2-16 传感器件(CMOS图像传感器CIS / MEMS / 触觉·电子皮肤)
AI 系统的"五官" — 大模型给了机器"大脑",传感器件负责把物理世界翻译成机器能读的电信号:图像(CIS 看)、声/压/惯性/气体(MEMS 听、触、平衡、嗅)、触觉(电子皮肤摸)。这是智能驾驶、机器视觉、人形机器人、AI 眼镜/手机等所有"具身感知"入口的第一道硬件。金石库中 MEMS 88 篇 / CIS 72 篇 / 电子皮肤 36 篇研报的结构性缺口独立成层——此前散落在 2-05-先进封装、5-01-智能驾驶、5-02-具身智能-人形机器人 各处,但作为"感知器件"这一横切的芯片系统级零部件,已足以独立成层。
一、这层解决什么
AI 的能力上限,一半取决于"感知输入"的质量与密度。三大器件族各司其职:
- CIS(CMOS 图像传感器) — 把光子转成数字图像,是自动驾驶 ADAS 环视/前视、机器视觉、手机主摄、AI 眼镜的"眼睛"。移动端仍贡献 60%+ 收入,但增长引擎已切换到汽车 ADAS + 机器视觉 + 智能眼镜新兴应用(
招银国际-2025-12-15-p.29)。 - MEMS(微机电系统) — 把声、压、加速度、角速度、气体等物理量微型化感知。手机里的 MEMS 硅麦克风、汽车里的气囊/胎压检测传感器都是它;具身智能商业化正让微型扬声器/声学器件呈指数级增长(
华源证券-2026-01-14-p.1)。 - 触觉传感器 / 电子皮肤 — 融合柔性电子、微纳传感与算法,让机器人"摸得到"压力、温度、纹理甚至滑动趋势,是灵巧手乃至全身感知网络的关键基石(
交银国际-2026-06-24-p.53)。本层统摄"感知器件"大类,与已有的 六维力扭矩传感器/触觉传感器 等机器人零部件页互补而非重复——那些侧重"力/关节"执行侧零件,本层侧重"感知输入"器件族。
二、市场规模(带源)
CIS(CMOS 图像传感器)
- 全球 CIS 市场:2024 年 $230 亿(YoY +6.4%,Yole),走出周期性低谷(
招银国际-2025-12-15-p.29/30);2022 年为 $184.95 亿(Omdia /华泰证券-2024-07-02-p.116)。 - 全球 CIS TAM 增速:2025-29F CAGR 7.8%,主要由汽车板块高增长驱动(UBS /
UBS-2026-03-31-p.100)。 - 全球 CIS 代工市场:以 7.8% CAGR 增长至 2030E $103 亿(
西南证券-2026-06-28-p.1)。 - 全球汽车 CIS 市场:2020 $13.77 亿 → 2024 $24.99 亿 → 2029E $70.28 亿(弗若斯特沙利文 /
西南证券-2026-06-28-p.23);Yole 口径 2024 已突破 $20 亿(招银国际-2025-12-15-p.33)。
MEMS(微机电系统)
- 全球 MEMS 市场:2024 $154 亿 → 2030E $192 亿,CAGR 3.7%(Yole /
东吴证券-2026-06-08-p.19、华源证券-2026-01-14-p.1)。 - 大中华 MEMS 市场:2030E 收入 $20 亿,2024-30 CAGR 3.6%,本土供应链加速构建(Yole Group /
华源证券-2026-04-17-p.12)。 - MEMS 探针卡(半导体测试用,非传感):2024 TAM $17.11 亿 → 2030E $66.3 亿,CAGR 25%(
Morgan Stanley-2026-04-16-p.23)——AI 芯片测试拉动的高增长细分。
触觉传感器 / 电子皮肤
- 人形机器人力传感器市场:在年出货 100 万台情景下,单机价值量 9,600-16,000 元,对应市场规模 96-160 亿元(含一维力 + 六维力,规模量产后单价大降,
华源证券-2026-04-28系列测算)。电子皮肤/柔性触觉是其中的高弹性增量赛道,尚处商业化落地前夜(华金证券-2026-02-02-p.3)。
三、竞争格局
CIS:"索尼主导高端、三星兼顾规模、中国企业崛起"(西南证券-2026-06-28-p.19)
- 销售额:Sony(索尼,6758.JT) 营收第一守高端;三星(005930.KS) IDM 模式聚焦高分辨率小像素稳居第二,已重回苹果供应链;豪威集团(韦尔股份 旗下 OmniVision) 以 11% 份额位列第三(
招银国际-2025-12-15-p.31)。 - 出货量:豪威、思特威(SmartSens)、格科微(GalaxyCore) 三家中国厂商 2024 年出货量已跻身全球第二至第四,在安防、汽车等核心细分市场实现对传统巨头的超越(
西南证券-2026-06-28-p.19)。 - 车载 CIS 集中度更高:前三大厂商占 85% 份额(2024),豪威集团以 35% 份额在 2024 年超越安森美,确立汽车市场领先地位(
招银国际-2025-12-15-p.31)。
MEMS:"外资主导汽车/工业、中国崛起于消费声学"
- 压力传感器 2025 全球 CR5 > 35%:Bosch(博世)凭先进 MEMS 方案领先汽车应用,TE Connectivity/森萨塔守工业严苛环境,欧姆龙/基恩士主导工厂自动化,新兴中国厂商以性价比 MEMS 方案在消费电子迅速崛起(
华源证券-2026-04-28-p.18)。 - MEMS 声学模组:全球前五名有四家是中国企业(和林微纳等),标志本土供应链在细分赛道已具全球竞争力(
华源证券-2026-01-14-p.12);MEMS 麦克风代表厂商含瑞声科技、歌尔微(歌尔股份)、英飞凌等(招银国际-2025-12-11-p.5)。
触觉/电子皮肤:"三条主航道,国产集体卡位"(交银国际-2026-06-24-p.53)
柔性触觉/电子皮肤制造商(汉威科技 柔性纳米仿生、福莱新材、帕西尼感知 多维触觉)、力/力矩传感器厂商(柯力传感 六维力+多维触觉)、汽车零部件跨界厂商三线并进,共同指向人形机器人对"细腻触觉"的终极需求。
四、产业链位置(上游设备 · 中游器件 · 下游具身感知)
上游 · 谁给它供货
CIS/MEMS 晶圆制造、光刻、堆叠工艺与封测设备(车规 CIS 认证周期长是护城河)
传感器件的 ISP/信号处理与 SoC 协同(图像信号处理、AI 感知融合)
↓供应
2-16-传感器件
本页 · 产业链位置
↓供货
下游 · 谁在采购
车载 CIS(环视/前视)+ MEMS 惯性/压力传感器是 ADAS 感知层核心料,量价齐升最确定
机器视觉 CIS + 电子皮肤/触觉传感器 + MEMS 惯性,构成机器人"视触觉"感知网络
AI 眼镜/XR、AI 手机的图像与 MEMS 声学器件(端侧感知创新)
五、分层流向图
上游(设备·材料·封装) 中游(传感器件三族) 下游(具身感知场景)
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半导体设备/光刻 ┐ CIS(图像) 智能驾驶 ADAS
CIS/MEMS 晶圆 ├──▶ ┌── 韦尔·思特威·格科微·Sony·三星 ──┐ 机器人视触觉网络
先进封装/堆叠BSI ┘ │ ├─▶ AI 眼镜 / AI 手机
├── MEMS(声/压/惯性/气体) │ 安防 / AIoT
│ 歌尔·敏芯·睿创·Bosch·意法 │ 机器视觉 / 工业
│ │
└── 触觉/电子皮肤 ┘
帕西尼·汉威·柯力·福莱新材
六、技术路线与关键环节
| 器件族 | 关键技术/路线 | 卡位环节 | 代表公司 |
|---|---|---|---|
| CIS(图像·中游中国出货领先) | 堆叠式 BSI、大像素、LOFIC HDR、0.5μm 超微像素、车规认证 | 高端销售额仍海外主导,出货量中国前四占三 | [韦尔股份]、思特威、格科微、Sony、三星电子 |
| 红外/热成像 CIS | 非制冷红外探测、MEMS 微测辐射热计 | 军民两用 + 车载夜视 + 机器人热感 | 睿创微纳、高德红外 |
| MEMS 声学(中国崛起) | MEMS 硅麦克风、微型扬声器、声学模组微纳制造 | 具身智能拉动微型扬声器指数增长 | [歌尔股份]、敏芯股份、瑞声科技 |
| MEMS 惯性/压力(外资主导) | 加速度计、陀螺仪、压力/胎压/气囊传感 | 汽车/工业车规级认证周期长 | Bosch、意法半导体、敏芯股份 |
| MEMS 气体/环境 | 气体传感、温湿度、柔性微纳 | AIoT + 可穿戴 + 环境监测 | 汉威科技、敏芯 |
| 触觉/电子皮肤(新蓝海) | 压阻/压容式柔性传感、离电型温压双模态、六维力 | 人形机器人灵巧手/全身感知,商业化前夜 | 帕西尼感知、汉威科技、柯力传感、福莱新材 |
| 3D 感知/深度 | 结构光、iToF、双目 | 机器人/手机人脸识别与空间感知 | 奥比中光、水晶光电 |
七、投资视角
三条主线弹性各异:
- CIS 看车载国产替代:全球 CIS 增速主要靠汽车(2029E 车载 CIS $70 亿),豪威(韦尔股份)2024 汽车份额登顶、思特威 车载放量、格科微 高像素追赶——是"量价齐升 + 国产替代"双击最确定的环节(
西南证券-2026-06-28、招银国际-2025-12-15)。 - MEMS 看具身声学 + 消费性价比:整体 CAGR 仅 3.7% 偏慢,但微型扬声器/声学器件受具身智能拉动有望指数增长,中国厂商在声学模组细分已占全球前五四席(
华源证券系列)。 - 触觉/电子皮肤是高赔率期权:市场规模测算 96-160 亿元但尚未放量,锚定人形机器人年出货爬坡节奏;国产厂商集体卡位,是"从 0 到 1"的题材弹性所在(
华金证券-2026-02-02、交银国际-2026-06-24)。
核心变量:车规 CIS 认证周期(护城河也是壁垒)、人形机器人量产节奏(决定触觉放量时点)、高端 CIS 销售额国产突破(能否从"出货领先"走到"价值领先")。
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