越來越多的應用,逐漸代替 ECM 麥克風成為主流。根據 Yole 的 數據,ECM 麥克風出貨量逐漸減少,2022 年出貨量約僅在 30 億顆左右。
憑借體積優勢,MEMS 揚聲器是目前發展的主流趨勢。MEMS 麥克風應用于消費電 子、汽車、安防及智能醫療等多個應用領域,其在消費電子領域的應用占比達到 90%,MEMS 麥克風的在消費電子領域的應用主要為手機、平板和電腦,其中手機 占比高達 85%。由于 MEMS 揚聲器尺寸縮小,占用的 PCB 空間更少,可以添加更多 的傳感器以實現更多的技術功能,如脈沖計、加速度計、超高頻傳感器、支持主 動降噪/語音提取/波束成形的麥克風等。
智能手機市場回暖,有望擴大 MEMS 聲學傳感器市場空間。智能手機是 MEMS 聲學 傳感器重要的應用領域,智能手機一般搭載 3-5 顆 MEMS 麥克風。根據 IDC 最新 數據,2024Q1 全球智能手機出貨量同比增長 7.8%至 2.89 億部,盡管行業未完全 擺脫困境,但出貨量已實現連續第三個季度同比增長,復蘇趨勢基本成型。同時, 隨著手機智能化程度、消費者對音質及語音交互要求的不斷提升,我們認為單個 設備中搭載的 MEMS 聲學傳感器數量將逐步增加,有望為 MEMS 麥克風的發展提 供廣闊的市場空間。
智能穿戴出貨量回暖,帶動 MEMS 聲學傳感器需求。一副 TWS 耳機搭載 4-6 顆 MEMS 麥克風,根據潮電智庫數據,2023 年全球 TWS 耳機總銷量為 2.5 億只,其中 Q4 銷量為 7068.9 萬只,環比增加 351 萬只銷量逐步回溫。根據 Counterpoint 預測, 2025 年 TWS 耳機出貨量將達到 7 億只以上。除此之外,VR/AR 也是 MEMS 聲學傳 感器重要的應用領域。我們認為蘋果引領生態端改善有望提振 VR 銷量,消費級 AR 是主要增長來源,增長主力來自于雷鳥、Rokid、Xreal 等品牌觀影 AR 眼鏡, 以及影目、雷鳥、Vuzix 等信息提示類眼鏡。根據 Wellsenn XR 的預測數據,其 對未來的增長前景十分看好,預計 27 年 VR/AR 的出貨量分別突破 4200 萬臺和 500 萬臺。
消費電子終端需求回暖,為 MEMS 麥克風發展提供動力。從國內市場來看,前瞻 產業研究院的數據顯示,中國 MEMS 麥克風市場規模從 2017 年的 8.7 億元增長至 2023 年的 22.4 億元,CAGR 達 17%。從全球市場來看,根據 Mordor Intelligence 預測,MEMS 麥克風市場規模未來將保持穩定的增長態勢,將從 2024 年的 22.6 億 美元增長到 2029 年的 30.7 億美元,期間復合年增長率為 6.32%。我們認為,智 能手機市場去庫存化的進程,以及智能穿戴市場出貨量前景樂觀,有望為 MEMS 麥 克風需求增長帶來動力。
MEMS 芯片國產替代進程提速,逐漸打破發達國家壟斷。在 MEMS 聲學傳感器領域, 國內廠商主要集中于產業鏈下游,封裝環節基本實現了國產化。但在 MEMS 芯片 的研發設計和晶圓制造領域,國內企業的技術水平與發達國家仍存在差距,主要 購買英飛凌芯片(包括 MEMS 和 ASIC)。近年來,歌爾股份、瑞聲科技、敏芯股份 及共達電聲等國內領先廠商逐漸自主研發芯片,實現搭載自研芯片的 MEMS 聲學 傳感器批量出貨,這打通了產業鏈的各個環節,加速了 MEMS 芯片國產替代進程, 與國外領先企業的差距有所縮短。可以看到,2020 年歌爾微市場份額超過樓氏, 以 32%位居全球第一,與瑞聲科技、敏芯股份和共達電聲合計市場份額超過 50%。 到 2021 年,歌爾微和樓氏市場份額分別為 30%和 27%。