1.1 业务概况：掌握全产业链核心技术，多品类MEMS 传感器布局齐全
掌握 MEMS 传感器全产业链核心技术。MEMS 工艺本质上是一种微制造技术，芯片结构设计与工艺实现之间密不可分，二者共同构成MEMS企业的核心竞争壁垒。经过多年的技术积累和研发投入，公司在现有MEMS传感器芯片设计、晶圆制造、封装和测试等各环节都拥有了自主研发能力和核心技术，同时能够自主设计为 MEMS 传感器芯片提供信号转化、处理或驱动功能的 ASIC 芯片，并实现了 MEMS 传感器全生产环节的国产化。
布局 MEMS 声学、压力、惯性传感器，品类持续丰富：
1）上市前：公司 2007 年成立，产品线方面，陆续完成了MEMS声学、压力、惯性传感器的量产布局；工艺方面，陆续在苏州纳米所、华润上华、中芯国际成都/绍兴等完成了 4、6、8 吋工艺线的迭代，2019 年成立全资子公司苏州德斯倍，构建专业的 MEMS 封装测试线。2016 年公司MEMS麦克风出货量全球排名第六，2017 年公司 MEMS 麦克风出货量全球排名第五，2018 年公司 MEMS 麦克风出货量全球排名第四，2021 年MEMS声学传感器中 MEMS 芯片的出货量，全球排名第三。
2）上市以来：持续深化产品线布局，防水气压计等产品在头部客户产品中实现了进口替代，微差压传感器出货量增长显著并占据市场同类型产品绝大部分市场份额，车用 EHB 压力模组已实现知名Tier1 客户的小批量订单开始逐渐上量装车，IMU（惯性测量单元）等产品随着下游客户的导入和测试，也将迎来量产订单。此外，公司的压感、流量、光学、压电超声换能器PMUT等传感器的研发顺利推进中，未来将成为新的增长点。
积极开拓应用市场，端侧 AI、机器人等新兴领域未来机遇广阔。公司自主研发的 MEMS 传感器产品广泛应用于智能手机、平板电脑、笔记本电脑、智能家居、可穿戴设备等消费电子产品，同时也逐渐在汽车和医疗等领域扩大应用，目前已使用公司产品的品牌包括华为、传音、小米、三星、OPPO、联想、九安医疗、乐心医疗等。基于公司丰富的MEMS传感器品类布局，未来将受益于智能家居、元宇宙 VR/AR、工业互联网、车联网、智能城市、人形机器人等新产业领域带来的广阔市场空间。
1.2 股权结构：创始人李刚博士为实控人，团队从业经历丰富
创始人李刚博士为公司实控人。截至 2024 年中报，公司创始人、董事长及总经理李刚博士直接持有公司 19.20%的股份，同时担任苏州昶众企业管理咨询中心和苏州昶恒企业管理咨询企业（两个员工持股平台）的普通合伙人，三方构成一致行动人关系，李刚博士直接及间接共持有公司20.43%的股份，为公司目前实际控制人。
主要创始团队行业经验丰富。李刚博士毕业于香港科技大学微电子技术专业，具有多年 MEMS 行业研发与管理经验，是超过50 项MEMS专利的核心发明人，于 2007 年 9 月获得苏州工业园区“首届科技领军人才”称号。公司创始人及副总经理梅嘉欣先生，毕业于南京大学微电子学与固体电子学专业，负责主导 MEMS 传感器的封装和测试工艺的研发。两位核心技术人员的从业经历超过 15 年，在 MEMS 传感器芯片设计、制造、封装和测试等环节都有着深厚的技术积累。
1.3 财务表现：收入连续 6 个季度同比高增
除 2022 年受到行业景气度影响，近几年公司收入整体保持增长。从2019-2021 年，公司收入持续保持增长；2022 年，受欧美通货膨胀、地缘局势紧张、全球经济下行等因素影响，消费市场整体表现低迷，消费类终端品牌出货量的下滑使其在备货策略上更为保守，新产品的推出时间有一定程度的后延，进而对公司主营业务产品的出货量产生较大影响，公司整体收入同比下降；2023 年，全球经济仍面临消费需求疲软等不利因素，但下半年智能手机市场需求逐渐回暖，在此背景下，公司一方面坚决贯彻“占份额、降库存”的战略思想，努力扩大产品的市场份额，另一方面，随着公司近年来始终坚持多头并举的发展策略，各项新产品的研发和市场推广逐渐取得成效，2023 年下半年产品销售量大幅增加，全年收入同比增长27%。
收入构成逐渐多元化，MEMS 压力传感器和惯性传感器收入占比持续提升。公司持续推出新产品，收入构成逐渐多元化，MEMS 声学传感器收入占比从 2019 年的 90%下降至 2023 年的 69%，MEMS 压力传感器收入占比从2019 年的 7%增长至 2023 年的 23%，MEMS 惯性传感器收入占比从2019年的 3%增长至 2023 年的 7%。2024 年上半年，MEMS压力传感器的收入占比进一步增长至 39%，主要系防水气压计等产品在头部客户产品中实现了进口替代并持续高增，微差压传感器出货量增长显著并占据市场同类型产品绝大部分市场份额，与此同时，MEMS 声学传感器的占比下降至56%。
毛利率波动和费用率增长导致盈利能力承压。2020-2023 年，公司归母净利润相对承压，主要受到三方面的影响：
1）毛利率：受行业景气度和同业竞争影响，公司毛利率近几年呈现下滑趋势，分产品线来看，MEMS 声学传感器、压力传感器、惯性传感器均有一定压力，其中声学传感器由于收入占比高，带来的影响最大；2）费用率：MEMS 传感器市场品类众多，为了加强核心竞争力建设，公司持续加大各项投入，研发、管理、销售费用率近几年均有不同程度提升； 3）收入层面：2022 年收入同比下滑，叠加上述影响，利润由正转负。
从季度表现来看，公司收入趋势向好：
1）收入层面：得益于公司在新产品领域的持续发力，压力产品线收入呈现较快增长，2024 年前三季度，MEMS 压力传感器产品线收入同比增长156.61%，压力产品线增长主要得益于新品类微差压传感器产品的贡献，微差压产品收入 2024 年前三季度同比增长 474.65%，其中，气压计产品在获得国内知名客户突破认证使用后，逐渐向其他品牌扩展渗透，新产品销量的快速增长有力地改善了公司的产品结构并推动公司营收规模的不断扩大。从单季度趋势来看，公司收入已经连续 6 个季度实现同比高增长；
2）毛利率层面：渡过 2023Q1 和 2023Q2 的低谷后，公司的毛利率水平已经稳定在 20%以上，随着压力传感器产品的持续放量，未来毛利率仍有进一步改善的空间；
3）归母净利润层面：受益于收入规模扩大、产品结构和毛利率改善，公司归母净利润单季度亏损，从 2022Q4 最高时单季度亏损3587万元，收窄至2024Q3 的单季度亏损 1293 万元，亏损幅度显著收窄，伴随着未来收入规模扩大和毛利率改善，有望在短期内实现扭亏。
1.4 募投项目：持续深化产品线布局
IPO 投向：持续深化三大产品线布局。公司IPO 募资资金主要运用于MEMS麦克风生产基地新建、MEMS 压力传感器生产及MEMS传感器技术研发中心建设等项目。其中：
1）MEMS 麦克风生产基地新建项目：租赁厂房，购置先进的软硬件设备，构建专业的 MEMS 麦克风封装测试产线，为公司产品向高性能升级、新工艺产业化、提升公司产能奠定基础。
2）MEMS 压力传感器生产项目：租赁厂房，购置先进的软硬件设备，构建专业的 MEMS 压力传感器产品封装、测试产线和成品组装线，为公司产品升级、新工艺产业化、提升公司产能奠定基础。
3）MEMS 传感器技术研发中心建设项目：通过购置先进的研发、检测设备，引进高端技术人才，整合企业研发资源，提升公司技术研发水平。一方面，本项目将改善研发环境，强化公司技术实力，提升公司技术创新能力；另一方面，本项目将持续研发新产品，对超小型加速度传感器、高精度MEMS陀螺仪、MEMS 触控力传感器、MEMS 流量传感器、MEMS骨传导传感器等产品技术进行研发，并不断提升产品性能，拓展产品应用领域，抢占行业发展先机，进一步提升公司的核心竞争力和行业地位。
2023 年定向增发投向：丰富公司产品结构，满足汽车及工业等市场需求，把握微差压传感器市场发展机遇。2023 年11 月，公司以简易程序向特定对象发行股票申请获得中国证监会同意注册批复的公告。本次定向增加投向主要包括：年产车用及工业级传感器 600 万只生产研发项目，以及微差压传感器研发生产项目。其中：
1）年产车用及工业级传感器 600 万只生产研发项目：购置先进的软硬件设备，建设现代化、智能化的车用及工业级传感器生产线，推动公司在汽车及工业控制等领域压力传感器业务的进一步拓展，助力公司把握汽车电动化、智能化的发展趋势和传感器国产化替代的战略契机，优化和丰富公司产品结构，拓宽下游应用市场。
2）微差压传感器研发生产项目：购置先进的软硬件设备，开展微差压传感器研发及产业化工作，充分整合公司多年积累的MEMS传感器技术优势和品牌优势，以微差压传感器为技术核心，持续开发面向家用电器、医疗设备、汽车系统、仪器仪表、新风系统等应用领域的微差压传感器产品，助力公司产品在下游应用领域的拓展。
2.1 MEMS 是什么
MEMS 本质上是一种微制造技术：
MEMS 的概念于 20 世纪 50 年代被提出，它是利用集成电路制造技术和微加工技术把微结构、微传感器、控制处理电路甚至接口电路、通信电路和电源电路等制造在一块或多块芯片上的微型集成系统，是微电路和微机械按功能要求在芯片上的集成，属于微电子技术与机械工程结合的一种工业技术。在日本，MEMS 被称为微机械（Micro-machines），欧洲更多地将其定义为微系统（Micro-systems）。此外，操作范围在纳米级的MEMS系统被称为纳机电系统（Nano-Electro-Mechanical System, 简称NEMS）。
MEMS 内部通常包括微处理器和若干获取外界信息的微型传感器，能够实现对力、声、光、热、电、磁等信号的感知和处理，为智能系统、消费电子、可穿戴设备、智能家居、系统生物技术的合成、生物学与微流控技术等领域的发展奠定了基础。
典型的 MEMS 系统如下图所示，由传感器、信息处理单元、执行器以及通讯/接口单元等组成。MEMS 输入端获取力、声、光等物理信号，通过传感器转换为电信号，经 A-D 转换器转换为能够被电子系统识别、处理的电信号，由执行器实现对外部介质的操作。
产品种类和应用范围多样化、碎片化是 MEMS 器件的主要行业特征。MEMS作为各种消费级和工业级智能硬件的基础，其种类和应用范围非常碎片化和多样化。一般而言，不同待测物理信号对应了不同的MEMS传感器和执行器。因此，对于 MEMS 传感器企业而言，持续丰富产品品类是构建长期竞争力的关键。
MEMS 作为一门综合学科，学科交叉现象非常明显，主要涉及微加工技术、机械学/固体声波理论、热流理论、电子学、生物学等。MEMS器件的特征长度从 1mm 到 1μm 乃至更小，其内部结构在微米甚至纳米量级。MEMS传感器具有体积小、重量轻、功耗低、可靠性高、灵敏度高、易于集成等优点，正在逐渐取代传统机械传感器。MEMS 系统区别于传统的集成电路工艺在于材料、器件结构、加工工艺、实现功能和信号接口等各个方面。常见MEMS 产品有压力传感器、磁传感器、麦克风、加速度计、陀螺仪、湿度传感器、静电致动光投影显示器、DNA 扩增微系统和催化传感器等。
MEMS 器件涉及技术复杂多样，敏芯通过多年积累形成10 项核心技术。MEMS 相关技术主要包括微机械设计、微机械材料、微细加工、微装配与封装、集成技术、微测量等技术基础研究。在当前MEMS所能达到的尺度下，宏观世界基本的物理规律仍然起作用，但由于尺寸缩小带来的影响，许多物理现象与宏观世界有很大区别，因此许多原来的理论基础都会发生变化，如力的尺寸效应、微结构的表面效应、微观摩擦机理等，而这些涉及更广泛的学科，包括微动力学、微流体力学、微热力学、微摩擦学、微光学和微结构学等。公司通过多年积累以及不断的研发创新投入，目前形成核心技术10 项，技术涵盖了芯片设计、封装测试以及生产工艺各技术环节。
2.2 MEMS 市场广阔，公司聚焦核心品类
从下游结构来看，消费电子为最大下游。根据Yole 数据，2023 年全球MEMS传感器市场规模达到 146 亿美元，其中消费（77 亿美元）、汽车（28亿美元）、工业（26 亿美元），市场体量相对靠前，根据Yole 预测，2029年MEMS传感器市场规模有望达到200 亿美元，2023-2029年复合年化增速约为5%，其中通信、军工航天、汽车、工业、消费领域MEMS 传感器2023-2029年CAGR 分别为 21%、8%、7%、5%、4%，通信、军工航天、汽车等领域将维持较高的复合增速。
从细分器件来看，MEMS 超过 10 亿美元规模的市场主要有MEMS射频、压力、惯性测量单元、麦克风、加速度计等，除射频市场外，敏芯股份均有布局。根据 Yole 数据，2021 年 MEMS 射频、压力、IMUs、麦克风、加速度计市场规模分别为 29.73、20.04、18.30、15.45、12.19亿美元，其他细分方向中，喷墨头（8.63 亿美元）、光学传感器（6.48 亿美元）、陀螺仪（3.74 亿美元）、时钟（2.53 亿美元）、热电堆（2.51 亿美元）。
公司聚焦核心品类，持续推陈出新，在研项目储备充足。公司聚焦声学、压力、惯性等 MEMS 传感器市场的核心细分品类，在研项目储备充足，除了开拓新产品型号，持续加强封装、测试等工艺技术能力，为汽车、机器人、端侧 AI 创新等新机遇进行充分准备。
2.3 AI 语音、人形机器人等带来新机遇，公司前瞻布局
2.3.1 AI 语音：高信噪比 MEMS 麦克风成为刚需
语音是人机交互的重要方式，生成式 AI 使语音助手能更好地理解人类的意图，语音助手逐渐成为智能终端的必备功能。传统的语音助手往往只能提供固定的、预设的响应，而生成式人工智能则能够生成更为自然、多样化的回答，使得语音助手在与用户交互时更加灵活和人性化。而且在复杂的环境中，如嘈杂的街道或多人交谈的场合，能够更好地识别并处理语音信号，从而提供准确的响应。更为重要的是，生成式人工智能具有自我学习和优化的能力，能够深入理解人类语言的语义和上下文信息。通过与用户的不断交互和反馈，语音助手可以不断地调整和改进自己的回答方式，使其更加符合用户的期望和需求。包括在跨领域方面，生成式人工智能可以整合来自不同领域的知识和信息，为用户提供更为全面和准确的回答，这使得语音助手在处理复杂问题时具有更强的能力和可靠性。从智能家居、智能电视、智能音箱以及电脑等，越来越多的设备正在配备语音助手，愈发高阶的苹果Siri 则一直在向智能体进化，基于语音的个人助理已成为目前音频产业的主要驱动力。
根据 SAR 预测，到 2028 年，带集成语音助手的设备的市场总销量将增至每年 30 亿台，2024-2028 年复合年增长率达5%，其中耳机/耳麦、智能家居和汽车等市场的复合年增长率均超过 10%。
高信噪比 MEMS 麦克风相比传统麦克风有着诸多优势，成为AI 语音时代刚需：
1）卓越的捕捉能力：比传统麦克风更能够在复杂的环境中捕捉到更清晰、更准确的音频信号，并有效抑制背景噪声，提升音频信号的信噪比，为用户提供更加纯净的音频体验；
2）广泛的应用场景：包括智能家居、智能音箱、智能耳机、汽车导航等领域。在这些场景中，用户可以通过语音指令与设备进行交互，实现更加便捷智能的操作体验。
3）支持多模式交互：不仅支持语音交互，还可以与面部识别、手势识别等多种交互方式相结合，实现更加自然丰富的人机交互体验，使得用户在与设备交互时更加自由灵活。
根据 Omdia 预计，信噪比高于 64dB 的 MEMS 麦克风在消费领域的复合年增长率将达到 8.7%，到 2027 年销售量将接近30 亿个。
敏芯前瞻布局推出高信噪比、高 AOP 的麦克风，充分满足人工智能音频应用的各种需求。数年前敏芯就完成了低应力SiN 工艺平台的搭建，实现了芯片的更高信噪比、更高可靠性以及更小面积，在强大平台支持下，研发周期可以有效缩短一半。目前，敏芯已具备数款高信噪比、高AOP的麦克风产品，并在积极与行业头部客户探讨相关应用场景及客户新产品的选型中。
2.3.2 人形机器人：多品类 MEMS 传感器全面开花
人形机器人有望重塑全球产业格局。2021 年8 月的Tesla AIDay活动中，埃隆·马斯克首次正式宣布了 Tesla 人形机器人——Optimus 的概念，迄今为止经历了多次迭代，2024 年 10 月 17 日，Tesla 在X（Twitter）上发布了人形机器人 Optimus 的最新进展，展示了其在技术和应用方面的进一步突破，Optimus 的新能力展示了其在更多应用场景中的潜力，如工厂自动化中的复杂操作和家庭环境中的自主任务执行。多机器人协作的示例表明，Optimus 能够与其他机器人共同完成较为复杂的任务，为未来大规模应用提供了基础。随着科技的不断进步和人工智能技术的快速发展，人形机器人作为未来产业的新赛道和经济增长的新引擎，将深刻变革人类生产生活方式，重塑全球产业发展格局。
在人形机器人的感知系统中，视觉传感器、力/力矩传感器、触觉传感器以及惯性测量单元扮演着至关重要的角色。感知是控制和执行的前提，人形机器人可通过传感器实现对外界光、力、声、电等信息的感知，为控制和执行提供实时反馈。感知层的传感器是软件控制和硬件零部件的桥梁，是物理世界与数字世界的接口，是实现具身智能的关键。人形机器人对感知要求较高，涵盖了视觉、力觉、听觉、触觉等方面。
全球人形机器人市场空间广阔。GGII 预测，2024 年全球人形机器人市场规模为 10.17 亿美元，到 2030 年全球人形机器人市场规模将达到150亿美元，2024-2030 年 CAGR 将超过 56%，全球人形机器人销量将从1.19万台增长至 60.57 万台。
国内产业政策支持，国内人形机器人市场亦有望取得高增长。2023年11月2 日，工业和信息化部印发的《人形机器人创新发展指导意见》中提出，到 2025 年人形机器人创新体系初步建立，整机产品达到国际先进水平，并实现批量生产，在特种、制造、民生服务等场景得到示范应用。到2027年，人形机器人技术创新能力显著提升，形成安全可靠的产业链供应链体系，构建具有国际竞争力的产业生态，综合实力达到世界先进水平。GGII 预测，中国在人形机器人赛道的年均增速将高于全球平均水平，2024年中国人形机器人市场规模为 21.58 亿元，到 2030 年将达到近380 亿元，2024-2030年 CAGR 将超过 61%，中国人形机器人销量将从0.40 万台左右增长至27.12 万台。
面向广阔的人形机器人市场，敏芯在 MEMS 传感器领域进行了前瞻布局，可提供 MEMS 麦克风、压力传感器、惯性传感器以及MEMSIMU等多种MEMS 解决方案支持智能机器人发展。
1）MEMS 麦克风：智能机器人的交互功能离不开语音识别，多个复杂且紧凑的 MEMS 麦克风必须有能力将讲话者声音从噪声中识别出来并定位方向。敏芯股份高性能 MEMS 麦克风传感器以先进的半导体加工技术制造，并利用波束成型技术，根据到达时间和音频强度差异来辨别讲话者的方向，并通过噪声消除技术把外界的背景声中消除噪声成分。敏芯股份MEMS麦克风出货量已位列全球第四，可按客户需求提供定制化产品。
2）压力传感器：可以为机器人感知到准确的信号，帮助其稳定、准确的活动；在进行物体识别、抓取、操作等任务时，还可以感知物体的形状、大小、位置等信息，进行精确的操作等，提高了人形机器人的智能化和自主性，更好地适应复杂的环境和任务。
3）光学传感器：2024 年敏芯股份研发出了基于PMUT 的超声波ToF传感器。超声波传感器在机器人应用中最受欢迎的是它可以在任何照明条件下工作，不受被测物体颜色和光学透明度影响，用于障碍物检测、高低坡检测和地面检测，包括地面软硬程度，其精度可达毫米。
4）MEMS IMU（惯性测量单元）：主要用来检测和测量加速度与旋转运动，可为机器人提供运动感知和控制能力。例如，实现机器人姿态控制、行走稳定性、步态协调性、模仿人类动作等活动。敏芯股份控股子公司中宏微宇于2013 年成立，十年来专注于 MEMS 惯性传感器、陀螺仪以及MEMSIMU等技术研发、升级迭代。MEMS IMU 的研发难度高，技术积淀要求高，存在较强的技术壁垒，以 MEMS 陀螺仪举例，其产品从研发到量产需经历近十年时间。敏芯股份通过中宏微宇 IMU 算法积累，投资敏易链半导体的陀螺 Asic 设计以及自研加速度传感器的技术沉淀，将布局从MEMS加速度传感器、MEMS 陀螺以及 MEMS IMU 的产业链条，以国内大市场的蓝海下，有望复制在声学传感器领域的成功，实现无人系统、智能机器人领域的飞跃。
大陆公司在 MEMS 声学领域具备一定领先地位，在其他领域尚显薄弱。根据Yole数据，2023年博世、意法半导体和 TDK 三巨头继续领跑MEMS传感器市场，而博通和 Qorvo 则领跑射频 MEMS 市场。在2023年MEMS传感器 TOP30 玩家中，大陆公司有四家上榜，包括歌尔股份旗下歌尔微、瑞声科技、赛微电子全资子公司 Silex、海康威视。从MEMS细分市场来看，歌尔微和瑞声科技两家大陆公司在 MEMS 声学领域具有全球领先地位，在其他领域则主要由海外大厂垄断，国内公司市场份额较小。根据Yole的数据，2020 年度 MEMS 声学传感器领域中歌尔微、楼氏和瑞声科技三家公司占据市场份额的 75%，MEMS 压力传感器领域中博世、泰科电子和英飞凌三家公司占据市场份额的 57%，MEMS 惯性组合传感器领域中博世、意法半导体和 TDK 三家厂商占据市场份额的 76%。
基于对 MEMS 市场头部玩家的特征观察，我们认为打造MEMS传感器平台型企业或许是国内玩家的破局之道，敏芯在这一方面的坚持未来有望收效。我们观察可以发现，全球 MEMS 传感器头部玩家，博世、意法半导体、TDK 等，均不是单纯依靠 MEMS 传感器业务成长为巨头公司，MEMS传感器是其为客户提供的综合解决方案构成之一部分，这从一定程度上印证了我们在之前章节对 MEMS 技术原理的分析，MEMS 作为一项多学科交叉的微制造技术，涉及的技术复杂多样，产品种类多元化，应用场景碎片化，仅靠一时一人之力做全做大难度很高，只有持续地布局底层技术，丰富产品布局，才有可能在各种新应用场景涌现的时候抓住机会。敏芯持续保持高研发投入，在 MEMS 核心技术和核心细分品类上全面布局，未来有望取得成效。
从全球 MEMS 产能分布来看，中国大陆亦处于弱势地位。在之前章节分析中我们提出，与大规模集成电路产品均采用标准的CMOS生产工艺不同，MEMS 传感器芯片本质上是在硅片上制造极微小化机械系统和集成电路的集合体，需要综合运用多学科、多行业的知识与技术、生产加工工艺具有明显的非标准化和高度的定制化以及对产品供应链体系的支撑有着非常高的要求等特点，芯片结构设计与工艺实现之间密不可分，二者共同构成MEMS企业的核心竞争壁垒。根据 Yole 数据，58%的MEMS 制造产能分布在西方国家（北美和欧洲），约 20%的制造产能在日本，中国大陆仅占产能的2.4%，这与大陆公司在全球 MEMS 市场的行业地位相匹配。
敏芯股份一直以来专注于拉通 MEMS 传感器全产业链核心能力，在MEMS传感器芯片设计、晶圆制造、封装和测试等各环节都拥有了自主研发能力和核心技术，与苏州纳米所、华润上华、中芯国际成都/绍兴等共同完成了4、6、8 吋工艺线的布局和迭代，并自主构建专业的MEMS封装测试线，根据招股书，其 2019 年 MEMS 晶圆自主测试比例达到96.63%，成品测试的比例达到 76.17%，公司在 MEMS 晶圆制造、封装测试工艺上的布局给未来成长奠定了坚实的基础。