1、 机械设备/行业深度分析报告/2023.08.23 请阅读最后一页的重要声明！IMU行业深度研究报告 证券研究报告 投资评级投资评级:看好看好(维持维持)最近 12 月市场表现 分析师分析师 佘炜超 SAC证书编号：S02 分析师分析师 刘俊奇 SAC证书编号：S02 相关报告 1.空心杯电机行业深度研究报告 2023-08-10 2.丝杠行业深度研究报告 2023-07-28 3.机器人行业深度报告 2023-07-12 新兴市场打开成长空间，国内企业或迎来机新兴市场打开成长空间，国内企业或迎来机遇期遇期 核心观点核心观点 IMU 是惯性是惯性定位

2、技术定位技术的核心设备，通常包括的核心设备，通常包括三个轴向的陀螺和三个轴向的陀螺和加速度加速度计计。IMU（Inertial Measurement Unit），即惯性测量单元，是测量物体三轴姿态角（或角速率）及加速度的装置。一个 IMU 通常包含三个轴向的陀螺仪和三个轴向的加速度计，以测量物体在三维空间中的角速率和加速度。IMU 主要用于自主测量和反馈物体运动速度和角度的变化，并与卫星等其他导航模块形成惯性导航系统、组合惯性系统惯性导航系统、组合惯性系统等，经集成在相关设备中发挥惯性导惯性导航、惯性测量和惯性稳控航、惯性测量和惯性稳控的作用。三轴加速度传感器是一种基于加速度的基三轴加速度传

3、感器是一种基于加速度的基本原理实现的惯性传感器本原理实现的惯性传感器，能够测量物体的比力比力和角度角度。陀螺仪用于测量单元中的角速度及对角速度积分后角度的计算，是惯性导航系统的核心敏感器件，其测量精度直接影响惯导系统的姿态解算的准确性。IMU 市场逐步拓展市场逐步拓展，海外企业技术领先海外企业技术领先。根据 Yole Intelligence 数据，2021 年年全球全球 IMU 市场空间约为市场空间约为 18.3 亿美元，亿美元，IMU 行业行业 2022-2027 年年均复年年均复合增长率将达到合增长率将达到 7.03%，到，到 2027 年，全球年，全球 IMU 市场规模将达到市场规模将

4、达到 27.92 亿美亿美元左右。元左右。消费电子、汽车汽车电子、工业控制为 MEMS 的主要应用领域，预计2018 年至 2027 年期间消费电子、汽车电子、工业控制的市场占 MEMS 总市场规模的比例一直在 80%以上，其中消费电子占比最高，占比一直保持在50%以上。MEMS 加速度计、磁力计和加速度计、磁力计和 IMU 的市场持续增长的市场持续增长，MEMS 陀螺陀螺仪的市场呈现逐年萎缩态势仪的市场呈现逐年萎缩态势，主要原因系独立的 MEMS 陀螺仪在高端消费电子和汽车电子市场中逐渐被 IMU 所替代。从全球竞争格局的角度看，目前全球 MEMS 行业呈现垄断竞争格局，市场份额集中在 Ho

5、neywell、ADI、Northrop Grumman/Litef 等海外行业巨头手中。人形机器人与无人驾驶打开成长空间，人形机器人与无人驾驶打开成长空间，国内企业或迎来发展良机国内企业或迎来发展良机。我们假设单台人形机器人所需 IMU成本为 5000元，如果人形机器人销量为 100万台，对应市场规模可达到 50 亿元。无人驾驶车辆一般会使用组合导航，会使用 GPS(全球定位系统)和 IMU（惯性传感器）两个核心装置。随着高端汽车制造商在未来 10 年内向 L5 级自动驾驶迈进，IMU 有望在汽车行业快速放量。国内国内 IMU 制造商包括制造商包括明皜传感（苏州固锝）明皜传感（苏州固锝）、芯

6、动联科芯动联科、华依科技华依科技、矽矽睿科技睿科技、深迪半导体深迪半导体、士兰微士兰微、美泰科技美泰科技、星网宇达星网宇达、理工导航理工导航等。等。随着人形机器人和无人驾驶等新兴市场在中国的快速发展，国内 IMU 企业有望享受行业发展红利。投资建议投资建议：IMU 是人形机器人实现双足行走的重要部件之一，同时也是无人驾驶定位系统的重要组成部分，高性能 IMU 产品将具有较好的发展前景。建议关注国内具备高性能 IMU 设计、制造能力的公司，重点公司包括苏州固锝（明皜传感母公司）、芯动联科、敏芯股份、华依科技等。风险提示风险提示：特斯拉人形机器人量产进展不及预期，国内企业技术发展不及预期，国际环境

7、发生重大变化。-19%-15%-11%-7%-3%1%机械设备沪深300 谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准 2 行业深度分析报告/证券研究报告 表表 1：重点公司投资评级：重点公司投资评级:代码代码 公司公司 总市值总市值（亿元）（亿元）收盘价收盘价（08.23）EPS（元）（元）PE 投资评级投资评级 2022A 2023E 2024E 2022A 2023E 2024E 002079 苏州固锝 92.91 11.50 0.46 0.33 0.44 29.10 34.58 26.10 未覆盖 688582 芯动联科 144.36 36.09 0.34 0.42 0.59 0.

8、00 86.96 60.79 未覆盖 688286 敏芯股份 25.44 47.48-1.03 0.54 1.18-47.86 88.01 40.22 未覆盖 688071 华依科技 38.84 45.81 0.50 1.40 2.41 113.02 32.72 19.01 增持 数据来源：wind，财通证券研究所（未覆盖公司预测数据来自 wind 一致预期）bUqRxOvMmPeZ7NbPaQpNoOtRpMeRnNxPiNpNsP7NqQyRNZtPpONZtOqM 谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准 3 行业深度分析报告/证券研究报告 1 IMU 是惯性定位技术的核心设备，

9、通常包括三个轴向的陀螺和加速度计是惯性定位技术的核心设备，通常包括三个轴向的陀螺和加速度计.5 1.1 IMU 是测量物体三轴姿态角（或角速率）及加速度的装置是测量物体三轴姿态角（或角速率）及加速度的装置.5 1.2 IMU 核心组成部分核心组成部分加速度计加速度计.8 1.3 IMU 核心组成部分核心组成部分陀螺仪陀螺仪.11 2 IMU 市场规模与格局市场规模与格局.14 2.1 IMU 具备性能优势，高性能具备性能优势，高性能 IMU 或将高速增长或将高速增长.14 2.2 海外企业技术领先，民用市场占据优势海外企业技术领先，民用市场占据优势.16 3 人形机器人与无人驾驶打开成长空间，

10、国内企业或迎来发展良机人形机器人与无人驾驶打开成长空间，国内企业或迎来发展良机.23 3.1 人形机器人或大量应用人形机器人或大量应用 IMU 产品，无人驾驶趋势推动产品，无人驾驶趋势推动 IMU 市场发展市场发展.23 3.2 国内主要国内主要 IMU 企业介绍企业介绍.23 4 投资建议投资建议.28 5 风险提示风险提示.28 图图 1.IMU 传感器传感器.5 图图 2.IMU 细分类型细分类型.5 图图 3.惯性导航工作原理惯性导航工作原理.6 图图 4.惯性测量系统工作原理惯性测量系统工作原理.7 图图 5.惯性稳控系统工作原理惯性稳控系统工作原理.7 图图 6.MEMS-IMU

11、的误差源的误差源.8 图图 7.加速度计工作原理加速度计工作原理.9 图图 8.MEMS 三轴加速计三轴加速计.10 图图 9.科里奥利力科里奥利力.12 图图 10.2018-2027 年全球年全球 MEMS 传感器市场规模预测（亿人民币）传感器市场规模预测（亿人民币）.14 图图 11.2021 年全球惯性传感器应用领域年全球惯性传感器应用领域.14 图图 12.2018-2027 年全球年全球 MEMS 惯性传感器市场结构（亿人民币）惯性传感器市场结构（亿人民币）.15 图图 13.2018-2027 年全球年全球 MEMS 惯性传感器市场结构（亿颗）惯性传感器市场结构（亿颗）.15 图

12、图 14.2018-2027 年全球年全球 IMU 传感器市场规模预测（亿人民币）传感器市场规模预测（亿人民币）.16 图图 15.Honeywell惯性传感器和导航仪产品概况惯性传感器和导航仪产品概况.17 内容目录内容目录 图表目录图表目录 谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准 4 行业深度分析报告/证券研究报告 图图 16.中国中国 MEMS 加速度计市场前五大企业加速度计市场前五大企业.18 图图 17.中国加速度计市场前五大本土企业中国加速度计市场前五大本土企业.18 图图 18.中国中国 MEMS IMU 市场前五大企业市场前五大企业.19 图图 19.意法半导体意法半

13、导体 iNEMO 的产品组合的产品组合.21 图图 20.InvenSense 的优势的优势.22 图图 21.IMU 人形机器人市场规模（亿元）人形机器人市场规模（亿元）.23 图图 22.明皜传感营业收入明皜传感营业收入(万元万元).24 图图 23.明皜传感明皜传感 2022 年营业收入构成（万元）年营业收入构成（万元）.24 图图 24.敏芯股份营业收入敏芯股份营业收入(万元万元).25 图图 25.敏芯股份敏芯股份 2022 年营业收入构成（万元）年营业收入构成（万元）.25 图图 26.华依科技营业收入华依科技营业收入(万元万元).26 图图 27.华依科技华依科技 2022 年营

14、业收入构成（万元）年营业收入构成（万元）.26 图图 28.星网宇达营业收入星网宇达营业收入(万元万元).27 图图 29.星网宇达星网宇达 2022 年营业收入构成（万元）年营业收入构成（万元）.27 图图 30.理工导航营业收入理工导航营业收入(万元万元).28 图图 31.理工导航理工导航 2022 年营业收入构成（万元）年营业收入构成（万元）.28 表表 1.各类别加速度计的主要应用领域和主要技术各类别加速度计的主要应用领域和主要技术.9 表表 2.不同细分应用领域对不同细分应用领域对 MEMS 加速度计的性能要求加速度计的性能要求.11 表表 3.MEMS 加速度计重要参数说明加速度

15、计重要参数说明.11 表表 4.MEMS 陀螺仪与激光陀螺仪、光纤陀螺仪具体差异陀螺仪与激光陀螺仪、光纤陀螺仪具体差异.13 表表 5.MEMS 陀螺仪分类陀螺仪分类.13 表表 6.MEMS 陀螺仪应用领域及具体用途陀螺仪应用领域及具体用途.13 表表 7.ADI 加速度计部分产品概况加速度计部分产品概况.17 表表 8.博世博世 IMU 传感器产品矩阵传感器产品矩阵.20 表表 9.InvenSense IMU 系列产品概况系列产品概况.22 谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准 5 行业深度分析报告/证券研究报告 1 IMU 是惯性定位技术的核心设备，通常包括三个轴是惯性定位

16、技术的核心设备，通常包括三个轴向的陀螺和加速度计向的陀螺和加速度计 1.1 IMU 是是测量物体三轴姿态角（或角速率）及加速度的装置测量物体三轴姿态角（或角速率）及加速度的装置 IMU（Inertial Measurement Unit），即惯性测量单元惯性测量单元，是测量物体三轴姿态角（或角速率）及加速度的装置。一个 IMU 通常包含三个轴向的陀螺仪和三个轴向的加速度计，以测量物体在三维空间中的角速率和加速度，包含磁力计的 IMU 还可以通过测量与地区磁场的夹角来确定当前的朝向，弥补加速度计在水平面上的测量缺失问题。IMU是惯性定位技术的核心设备，经过误差补偿和惯性导航解算，最终输出载体相对

17、初始位置的坐标变化量、速度等导航信息。图1.IMU 传感器 数据来源：和讯康科技公众号,财通证券研究所 图2.IMU 细分类型 数据来源：头豹研究所2020 年中国 MEMS惯性传感器行业报告，财通证券研究所 陀螺仪传感器测量角度位置变化，通常以每秒度数来衡量，随时间进行角速度积分可测得行程角度，用于追踪方向变化，加速度计测量线性加速度，包括设备运动的加速度和重力加速度。陀螺仪因为没有固定参照系，随着时间推移会产生漂移，引入加速度计可以减少陀螺仪的偏置，提高定位精度。加速度计比较适合静 谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准 6 行业深度分析报告/证券研究报告 态测量，并且加速度计由

18、于反应迅速通常会有受到噪音、抖动的影响，导致其测量数据失真，因此会对数据进行滤波来提高精度。IMU主要用于自主测量和反馈物体运动速度和角度的变化，并与卫星等其他导航模块形成惯性导航系统、组合惯性系统等，经集成在相关设备中发挥惯性导航惯性导航、惯性测量惯性测量和惯性稳控惯性稳控的作用。早期的 IMU 主要用于给导弹、潜艇、船舶等做惯性导航，在导航应用中，可以通过科尔曼滤波融合陀螺仪角速度积分与加速度计重力矢量结算达到的位置来估算高精度姿态。目前 IMU 的应用更加广泛，在消费领域（智能手机、运动设备、游戏手柄等）、医疗、汽车、工业均有应用。（1）惯性导航惯性导航 惯性导航系统的核心器件是陀螺仪和

19、加速度计惯性导航系统的核心器件是陀螺仪和加速度计。通常情况下，每套惯性系统包含三轴陀螺仪和三轴加速度计，分别测量三个自由度的角速率和线加速度；通过对通过对角速率和线加速度按时间积分以及叠加运算，角速率和线加速度按时间积分以及叠加运算，可以动态确定自身位置变化，动态确定自身位置变化，从而确定自身移动轨迹以实现导航功能。确定自身移动轨迹以实现导航功能。除独立使用外，惯性导航还可以与卫星导航结合使用，形成组合导航系统。组合导航系统。图3.惯性导航工作原理 数据来源：芯动联科招股说明书,财通证券研究所（2）惯性测量惯性测量 惯性测量系统是利用陀螺仪、加速度计等惯性敏感元件和电子计算机测量载体惯性测量系

20、统是利用陀螺仪、加速度计等惯性敏感元件和电子计算机测量载体相对于地面运动的角速率和加速度，以确定载体的位置和地球重力场参数的组相对于地面运动的角速率和加速度，以确定载体的位置和地球重力场参数的组合系统合系统。目前已被应用于石油测斜、城市测绘、地质监测、寻北仪表等领域。例如，陀螺寻北仪通常采用陀螺仪和加速度计的组合方案，利用陀螺仪测量地球旋转角速率的水平分量以获得载体的北向信息，利用加速度计测量陀螺的姿态角，谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准 7 行业深度分析报告/证券研究报告 对陀螺信号进行补偿。通过多位置法消除陀螺仪和加速度计的零偏影响，经过计算得到陀螺仪转轴与正北方向的夹角。

21、图4.惯性测量系统工作原理 数据来源：芯动联科招股说明书,财通证券研究所（3）惯性稳控惯性稳控 惯性稳控是通过惯性稳控是通过连续监测系统姿态与位置变化，利用伺服机构动态调整系统姿连续监测系统姿态与位置变化，利用伺服机构动态调整系统姿态，使被稳定对象与设定目标保持相对稳定的装置。态，使被稳定对象与设定目标保持相对稳定的装置。惯性稳控利用陀螺仪敏感框架的角速率信号，利用控制算法进行伺服结构的控制，保持在外部干扰情况下平台的稳定，提高平台设备工作的性能。惯性稳控因其隔离载体干扰的能力，在各类运动平台得到了广泛的应用。常见的惯性稳控包括动中通天线，光电吊舱，摄像平台等。随着 MEMS 陀螺仪性能的不断

22、提高，MEMS 陀螺仪在惯性稳控系统中得到了越来越多的应用。图5.惯性稳控系统工作原理 数据来源：芯动联科招股说明书,财通证券研究所 谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准 8 行业深度分析报告/证券研究报告 IMU 的误差的误差主要由主要由零偏、零偏、比例因子和轴偏差引起比例因子和轴偏差引起。1)零偏：当 IMU静止放置时，加速度计三轴应输出0,0,g，其中 g为重力加速度，陀螺仪三轴应输出0,0,0，但因加工工艺不可避免带来误差，导致静止输出会随着时间产生缓慢变化，造成数据漂移；2)比例因子：可以认为是信号输出斜率，比如 IMU 内部随着时间跟温度的变化，会带来温度漂移，随着温度

23、的变化，温漂不断变化，近似直线；3)轴偏差：理想情况下，XYZ 三轴相互正交，且加速度计与陀螺仪相互重合，但一般加速度计与陀螺仪分开制造及装配，其坐标系并不重合，因此带来了轴偏角误差。因此，IMU的陀螺仪和加速度计特性会随着时间和环境的变化而变化。加速度计对 IMU 的影响主要体现在加速度计的精度和稳定性两个方面，加速度计的高精度是为保障后续数据处理的精确性，加速度计的稳定性则是直接影响 IMU 能否发挥出正常性能的关键因素。陀螺仪对 IMU 的影响主要体现在其精确性上，最后 IMU 能否正确感知产品的姿态就是依靠陀螺仪的精确性。图6.MEMS-IMU的误差源 数据来源：利科夫惯性导航公众号、

24、财通证券研究所 1.2 IMU 核心组成部分核心组成部分加速度计加速度计 三轴加速度传感器是一种基于加速度的基本原理实现的惯性传感器三轴加速度传感器是一种基于加速度的基本原理实现的惯性传感器，能够测量物体的比力比力和角度角度。比力指去掉重力后的整体加速度或者单位质量上作用的非引力。当加速度计保持静止时，加速度计能够感知重力加速度，而整体加速度为零。在自由落体运动中，整体加速度就是重力加速度，但加速度计内部处于失重状态，谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准 9 行业深度分析报告/证券研究报告 而此时三轴加速度计输出为零。测量角度时，弹簧压缩量由加速计与地面的角度决定。比力能够通过弹簧

25、压缩长度来测量。因此，在没有外力作用的情况下，加速度计能够精确地测量俯仰角和滚转角，且没有积累误差。图7.加速度计工作原理 数据来源：无人机公众号,财通证券研究所 常见的加速度计有常见的加速度计有机械摆式加速度计、石英加速度计、机械摆式加速度计、石英加速度计、MEMS 加速度计等加速度计等。根据核心性能参数一般分为战略级、导航级、战术级、消费级战略级、导航级、战术级、消费级，其中机械摆式加速度计及高精度石英谐振加速度计按照性能主要归类为战略级和导航级，主要应用于航天、航海陆地巡航等领域；MEMS 加速度计和石英加速度计主要属于战术级和导航级加速度计，主要用于航空、长航时无人系统及高端工业领域。

26、表1.各类别加速度计的主要应用领域和主要技术 类别类别 战略级战略级 导航级导航级 战术级战术级 消费级消费级 应用领域 45%航天，航海，自校准 航空，长航时无人系统，陆地巡航 高端工业（如测绘，资源勘探）、车辆和飞行体 消费电子 零偏稳定性（g）1000 标度因数精度（ppm）10 500 1000 加速度计 主要技术 机械摆式加速度计、石英加速度计 机械摆式加速度计、石英加速度计、MEMS 加速度计 MEMS 加速度计、石英加速度计 MEMS 加速度计 数据来源：芯动联科招股说明书，财通证券研究所 零偏稳定性：基于 ALLAN 方差方法，衡量加速度计在一个工作周期内，当输入线加速度为零时

27、，加速度计输出值围绕其均值的离散程度。数值越小表示性能越高。谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准 10 行业深度分析报告/证券研究报告 标度因数精度：表征加速度计由于温度变化、非线性、重复性等影响因素，标度因数围绕其均值的离散程度，一般用 ppm（parts per million）表示。数值越小表示性能越高。MEMS 三轴加速度计一般采用压阻式、压电式和电容式工作原理，产生的比力三轴加速度计一般采用压阻式、压电式和电容式工作原理，产生的比力(压力或者位移压力或者位移)分别正比于电阻、电压和电容的变化分别正比于电阻、电压和电容的变化，这些变化可以通过相应的放大和滤波电路进行采集，其

28、中电容式加速度计应用最为广泛。该传感器的缺点是受振动影响较大。（1）电容式电容式加速度计体积尺寸小、灵敏度高、温度敏感性低、可高度集成，因而在手机、汽车等消费级市场应用最为广泛，在消费级市场使用量占比超过 90%；（2）相对电容式加速度计相对电容式加速度计，压电式和压阻式压电式和压阻式加速度计测量范围大、耐用性好、抗干扰性强，通常用于中高端应用市场，如工业领域中的机器及工具运行状态监控等。图8.MEMS 三轴加速计 数据来源：无人机公众号,财通证券研究所 不同应用领域对加速度计性能的关注点不同不同应用领域对加速度计性能的关注点不同，根据应用领域差异针对性地对加根据应用领域差异针对性地对加速度计

29、性能参数进行选择至关重要。速度计性能参数进行选择至关重要。消费电子、汽车、工业、军事武器和航空航天道航等领域对被测物体加速度、倾斜、振动或冲击等方面的测量需求存在差异，例如，手机、可穿戴等消费电子对加速度计成本、功耗要求高，对稳定性、误差等方面无严苛要求。而战术、道航等应用对加速度计误差和稳定性要求更高，成本、功耗不是该类应用关注重点。谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准 11 行业深度分析报告/证券研究报告 表2.不同细分应用领域对 MEMS 加速度计的性能要求 应用应用 具体用途具体用途 关注重点关注重点 消费电子 运动、静态加速度（手机屏幕旋转、图像缩放等）成本/功耗/尺寸/

30、集成度 汽车电子 碰撞、稳定性（触发安全气囊等）稳定性/量程/集成度/带宽 工业 倾斜、稳定性（检测和监控设备工作运行状态等）信噪比/稳定性/量程/带宽 战术 惯性制导（武器、工业无人机导航等）信噪比/误差/稳定性 导航 高精度导航（航空航天、自动驾驶等）信噪比/误差/稳定性 数据来源：头豹研究所2020 年中国 MEMS惯性传感器行业报告，财通证券研究所 表3.MEMS 加速度计重要参数说明 重要参数重要参数 说明说明 单位单位 频率响应 或带宽 加速度计选择中最重要的参数，频率响应规范显示了整个频率范围内灵敏度整个频率范围内灵敏度的最大偏差的最大偏差，通常主要由传感器的机械共振在高频端控制

31、。通常将带宽指定为相对于参考频率灵敏度（通常为 100 Hz）的公差带 百分比或 dB 敏感度 定义了传感器将机械能转换成电信号（输出）的速率传感器将机械能转换成电信号（输出）的速率；这将定义加速度计的加速度测量范围 mV/g（毫伏或每 g）或 pC/g（微微克每 g）测量范围（量程）定义了加速度计可以测量的加速度幅度范围，与灵敏度成正比加速度计可以测量的加速度幅度范围，与灵敏度成正比。通常，最好只使用加速度计测量范围的较低 20，以确保有足够的余量来测量意外或意外的加速度 g（地球重力）噪音 加速度计-宽带噪声噪声级别可以通过多种不同方式定义。一些加速度计会将残余噪声定义为宽带将残余噪声定义

32、为宽带 RMSRMS 值值，通常以 V 或 g 为单位；一些加速度计数据表提供频谱噪声参数提供频谱噪声参数，该参数将指定为V/Hz 或 g/Hz，当此值此值乘以测量带宽的平方根时，此结果就是传感器的标称乘以测量带宽的平方根时，此结果就是传感器的标称 RMSRMS 加速度噪声加速度噪声 V 或 g;V/Hz 或 g/Hz 分辨率 通常仅对数字输出加速度计或结合了模数转换器的系统给出加速度计的分辨率。分辨率通常会指定为位，然后可用于计算加速度单位的分辨率 位 温度敏感性 定义了加速度计的灵敏度如何随温度变化加速度计的灵敏度如何随温度变化。加速度计是机械系统，因此温度会影响设备的机械性能，从而影响加

33、速度计的灵敏度/C（每摄氏度的百分比偏移）横向灵敏度 定义了加速度计对与传感器的敏感轴成加速度计对与传感器的敏感轴成 90 度（或正交）的加速度的敏感度度（或正交）的加速度的敏感度 百分比 数据来源：赛斯维测控技术，财通证券研究所 1.3 IMU 核心组成部分核心组成部分陀螺仪陀螺仪 陀螺仪用于测量单元中的角速度及对角速度积分后角度的计算陀螺仪用于测量单元中的角速度及对角速度积分后角度的计算，是惯性导航系统的核心敏感器件，其测量精度直接影响惯导系统的姿态解算的准确性。谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准 12 行业深度分析报告/证券研究报告 三轴陀螺仪的工作原理基于科里奥利力（三轴

34、陀螺仪的工作原理基于科里奥利力（Coriolis force），简称科氏力。），简称科氏力。来自于物体运动所具有的惯性，是对旋转体系中进行直线运动的质点由于惯性相对于旋转体系产生的直线运动的偏移的一种描述。当本来直线的运动放在一个旋转体系中直线轨迹会发生偏移，而实际上直线运动的问题并未受到力的作用，设立这样一个虚拟的力称为科里奥利力。由此在陀螺仪中，选用两块物体，它们处于不断的运动中，并令它们运动的相位相差-180 度，即两个质量块运动速度方向相反，而大小相同。它们产生的科氏力相反，从而压迫两块对应的电容板移动，产生电容差分变化。电容的变化正比于旋转角速度。由电容即可得到旋转角度变化。图9.科

35、里奥利力 数据来源：无人机公众号,财通证券研究所 陀螺仪按照技术分类可分为环形激光陀螺仪、光纤陀螺仪、动力调谐陀螺仪、陀螺仪按照技术分类可分为环形激光陀螺仪、光纤陀螺仪、动力调谐陀螺仪、半球谐振陀螺仪、静电悬浮陀螺仪、半球谐振陀螺仪、静电悬浮陀螺仪、MEMS 陀螺仪陀螺仪等。等。目前市场上大量使用的陀螺仪主要包括激光陀螺仪、光纤陀螺仪和 MEMS 陀螺仪，其中激光陀螺仪和光纤陀螺仪分别属于第一代光学陀螺仪和第二代光学陀螺仪。激光陀螺仪和光纤陀螺仪均利用光程差的原理来测量角速度，但是由于光纤可以进行绕制，检测灵敏度和分辨率提高，能够有效克服激光陀螺仪的闭锁问题。MEMS 陀螺仪具备陀螺仪具备小型

36、化、高集成、低成小型化、高集成、低成本的特点本的特点，因此，虽然其精度较激光陀螺仪与光纤陀螺仪低，但仍具有广阔的应用场景。谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准 13 行业深度分析报告/证券研究报告 表4.MEMS 陀螺仪与激光陀螺仪、光纤陀螺仪具体差异 类型类型 典型应用场景及客户群体典型应用场景及客户群体 优势优势 劣势劣势 市场竞争情况市场竞争情况 MEMS 陀螺 仪 主要应用场景以及客户群体面向于消费领域、汽车、无人系统、高端工业、高可靠等；高性能 MEMS 陀螺仪主要面向无人系统、高端工业、高可靠等 低成 本，小体 积，高可 靠，易批产 精度接近 中低精度 两光陀螺 消费类

37、、汽车、高端工业、无人系统、高可靠等领域中对精度要求较低的应 用场景主要应用 MEMS 陀螺仪，无人 系统、高端工业、高可靠等领域中对 精度要求较高的应用场景，主要应用 激光陀螺仪和光纤陀螺仪，但目前随着高性能 MEMS 陀螺仪精度提升，其在部分战术级应用场景已经可以替代激光陀螺仪和光纤陀螺仪，并逐渐渗透至导航级应用场景 激光陀螺仪/光纤陀螺仪 主要应用场景以及客户群体面向于无人系统、高可靠等，部分光纤陀螺仪也用于高端工业领域 超高精度 体积大，成本高，功耗大，难批产 数据来源：芯动联科招股说明书，财通证券研究所 MEMS 陀螺仪的分类方式众多，较为基本的分类方式是根据性能指标进行划分，陀螺仪

38、的分类方式众多，较为基本的分类方式是根据性能指标进行划分，可分为速率级、战术级和惯性级。可分为速率级、战术级和惯性级。其中速率级性能要求最低，是目前使用最为常见的 MEMS 陀螺仪类型，广泛用于消费电子和汽车电子等领域。战术级性能要求最高，多用于航空航天等领域。表5.MEMS 陀螺仪分类 应用应用 分辨力分辨力()/s 零偏稳定性零偏稳定性 应用应用 速率级 0.1-1 10 消费电子、汽车电子、医疗等 战术级 0.01-0.1 0.1-10 工业机器人、自动驾驶、工业无人机、军事武器制导等 惯性级 0.001 0.01 航空航天、卫星等 数据来源：头豹研究所2020 年中国 MEMS惯性传感

39、器行业报告，财通证券研究所 MEMS 陀螺仪在其应用领域中的功能用途丰富，可为消费电子、汽车、工业、陀螺仪在其应用领域中的功能用途丰富，可为消费电子、汽车、工业、航空航天等领域提供低成本和高度智能化的技术实现方案。航空航天等领域提供低成本和高度智能化的技术实现方案。从性价比、体积尺寸、可靠性等方面综合考虑，MEMS陀螺仪在其应用领域中扮演着不可替代的角色。表6.MEMS 陀螺仪应用领域及具体用途 应用应用 具体用途具体用途 消费电子 手机导航、防抖、游戏姿态控制；AR/VR 控制；相机防抖、姿态控制；消费级无人机姿态感知、控制 辅助导航 汽车、航海辅助导航；船舶、列车电子稳定器 工业 矿山隧道

40、、地下铁路、石油勘探等；设备状态检测 精确制导 汽车自动假设；飞机导航仪自动控制规划路线；导弹、火箭、卫星精确制导，完成姿态和轨道控制 数据来源：头豹研究所2020 年中国 MEMS惯性传感器行业报告，财通证券研究所 谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准 14 行业深度分析报告/证券研究报告 2 IMU 市场规模与格局市场规模与格局 2.1 IMU 具备性能具备性能优势，高性能优势，高性能 IMU 或将高速增长或将高速增长 MEMS（Micro-Electro-Mechanical System），即微机电系统），即微机电系统，是微电路和微机械系统按功能要求在芯片上的集成，通过采用

41、半导体加工技术能够将电子机械系统的尺寸缩小到毫米或微米级。MEMS 惯性传感器属于惯性传感器属于 MEMS 传感器的重要分传感器的重要分支，主要包括陀螺仪、加速度计等，并可通过组合形成惯性组合传感器支，主要包括陀螺仪、加速度计等，并可通过组合形成惯性组合传感器 IMU。近年来，受益于汽车电子、消费电子、医疗电子、光通信、工业控制、仪表仪近年来，受益于汽车电子、消费电子、医疗电子、光通信、工业控制、仪表仪器等市场的高速成长，器等市场的高速成长，MEMS 行业发展势头迅猛。行业发展势头迅猛。MEMS 惯性传感器的全球市场规模从 2018年的 99.94亿美元增加至 2021年的 135.95亿美元

42、，预计 2027年将达到 222.53 亿美元，2021年至 2027 年复合增长率达 8.56%。图10.2018-2027年全球 MEMS传感器市场规模预测（亿人民币）数据来源：Yole Intelligence、明皜传感招股说明书(申报稿)、财通证券研究所(汇率按照 1美元=7人民币计算)消费电子、汽车电子、工业控制为消费电子、汽车电子、工业控制为MEMS的主要应用领域的主要应用领域，预计2018年至2027年期间消费电子、汽车电子、工业控制的市场占 MEMS 总市场规模的比例一直在 80%以上，其中消费电子占比最高，占比一直保持在 50%以上。图11.2021年全球惯性传感器应用领域

43、数据来源：观研报告、财通证券研究所 699.58738.22808.36951.651032.51099.841194.411319.921429.751557.710%2%4%6%8%10%12%14%16%18%20%02004006008000820022E 2023E 2024E 2025E 2026E 2027E消费电子,83.16%汽车电子,16.68%其他,0.16%谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准 15 行业深度分析报告/证券研究报告 根据 Yole Intelligence 的统计，全球 MEM

44、S 惯性传感器的市场规模从 2018 年的194.46 亿元、31.21 亿颗增长至 2021 年的 239.61 亿元、39.39 亿颗，预计该市场将于 2027 年增长至 334.18 亿元、60.61 亿颗。其中，全球 MEMS 加速度计的市场规模从 2018年的 63.98亿元、10.23亿颗增长至 2021年的 85.33亿元、15.37亿颗，预计该市场将于 2027年增长至 114.87亿元、24.28 亿颗。图12.2018-2027年全球 MEMS惯性传感器市场结构（亿人民币）图13.2018-2027年全球 MEMS惯性传感器市场结构（亿颗）数据来源：Yole Intelli

45、gence、明皜传感招股说明书(申报稿)、财通证券研究所(汇率按照 1美元=7人民币计算)数据来源：Yole Intelligence、明皜传感招股说明书(申报稿)、财通证券研究所 从 MEMS惯性传感器的市场结构来看，MEMS加速度计、磁力计和加速度计、磁力计和 IMU的市场的市场持续增长持续增长，MEMS 陀螺仪的市场呈现逐年萎缩态势陀螺仪的市场呈现逐年萎缩态势，主要原因系独立的 MEMS陀螺仪在高端消费电子和汽车电子市场中逐渐被 IMU 所替代。根据 Yole Intelligence 的统计和预测，由于由于 IMU 集成了多种集成了多种 MEMS 惯性传感器的功能，且惯性传感器的功能，

46、且在功耗、尺寸和信号处理上更有优势，在功耗、尺寸和信号处理上更有优势，IMU 在汽车电子稳定控制系统和高端消在汽车电子稳定控制系统和高端消费电子领域也对独立的费电子领域也对独立的 MEMS 惯性传感器进行了替代。惯性传感器进行了替代。全球全球 IMU 行业发展前景极为广阔行业发展前景极为广阔。受益于消费电子、无人机、智能驾驶等民用领域惯性导航需求不断上升，军工领域军费支出持续增长，全球 IMU 市场空间稳步扩大。根据 Yole Intelligence 数据，2021 年年全球全球 IMU 市场空间约为市场空间约为 18.3 亿美亿美元，元，2022-2027 年年均复合增长率将达到年年均复合

47、增长率将达到 7.03%，到，到 2027 年，全球年，全球 IMU 市场规市场规模将达到模将达到 27.92 亿美元左右亿美元左右。MEMS 制造领域的技术进步以及制造和微加工工艺的创新制造领域的技术进步以及制造和微加工工艺的创新促进高性能促进高性能 IMU 市场市场快速增长快速增长。IMU被广泛用于陆地、国防、工业和航空航天应用，以获得基于矢量的变量的高精度和基于精度的测量，这些变量通常根据性能、使用偏差稳定性、自由度、设备范围进行分类。随着传感器领域研发活动的广泛增加，高性能高性能IMU 市场规模预计将在预测期市场规模预计将在预测期 2018-2027 年内年内加速增长。加速增长。010

48、0200300400加速度计陀螺仪IMU0070加速度计陀螺仪IMU磁力计 谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准 16 行业深度分析报告/证券研究报告 图14.2018-2027年全球 IMU传感器市场规模预测（亿人民币）数据来源：Yole Intelligence、明皜传感招股说明书(申报稿)、财通证券研究所(汇率按照 1美元=7人民币计算)2.2 海外企业技术领先，民用市场占据优势海外企业技术领先，民用市场占据优势 从全球竞争格局的角度看，目前全球 MEMS 行业呈现垄断竞争格局垄断竞争格局，市场份额集中在 Honeywell、ADI、Northrop G

49、rumman/Litef 等海外行业巨头手中，2021年前十大 MEMS厂商市场占比约 50%，市场集中度较高。(1)Honeywell 霍尼韦尔始创于 1885 年，为全球提供行业定制的航空产品和服务、楼宇和工业控制技术、以及特性材料，致力于将飞机、汽车、楼宇、工厂、供应链和工人等万物互联，包含航空运输、智能建筑科技、特性材料和技术、安全与生产力四大业务集团。霍尼韦尔专为工业应用设计研发了一系列微电子机械系统（霍尼韦尔专为工业应用设计研发了一系列微电子机械系统（MEMS）惯性测量）惯性测量单元（单元（IMU）。）。惯性测量单元（IMU）利用陀螺仪和加速度计测量物体的旋转和加速度，可被用于严峻

50、条件下需要准确测量和补偿振动和运动的应用，IMU除了可以用于稳定天线和摄像机，IMU还可以安装在机器人、自动驾驶车辆、无人机等在外部辅助信号缺失时仍需要导航的应用。惯性导航系统（INS）由 IMU、全球导航卫星系统（GNSS）接收器和传感器融合软件构成。这些部件共同运转，计算位置、朝向和速度，可在诸如城市高楼间、桥梁、隧道、山地、停车场、密林等 GNSS 失锁区域提供关键导航信息。97 102 105 128 139 148 158 169 182 195 0500200212022E 2023E 2024E 2025E 2026E 2027E 谨请

51、参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准 17 行业深度分析报告/证券研究报告 图15.Honeywell 惯性传感器和导航仪产品概况 数据来源：Honeywell 官网、财通证券研究所(2)ADI Analog Devices,Inc.是全球领先的半导体公司，致力于在现实世界与数字世界之间架起桥梁，以实现智能边缘领域的突破性创新。ADI 提供结合模拟、数字和软提供结合模拟、数字和软件技术的解决方案，件技术的解决方案，推动数字化工厂、汽车和数字医疗等领域的持续发展，应对气候变化挑战，并建立人与世界万物的可靠互联。ADI公司 2022年收入超过 120亿美元，全球员工约 2.5万人。ADI

52、公司公司 MEMS 加速度计和陀螺仪解决方案为设计人员提供分立器件和即插即加速度计和陀螺仪解决方案为设计人员提供分立器件和即插即用式用式 iSensor MEMS 子系统。子系统。ADI公司的 iSensor MEMS IMU 是高度集成的多轴解决方案，结合了在动态条件下适合多个自由度应用的陀螺仪、加速度计、磁力计、压力传感器和其他技术。表7.ADI 加速度计部分产品概况 产品型号产品型号 产品描述产品描述 加速度范围加速度范围 供电电流供电电流 电压电压 ADXL371 微功耗、3轴、200g数字输出、MEMS加速度计 200g 22 1.6-3.5 ADCMXL1021-1 宽带宽、低噪声

53、、振动传感器 50g 23.9m 3-3.6 ADXL251 60g到 480g双轴 SPI和 PSI5传感器 120g，240g，480g，60g 6m 3.135-11 ADXL356 低噪声、低漂移、低功耗、3轴 MEMS加速度计 10g，20g，40g 150 2.25-3.6 谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准 18 行业深度分析报告/证券研究报告 ADXL363 集成加速度和温度检测的 3个微功耗传感器组合 2g，4g，8g 1.8 1.6-3.5 ADXL377 三轴高 G模拟 MEMS加速度计 200g 300 1.8-3.6 ADIS16210 带 SPI的精密

54、三轴倾角计和加速度计 1.7g 18m 3-3.6 ADXL325 小尺寸、低功耗、三轴 5g加速度计 6g 350 1.8-3.6 ADIS16240 低功耗、可编程冲击传感器和记录器 19g 1m 2.4-3.6 ADIS16209 高精度、双轴数字倾角计和加速度计 180，90 14m 3-3.6 ADXL180 可配置、高 g、iMEMS加速度计 50g 7.7m 5-14.5 ADIS16003 双轴、1.7g加速度计，采用SPI接口 1.7g 1.4m 3-5.25 ADXL103 精密 1.7g或 18g单轴iMEMS加速度计 1.7g 700 3-6 数据来源：InvenSen

55、se 官网、财通证券研究所 国外企业占据我国国外企业占据我国 MEMS 惯性传感器主要市场惯性传感器主要市场。2022 年，中国加速度计市场主要被博世、ST、Murata、NXP 占据，其中博世占据 28%的市场，国内企业为士兰微、美新半导体、矽睿科技等。2022 年我国陀螺仪市场主要供应商为博世、ST、TDK 等，国内企业为深迪半导体、美新半导体、矽睿科技等。我国 MEMS IMU 市场集中度较高，博世、ST和 TDK占据 80%左右的市场。图16.中国 MEMS 加速度计市场前五大企业 图17.中国加速度计市场前五大本土企业 数据来源：芯谋研究，财通证券研究所 数据来源：芯谋研究，财通证券

56、研究所 28%18%12%11%9%22%BOSCHSTMurataNXP士兰微其他9%7%4%1%0.7%78.30%士兰微美新半导体明皜传感矽睿科技敏芯股份其他 谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准 19 行业深度分析报告/证券研究报告 图18.中国 MEMS IMU 市场前五大企业 数据来源：芯谋研究、财通证券研究所 国内的惯性导航组合研发起步较晚，技术上与国外存在不小的差距。国内的惯性导航组合研发起步较晚，技术上与国外存在不小的差距。惯性导航传感器的核心元器件是加速度传感器和陀螺仪，应用领域分为消费级、工业级和汽车级、军工级和宇航级，各个领域中均是国外企业占据领先地位。在全

57、球市场中，在全球市场中，IMU 生产商主要有博世、意法半导体、生产商主要有博世、意法半导体、InvenSense、村田、恩、村田、恩智浦、亚德诺半导体等智浦、亚德诺半导体等。博世、意法半导体、InvenSense 市场份额占比较高，其中，博世市占率远高于其他厂商，处于领导地位。我国民用领域对 IMU 需求快速增长，国内企业在 IMU 市场的布局速度也在加快，深迪半导体是我国深迪半导体是我国 IMU 行行业中的领导者业中的领导者，率先生产出消费类 6 轴 IMU，打破国外技术垄断。(1)博世博世 博世成立于 1886 年，是德国的工业企业之一，从事汽车与智能交通技术、工业技术、消费品和能源及建筑

58、技术的产业。博世集团是全球第一大汽车技术供应商，员工人数超过 42万，遍布 50 多个国家。博世针对博世针对先进的智能手机、可穿戴设备、先进的智能手机、可穿戴设备、AR 和和 VR、无人机、游戏和机器人应、无人机、游戏和机器人应用用了了 IMU 传感器传感器。它们旨在为客户提供最大的灵活性。IMU 在一个系统级封装（SiP）中结合了陀螺仪和加速度计。例如，它可以实现实时运动检测、室内导航、手势和活动识别以及光学图像稳定（OIS）。33%25%21%7%7%7%BOSCHSTTDKAnalogHoneywell其他 谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准 20 行业深度分析报告/证券研

59、究报告 表8.博世 IMU传感器产品矩阵 名称名称 图片图片 特征特征 BMI323 易于使用的标准 IMU；I3C、I2C、SPI接口；低噪音陀螺仪 BMI270 超低功耗；针对可穿戴和可听应用进行了优化；包括直观的活动、上下文和手势识别功能 BMI263 符合最新的 I3C标准；以极低功耗进行高速数据传输；自校准陀螺仪 BMI260 极其精确的加速度传感；对温度波动具有高度稳定性；自校准陀螺仪 BMI160 超小型；低功耗；低噪音 BMI088 高性能；坚固耐用；应用于无人机和机器人 BMI085 高性能；温度稳定性；针对 AR和 VR进行了优化 BMI055 高稳定性；稳健性；内置中断引

60、擎 数据来源：博世官网、财通证券研究所(2)意法半导体意法半导体 意法半导体（ST）集团于 1987 年成立，是由意大利的 SGS 微电子公司和法国Thomson 半导体公司合并而成。意法半导体是全球半导体公司，其在全球拥有 5万多名员工，积极投身研发，拥有 9千名研发人员，业务范围涉及全球，拥有 20万位客户。意法半导体的意法半导体的 iNEMO 产品组合包括惯性测量模块、具有机器学习内核的模块和产品组合包括惯性测量模块、具有机器学习内核的模块和智能传感器处理单元。智能传感器处理单元。iNEMO 惯性模块在外形紧凑、稳定可靠且易于装配的惯性测量单元（IMU）中集成了具有补充作用的传感器。iN

61、EMO 系统级封装（SiP）在 6 轴单片式解决方案内整合了加速度计和陀螺仪。多个传感器输出的集成确保了运动感测系统的高精度，适用于要求严苛的应用，如增强型手势识别、游戏、增强现实、室内导航和基于本地化的服务。谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准 21 行业深度分析报告/证券研究报告 图19.意法半导体 iNEMO的产品组合 数据来源：意法半导体官网、财通证券研究所(3)InvenSense InvenSense公司成立于2003年，主要生产的产品为运动感测追踪组件主要生产的产品为运动感测追踪组件。公司拥有四种专有技术优势：专利的 Nasiri-Fabrication制程，先进的

62、MEMS陀螺仪设计，可提供传感器讯号处理方案（signal processing）及运作 InvenSense运动处理平台（Motion Processing）关键之融合算法技术（Sensor Fusion）的混合讯号电路系统（mixed-signal circuitry），以及公司的运动处理数据库与运动感测应用（Motion Application）软件方案。因该公司可组装、可扩展的平台架构，从一轴的模拟陀螺仪，到完整整合之三轴与六轴的数字运动处理方案为止，所以能提供市场多种整合性运动感测产品。InvenSense 是第一家提供运动接口解决方案的公司，这些解决方案中包括完全集成的传感器和稳健

63、的 MotionFusion（移动融合）固件算法。MotionTracking（运动追踪）设备使客户能够以最小的开发成本和工作量直接方便地将运动接口功能集成到设备中。作为行业的先锋和领导者，InvenSense 一直提供创新的解决方案。2006 年，InvenSense通过世界上第一个面向数码相机市场的双轴 MEMS陀螺仪起步；2009年，提出世界上第一个面向智能手机的集成三轴运动处理解决方案；2010 年，推出世界上第一个单芯片集成六轴 MotionTracking（运动追踪）设备；2012 年，推出世界上第一个集成九轴 MotionTracking（运动追踪）设备；2014 年，推出 谨请

64、参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准 22 行业深度分析报告/证券研究报告 世界上第一个集成数字运动处理器（DMP）的七轴（三轴陀螺仪+三轴加速度计+压力传感器）单芯片平台解决方案。表9.InvenSense IMU系列产品概况 名称名称 六轴 IMU系列 七轴 IMU系列 九轴 IMU系列 图片图片 构成构成 三轴陀螺仪+三轴加速度计 三轴陀螺仪、三轴加速度计、气压传感器 三轴陀螺仪、三轴加速度计、三轴罗盘 概况概况 具有最低的噪声、最佳的温度稳定性和最高的灵敏度精度，应用于导航、成像和增强现实等。六轴系列还支持高度可配置多接口设备，例如，支持压力计和气压计等外部设备。使用 Inve

65、nSense MotionApps平台，可以大幅降低操作系统管理传感器的工作量，同时使用结构化的 API使基于运动的复杂性同步降低。提供离散组件的优良性能，用于追踪旋转、线性运动以及压差，但整体尺寸大幅减小。这个七轴设备增加了一个超低噪声、温度稳定的 MEMS电容气压传感器，从而在 InvenSense的六轴惯性传感器的性能（已经过时间检验）的基础上，提供了一个简单的升级路径。九轴产品系列包含相同的MotionFusion(运动融合)和运行时校准（这在 InvenSense的市场领先的六轴系列产品中是支持的）。这个解决方案已交付数百万件产品，已在市场上得到了很好的验证。对于智能手机和可穿戴传感

66、器等空间受限的产品来说，集成九轴设备相对于分离解决方案的尺寸优势非常引人注目。数据来源：InvenSense 官网、财通证券研究所 图20.InvenSense的优势 数据来源：InvenSense 官网、财通证券研究所 民用领域对民用领域对 IMU 的要求向着小型化的要求向着小型化的的方向发展方向发展，军用领域军用领域有所不同，其要求则要求则向着高精度、高可靠方向提升向着高精度、高可靠方向提升。我国军用 IMU 生产企业主要是军工企业，例如中国航空工业总公司、中国航天科工集团等。相较来说，我国军用军用 IMU 研发及研发及生产能力较强，而民用生产能力较强，而民用 IMU 研发及生产能力较弱研

67、发及生产能力较弱，需求对外依赖度大，未来国产替代空间广阔。谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准 23 行业深度分析报告/证券研究报告 3 人形人形机器人与无人驾驶打开成长空间，机器人与无人驾驶打开成长空间，国内企业国内企业或迎来发展良机或迎来发展良机 3.1 人形机器人人形机器人或大量应用或大量应用 IMU产品，无人驾驶趋势推动产品，无人驾驶趋势推动 IMU市场发市场发展展 人形机器人行业可为人形机器人行业可为 IMU 市场带来巨大的弹性市场带来巨大的弹性。人形机器人由于自由度较高，对自身各个部位的感知能力要有更高的要求，因此需要灵敏度、精度更高的IMU。根据芯动联科招股书数据，其

68、 2022 年惯性测量单元单价约为 5588 元，其单价近3 年呈现明显的下降趋势，主要系下游客户采购量增长较快。人形机器人目前还未实现量产，其采用的数量和单价尚未定型，我们假设未来单台人形机器人所需IMU 成本为 5000 元，如果人形机器人销量为 100 万台，对应市场规模可达到 50亿元。图21.IMU人形机器人市场规模（亿元）数据来源：芯动联科招股说明书、财通证券研究所 随着稳定性控制、安全措施和碰撞检测系统等应用的进步，汽车行业是高性能随着稳定性控制、安全措施和碰撞检测系统等应用的进步，汽车行业是高性能IMU 的新兴市场。的新兴市场。无人驾驶车辆一般会使用组合导航，会使用 GPS(全

69、球定位系统)和 IMU（惯性传感器）两个核心装置。随着高端汽车制造商在未来 10 年内向L5级自动驾驶迈进，IMU有望在汽车行业快速放量。3.2 国内主要国内主要 IMU 企业介绍企业介绍 国内国内 IMU制造商制造商包括包括明皜传感（苏州固锝）明皜传感（苏州固锝）、芯动联科芯动联科、华依科技华依科技、矽睿科技矽睿科技、深迪半导体深迪半导体、士兰微士兰微、美泰科技美泰科技、星网宇达星网宇达、理工导航理工导航等等，明皜传感（苏州固锝）、芯动联科、华依科技、矽睿科技、深迪半导体、士兰微、美泰科技的产品00500600101001000IMU市场规模机器人销量（万台）谨请参阅尾

70、页重要声明及财通证券股票和行业评级标准 24 行业深度分析报告/证券研究报告 下游主要为 3C、汽车等消费市场以及部分工业端市场。星网宇达、理工导航主要在军工和航空航天领域应用，同时也在拓展消费行业。随着人形机器人和无人驾驶等新兴市场在中国的快速发展，国内 IMU 企业有望享受行业发展红利。（1）明皜传感明皜传感 明皜传感（原名明锐光电）成立于 2003 年，2010 年明皜传感被苏州固锝全资收购，并于 2011 年正式更名为明皜传感。2013 年明皜传感正式量产了第一款加速度计 da213B。明皜传感主要从事 MEMS 传感器的研发、设计和生产，并提供相关技术服务，主要产品有：加速度传感器、

71、陀螺仪、压力传感器和磁传感器，旨在为消费电子、汽车电子、工业自动化以及航空等领域提供所需的产品和集成方案。2022年明皜传感实现收入 1.98亿元。明皜传感主要产品为三轴加速度传感器 da217、da215、da213 等，da217、da215和 da213 都具有 14 位数字分辨率，数据输出速率为 1Hz 至 1000Hz，具有2g/4g/8g/16g 测量范围。da217 拥有温度补偿、运动检测、步进计数器和步进检测以及嵌入的显著运动检测功能。图22.明皜传感营业收入(万元)图23.明皜传感 2022 年营业收入构成（万元）数据来源：iFinD，财通证券研究所 数据来源：iFinD，财

72、通证券研究所（2）芯动联科芯动联科 芯动联科长期致力于自主研发高性能 MEMS 惯性传感器，目前公司高性能 MEMS 惯性传感器的核心性能指标达到国际先进水平。公司主要产品包括 MS 陀螺仪和 MEMS 加速度计，均包含一颗微机械（MEMS）芯片和一颗专用控制电路（ASIC）芯片。公司在 MEMS 惯性传感器芯片设计、MEMS 工艺方案开发、封装与测试等主要环节形成了技术闭环，建立了完整的业务流程和供应链体系。（3）敏芯股份敏芯股份 苏州敏芯微电子技术股份有限公司创立于 2007 年，主导推动了中国 MEMS 产业链构建，被赞誉为产业拓荒者。多年入选“中国半导体 MEMS 十强企业”、“中国传

73、感器公司 TOP10”等。2020年 8月在上交所科创板上市，是我国 MEMS芯片第8,504 16,978 19,790 05,00010,00015,00020,00025,0002020年2021年2022年19,517 202 55 MEMS加速度计MEMS压力传感器传感器模组 谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准 25 行业深度分析报告/证券研究报告 一股。作为目前国内少数掌握多种品类 MEMS 芯片设计和制造工艺的企业，苏州敏芯微电子技术股份有限公司拥有4家子公司，是MEMS全产业链研发与本土化的践行者。敏芯股份主要产品为 MSA310 和 MSA311，可运用于移动终

74、端设备、可穿戴设备中，例如手环手表、智能手机、平板电脑和 TWS 耳机中。产品功能丰富，具有多种中断输出，内置深度为 32 的 FIFO，可以有效降低整机的系统功耗，特别适用于手环、手表等对功耗有严格要求的应用场景。2022年敏芯股份实现收入2.93亿元，主要业务构成包括 MEMS 惯性传感器、MEMS 压力传感器、MEMS 声学传感器。图24.敏芯股份营业收入(万元)图25.敏芯股份 2022 年营业收入构成（万元）数据来源：iFinD，财通证券研究所 数据来源：iFinD，财通证券研究所（4）深迪半导体深迪半导体 深迪成立于 2008 年 8 月，总部坐落于上海张江高科技园区，是中国首家设

75、计、生产商用 MEMS 陀螺仪系列惯性传感器的 MEMS 芯片公司。公司研发了拥有完全自主知识产权的先进的 MEMS 工艺和集成技术，专注于为消费电子及汽车电子市场设计和生产低成本、高性价比、低功耗、小尺寸的商用 MEMS 陀螺仪芯片。深迪六轴 IMU 系列产品能够与 GNSS 导航系统相融合，在 GNSS 接收器每次更新之间插入估计车辆的位置，以提高定位信息输出频率和精度。在机器人领域，深迪六轴 IMU 系列产品为各类工业/商用/家用机器人的数据采集提供高可靠性、可扩展性、灵敏度和成本效益高的解决方案，从而实现姿态检测和协作控制，航迹规划推算等智能场景。深迪六轴惯性测量单元 IMU 的三种主

76、要型号为 SH3011、SH3001、SH2100。三种型号产品都具有出色的温度稳定性，在-40到 85的工作范围内能保持高分辨率；尺寸小，功耗低，适用于消费电子市场应用，能提供高精度的实时角速度与线加速度数据。25,271 28,403 33,007 35,176 29,265 05,00010,00015,00020,00025,00030,00035,00040,0002018年2019年2020年2021年2022年1,685 23,191 4,075 315 MEMS惯性传感器MEMS声学传感器MEMS压力传感器其他 谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准 26 行业深度分

77、析报告/证券研究报告 （5）华依科技华依科技 上海华依科技集团股份有限公司始创于 1998 年，华依科技专注于新能源汽车动力总成和自动驾驶技术领域，提供开发测试和工程验证、智能测试设备、自动驾驶组合惯导系统。通过定制化的产品和服务开发设计，形成了发动机、变速箱、涡轮增压器、水油泵、新能源动力总成五大测试设备体系，并借助汽车动力总成测试领域的技术和经验，延伸至智能驾驶测试、车载组合惯导 IMU 业务领域。通过持续研究算法技术，实现了车载惯性导航模组器件标准化产品的自主研发与量产。华依科技主要 IMU 产品为 IMU3000 和 INS4050，IMU3000 车规级超过精度 1/h IMU，成本

78、可控，超高的一致性，高精度 1/h（艾伦方差，S 级）。INS4050 是一款性能接近战术级别的惯性测量单元，以 200Hz的频率输出高精度的三维位置、速度、姿态信息。其具备在各种场景下（通过数据总线向车辆提供准确姿态、航向、位置、速度和传感器数据等信息的能力。图26.华依科技营业收入(万元)图27.华依科技 2022 年营业收入构成（万元）数据来源：iFinD，财通证券研究所 数据来源：iFinD，财通证券研究所（6）矽睿科技矽睿科技 上海矽睿科技股份有限公司（QST）成立于 2012 年。致力高质量传感器产品的设计、制造、以及增值应用与服务，提供智能、集成、经济的传感器解决方案，且拥有领先

79、的算法技术，帮助客户开发系统产品和享受美好生活。公司产品包括多款 MEMS 传感器，如六轴 IMU、加速度计、环境传感器、组合传感器等；磁性传感器芯片，如磁力计、磁编码器、电流传感器、霍尔传感器等；汽车与物联网智能模组和系统。应用市场聚焦智能手机、智能穿戴、物联网、智能制造，汽车电子，并向智慧医疗、元宇宙、与自动驾驶市场演进。矽睿科技主要 IMU 产品为 QMI8658，尺寸为 2.5mm3.0mm0.86mm，集成惯性传感器数据预处理引擎，在性能与可靠性方面达到国际主流品牌水准。集成运动20,450 29,594 30,190 32,070 33,680 0500000

80、00250003000035000400002018年 2019年 2020年 2021年 2022年20,583 12,822 动力总成智能测试设备新能源汽车动力总成测试服务 谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准 27 行业深度分析报告/证券研究报告 预处理引擎和传感器融合，可用于智慧手机、TWS 耳机、游戏手柄、无人机、扫地机器人、监控摄像头、升降桌、二轮电动车、投影仪、工业应用中的倾斜检测等。（7）星网宇达星网宇达 星网宇达于 2005 年 5月成立，注册资本 1.56亿元。作为中国卫星导航定位 50强企业、中国智能驾考领域杰出企业、中关村高成长 TOP100 企业，星网宇达

81、致力于中国自主的惯性技术研发及产业化。星网宇达的核心为惯性技术，为客户提供器件+组件+系统+解决方案的全系列服务。星网宇达的主要 IMU 产品为 XW-IMU5100。该产品是一款高可靠的战术级MEMS 惯性测量单元，产品尺寸为 48mm46mm22mm，重量仅为 85g。该产品具备极好的环境适应性，能够适应弹载、机载等高动态环境条件要求。XW-IMU5100使用精度可覆盖传统中低性能光纤惯性测量单元，且在体积重、功耗、硬件复杂度、系统成本方面具备显著优势，可在各类应用场合实现对传统光纤惯性测量单元的换代升级。图28.星网宇达营业收入(万元)图29.星网宇达 2022 年营业收入构成（万元）数

82、据来源：iFinD,财通证券研究所 数据来源：iFinD，财通证券研究所（8）理工导航理工导航 北京理工导航控制科技股份有限公司成立于 2012 年 2 月，其人才队伍具有高层次专业化的特征，由重点大学博士、硕士为核心组成，团队成员先后获得多项国防科技进步奖 理工导航致力于研发高精度惯性导航及精确制导控制技术，以适应复杂战场环境。在飞行器导航与控制方面拥有雄厚的技术实力，拥有多项核心技术和专利。核心产品基于光纤陀螺的高动态载体导航控制系统融合了多种传感器误差精确建模与补偿技术、动基座快速传递对准技术、SINS/GNSS 多源信息融合技术、复杂环境下载体导航抗干扰技术，适应各种复杂环境下的飞行器

83、及车辆导航。40,232 39,873 68,541 76,807 107,438 020,00040,00060,00080,000100,000120,0002018年 2019年 2020年 2021年 2022年72,446 18,952 14,968 1,072 无人系统信息感知卫星通信贸易 谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准 28 行业深度分析报告/证券研究报告 图30.理工导航营业收入(万元)图31.理工导航 2022 年营业收入构成（万元）数据来源：iFinD,财通证券研究所 数据来源：iFinD，财通证券研究所 4 投资建议投资建议 IMU是人形机器人实现双足行

84、走的重要部件之一，同时也是无人驾驶定位系统的重要组成部分，高性能 IMU 产品将具有较好的发展前景。建议关注国内具备高性能IMU 设计、制造能力的公司，重点公司包括苏州固锝（明皜传感母公司）、芯动联科、敏芯股份、华依科技等。5 风险提示风险提示 特斯拉人形机器人量产进展不及预期。特斯拉人形机器人量产进展不及预期。特斯拉在人形机器人上的进展对行业量产具有引领作用，但是特斯拉人形机器人降本仍然有一定压力，量产进展有低于预期的可能性，如果特斯拉人形机器人量产化低于预期，或将影响对应 IMU 市场发展。国内企业技术发展不及预期。国内企业技术发展不及预期。高性能 IMU 具有较高的技术壁垒，如果国内企业

85、不能突破相关技术，将难以获取对应的市场。国际环境发生重大变化。国际环境发生重大变化。国内 IMU 企业多数不具备芯片制造和封装技术，部分环节需要依赖海外供应链，如果国际环境发生重大变化，可能会影响产业发展进度。9,268 22,599 30,594 31,822 20,471 05,00010,00015,00020,00025,00030,00035,0002018年 2019年 2020年 2021年 2022年20,144 315 11 惯性导航系统其他零部件惯性导航系统核心零部件 谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准 29 行业深度分析报告/证券研究报告 分析师承诺分析师承

86、诺 作者具有中国证券业协会授予的证券投资咨询执业资格，并注册为证券分析师，具备专业胜任能力，保证报告所采用的数据均来自合规渠道，分析逻辑基于作者的职业理解。本报告清晰地反映了作者的研究观点，力求独立、客观和公正，结论不受任何第三方的授意或影响，作者也不会因本报告中的具体推荐意见或观点而直接或间接收到任何形式的补偿。资质声明资质声明 财通证券股份有限公司具备中国证券监督管理委员会许可的证券投资咨询业务资格。公司评级公司评级 买入：相对同期相关证券市场代表性指数涨幅大于 10%；增持：相对同期相关证券市场代表性指数涨幅在 5%10%之间；中性：相对同期相关证券市场代表性指数涨幅在-5%5%之间；减

87、持：相对同期相关证券市场代表性指数涨幅小于-5%；无评级：由于我们无法获取必要的资料，或者公司面临无法预见结果的重大不确定性事件，或者其他原因，致使我们无法给出明确的投资评级。行业评级行业评级 看好：相对表现优于同期相关证券市场代表性指数；中性：相对表现与同期相关证券市场代表性指数持平；看淡：相对表现弱于同期相关证券市场代表性指数。免责声明免责声明 本报告仅供财通证券股份有限公司的客户使用。本公司不会因接收人收到本报告而视其为本公司的当然客户。本报告的信息来源于已公开的资料，本公司不保证该等信息的准确性、完整性。本报告所载的资料、工具、意见及推测只提供给客户作参考之用，并非作为或被视为出售或购

88、买证券或其他投资标的邀请或向他人作出邀请。本报告所载的资料、意见及推测仅反映本公司于发布本报告当日的判断，本报告所指的证券或投资标的价格、价值及投资收入可能会波动。在不同时期，本公司可发出与本报告所载资料、意见及推测不一致的报告。本公司通过信息隔离墙对可能存在利益冲突的业务部门或关联机构之间的信息流动进行控制。因此，客户应注意，在法律许可的情况下，本公司及其所属关联机构可能会持有报告中提到的公司所发行的证券或期权并进行证券或期权交易，也可能为这些公司提供或者争取提供投资银行、财务顾问或者金融产品等相关服务。在法律许可的情况下，本公司的员工可能担任本报告所提到的公司的董事。本报告中所指的投资及服务可能不适合个别客户，不构成客户私人咨询建议。在任何情况下，本报告中的信息或所表述的意见均不构成对任何人的投资建议。在任何情况下，本公司不对任何人使用本报告中的任何内容所引致的任何损失负任何责任。本报告仅作为客户作出投资决策和公司投资顾问为客户提供投资建议的参考。客户应当独立作出投资决策，而基于本报告作出任何投资决定或就本报告要求任何解释前应咨询所在证券机构投资顾问和服务人员的意见；本报告的版权归本公司所有，未经书面许可，任何机构和个人不得以任何形式翻版、复制、发表或引用，或再次分发给任何其他人，或以任何侵犯本公司版权的其他方式使用。信息披露信息披露