【山证新股&机械】人形机器人系列报告(二)--MEMS IMU或为人形机器人实现两足运动平衡的最佳方案
（以下内容从山西证券《【山证新股&机械】人形机器人系列报告(二)--MEMS IMU或为人形机器人实现两足运动平衡的最佳方案》研报附件原文摘录）
投资要点 IMU是辅助人形机器人实现双足运动最为可行的解决方案。惯性传感器是人形机器人本体感觉传感器的重要组成部分，也是辅助人形机器人修正预定步行模式的重要方案，对于防止人形机器人跌倒以及产生动态稳定的步行运动有重要意义。相较于光学/机器视觉进行动作捕捉、被动外骨骼和手动引导等技术路线，惯性测量单元（IMU）能够有效规避障碍物遮挡问题和复杂运动的执行问题，是辅助人形机器人实现双足运动的解决方案中可行性最高的。 MEMS IMU或为人形机器人实现两足运动平衡的首选技术方案。基于类人化的设计考虑，人形机器人相比工业机器人重量更轻、体积更小、应用场景更广泛，其对减重降本有着更为明确的诉求；基于人形机器人产业化应用的最终诉求，参考市场竞争日趋激烈的汽车行业，我们认为人形机器人批量制造最终也会走向平台化、模组化，其对集成化的诉求预期也会提升。在此背景下MEMS IMU或为最佳的技术解决方案，原因是：①MEMS技术在低成本、小体积、易于批量化生产上有与生俱来的优势；②IMU产品形态具有尺寸小、功耗低、高集成化等优势。 MEMS IMU已在两足人形机器人技术方案中有较为广泛的应用，并承担导航、测量、稳控等功能。惯性感知能力对于人形机器人完成两足运动功能具有重要意义，并且大多数两足人形机器人厂商/研究机构明确采用了MEMS IMU技术方案，如本田、波士顿动力、PAL Robotics、优必选、小米、傅利叶等。MEMS IMU可以承担两足人形机器人的导航、测量、稳控等功能。 人形机器人用MEMS IMU空间广阔，且国产替代空间较大。①惯性测量单元（IMU）在人形机器人领域有较大的应用空间，通过测算，我们预计到2035年全球及中国人形机器人用MEMS IMU市场规模将分别接近36、9亿美元。②从MEMS惯性传感器的市场格局来看，国际厂商如Honeywell、ADI、BOSCH等长期占据市场主要份额，相较国产厂商领先优势更加明确；从人形机器人的发展历程来看，国外研究机构及相关厂商在人形机器人的开发上较国内起步更早。按此推断，人形机器人用IMU此前应主要由国际厂商供应，预计人形机器人浪潮爆发会为国产替代创造更大机会。③AI大模型入局加速人形机器人产业化进程，国产厂商有望发挥高效、高性价比等优势从而加速国产替代。考虑到目前尚未有国产惯性传感厂商称已在人形机器人领域实现批量应用，建议关注在汽车自动驾驶领域进展更快的中游模组、下游系统厂商以及具有自主研发设计能力的上游器件厂商。 风险提示：人形机器人产业化不及预期的风险；人形机器人技术方案仍存在不确定性的风险；人形机器人下游应用拓展不及预期的风险；MEMS技术升级或迭代失败的风险。 【IMU是辅助人形机器人实现双足运动最为可行的解决方案】 为实现获取信息和进行物理工作的基本功能，人形机器人通常配备诸多传感器。人形机器人通常被定义为一种可以模仿人类的动作和外观的可编程机器，其主要功能是：①从周围环境中获取信息；②进行物理工作，如移动或操纵物体。经过多年的研究和发展，目前可用的人形机器人具有不同的尺寸、重量和高度，并且根据不同的应用人形机器人还具有情绪感知及表达、人类行为模拟、新事物学习等能力，而其功能实现是基于各类型的传感器及人工智能等技术。人类的感官系统包括视觉和听觉、动觉（运动、力和触摸）、味觉和嗅觉，这些感官系统将感知到的信号传递给大脑，大脑利用感觉信息建立自己的环境图像，并做出进一步行动的决定。与之类似，人形机器人也需要感知和处理信息并作为行动的依据，但受制于传感器现有技术条件有限且人形机器人整体解决方案还不够成熟，人形机器人要达到像人类一样高效准确地感知还有较大差距，但MEMS技术和传感器技术的发展正推动着人形机器人领域的变革。目前，人形机器人传感器主要有两大类：①本体感觉传感器，用于评估机器人机构的内部状态，如机器人关节中的位置、速度和扭矩传感器；②将关于机器人环境的信息传递给控制器的外部感受传感器，如力、触觉、接近和距离传感器以及机器人视觉等。 图1：MEMS和传感器发展推动人形机器人技术变革 资料来源：Yole Intelligence，Sensors for Drones & Robots，山西证券研究所 区别于其他类型机器人，人形机器人需要额外解决两足运动的平衡问题以及自由度非常高的问题，其中保持平衡是人形机器人完成任何任务的先决条件。在运动学、动力学、运动控制、轨迹规划和传感器设置等方面，开发人形机器人与开发工业机器人等其他类型相比并无二致；但人形机器人需要额外解决两足运动的平衡问题以及自由度非常高的问题，其中两足运动状态下保持平衡尤为重要。人形机器人保持平衡所涉及的一个关键概念是零力矩点（ZMP），该概念由Miomir Vukobratovic于1968年提出，其定义是地面反作用力的垂直分量与地面相交的点。与人的行走类似，人形机器人在行走过程中会形成与地面接触的支撑面：①若单足落地，则支撑面为足底对应的区域；②若双足落地，则支撑面为连接双脚对应区域所形成的多边形。ZMP落在支撑面内是人形机器人行走的必要条件，单足支撑与双足支撑不断交替就产生了稳定的步行运动。在执行两足运动过程中，由于运动速度存在差异，人形机器人质心（COM）的投影往往会偏离零力矩点（ZMP）：①在人形机器人处于静止状态时，质心（COM）的投影与零力矩点（ZMP）重合；②缓慢运动状态下，质心（COM）的投影会落在支撑面内且非常接近零力矩点（ZMP）；③快速运动状态下，质心（COM）的投影可能会落在支撑面之外，其偏离零力矩点（ZMP）的幅度拉大。由于噪声等因素存在，在实践中很难构建精确的机器人模型来使双足步行可以通过简单地遵循预定的步行模式来实现，因而在人形机器人中加入稳定器（如陀螺仪、加速度计、力传感器、相机等）来修正预定的步行模式对于防止人形机器人跌倒以及产生动态稳定的步行运动有重要意义。 图2：基于ZMP的人形机器人行走示意 资料来源：Robotics，山西证券研究所 IMU是辅助人形机器人实现双足运动的解决方案之一，并且也是可行性最高的方案。辅助人形机器人实现类人体双足运动的技术有很多种，按照不同的技术路线可大致分为三类：①使用光学/机器视觉进行动作捕捉，其基本原理是在模型中添加所有相关的关节角度，从而使人形机器人可复刻人体运动。该方案的优势在于可以准确估计人体在世界坐标系中的绝对位置和方向，劣势在于外部摄像头的性能容易受到障碍物遮挡的影响。②被动外骨骼和手动引导，其基本原理是通过人形机器人的关节角度传感器记录人类演示者的各项运动数据，从而使其复刻人体运动。该方案的虽可以快速将人体运动转化为机器人运动，但是在实际操作过程中需要按照人类演示者打造特定尺寸的被动外骨骼，并且人类演示者很难演示复杂的运动，这可能会导致人形机器人的动作与人类演示者存在较大差距。③惯性测量单元（IMU），其基本原理是利用加速度计、陀螺仪、磁力计等内置的传感器估计IMU的位置和方向，从而得到安装了IMU的各个身体部位的位置和方向。该方案的优势在于不需要外部摄像头来测量IMU的运动因而不会受到遮挡的影响，劣势在于内置的加速度计、陀螺仪等传感器本身存在漂移问题从而会损失部分精确性。通过比较三种解决方案可知，惯性测量单元（IMU）的可行性最高，该方案能够有效规避障碍物遮挡问题和复杂运动的执行问题，虽在精确性上有一定不足，但可以通过开发适当的滤波器来减少漂移、提高精确性。 图3：人形机器人运动学结构示意 资料来源：Robotics，山西证券研究所 【MEMS IMU或为人形机器人实现两足运动平衡的首选技术方案】 基于人形机器人减重、降本及批量化生产的诉求，MEMS IMU或为最佳的技术解决方案。在特斯拉Optimus人形机器人面世之前，人形机器人技术长期处于产业化发展前夕，一个核心的原因是单台造价成本高昂。根据新战略咨询的统计，在人形机器人领域布局较早的本田公司（ASIMO人形机器人）、波士顿动力（Atlas人形机器人）制造成本分别为250万美元、200万美元，虽经过多年升级迭代但仍未实现商业化；而特斯拉（Optimus人形机器人）在降本方面虽已取得了卓越成效，但目前单台成本仍在10万美元左右，还需降本80%才能达到单台2万美元的目标成本。目前减重、降本及批量化生产已经成为人形机器人实现产业化的必经之路，在此背景下MEMS IMU或为最佳的技术解决方案，原因是：①MEMS技术在低成本、小体积、易于批量化生产上有与生俱来的优势；②IMU产品形态具有尺寸小、功耗低、高集成化等优势。 MEMS技术发展加速减重降本，为人形机器人惯性器件应用奠定基础 基于类人化的设计考虑，人形机器人相比工业机器人重量更轻、体积更小、应用场景更广泛，其对减重降本有着更为明确的诉求。一方面，人形机器人设计的初衷是形状和尺寸与人类类似、能够模仿人类的运动、表情和动作并在日常工作中与人类形成密切的关系，因此相比工业用机器人，人形机器人天然具有重量轻、体积小、行动灵活、可感知交互等特征，这就要求各项设计更加小型化、轻量化、智能化。另一方面，与工业用机器人相对特定的应用场景不同，人形机器人可广泛应用于教育、娱乐、康养、物流等领域，并且伴随技术进步其应用场景还在进一步拓展，而当前人形机器人高生产成本和高研发费用阻碍了市场快速增长，要想实现多场景拓展和商业化应用，人形机器人降本势在必行。 表1：相较于工业用机器人，人形机器人重量更轻、体积更小、应用场景更广泛 资料来源：Wevolver，OFweek机器人网，山西证券研究所 MEMS技术具有与生俱来的小型化、轻量化、易于批量化生产优势，已逐步成为惯性传感器领域主流技术趋势，为人形机器人惯性器件应用奠定了基础。与光纤、激光等其他技术路线相比，MEMS技术小型化、轻量化、易于批量化生产的优势尤为明显。以陀螺仪产品为例，根据芯动联科招股说明书列示的公开数据显示，其陀螺仪33系列性能优于Honeywell激光陀螺仪HG1700型号和Emcore光纤陀螺仪EG200型号，性能接近Honeywell激光陀螺仪HG5700型号和Emcore光纤陀螺仪EG1300型号，但产品体积、重量和价格数据明显偏低。得益于上述优势，目前MEMS已逐步成为惯性传感器领域主流技术路线，分产品来看：①陀螺仪领域MEMS技术逐步成熟，随着精度和稳定性持续提升，预期中长期MEMS陀螺仪与光学陀螺仪并存的态势还将持续，并且远期有可能主导绝大部分市场；②MEMS加速度计已经是主流加速度计产品之一，伴随微机电系统（MEMS）和微光机电系统（MOEMS）技术快速发展，未来有望主导绝大部分市场；③MEMS技术进步使磁力计趋于小型化，除勘探、军事等传统应用以外，其在微型罗盘、智能手机、平板电脑等领域也有广泛应用；④相比光学IMU，MEMS IMU体积更小、成本更低、功耗更小、应用场景更为丰富，伴随技术改进和工艺优化，MEMS IMU逐步渗透至光学IMU的优势领域。各惯性器件向小型化、轻量化、易批产方向发展顺应了人形机器人减重降本的需求，一定程度上加速了人形机器人产业化落地进程。 表2：MEMS技术在小型化、轻量化、易于批量化生产方面更具优势（以陀螺仪产品为例） 资料来源：芯动联科招股书，山西证券研究所 IMU高集成化等优势显著，有利于人形机器人批量应用及性能优化 基于人形机器人产业化应用的最终诉求，参考市场竞争日趋激烈的汽车行业，我们认为人形机器人批量制造最终也会走向平台化、模组化，其对集成化的诉求预期也会提升。从汽车行业的发展历程可知，平台化、模块化是汽车行业追求规模效应、实现成本控制的必经之路，其中：平台化通常指由若干通用部件组合成一种载体，模块化通常指具有某种特定结构和功能的通用部件组合。平台化和模块化模式相比传统的开发模式而言具有更为显著的优势，具体表现在：①能够最大限度地节约采购、开发、制造成本；②通过匹配不同的模块和平台，能够更快开发新产品并落地；③减少了长流程中可能出现的偏差，在质量稳定性和一致性上更有保障；④生产效率更高，能够满足批量化生产的要求等。根据佐思汽研相关信息，大多数知名汽车品牌均具备车型模块化平台/架构。考虑到人形机器人未来要实现商业化生产和产业化应用的诉求，我们认为在完成设计端材料、结构等方面的减重降本之后，批量制造端成本优化的重要性也会日益凸显，平台化、模组化预期也会成为人形机器人制造领域的大趋势。 表3：知名汽车品牌车型模块化平台/架构 资料来源：佐思汽研《2023年全球及中国车企模块化平台和技术规划研究报告》，山西证券研究所（注：加粗平台/架构是车企新增的纯电专属平台/架构） IMU具有高度集成化特征，已逐步成为MEMS惯性传感器领域主流产品形态，与人形机器人制造端平台化、模块化的诉求更为契合。从MEMS惯性传感器的市场结构来看，IMU占比将持续增大（全球占比由2021年的52.15%增至2027年的56.48%；中国占比由2021年的53.52%增至2027年的60.06%），陀螺仪和加速度计的占比逐步缩小，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：①在消费电子领域，单个IMU配备辅助SPI接口可以实现手机定位算法功能，替代了过去采用加速度计与磁力计结合实现的应用，一定程度上会限制加速度计的增长。②在汽车电子领域，由于IMU集成了多种MEMS惯性传感器的功能，且在功耗、尺寸和信号处理上更有优势，将被更多地用于主动转向、翻滚检测、ESC以保障ADAS/AV高度自动化和完全自动化驾驶，从而对独立的MEMS惯性传感器进行替代。考虑到人形机器人与汽车有一定的技术同源性，并且未来批量化应用会产生制造端平台化、模块化的诉求，我们认为具有高度集成化特征的MEMS IMU更加契合人形机器人行业发展大势。 图4：全球MEMS惯性传感器市场结构（%） 资料来源：Yole Intelligence，明皜传感招股书，山西证券研究所 图5：中国MEMS惯性传感器市场结构（%） 资料来源：芯谋研究《中国MEMS惯性传感器市场分析》，山西证券研究所 MEMS IMU产品性能持续提升，已逐步渗透至光学IMU的优势领域。从行业发展态势来看，MEMS惯性传感器已被广泛应用于工业与通信、高可靠、汽车电子、医疗健康、消费电子等多个领域，随着MEMS惯性技术的持续进步，高性能MEMS惯性传感器应用逐渐拓展到无人系统、自动驾驶、高端工业、高可靠等领域。与之类似，随着MEMS IMU产品性能持续提升，也已逐步渗透至光学IMU的优势领域：①光学IMU和MEMS IMU是当前市场上比较常见的IMU产品类型。由于技术原理存在差异，光学IMU在准确度、精度等方面具有显著的优势因而主要应用于航空航天、国防、海上导航和其他高精度领域，而MEMS IMU更多应用于体积要求更小、成本要求更低、功耗要求更小的消费电子、汽车及工业等领域。②随着MEMS IMU产品性能持续提升，其应用场景已逐步渗透至光学IMU的优势领域。以霍尼韦尔产品演进情况为例，从HG1125、HG1126到HG1930、HG1900再到HG4930，MEMS IMU的各主要性能指标均实现优化和提升。其优势MEMS IMU产品HG4930的部分性能已达到甚至超越光学IMU产品HG1700SG，并且在其官方产品介绍中被认为是体积更小、能耗更低、成本更优的FOG替代品。 图6：霍尼韦尔MEMS IMU性能显著提升并逐渐对标光学IMU 资料来源：霍尼韦尔官网，山西证券研究所 【在现有两足人形机器人方案中，MEMS IMU已有较为广泛的应用】 MEMS IMU已在两足人形机器人技术方案中有较为广泛的应用，并承担导航、测量、稳控等功能。通过梳理可追溯的两足人形机器人技术解决方案可知，惯性感知能力对于其完成两足运动功能具有重要意义，并且大多数两足人形机器人厂商/研究机构明确采用了MEMS IMU技术方案，如本田、波士顿动力、PAL Robotics、优必选、小米、傅利叶等。MEMS IMU可以承担两足人形机器人的导航、测量、稳控等功能：①在惯性导航方面，MEMS IMU不借助外源信息，也不向外发送任何信号，从而可不用借助其他设备、免受外界干扰影响而实现动态确定自身位置变化、确定自身移动轨迹以实现导航功能；②在惯性测量方面，MEMS IMU可以利用陀螺仪、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合系统；③在惯性稳控方面，MEMS IMU可以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态，使被稳定对象与设定目标保持相对稳定，因其可以隔离载体干扰，在保持运动平台稳定以及提高平台设备性能等方面具有重要优势。 表4：两足人形机器人IMU/惯性器件应用情况 资料来源：ASIMO官网，波士顿动力官网，PAL Robotics官网，理工华汇官网，Agility官网，Figure 官网，Ameca Gen Brochure，Tesla官网，优必选官网，宇数官网，小米官网，欧菲光微信公众号，乐聚官网，广东粤港澳大湾区研究院，开普勒官网，Apptronik 官网，智元官网，傅利叶官网，wevolver，robots guide，山西证券研究所 【人形机器人用MEMS IMU空间广阔，且国产替代空间较大 】 人形机器人用IMU空间广阔，全球及中国市场或将接近36、9亿美元 惯性测量单元（IMU）在人形机器人领域有较大的应用空间，预计到2035年全球及中国人形机器人用MEMS IMU市场规模将分别接近36、9亿美元。为测算人形机器人用MEMS IMU市场空间，我们将参考新能源汽车行业给出关键假设： （一）新能源汽车行业发展概况 新能源汽车产业化浪潮开始于2015年，由于此前传统燃油车已经形成了较为完备的产业化基础，在“油改电”的过程中更多表现为升级和优化，因此新能源汽车销售放量的速度更快、产业化落地之后降价的节奏也更为缓和，同时得益于国家政策大力支持及产业化起步较早，中国新能源汽车市场在全球占据了重要地位：①根据IEA数据，2016-2022年全球新能源汽车销量分别为75、118、205、208、297、650、1020万辆，中国新能源汽车销量分别为33.9、58、109、106、114、325、590万辆，中国新能源汽车销量占全球的比例分别为45.20%、49.15%、53.17%、50.96%、38.38%、50.00%、57.84%；③为获取新能源汽车价格变动趋势，我们基于“全球新能源汽车居民支出/全球新能源汽车销量”进行简单测算，2016-2020年全球新能源汽车居民支出分别为320、390、750、910、1330、2570、3650亿美元，由此计算得到新能源汽车均价分别为4.27、3.31、3.66、4.38、4.48、3.95、3.58万美元。 表5：新能源汽车历史情况概述 资料来源：IEA，Our world in data，山西证券研究所 （二）人形机器人出货量预测 自特斯拉Optimus惊艳亮相以来，人形机器人产业化进度加快，越来越多的厂商开始进入这一市场。但与汽车行业“油改电”的升级换代不同，人形机器人虽在技术上与新能源汽车有一定同源性，但在设计、制造、应用等方面都存在巨大差异。基于此，我们给出假设：①通常情况下产业化初期出货量处于比较低的水平，故我们假定2024年全球人形机器人出货量为1000台；②2016-2017全球新能源汽车销量CAGR为57.33%，考虑到人形机器人发展阶段显著慢于新能源汽车并且基数更低，我们假设到2029年人形机器人可达到新能源汽车2017年的发展状态并且CAGR为新能源汽车的3倍；③受新能源汽车补贴退坡及新冠疫情影响，2019、2020年全球新能源汽车销量CAGR下降较为明显（分别为40.50%、41.07%），在人形机器人的预测中我们暂不考虑政策扶持及突发疫情的影响，故按照平滑后的2019、2020年全球新能源汽车销量CAGR（分别为63%、60%）进行假设，即2031年CAGR为2018新能源汽车CAGR的2.7倍、2032年CAGR为2019新能源汽车CAGR的2.6倍，以此类推。基于上述假设，我们测算得到2024、2029、2031、2032、2033、2034、2035年全球人形机器人出货量分别为0.10、14.89、123.20、234.53、381.47、407.87、760.92万台。 （三）人形机器人用MEMS IMU价格及用量预测 在人形机器人产业化初期其技术方案大概率会沿用实验室阶段的成果，然后在实际应用过程中逐步进行优化和改善，因此我们认为人形机器人用MEMS IMU价格会逐步下降且呈现速度由快到慢并趋于稳定态势，而人形机器人用MEMS IMU的数量可能会逐步增加以优化人形机器人运动及平衡性能。基于此，我们给出假设：①由于国产厂商在人形机器人的开发进程中慢于国外，因而在对MEMS IMU价格进行假设时我们将参考国外优势厂商霍尼韦尔的产品i300 IMU，选择i300 IMU的原因是：人形机器人与汽车有一定的技术同源性，预期其所需的IMU性能与汽车一致或略高于汽车，故选择霍尼韦尔中等水平的i300 IMU作为参考。根据Octopart数据，2024年4月9日霍尼韦尔i300 IMU的价格为2074.02美元/个，假定2024年人形机器人用MEMS IMU的价格与之相同，且2024到2029年价格降幅为80%、2029到2031年价格降幅为50%、此后年降幅分别为30%、20%、10%、10%；②“Multi-IMU Proprioceptive State Estimator for Humanoid Robots”一文研究发现，在人形机器人身体结构中放入5个IMU能够改进运动学模型，比单个IMU性能更好，所获得的轨迹估计更为精确，并且可以构建相对于地面实况几乎没有失真的高程图，故假定人形机器人到2035年IMU使用数量为5个，2024、2029、2031、2032、2033、2034用量分别为1、3、5、5、5、5个。 （四）中国人形机器人市场占全球的比例预测 新能源汽车是传统燃油车“油改电”的一次升级，在此过程中中国始终保持较为领先的进度，因此2016-2022年中国新能源汽车销量占全球的比例大致维持在50%。而在人形机器人的研究和开发上，中国厂商进度落后于国外，因此我们认为即便进入成熟期，中国人形机器人销量占全球的比例较新能源汽车仍会存在明显缺口。基于此，我们给出假设：①假定到2035年中国人形机器人销量占全球的比例为25%，2024、2029、2031、2032、2033、2034的比例分别为1%、10%、13%、16%、19%、22%。 基于此，通过测算我们可以得到2024、2029、2031、2032、2033、2034、2035年全球人形机器人用MEMS IMU市场规模分别为2.07、185.27、1277.58、1702.47、2215.29、2131.73、3579.29百万美元，中国人形机器人用MEMS IMU市场规模分别为0.02、18.53、166.09、272.40、420.91、468.98、894.82百万美元。 表6：人形机器人用MEMS IMU市场空间测算 资料来源：Octopart，Multi-IMU Proprioceptive State Estimator for Humanoid Robots，山西证券研究所 国际厂商在人形机器人用IMU上有领先优势，国产厂商有望加速替代 人形机器人虽未实现产业化应用，但历经多年研发已有许多款产品面世。其中，本田、波士顿动力、PAL Robotics、优必选、小米、傅利叶等明确表示其技术方案中有IMU或惯性器件应用，但尚未披露供应IMU或惯性器件的厂商信息。从MEMS惯性传感器的市场格局来看，国际厂商如Honeywell、ADI、BOSCH等长期占据市场主要份额，相较国产厂商领先优势更加明确。从人形机器人的发展历程来看，国外研究机构及相关厂商在人形机器人的开发上较国内起步更早，譬如本田ASIMO机器人早在2000年10月就已正式面世。按此推断，人形机器人用IMU此前应主要由国际厂商供应，预计人形机器人浪潮爆发会为国产替代创造更大机会。 MEMS技术快速发展带来行业玩家数量显著增加，国产替代成为可能 MEMS已成为惯性传感领域主要的技术路线，得益于此，惯性传感器行业玩家数量显著增加。根据High-End Inertial Sensors for Defense, Aerospace and Industrial Applications 2020列明的全球主要玩家惯性传感产品布局情况，目前全球主要厂商中拥有MEMS、光纤、激光、半球谐振、动力调谐技术的厂商数量分别为29、21、12、5、9家（其中，拥有硅基MEMS技术的厂商有27家，拥有石英MEMS技术的厂商有5家，同时拥有硅基MEMS技术和石英MEMS技术的厂家有3家），MEMS已成为惯性传感领域主要的技术路线。在拥有MEMS技术的29家厂商中：①专注于MEMS技术路线的共有21家，典型厂商包括ADI、NXP、Sensonor、Silicon Sensing、美泰科技、芯动联科等；②在光纤、激光等技术路线上有显著优势然后切入MEMS技术路线的共有8家，典型厂商包括Emcore、Honeywell、Northrop Grumman/Litef、Safran等。得益于MEMS技术快速发展，惯性传感器行业玩家数量显著增加，国产厂商开始在惯性传感器领域崭露头角，实现国产替代的可能性进一步增强。 表7：全球主要玩家惯性传感产品布局 资料来源：Yole Intelligence，High-End Inertial Sensors for Defense, Aerospace & Industrial Applications，芯动联科招股书，山西证券研究所 当前MEMS惯性传感器仍被进口品牌垄断，国产替代空间较大 全球MEMS惯性传感器市场集中度较高，博世、TDK、意法半导体、ADI、Honeywell等国际巨头占据主导地位。MEMS产业是典型的技术、资金及智力密集型行业，技术、资金和人才等壁垒较高，从全球竞争格局来看，目前少数国际巨头企业占据市场主导地位，市场集中度较高。根据Yole Intelligence的统计数据，2021年度MEMS惯性传感器市场仍主要由国际大厂占据，其中：①MEMS加速度计市场的前五大厂商为Robert Bosch、ST、Murata、NXP、ADI，CR5为84%；②MEMS陀螺仪市场的前五大厂商为TDK、ADI、Honeywell、Robert Bosch、ST，CR5为83%；③IMU市场的前五大厂商为Robert Bosch、ST、TDK、Honeywell、ADI，CR5为88%。④根据KBV Research数据，在磁力计领域Honeywell是行业先行者，VectorNav Technologies、Lake Shore Cryotronics、Metrolab Technology SA等公司是关键创新者，与头部厂商Honeywell仍存在较大差距。 表8：惯性传感器全球市场竞争格局 资料来源：Yole Intelligence，明皜传感招股书，KBV Research，山西证券研究所（注：MEMS加速度计、陀螺仪、IMU三项时间为2021年，磁力计该项未明确时间） 中国MEMS惯性传感器市场份额主要被博世、ST、TDK等巨头占据，但国产厂商的竞争力也在持续提升。得益于国内智能手机、智能穿戴、物联网及汽车电子市场的快速发展和对传感器日益提升的需求，国内的MEMS惯性传感器公司也得到了快速的发展，目前主要的国内市场参与者包括上海矽睿、美新半导体、士兰微等公司。但由于国内的MEMS惯性传感器行业起步较晚，整体的销售规模相比国外龙头企业仍有较大差距。①国内MEMS加速度计市场份额主要被国际厂商占据，2022年中国MEMS加速度计市场排名前三的厂商为博世、意法半导体和Murata，份额分别为28%、18%和12%。相比国际领先企业，本土企业营收规模小、技术积累少、客户资源少，市场占有率较低，但国产厂商通过加大投入、加强自主创新持续提升市场竞争力。其中，士兰微和美新半导体在本土厂商中份额最大，在中国整体市场中位列第五、第六，占比分别为9%、7%，其余前五大本土厂商为明皜传感、矽睿科技和敏芯股份，市场份额分别为4%、1%和<1%。②国内MEMS陀螺仪市场主要厂商为博世、意法、TDK等国际巨头，国内企业有深迪半导体、美新半导体、矽睿科技等，但市场较为细分、各厂商销售额较小。③国内MEMS IMU市场格局相对集中，国际厂商占据垄断地位，CR3将近80%，CR5超过90%。其中，博世以33%的市场份额排名第一，ST和TDK分别以25%和21%的市场份额紧随其后。相较于MEMS加速度计市场，国内MEMS IMU市场的国产厂商更少且市场份额更低：2022年中国IMU市场最大本土厂商为矽睿科技，市场份额占比为2%；其余厂商如深迪半导体等，市场份额占比均小于1%。但考虑到国产厂商在本地化服务、供应链整合等方面具有明显的优势，随着MEMS IMU在智能化、自动化等领域渗透率不断提升，国产厂商的竞争力有望进一步增强。④在国内磁力计市场中，除Honeywel、VectorNav Technologies等国外厂商以外，国内厂商多维科技、深迪半导体等也开始崭露头角。 表9：2022年惯性传感器中国前五大厂商及其市占率 资料来源：芯谋研究《中国MEMS惯性传感器市场分析》，山西证券研究所 就高性能MEMS惯性传感器而言，全球核心供应商是Honeywell、ADI、Northrop Grumman/Litef，CR3在50%以上。根据Yole Intelligence统计，2021年全球高性能MEMS惯性传感器市场规模约7.1亿美元（按照2021年12月31日1美元兑换6.37元人民币的汇率换算为45.23亿元），占全球高性能惯性传感器市场规模的比例为22.90%。全球高性能MEMS惯性产品市场份额集中在Honeywell、ADI、Northrop Grumman/Litef等行业巨头手中，合计占有50%以上的份额。与国际巨头相比，国产厂商整体规模较小，仍处于快速发展期。 表10：2021年全球高性能MEMS惯性传感器市场竞争格局 资料来源：Yole Intelligence，High-End Inertial Sensing 2022，芯动联科招股书，山西证券研究所 AI入局加速产业化进程，MEMS IMU及相关业务国内公司或将受益 AI大模型入局加速人形机器人产业化进程，国产惯性器件/模组厂商有望加速替代。2023年AI大模型及人形机器人均取得“跨越式”突破，2024年“AI大模型+人形机器人”趋势日渐明朗：①3月英伟达发布了人形机器人通用基础模型 Project GR00T并且表示正在为领先的人形机器人公司开发一个综合的AI平台；②3月Figure公司宣布其Figure 01机器人接入OpenAI大模型；③4月优必选公司宣布其人形机器人Walker S接入了百度文心大模型。AI大模型接入使得人形机器人在多模态感知方面的能力进一步增强，并且AI平台简化设计、优化集成等优势也进一步加快了人形机器人的产业化进程，在此情况下，国产厂商有望发挥高效、高性价比等优势从而加速国产替代。考虑到目前尚未有国产惯性传感厂商称已在人形机器人领域实现批量应用，建议关注在汽车自动驾驶领域进展更快的中游模组、下游系统厂商以及具有自主研发设计能力的上游器件厂商。 表11：MEMS IMU及相关A股上市/待上市公司概况 资料来源：Wind，各公司官网，山西证券研究所（注：上游器件环节仅列示设计类公司，生产及封测相关公司暂未列示） 【风险提示】 人形机器人产业化不及预期的风险；人形机器人技术方案仍存在不确定性的风险；人形机器人下游应用拓展不及预期的风险；MEMS技术升级或迭代失败的风险。 【附录：惯性传感核心器件基本情况概述】 陀螺仪：MEMS技术日趋成熟，预期将逐步替代激光/光纤陀螺 陀螺仪是惯性传感器的基础核心器件之一，主要用于感知物体运动的角速率。陀螺仪是测量载体相对空间角速率的传感器，可以感知和测量载体的角运动状态和变化。从陀螺仪技术演进的路径来看，大致可以分为四个阶段：①基于牛顿经典力学原理的以静电陀螺以及动力调谐陀螺为代表的机械陀螺，其特点是种类多、精度高、体积质量大、系统组成结构复杂、性能受机械结构复杂性和极限精度制约、产品制造维护成本昂贵；②基于萨格奈克效应的以激光陀螺和光纤陀螺为代表的光学陀螺，其特点是反应时间短、动态范围大、可靠性高、环境适应性强、易维护、寿命长；③基于哥氏振动效应和微纳加工技术的是半球谐振陀螺和MEMS陀螺，其中，半球谐振陀螺受限于结构及制造技术市场上可规模化生产的企业较少，而MEMS陀螺的特点是体积小、重量轻、环境适应性强、价格低、易于大批量生产；④基于现代量子力学技术的核磁共振陀螺、原子干涉陀螺等，其特点是可实现高精度、高可靠、小型化和更广泛应用，但是目前仍处于早期研究阶段。目前MEMS陀螺仪的技术逐步成熟，随着精度和稳定性持续提升，其在陀螺仪市场中占据了重要的位置。 图7：陀螺仪技术演进路径 资料来源：Yole Intelligence，High-End Inertial Sensors 2022，山西证券研究所 得益于低成本、小体积，MEMS陀螺仪相比机械陀螺和光学陀螺在批量化生产方面更有优势。按照基本技术原理，陀螺仪可划分为机械陀螺、谐振陀螺、光学陀螺三大类，并可进一步细分为机械/旋转质量陀螺仪、电悬架（静电）陀螺仪（ESG）、环形激光陀螺（RLG）、光纤陀螺仪（FOG）、半球谐振陀螺仪（HRG）、石英陀螺仪（非MEMS）、微机械陀螺仪（MEMS，石英或硅）、机械动态调谐陀螺仪（DTG），其中，MEMS陀螺仪也是目前的主流技术之一。与传统的机械陀螺仪相比，MEMS陀螺仪的优势在于：①比机械陀螺仪更小、更轻，在限制尺寸和重量的领域有非常重要的意义；②得益于微细加工工艺，MEMS陀螺仪在生产过程中比传统陀螺仪更具成本效益；③MEMS陀螺仪比机械陀螺仪功耗更低，对于供电设备和节能系统的压力更小；④MEMS陀螺仪比机械陀螺仪损耗更小，具有更高的可靠性和更长的使用寿命。与激光和光纤陀螺仪相比，MEMS陀螺仪的优势在于低成本、小体积、高可靠、易批产，得益于此，MEMS陀螺仪除在消费级、工业级领域实现广泛应用以外，也已逐步切入激光和光纤陀螺仪的优势领域（如无人系统、高端工业、高可靠等）。 图8：陀螺仪基本分类概述 资料来源：Yole Intelligence，High-End Inertial Sensors for Defense, Aerospace & Industrial Applications，山西证券研究所 图9：陀螺仪应用情况概述 资料来源：Yole Intelligence，High-End Inertial Sensors for Defense, Aerospace & Industrial Applications，山西证券研究所 中长期MEMS陀螺仪与光学陀螺仪并存的态势仍将持续，远期MEMS/集成光学微机械陀螺仪或将逐步占据绝大部分市场。根据不同的精度范围，陀螺仪可以划分为消费级、工业级、战术级、导航级、战略级五大类：①在消费级领域，MEMS陀螺仪几乎占据全部市场份额，具体应用场景包括手机、AR/VR等；②在工业级领域，MEMS陀螺仪应用较为广泛，占据了86%的市场份额，具体应用场景包括资源勘探、测量测绘、光电吊舱等；③在战术级和导航级领域，两光陀螺应用比较广泛，分别占据78%和92%的市场份额，具体应用场景包括无人系统、卫星姿态控制系统、动中通等；④在战略级领域，激光陀螺仪的适用性较强，占据了72%的市场份额，具体应用场景为航天航海等领域。中长期来看，随着高性能MEMS陀螺仪技术的进一步成熟，MEMS陀螺仪在高端工业、无人系统和高可靠领域的具体应用场景也将逐渐丰富，在工业级陀螺仪的主导地位将进一步强化，可进一步应用到两光陀螺的战术级应用领域，并逐渐渗透到导航级应用领域。远期来看，MEMS/集成光学微机械陀螺仪或将主导绝大部分市场，并将倒逼光学陀螺仪与原子干涉陀螺仪等新技术共同竞争更高精度市场。 图10：MEMS/集成光学微机械陀螺仪将逐步占据绝大部分市场 资料来源：INS/GPS Technology Trends，山西证券研究所 加速度计：MEMS领域最为成熟的器件之一，市场份额有望持续扩大 加速度计是惯性传感器的另一基础核心器件，主要用于感知物体运动的线加速度。按照基本技术原理，加速度计可划分为悬移/平移质量位移/再平衡加速计、谐振元件加速度计、热能加速度计三大类，并可进一步细分为悬吊式再平衡加速度计（特别是PIGA）、力平衡加速度计、谐振元件加速度计、热加速度计、MEMS加速度计。就微加速度计而言，微机电系统（MEMS）和微光机电系统（MOEMS）技术快速发展使得微加速度计日趋成熟，按照敏感原理微加速度计可以进一步划分为压阻式、压电式、电容式、隧道式、热敏式、谐振式、光学式等多种类型。加速度计是MEMS领域最早研究、最成熟、最常见的器件之一，主要用于测量物体线加速度，通常由质量块、阻尼器、弹性元件、敏感元件和适调电路等部分组成。加速度计的理论基础是牛顿第二定律，传感器在加速过程中，可通过对质量块所受惯性力的测量计算出加速度值。如果初速度已知，就可以通过加速度对时间积分得到线速度，再次通过线速度对时间积分可计算出直线位移。 图11：加速度计基本分类概述 资料来源：Yole Intelligence，High-End Inertial Sensors for Defense, Aerospace & Industrial Applications，山西证券研究所 图12：微加速度计分类情况概述 资料来源：麦姆斯咨询《综述：新型微加速度计研究进展》，山西证券研究所 不同类型的微加速度计均有各自的优缺点，其中电容式MEMS加速度计是目前应用最多的类型。各类MEMS加速度计在探测灵敏度、精度、测量范围、稳定性等性能指标上，以及在加工成本、器件质量和体积、环境适应性等方面有着各自的优缺点，且相互制约：①压阻式微加速度计结构简单，制作相对简易，但其对温度敏感，且灵敏度较低、蠕变和迟滞效应较大；②压电式微加速度计工作频带宽、功耗低、抗摔性好、温度稳定性高，但低频噪声性能差；③电容式微加速度计结构简单、漂移率低、温度敏感性低，但抗电磁干扰性差；④隧道式微加速度计灵敏度高，但温度依赖性高，制造工艺复杂、工作电压高；⑤热敏式微加速度计不需要大体积的运动质量块，但灵敏度较低、工作带宽较窄；⑥谐振式微加速度计测量谐振频率信号的准确度和精度高，但只能应用于随时间缓慢变化的加速度量值测量；⑦光学微加速度计结合光学测量和微机电系统的优点，可实现高精度、高灵敏度、小体积和抗电磁干扰的加速度测量；⑧腔光力微加速度计灵敏度高、精度高、稳定度高、动态范围大，但也存在散粒噪声、量子反作用噪声等噪声源影响探测精度的问题。目前，电容式MEMS加速度计仍是应用最多的类型，被广泛应用于消费电子、汽车、工业、高可靠等各个领域。 图13：各类型微加速度计原理及结构 资料来源：麦姆斯咨询《综述：新型微加速度计研究进展》，山西证券研究所 目前MEMS加速度计已经是主流加速度计产品之一，随着技术持续升级，MEMS/集成光学微加速度计的市场份额还将继续扩大。根据不同的精度范围，加速度计可以划分为消费级、战术级、导航级、战略级四大类：①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；②MEMS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。目前MEMS加速度计已经是主流加速度计产品之一，并且其精度范围及应用场景与石英加速度计重合度较高。未来，MEMS/集成光学微机械加速度计有望主导绝大部分市场，伴随原子加速度计等新技术涌现，传统的机械摆式加速度计市场份额将被进一步压缩。 图14：MEMS加速度计将逐步占据机械摆式加速计现有市场份额 资料来源：INS/GPS Technology Trends，山西证券研究所 磁力计：MEMS技术进步背景下趋于小型化，应用场景进一步扩展 磁力计隶属于磁传感器，其核心技术原理是霍尔效应。磁传感器是一种把磁场、电流、应力应变、温度、光等外界因素引起的敏感元件磁性能变化转换成电信号，以此来检测相应物理量的器件。按照不同的技术路径，磁传感器可以划分为霍尔效应传感器和磁阻传感器两大类：①霍尔效应传感器主要利用霍尔效应，即当电流垂直于外磁场通过半导体时，垂直于电流和磁场的方向会产生附加电场，从而在半导体的两端产生电势差，来检测磁场的强度。霍尔效应（Hall Effect）传感器的历史最悠久、应用最广泛，按照不同的产品形态，霍尔效应传感器可进一步划分为线性型霍尔传感器、开关型霍尔传感器等；②磁阻传感器主要是在器件内构造薄膜，即给通以电流的材料加以与电流垂直或平行的外磁场，其电阻值会有所增加或减少。通过应用上述物理效应，磁阻传感器芯片能够精确测量电流、位置、方向、角度等物理信号。磁阻传感器按不同原理可分为各向异性磁阻（AMR）传感器、巨磁阻（GMR）传感器和隧穿磁阻（TMR）传感器。目前霍尔效应传感器仍在实际应用中占据更高的市场份额，AMR、GMR、TMR等磁阻传感器虽尚存一些问题但有望凭借高灵敏度等特点在未来得到进一步发展和推广。 图15：磁传感器主要技术路线 资料来源：Yole Intelligence，Magnetic Sensor Market and Technology Report 2022，山西证券研究所 磁力计/磁力仪的基本功能是测量外界磁场的大小和极性，随着技术发展已逐步向微型化、集成化演进。磁力计是指用于测量磁场方向和磁场强度大小的仪器，也称为磁力仪或高斯计。磁力计/磁力仪经历了从简单到复杂、从机械式到电子式再到超导式的发展历程，其体积和成本也在逐步减小。从磁力计/磁力仪技术演进的路径来看，大致可以分为三个阶段：①基于永久磁铁与地磁场之间相互力矩作用原理的第一代产品，通常利用感应线圈以及辅助机械装置实现，如机械式磁力仪、感应式航空磁力仪等；②基于核磁共振特性，利用高导磁率软磁合金以及专门电子线路的第二代产品，如质子磁力仪、光泵磁力仪、磁通门磁力仪等；③基于约瑟夫逊效应，用超导材料制成的第三代产品，如超导磁力仪等。目前，常见的磁力计/磁力仪类型主要有标量、矢量、梯度等。 表12：常见的磁力计/磁力仪产品类型概述 资料来源：加速度传感器网《磁力计的类型》，山西证券研究所 除勘探、军事等传统应用以外，MEMS技术进步使磁力计趋于小型化，因而可广泛应用于微型罗盘、智能手机、平板电脑等领域。现代磁力计是采用CMOS工艺的平面器件，工艺相对一般IC更为简单：通常在P型衬底上N阱形成传感器件，通过金属电极将传感器与其他电路（如放大器、调节处理器等）相连，由此形成只能感知垂直于管芯表面磁场变化的单轴磁力计；在单轴磁力计的基础上增加磁通集中器（即在原来的管芯上增加一层坡莫合金）可实现对平行于管芯方向磁场的检测，从而形成三轴磁力计。磁力计功能多样，可用来测量生物磁场（如用于医疗保健等）、测量地球磁场（如用于矿物或石油勘探、指南针、罗盘等）、测量周围磁场的扭曲（如用于国防、安全、交通监控等）等。基于霍尔效应、磁阻效应、电磁感应效应等不同的技术原理可以制成多种MEMS磁力计，其体积更小并且可以以非常低的成本集成到集成电路中，因而也广泛应用于微型罗盘、智能手机、平板电脑等领域。按照输出信号形式不同，MEMS磁力计可以分为磁电型、电导型、电流型、声学型四类。 图16：MEMS磁力计的主要分类 资料来源：传感器专家网《MEMS惯性传感器研究现状与发展趋势》，北京遥测技术研究所，山西证券研究所 IMU：MEMS IMU性能持续提升，逐步渗透至光学IMU的优势领域 IMU是陀螺仪、加速度计、磁力计等惯性器件的组合，目前6轴和9轴IMU是常见的产品形态。惯性测量单元（即IMU）由陀螺仪、加速度计、磁力计、气压计等器件组合而成，其中陀螺仪和加速度计是最为核心的器件：6轴IMU 通常包含一个三轴陀螺仪和一个三轴加速度计；9轴IMU是在6轴IMU的基础上叠加一个三轴磁力计；10轴IMU是在9轴IMU的基础上叠加一个气压计。目前，市场上常见的IMU产品形态为6轴和9轴，能够满足不同应用场景下高精度测量的需求。 图17：IMU产品构成示意 资料来源：巨视安防《IMU贯穿我们的生活》，山西证券研究所 按照技术原理划分，惯性测量单元包括机械类IMU、光学类IMU、MEMS类IMU等。由于惯性器件种类繁多，组合而成的惯性测量单元（即IMU）也有不同的技术指标和产品性能。按照技术原理不同，IMU可以划分为机械类、光学类、MEMS类等：①机械类IMU是最早的IMU产品。以采用摆动积分陀螺加速度计（PIGA）和陀螺仪组合成的机械IMU为例，PIGA具有所有加速度计中最高的线性度、精度、灵敏度、稳定性和动态范围因而性能也是最优的，但在尺寸、重量、功率、复杂性、成本和维护等方面存在严重的缺陷，目前机械IMU的应用已较少。②光学类IMU又可划分为激光（RLG）IMU、光纤（FOG）IMU等。其中，FOG IMU使用基于光纤盘绕传播光束的固态技术，该产品在角随机游动、偏置偏移误差和偏置不稳定性等重要参数上表现优异，且对冲击和振动不太敏感，并可提供极好的热稳定性，但其缺陷在于容易受到磁干扰并且比MEMS IMU体积更大、价格更高；RLG IMU的技术原理与FOG IMU类似，该产品使用密封的环形腔代替光纤，RLG IMU是当前常用IMU中最昂贵的，体积也比其他替代方案大得多。③MEMS类IMU又可以划分为石英MEMS IMU和硅基MEMS IMU等。其中，石英MEMS IMU基于石英微加工技术，通过将石英振动转变为可感知的信号来测量物体的偏转，该产品在不同温度下均有高可靠性和高稳定性，并且战术级石英MEMS IMU在尺寸、重量、功率和成本等方面可与RLG IMU和FOG IMU相竞争；硅基MEMS IMU基于微型传感器，通过将质量块振动转变为可感知的信号来测量物体的偏转，相较于FOG IMU，MEMS IMU尺寸更小且成本更低，但是具有更高的噪声、振动灵敏度和不稳定性参数，随着技术的不断发展MEMS IMU的精度也在不断提升。 图18：机械IMU、光学IMU、MEMS IMU产品示意 资料来源：Unmanned Systems Technology官网，Sensor Tips官网，霍尼韦尔官网，山西证券研究所 MEMS IMU目前主要应用于消费级、工业级场景，随着精度提升也逐步切入光学IMU的优势领域，其应用范围进一步扩大。根据精度低到高，IMU应用场景可以划分为消费级、工业级、战术级、导航级、战略级等。目前市场上常见的产品类型是光学IMU和MEMS IMU，其中：①光学IMU因其具有更高的准确度和精度而广泛应用于航空航天、国防、海上导航和其他高精度领域；②MEMS IMU因其体积更小、成本更低、功耗更小而具有丰富的应用场景，伴随技术改进和工艺优化，MEMS IMU性能显著提升并逐步渗透到更高性能要求的应用领域。按照精度不同，目前MEMS IMU可以大致划分为三种类型，其中：①低精度MEMS IMU主要用于消费电子类的产品，如手机、游戏机、音乐播放器、无线鼠标、数码相机、硬盘保护器、智能玩具、计步器、防盗系统等；②中精度MEMS IMU主要用于汽车级及工业级产品，在汽车领域可用于GPS辅助导航系统、车身稳定系统、汽车安全气囊、车辆姿态测量等，在工业领域可用于精密农业、工业自动化、大型医疗设备、机器人、仪器仪表、工程机械等；③高精度MEMS IMU主要用于军用级和宇航级产品，如通讯卫星无线、导弹导引头、光学瞄准系统等稳定性应用，飞机和导弹飞行控制、姿态控制、偏航阻尼等控制应用，中程导弹制导、惯性GPS导航等制导应用，以及远程飞行器、船舶仪器、战场机器人等。 研报分析师：叶中正 执业登记编码：S0760522010001 研报分析师：徐风 执业登记编码：S0760519110003 研究助理：冯瑞 邮箱：fengrui@sxzq.com 报告发布日期：2024年4月9日 【分析师承诺】 本人已在中国证券业协会登记为证券分析师，本人承诺，以勤勉的职业态度，独立、客观地出具本报告。本人对证券研究报告的内容和观点负责，保证信息来源合法合规，研究方法专业审慎，分析结论具有合理依据。本报告清晰准确地反映本人的研究观点。本人不曾因，不因，也将不会因本报告中的具体推荐意见或观点直接或间接受到任何形式的补偿。本人承诺不利用自己的身份、地位或执业过程中所掌握的信息为自己或他人谋取私利。 【免责声明】 本订阅号（微信号：山西证券研究所）是山西证券股份有限公司研究所依法设立、运营的官方订阅号。 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投资要点 IMU是辅助人形机器人实现双足运动最为可行的解决方案。惯性传感器是人形机器人本体感觉传感器的重要组成部分，也是辅助人形机器人修正预定步行模式的重要方案，对于防止人形机器人跌倒以及产生动态稳定的步行运动有重要意义。相较于光学/机器视觉进行动作捕捉、被动外骨骼和手动引导等技术路线，惯性测量单元（IMU）能够有效规避障碍物遮挡问题和复杂运动的执行问题，是辅助人形机器人实现双足运动的解决方案中可行性最高的。 MEMS IMU或为人形机器人实现两足运动平衡的首选技术方案。基于类人化的设计考虑，人形机器人相比工业机器人重量更轻、体积更小、应用场景更广泛，其对减重降本有着更为明确的诉求；基于人形机器人产业化应用的最终诉求，参考市场竞争日趋激烈的汽车行业，我们认为人形机器人批量制造最终也会走向平台化、模组化，其对集成化的诉求预期也会提升。在此背景下MEMS IMU或为最佳的技术解决方案，原因是：①MEMS技术在低成本、小体积、易于批量化生产上有与生俱来的优势；②IMU产品形态具有尺寸小、功耗低、高集成化等优势。 MEMS IMU已在两足人形机器人技术方案中有较为广泛的应用，并承担导航、测量、稳控等功能。惯性感知能力对于人形机器人完成两足运动功能具有重要意义，并且大多数两足人形机器人厂商/研究机构明确采用了MEMS IMU技术方案，如本田、波士顿动力、PAL Robotics、优必选、小米、傅利叶等。MEMS IMU可以承担两足人形机器人的导航、测量、稳控等功能。 人形机器人用MEMS IMU空间广阔，且国产替代空间较大。①惯性测量单元（IMU）在人形机器人领域有较大的应用空间，通过测算，我们预计到2035年全球及中国人形机器人用MEMS IMU市场规模将分别接近36、9亿美元。②从MEMS惯性传感器的市场格局来看，国际厂商如Honeywell、ADI、BOSCH等长期占据市场主要份额，相较国产厂商领先优势更加明确；从人形机器人的发展历程来看，国外研究机构及相关厂商在人形机器人的开发上较国内起步更早。按此推断，人形机器人用IMU此前应主要由国际厂商供应，预计人形机器人浪潮爆发会为国产替代创造更大机会。③AI大模型入局加速人形机器人产业化进程，国产厂商有望发挥高效、高性价比等优势从而加速国产替代。考虑到目前尚未有国产惯性传感厂商称已在人形机器人领域实现批量应用，建议关注在汽车自动驾驶领域进展更快的中游模组、下游系统厂商以及具有自主研发设计能力的上游器件厂商。 风险提示：人形机器人产业化不及预期的风险；人形机器人技术方案仍存在不确定性的风险；人形机器人下游应用拓展不及预期的风险；MEMS技术升级或迭代失败的风险。 【IMU是辅助人形机器人实现双足运动最为可行的解决方案】 为实现获取信息和进行物理工作的基本功能，人形机器人通常配备诸多传感器。人形机器人通常被定义为一种可以模仿人类的动作和外观的可编程机器，其主要功能是：①从周围环境中获取信息；②进行物理工作，如移动或操纵物体。经过多年的研究和发展，目前可用的人形机器人具有不同的尺寸、重量和高度，并且根据不同的应用人形机器人还具有情绪感知及表达、人类行为模拟、新事物学习等能力，而其功能实现是基于各类型的传感器及人工智能等技术。人类的感官系统包括视觉和听觉、动觉（运动、力和触摸）、味觉和嗅觉，这些感官系统将感知到的信号传递给大脑，大脑利用感觉信息建立自己的环境图像，并做出进一步行动的决定。与之类似，人形机器人也需要感知和处理信息并作为行动的依据，但受制于传感器现有技术条件有限且人形机器人整体解决方案还不够成熟，人形机器人要达到像人类一样高效准确地感知还有较大差距，但MEMS技术和传感器技术的发展正推动着人形机器人领域的变革。目前，人形机器人传感器主要有两大类：①本体感觉传感器，用于评估机器人机构的内部状态，如机器人关节中的位置、速度和扭矩传感器；②将关于机器人环境的信息传递给控制器的外部感受传感器，如力、触觉、接近和距离传感器以及机器人视觉等。 图1：MEMS和传感器发展推动人形机器人技术变革 资料来源：Yole Intelligence，Sensors for Drones & Robots，山西证券研究所 区别于其他类型机器人，人形机器人需要额外解决两足运动的平衡问题以及自由度非常高的问题，其中保持平衡是人形机器人完成任何任务的先决条件。在运动学、动力学、运动控制、轨迹规划和传感器设置等方面，开发人形机器人与开发工业机器人等其他类型相比并无二致；但人形机器人需要额外解决两足运动的平衡问题以及自由度非常高的问题，其中两足运动状态下保持平衡尤为重要。人形机器人保持平衡所涉及的一个关键概念是零力矩点（ZMP），该概念由Miomir Vukobratovic于1968年提出，其定义是地面反作用力的垂直分量与地面相交的点。与人的行走类似，人形机器人在行走过程中会形成与地面接触的支撑面：①若单足落地，则支撑面为足底对应的区域；②若双足落地，则支撑面为连接双脚对应区域所形成的多边形。ZMP落在支撑面内是人形机器人行走的必要条件，单足支撑与双足支撑不断交替就产生了稳定的步行运动。在执行两足运动过程中，由于运动速度存在差异，人形机器人质心（COM）的投影往往会偏离零力矩点（ZMP）：①在人形机器人处于静止状态时，质心（COM）的投影与零力矩点（ZMP）重合；②缓慢运动状态下，质心（COM）的投影会落在支撑面内且非常接近零力矩点（ZMP）；③快速运动状态下，质心（COM）的投影可能会落在支撑面之外，其偏离零力矩点（ZMP）的幅度拉大。由于噪声等因素存在，在实践中很难构建精确的机器人模型来使双足步行可以通过简单地遵循预定的步行模式来实现，因而在人形机器人中加入稳定器（如陀螺仪、加速度计、力传感器、相机等）来修正预定的步行模式对于防止人形机器人跌倒以及产生动态稳定的步行运动有重要意义。 图2：基于ZMP的人形机器人行走示意 资料来源：Robotics，山西证券研究所 IMU是辅助人形机器人实现双足运动的解决方案之一，并且也是可行性最高的方案。辅助人形机器人实现类人体双足运动的技术有很多种，按照不同的技术路线可大致分为三类：①使用光学/机器视觉进行动作捕捉，其基本原理是在模型中添加所有相关的关节角度，从而使人形机器人可复刻人体运动。该方案的优势在于可以准确估计人体在世界坐标系中的绝对位置和方向，劣势在于外部摄像头的性能容易受到障碍物遮挡的影响。②被动外骨骼和手动引导，其基本原理是通过人形机器人的关节角度传感器记录人类演示者的各项运动数据，从而使其复刻人体运动。该方案的虽可以快速将人体运动转化为机器人运动，但是在实际操作过程中需要按照人类演示者打造特定尺寸的被动外骨骼，并且人类演示者很难演示复杂的运动，这可能会导致人形机器人的动作与人类演示者存在较大差距。③惯性测量单元（IMU），其基本原理是利用加速度计、陀螺仪、磁力计等内置的传感器估计IMU的位置和方向，从而得到安装了IMU的各个身体部位的位置和方向。该方案的优势在于不需要外部摄像头来测量IMU的运动因而不会受到遮挡的影响，劣势在于内置的加速度计、陀螺仪等传感器本身存在漂移问题从而会损失部分精确性。通过比较三种解决方案可知，惯性测量单元（IMU）的可行性最高，该方案能够有效规避障碍物遮挡问题和复杂运动的执行问题，虽在精确性上有一定不足，但可以通过开发适当的滤波器来减少漂移、提高精确性。 图3：人形机器人运动学结构示意 资料来源：Robotics，山西证券研究所 【MEMS IMU或为人形机器人实现两足运动平衡的首选技术方案】 基于人形机器人减重、降本及批量化生产的诉求，MEMS IMU或为最佳的技术解决方案。在特斯拉Optimus人形机器人面世之前，人形机器人技术长期处于产业化发展前夕，一个核心的原因是单台造价成本高昂。根据新战略咨询的统计，在人形机器人领域布局较早的本田公司（ASIMO人形机器人）、波士顿动力（Atlas人形机器人）制造成本分别为250万美元、200万美元，虽经过多年升级迭代但仍未实现商业化；而特斯拉（Optimus人形机器人）在降本方面虽已取得了卓越成效，但目前单台成本仍在10万美元左右，还需降本80%才能达到单台2万美元的目标成本。目前减重、降本及批量化生产已经成为人形机器人实现产业化的必经之路，在此背景下MEMS IMU或为最佳的技术解决方案，原因是：①MEMS技术在低成本、小体积、易于批量化生产上有与生俱来的优势；②IMU产品形态具有尺寸小、功耗低、高集成化等优势。 MEMS技术发展加速减重降本，为人形机器人惯性器件应用奠定基础 基于类人化的设计考虑，人形机器人相比工业机器人重量更轻、体积更小、应用场景更广泛，其对减重降本有着更为明确的诉求。一方面，人形机器人设计的初衷是形状和尺寸与人类类似、能够模仿人类的运动、表情和动作并在日常工作中与人类形成密切的关系，因此相比工业用机器人，人形机器人天然具有重量轻、体积小、行动灵活、可感知交互等特征，这就要求各项设计更加小型化、轻量化、智能化。另一方面，与工业用机器人相对特定的应用场景不同，人形机器人可广泛应用于教育、娱乐、康养、物流等领域，并且伴随技术进步其应用场景还在进一步拓展，而当前人形机器人高生产成本和高研发费用阻碍了市场快速增长，要想实现多场景拓展和商业化应用，人形机器人降本势在必行。 表1：相较于工业用机器人，人形机器人重量更轻、体积更小、应用场景更广泛 资料来源：Wevolver，OFweek机器人网，山西证券研究所 MEMS技术具有与生俱来的小型化、轻量化、易于批量化生产优势，已逐步成为惯性传感器领域主流技术趋势，为人形机器人惯性器件应用奠定了基础。与光纤、激光等其他技术路线相比，MEMS技术小型化、轻量化、易于批量化生产的优势尤为明显。以陀螺仪产品为例，根据芯动联科招股说明书列示的公开数据显示，其陀螺仪33系列性能优于Honeywell激光陀螺仪HG1700型号和Emcore光纤陀螺仪EG200型号，性能接近Honeywell激光陀螺仪HG5700型号和Emcore光纤陀螺仪EG1300型号，但产品体积、重量和价格数据明显偏低。得益于上述优势，目前MEMS已逐步成为惯性传感器领域主流技术路线，分产品来看：①陀螺仪领域MEMS技术逐步成熟，随着精度和稳定性持续提升，预期中长期MEMS陀螺仪与光学陀螺仪并存的态势还将持续，并且远期有可能主导绝大部分市场；②MEMS加速度计已经是主流加速度计产品之一，伴随微机电系统（MEMS）和微光机电系统（MOEMS）技术快速发展，未来有望主导绝大部分市场；③MEMS技术进步使磁力计趋于小型化，除勘探、军事等传统应用以外，其在微型罗盘、智能手机、平板电脑等领域也有广泛应用；④相比光学IMU，MEMS IMU体积更小、成本更低、功耗更小、应用场景更为丰富，伴随技术改进和工艺优化，MEMS IMU逐步渗透至光学IMU的优势领域。各惯性器件向小型化、轻量化、易批产方向发展顺应了人形机器人减重降本的需求，一定程度上加速了人形机器人产业化落地进程。 表2：MEMS技术在小型化、轻量化、易于批量化生产方面更具优势（以陀螺仪产品为例） 资料来源：芯动联科招股书，山西证券研究所 IMU高集成化等优势显著，有利于人形机器人批量应用及性能优化 基于人形机器人产业化应用的最终诉求，参考市场竞争日趋激烈的汽车行业，我们认为人形机器人批量制造最终也会走向平台化、模组化，其对集成化的诉求预期也会提升。从汽车行业的发展历程可知，平台化、模块化是汽车行业追求规模效应、实现成本控制的必经之路，其中：平台化通常指由若干通用部件组合成一种载体，模块化通常指具有某种特定结构和功能的通用部件组合。平台化和模块化模式相比传统的开发模式而言具有更为显著的优势，具体表现在：①能够最大限度地节约采购、开发、制造成本；②通过匹配不同的模块和平台，能够更快开发新产品并落地；③减少了长流程中可能出现的偏差，在质量稳定性和一致性上更有保障；④生产效率更高，能够满足批量化生产的要求等。根据佐思汽研相关信息，大多数知名汽车品牌均具备车型模块化平台/架构。考虑到人形机器人未来要实现商业化生产和产业化应用的诉求，我们认为在完成设计端材料、结构等方面的减重降本之后，批量制造端成本优化的重要性也会日益凸显，平台化、模组化预期也会成为人形机器人制造领域的大趋势。 表3：知名汽车品牌车型模块化平台/架构 资料来源：佐思汽研《2023年全球及中国车企模块化平台和技术规划研究报告》，山西证券研究所（注：加粗平台/架构是车企新增的纯电专属平台/架构） IMU具有高度集成化特征，已逐步成为MEMS惯性传感器领域主流产品形态，与人形机器人制造端平台化、模块化的诉求更为契合。从MEMS惯性传感器的市场结构来看，IMU占比将持续增大（全球占比由2021年的52.15%增至2027年的56.48%；中国占比由2021年的53.52%增至2027年的60.06%），陀螺仪和加速度计的占比逐步缩小，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：①在消费电子领域，单个IMU配备辅助SPI接口可以实现手机定位算法功能，替代了过去采用加速度计与磁力计结合实现的应用，一定程度上会限制加速度计的增长。②在汽车电子领域，由于IMU集成了多种MEMS惯性传感器的功能，且在功耗、尺寸和信号处理上更有优势，将被更多地用于主动转向、翻滚检测、ESC以保障ADAS/AV高度自动化和完全自动化驾驶，从而对独立的MEMS惯性传感器进行替代。考虑到人形机器人与汽车有一定的技术同源性，并且未来批量化应用会产生制造端平台化、模块化的诉求，我们认为具有高度集成化特征的MEMS IMU更加契合人形机器人行业发展大势。 图4：全球MEMS惯性传感器市场结构（%） 资料来源：Yole Intelligence，明皜传感招股书，山西证券研究所 图5：中国MEMS惯性传感器市场结构（%） 资料来源：芯谋研究《中国MEMS惯性传感器市场分析》，山西证券研究所 MEMS IMU产品性能持续提升，已逐步渗透至光学IMU的优势领域。从行业发展态势来看，MEMS惯性传感器已被广泛应用于工业与通信、高可靠、汽车电子、医疗健康、消费电子等多个领域，随着MEMS惯性技术的持续进步，高性能MEMS惯性传感器应用逐渐拓展到无人系统、自动驾驶、高端工业、高可靠等领域。与之类似，随着MEMS IMU产品性能持续提升，也已逐步渗透至光学IMU的优势领域：①光学IMU和MEMS IMU是当前市场上比较常见的IMU产品类型。由于技术原理存在差异，光学IMU在准确度、精度等方面具有显著的优势因而主要应用于航空航天、国防、海上导航和其他高精度领域，而MEMS IMU更多应用于体积要求更小、成本要求更低、功耗要求更小的消费电子、汽车及工业等领域。②随着MEMS IMU产品性能持续提升，其应用场景已逐步渗透至光学IMU的优势领域。以霍尼韦尔产品演进情况为例，从HG1125、HG1126到HG1930、HG1900再到HG4930，MEMS IMU的各主要性能指标均实现优化和提升。其优势MEMS IMU产品HG4930的部分性能已达到甚至超越光学IMU产品HG1700SG，并且在其官方产品介绍中被认为是体积更小、能耗更低、成本更优的FOG替代品。 图6：霍尼韦尔MEMS IMU性能显著提升并逐渐对标光学IMU 资料来源：霍尼韦尔官网，山西证券研究所 【在现有两足人形机器人方案中，MEMS IMU已有较为广泛的应用】 MEMS IMU已在两足人形机器人技术方案中有较为广泛的应用，并承担导航、测量、稳控等功能。通过梳理可追溯的两足人形机器人技术解决方案可知，惯性感知能力对于其完成两足运动功能具有重要意义，并且大多数两足人形机器人厂商/研究机构明确采用了MEMS IMU技术方案，如本田、波士顿动力、PAL Robotics、优必选、小米、傅利叶等。MEMS IMU可以承担两足人形机器人的导航、测量、稳控等功能：①在惯性导航方面，MEMS IMU不借助外源信息，也不向外发送任何信号，从而可不用借助其他设备、免受外界干扰影响而实现动态确定自身位置变化、确定自身移动轨迹以实现导航功能；②在惯性测量方面，MEMS IMU可以利用陀螺仪、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合系统；③在惯性稳控方面，MEMS IMU可以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态，使被稳定对象与设定目标保持相对稳定，因其可以隔离载体干扰，在保持运动平台稳定以及提高平台设备性能等方面具有重要优势。 表4：两足人形机器人IMU/惯性器件应用情况 资料来源：ASIMO官网，波士顿动力官网，PAL Robotics官网，理工华汇官网，Agility官网，Figure 官网，Ameca Gen Brochure，Tesla官网，优必选官网，宇数官网，小米官网，欧菲光微信公众号，乐聚官网，广东粤港澳大湾区研究院，开普勒官网，Apptronik 官网，智元官网，傅利叶官网，wevolver，robots guide，山西证券研究所 【人形机器人用MEMS IMU空间广阔，且国产替代空间较大 】 人形机器人用IMU空间广阔，全球及中国市场或将接近36、9亿美元 惯性测量单元（IMU）在人形机器人领域有较大的应用空间，预计到2035年全球及中国人形机器人用MEMS IMU市场规模将分别接近36、9亿美元。为测算人形机器人用MEMS IMU市场空间，我们将参考新能源汽车行业给出关键假设： （一）新能源汽车行业发展概况 新能源汽车产业化浪潮开始于2015年，由于此前传统燃油车已经形成了较为完备的产业化基础，在“油改电”的过程中更多表现为升级和优化，因此新能源汽车销售放量的速度更快、产业化落地之后降价的节奏也更为缓和，同时得益于国家政策大力支持及产业化起步较早，中国新能源汽车市场在全球占据了重要地位：①根据IEA数据，2016-2022年全球新能源汽车销量分别为75、118、205、208、297、650、1020万辆，中国新能源汽车销量分别为33.9、58、109、106、114、325、590万辆，中国新能源汽车销量占全球的比例分别为45.20%、49.15%、53.17%、50.96%、38.38%、50.00%、57.84%；③为获取新能源汽车价格变动趋势，我们基于“全球新能源汽车居民支出/全球新能源汽车销量”进行简单测算，2016-2020年全球新能源汽车居民支出分别为320、390、750、910、1330、2570、3650亿美元，由此计算得到新能源汽车均价分别为4.27、3.31、3.66、4.38、4.48、3.95、3.58万美元。 表5：新能源汽车历史情况概述 资料来源：IEA，Our world in data，山西证券研究所 （二）人形机器人出货量预测 自特斯拉Optimus惊艳亮相以来，人形机器人产业化进度加快，越来越多的厂商开始进入这一市场。但与汽车行业“油改电”的升级换代不同，人形机器人虽在技术上与新能源汽车有一定同源性，但在设计、制造、应用等方面都存在巨大差异。基于此，我们给出假设：①通常情况下产业化初期出货量处于比较低的水平，故我们假定2024年全球人形机器人出货量为1000台；②2016-2017全球新能源汽车销量CAGR为57.33%，考虑到人形机器人发展阶段显著慢于新能源汽车并且基数更低，我们假设到2029年人形机器人可达到新能源汽车2017年的发展状态并且CAGR为新能源汽车的3倍；③受新能源汽车补贴退坡及新冠疫情影响，2019、2020年全球新能源汽车销量CAGR下降较为明显（分别为40.50%、41.07%），在人形机器人的预测中我们暂不考虑政策扶持及突发疫情的影响，故按照平滑后的2019、2020年全球新能源汽车销量CAGR（分别为63%、60%）进行假设，即2031年CAGR为2018新能源汽车CAGR的2.7倍、2032年CAGR为2019新能源汽车CAGR的2.6倍，以此类推。基于上述假设，我们测算得到2024、2029、2031、2032、2033、2034、2035年全球人形机器人出货量分别为0.10、14.89、123.20、234.53、381.47、407.87、760.92万台。 （三）人形机器人用MEMS IMU价格及用量预测 在人形机器人产业化初期其技术方案大概率会沿用实验室阶段的成果，然后在实际应用过程中逐步进行优化和改善，因此我们认为人形机器人用MEMS IMU价格会逐步下降且呈现速度由快到慢并趋于稳定态势，而人形机器人用MEMS IMU的数量可能会逐步增加以优化人形机器人运动及平衡性能。基于此，我们给出假设：①由于国产厂商在人形机器人的开发进程中慢于国外，因而在对MEMS IMU价格进行假设时我们将参考国外优势厂商霍尼韦尔的产品i300 IMU，选择i300 IMU的原因是：人形机器人与汽车有一定的技术同源性，预期其所需的IMU性能与汽车一致或略高于汽车，故选择霍尼韦尔中等水平的i300 IMU作为参考。根据Octopart数据，2024年4月9日霍尼韦尔i300 IMU的价格为2074.02美元/个，假定2024年人形机器人用MEMS IMU的价格与之相同，且2024到2029年价格降幅为80%、2029到2031年价格降幅为50%、此后年降幅分别为30%、20%、10%、10%；②“Multi-IMU Proprioceptive State Estimator for Humanoid Robots”一文研究发现，在人形机器人身体结构中放入5个IMU能够改进运动学模型，比单个IMU性能更好，所获得的轨迹估计更为精确，并且可以构建相对于地面实况几乎没有失真的高程图，故假定人形机器人到2035年IMU使用数量为5个，2024、2029、2031、2032、2033、2034用量分别为1、3、5、5、5、5个。 （四）中国人形机器人市场占全球的比例预测 新能源汽车是传统燃油车“油改电”的一次升级，在此过程中中国始终保持较为领先的进度，因此2016-2022年中国新能源汽车销量占全球的比例大致维持在50%。而在人形机器人的研究和开发上，中国厂商进度落后于国外，因此我们认为即便进入成熟期，中国人形机器人销量占全球的比例较新能源汽车仍会存在明显缺口。基于此，我们给出假设：①假定到2035年中国人形机器人销量占全球的比例为25%，2024、2029、2031、2032、2033、2034的比例分别为1%、10%、13%、16%、19%、22%。 基于此，通过测算我们可以得到2024、2029、2031、2032、2033、2034、2035年全球人形机器人用MEMS IMU市场规模分别为2.07、185.27、1277.58、1702.47、2215.29、2131.73、3579.29百万美元，中国人形机器人用MEMS IMU市场规模分别为0.02、18.53、166.09、272.40、420.91、468.98、894.82百万美元。 表6：人形机器人用MEMS IMU市场空间测算 资料来源：Octopart，Multi-IMU Proprioceptive State Estimator for Humanoid Robots，山西证券研究所 国际厂商在人形机器人用IMU上有领先优势，国产厂商有望加速替代 人形机器人虽未实现产业化应用，但历经多年研发已有许多款产品面世。其中，本田、波士顿动力、PAL Robotics、优必选、小米、傅利叶等明确表示其技术方案中有IMU或惯性器件应用，但尚未披露供应IMU或惯性器件的厂商信息。从MEMS惯性传感器的市场格局来看，国际厂商如Honeywell、ADI、BOSCH等长期占据市场主要份额，相较国产厂商领先优势更加明确。从人形机器人的发展历程来看，国外研究机构及相关厂商在人形机器人的开发上较国内起步更早，譬如本田ASIMO机器人早在2000年10月就已正式面世。按此推断，人形机器人用IMU此前应主要由国际厂商供应，预计人形机器人浪潮爆发会为国产替代创造更大机会。 MEMS技术快速发展带来行业玩家数量显著增加，国产替代成为可能 MEMS已成为惯性传感领域主要的技术路线，得益于此，惯性传感器行业玩家数量显著增加。根据High-End Inertial Sensors for Defense, Aerospace and Industrial Applications 2020列明的全球主要玩家惯性传感产品布局情况，目前全球主要厂商中拥有MEMS、光纤、激光、半球谐振、动力调谐技术的厂商数量分别为29、21、12、5、9家（其中，拥有硅基MEMS技术的厂商有27家，拥有石英MEMS技术的厂商有5家，同时拥有硅基MEMS技术和石英MEMS技术的厂家有3家），MEMS已成为惯性传感领域主要的技术路线。在拥有MEMS技术的29家厂商中：①专注于MEMS技术路线的共有21家，典型厂商包括ADI、NXP、Sensonor、Silicon Sensing、美泰科技、芯动联科等；②在光纤、激光等技术路线上有显著优势然后切入MEMS技术路线的共有8家，典型厂商包括Emcore、Honeywell、Northrop Grumman/Litef、Safran等。得益于MEMS技术快速发展，惯性传感器行业玩家数量显著增加，国产厂商开始在惯性传感器领域崭露头角，实现国产替代的可能性进一步增强。 表7：全球主要玩家惯性传感产品布局 资料来源：Yole Intelligence，High-End Inertial Sensors for Defense, Aerospace & Industrial Applications，芯动联科招股书，山西证券研究所 当前MEMS惯性传感器仍被进口品牌垄断，国产替代空间较大 全球MEMS惯性传感器市场集中度较高，博世、TDK、意法半导体、ADI、Honeywell等国际巨头占据主导地位。MEMS产业是典型的技术、资金及智力密集型行业，技术、资金和人才等壁垒较高，从全球竞争格局来看，目前少数国际巨头企业占据市场主导地位，市场集中度较高。根据Yole Intelligence的统计数据，2021年度MEMS惯性传感器市场仍主要由国际大厂占据，其中：①MEMS加速度计市场的前五大厂商为Robert Bosch、ST、Murata、NXP、ADI，CR5为84%；②MEMS陀螺仪市场的前五大厂商为TDK、ADI、Honeywell、Robert Bosch、ST，CR5为83%；③IMU市场的前五大厂商为Robert Bosch、ST、TDK、Honeywell、ADI，CR5为88%。④根据KBV Research数据，在磁力计领域Honeywell是行业先行者，VectorNav Technologies、Lake Shore Cryotronics、Metrolab Technology SA等公司是关键创新者，与头部厂商Honeywell仍存在较大差距。 表8：惯性传感器全球市场竞争格局 资料来源：Yole Intelligence，明皜传感招股书，KBV Research，山西证券研究所（注：MEMS加速度计、陀螺仪、IMU三项时间为2021年，磁力计该项未明确时间） 中国MEMS惯性传感器市场份额主要被博世、ST、TDK等巨头占据，但国产厂商的竞争力也在持续提升。得益于国内智能手机、智能穿戴、物联网及汽车电子市场的快速发展和对传感器日益提升的需求，国内的MEMS惯性传感器公司也得到了快速的发展，目前主要的国内市场参与者包括上海矽睿、美新半导体、士兰微等公司。但由于国内的MEMS惯性传感器行业起步较晚，整体的销售规模相比国外龙头企业仍有较大差距。①国内MEMS加速度计市场份额主要被国际厂商占据，2022年中国MEMS加速度计市场排名前三的厂商为博世、意法半导体和Murata，份额分别为28%、18%和12%。相比国际领先企业，本土企业营收规模小、技术积累少、客户资源少，市场占有率较低，但国产厂商通过加大投入、加强自主创新持续提升市场竞争力。其中，士兰微和美新半导体在本土厂商中份额最大，在中国整体市场中位列第五、第六，占比分别为9%、7%，其余前五大本土厂商为明皜传感、矽睿科技和敏芯股份，市场份额分别为4%、1%和<1%。②国内MEMS陀螺仪市场主要厂商为博世、意法、TDK等国际巨头，国内企业有深迪半导体、美新半导体、矽睿科技等，但市场较为细分、各厂商销售额较小。③国内MEMS IMU市场格局相对集中，国际厂商占据垄断地位，CR3将近80%，CR5超过90%。其中，博世以33%的市场份额排名第一，ST和TDK分别以25%和21%的市场份额紧随其后。相较于MEMS加速度计市场，国内MEMS IMU市场的国产厂商更少且市场份额更低：2022年中国IMU市场最大本土厂商为矽睿科技，市场份额占比为2%；其余厂商如深迪半导体等，市场份额占比均小于1%。但考虑到国产厂商在本地化服务、供应链整合等方面具有明显的优势，随着MEMS IMU在智能化、自动化等领域渗透率不断提升，国产厂商的竞争力有望进一步增强。④在国内磁力计市场中，除Honeywel、VectorNav Technologies等国外厂商以外，国内厂商多维科技、深迪半导体等也开始崭露头角。 表9：2022年惯性传感器中国前五大厂商及其市占率 资料来源：芯谋研究《中国MEMS惯性传感器市场分析》，山西证券研究所 就高性能MEMS惯性传感器而言，全球核心供应商是Honeywell、ADI、Northrop Grumman/Litef，CR3在50%以上。根据Yole Intelligence统计，2021年全球高性能MEMS惯性传感器市场规模约7.1亿美元（按照2021年12月31日1美元兑换6.37元人民币的汇率换算为45.23亿元），占全球高性能惯性传感器市场规模的比例为22.90%。全球高性能MEMS惯性产品市场份额集中在Honeywell、ADI、Northrop Grumman/Litef等行业巨头手中，合计占有50%以上的份额。与国际巨头相比，国产厂商整体规模较小，仍处于快速发展期。 表10：2021年全球高性能MEMS惯性传感器市场竞争格局 资料来源：Yole Intelligence，High-End Inertial Sensing 2022，芯动联科招股书，山西证券研究所 AI入局加速产业化进程，MEMS IMU及相关业务国内公司或将受益 AI大模型入局加速人形机器人产业化进程，国产惯性器件/模组厂商有望加速替代。2023年AI大模型及人形机器人均取得“跨越式”突破，2024年“AI大模型+人形机器人”趋势日渐明朗：①3月英伟达发布了人形机器人通用基础模型 Project GR00T并且表示正在为领先的人形机器人公司开发一个综合的AI平台；②3月Figure公司宣布其Figure 01机器人接入OpenAI大模型；③4月优必选公司宣布其人形机器人Walker S接入了百度文心大模型。AI大模型接入使得人形机器人在多模态感知方面的能力进一步增强，并且AI平台简化设计、优化集成等优势也进一步加快了人形机器人的产业化进程，在此情况下，国产厂商有望发挥高效、高性价比等优势从而加速国产替代。考虑到目前尚未有国产惯性传感厂商称已在人形机器人领域实现批量应用，建议关注在汽车自动驾驶领域进展更快的中游模组、下游系统厂商以及具有自主研发设计能力的上游器件厂商。 表11：MEMS IMU及相关A股上市/待上市公司概况 资料来源：Wind，各公司官网，山西证券研究所（注：上游器件环节仅列示设计类公司，生产及封测相关公司暂未列示） 【风险提示】 人形机器人产业化不及预期的风险；人形机器人技术方案仍存在不确定性的风险；人形机器人下游应用拓展不及预期的风险；MEMS技术升级或迭代失败的风险。 【附录：惯性传感核心器件基本情况概述】 陀螺仪：MEMS技术日趋成熟，预期将逐步替代激光/光纤陀螺 陀螺仪是惯性传感器的基础核心器件之一，主要用于感知物体运动的角速率。陀螺仪是测量载体相对空间角速率的传感器，可以感知和测量载体的角运动状态和变化。从陀螺仪技术演进的路径来看，大致可以分为四个阶段：①基于牛顿经典力学原理的以静电陀螺以及动力调谐陀螺为代表的机械陀螺，其特点是种类多、精度高、体积质量大、系统组成结构复杂、性能受机械结构复杂性和极限精度制约、产品制造维护成本昂贵；②基于萨格奈克效应的以激光陀螺和光纤陀螺为代表的光学陀螺，其特点是反应时间短、动态范围大、可靠性高、环境适应性强、易维护、寿命长；③基于哥氏振动效应和微纳加工技术的是半球谐振陀螺和MEMS陀螺，其中，半球谐振陀螺受限于结构及制造技术市场上可规模化生产的企业较少，而MEMS陀螺的特点是体积小、重量轻、环境适应性强、价格低、易于大批量生产；④基于现代量子力学技术的核磁共振陀螺、原子干涉陀螺等，其特点是可实现高精度、高可靠、小型化和更广泛应用，但是目前仍处于早期研究阶段。目前MEMS陀螺仪的技术逐步成熟，随着精度和稳定性持续提升，其在陀螺仪市场中占据了重要的位置。 图7：陀螺仪技术演进路径 资料来源：Yole Intelligence，High-End Inertial Sensors 2022，山西证券研究所 得益于低成本、小体积，MEMS陀螺仪相比机械陀螺和光学陀螺在批量化生产方面更有优势。按照基本技术原理，陀螺仪可划分为机械陀螺、谐振陀螺、光学陀螺三大类，并可进一步细分为机械/旋转质量陀螺仪、电悬架（静电）陀螺仪（ESG）、环形激光陀螺（RLG）、光纤陀螺仪（FOG）、半球谐振陀螺仪（HRG）、石英陀螺仪（非MEMS）、微机械陀螺仪（MEMS，石英或硅）、机械动态调谐陀螺仪（DTG），其中，MEMS陀螺仪也是目前的主流技术之一。与传统的机械陀螺仪相比，MEMS陀螺仪的优势在于：①比机械陀螺仪更小、更轻，在限制尺寸和重量的领域有非常重要的意义；②得益于微细加工工艺，MEMS陀螺仪在生产过程中比传统陀螺仪更具成本效益；③MEMS陀螺仪比机械陀螺仪功耗更低，对于供电设备和节能系统的压力更小；④MEMS陀螺仪比机械陀螺仪损耗更小，具有更高的可靠性和更长的使用寿命。与激光和光纤陀螺仪相比，MEMS陀螺仪的优势在于低成本、小体积、高可靠、易批产，得益于此，MEMS陀螺仪除在消费级、工业级领域实现广泛应用以外，也已逐步切入激光和光纤陀螺仪的优势领域（如无人系统、高端工业、高可靠等）。 图8：陀螺仪基本分类概述 资料来源：Yole Intelligence，High-End Inertial Sensors for Defense, Aerospace & Industrial Applications，山西证券研究所 图9：陀螺仪应用情况概述 资料来源：Yole Intelligence，High-End Inertial Sensors for Defense, Aerospace & Industrial Applications，山西证券研究所 中长期MEMS陀螺仪与光学陀螺仪并存的态势仍将持续，远期MEMS/集成光学微机械陀螺仪或将逐步占据绝大部分市场。根据不同的精度范围，陀螺仪可以划分为消费级、工业级、战术级、导航级、战略级五大类：①在消费级领域，MEMS陀螺仪几乎占据全部市场份额，具体应用场景包括手机、AR/VR等；②在工业级领域，MEMS陀螺仪应用较为广泛，占据了86%的市场份额，具体应用场景包括资源勘探、测量测绘、光电吊舱等；③在战术级和导航级领域，两光陀螺应用比较广泛，分别占据78%和92%的市场份额，具体应用场景包括无人系统、卫星姿态控制系统、动中通等；④在战略级领域，激光陀螺仪的适用性较强，占据了72%的市场份额，具体应用场景为航天航海等领域。中长期来看，随着高性能MEMS陀螺仪技术的进一步成熟，MEMS陀螺仪在高端工业、无人系统和高可靠领域的具体应用场景也将逐渐丰富，在工业级陀螺仪的主导地位将进一步强化，可进一步应用到两光陀螺的战术级应用领域，并逐渐渗透到导航级应用领域。远期来看，MEMS/集成光学微机械陀螺仪或将主导绝大部分市场，并将倒逼光学陀螺仪与原子干涉陀螺仪等新技术共同竞争更高精度市场。 图10：MEMS/集成光学微机械陀螺仪将逐步占据绝大部分市场 资料来源：INS/GPS Technology Trends，山西证券研究所 加速度计：MEMS领域最为成熟的器件之一，市场份额有望持续扩大 加速度计是惯性传感器的另一基础核心器件，主要用于感知物体运动的线加速度。按照基本技术原理，加速度计可划分为悬移/平移质量位移/再平衡加速计、谐振元件加速度计、热能加速度计三大类，并可进一步细分为悬吊式再平衡加速度计（特别是PIGA）、力平衡加速度计、谐振元件加速度计、热加速度计、MEMS加速度计。就微加速度计而言，微机电系统（MEMS）和微光机电系统（MOEMS）技术快速发展使得微加速度计日趋成熟，按照敏感原理微加速度计可以进一步划分为压阻式、压电式、电容式、隧道式、热敏式、谐振式、光学式等多种类型。加速度计是MEMS领域最早研究、最成熟、最常见的器件之一，主要用于测量物体线加速度，通常由质量块、阻尼器、弹性元件、敏感元件和适调电路等部分组成。加速度计的理论基础是牛顿第二定律，传感器在加速过程中，可通过对质量块所受惯性力的测量计算出加速度值。如果初速度已知，就可以通过加速度对时间积分得到线速度，再次通过线速度对时间积分可计算出直线位移。 图11：加速度计基本分类概述 资料来源：Yole Intelligence，High-End Inertial Sensors for Defense, Aerospace & Industrial Applications，山西证券研究所 图12：微加速度计分类情况概述 资料来源：麦姆斯咨询《综述：新型微加速度计研究进展》，山西证券研究所 不同类型的微加速度计均有各自的优缺点，其中电容式MEMS加速度计是目前应用最多的类型。各类MEMS加速度计在探测灵敏度、精度、测量范围、稳定性等性能指标上，以及在加工成本、器件质量和体积、环境适应性等方面有着各自的优缺点，且相互制约：①压阻式微加速度计结构简单，制作相对简易，但其对温度敏感，且灵敏度较低、蠕变和迟滞效应较大；②压电式微加速度计工作频带宽、功耗低、抗摔性好、温度稳定性高，但低频噪声性能差；③电容式微加速度计结构简单、漂移率低、温度敏感性低，但抗电磁干扰性差；④隧道式微加速度计灵敏度高，但温度依赖性高，制造工艺复杂、工作电压高；⑤热敏式微加速度计不需要大体积的运动质量块，但灵敏度较低、工作带宽较窄；⑥谐振式微加速度计测量谐振频率信号的准确度和精度高，但只能应用于随时间缓慢变化的加速度量值测量；⑦光学微加速度计结合光学测量和微机电系统的优点，可实现高精度、高灵敏度、小体积和抗电磁干扰的加速度测量；⑧腔光力微加速度计灵敏度高、精度高、稳定度高、动态范围大，但也存在散粒噪声、量子反作用噪声等噪声源影响探测精度的问题。目前，电容式MEMS加速度计仍是应用最多的类型，被广泛应用于消费电子、汽车、工业、高可靠等各个领域。 图13：各类型微加速度计原理及结构 资料来源：麦姆斯咨询《综述：新型微加速度计研究进展》，山西证券研究所 目前MEMS加速度计已经是主流加速度计产品之一，随着技术持续升级，MEMS/集成光学微加速度计的市场份额还将继续扩大。根据不同的精度范围，加速度计可以划分为消费级、战术级、导航级、战略级四大类：①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；②MEMS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。目前MEMS加速度计已经是主流加速度计产品之一，并且其精度范围及应用场景与石英加速度计重合度较高。未来，MEMS/集成光学微机械加速度计有望主导绝大部分市场，伴随原子加速度计等新技术涌现，传统的机械摆式加速度计市场份额将被进一步压缩。 图14：MEMS加速度计将逐步占据机械摆式加速计现有市场份额 资料来源：INS/GPS Technology Trends，山西证券研究所 磁力计：MEMS技术进步背景下趋于小型化，应用场景进一步扩展 磁力计隶属于磁传感器，其核心技术原理是霍尔效应。磁传感器是一种把磁场、电流、应力应变、温度、光等外界因素引起的敏感元件磁性能变化转换成电信号，以此来检测相应物理量的器件。按照不同的技术路径，磁传感器可以划分为霍尔效应传感器和磁阻传感器两大类：①霍尔效应传感器主要利用霍尔效应，即当电流垂直于外磁场通过半导体时，垂直于电流和磁场的方向会产生附加电场，从而在半导体的两端产生电势差，来检测磁场的强度。霍尔效应（Hall Effect）传感器的历史最悠久、应用最广泛，按照不同的产品形态，霍尔效应传感器可进一步划分为线性型霍尔传感器、开关型霍尔传感器等；②磁阻传感器主要是在器件内构造薄膜，即给通以电流的材料加以与电流垂直或平行的外磁场，其电阻值会有所增加或减少。通过应用上述物理效应，磁阻传感器芯片能够精确测量电流、位置、方向、角度等物理信号。磁阻传感器按不同原理可分为各向异性磁阻（AMR）传感器、巨磁阻（GMR）传感器和隧穿磁阻（TMR）传感器。目前霍尔效应传感器仍在实际应用中占据更高的市场份额，AMR、GMR、TMR等磁阻传感器虽尚存一些问题但有望凭借高灵敏度等特点在未来得到进一步发展和推广。 图15：磁传感器主要技术路线 资料来源：Yole Intelligence，Magnetic Sensor Market and Technology Report 2022，山西证券研究所 磁力计/磁力仪的基本功能是测量外界磁场的大小和极性，随着技术发展已逐步向微型化、集成化演进。磁力计是指用于测量磁场方向和磁场强度大小的仪器，也称为磁力仪或高斯计。磁力计/磁力仪经历了从简单到复杂、从机械式到电子式再到超导式的发展历程，其体积和成本也在逐步减小。从磁力计/磁力仪技术演进的路径来看，大致可以分为三个阶段：①基于永久磁铁与地磁场之间相互力矩作用原理的第一代产品，通常利用感应线圈以及辅助机械装置实现，如机械式磁力仪、感应式航空磁力仪等；②基于核磁共振特性，利用高导磁率软磁合金以及专门电子线路的第二代产品，如质子磁力仪、光泵磁力仪、磁通门磁力仪等；③基于约瑟夫逊效应，用超导材料制成的第三代产品，如超导磁力仪等。目前，常见的磁力计/磁力仪类型主要有标量、矢量、梯度等。 表12：常见的磁力计/磁力仪产品类型概述 资料来源：加速度传感器网《磁力计的类型》，山西证券研究所 除勘探、军事等传统应用以外，MEMS技术进步使磁力计趋于小型化，因而可广泛应用于微型罗盘、智能手机、平板电脑等领域。现代磁力计是采用CMOS工艺的平面器件，工艺相对一般IC更为简单：通常在P型衬底上N阱形成传感器件，通过金属电极将传感器与其他电路（如放大器、调节处理器等）相连，由此形成只能感知垂直于管芯表面磁场变化的单轴磁力计；在单轴磁力计的基础上增加磁通集中器（即在原来的管芯上增加一层坡莫合金）可实现对平行于管芯方向磁场的检测，从而形成三轴磁力计。磁力计功能多样，可用来测量生物磁场（如用于医疗保健等）、测量地球磁场（如用于矿物或石油勘探、指南针、罗盘等）、测量周围磁场的扭曲（如用于国防、安全、交通监控等）等。基于霍尔效应、磁阻效应、电磁感应效应等不同的技术原理可以制成多种MEMS磁力计，其体积更小并且可以以非常低的成本集成到集成电路中，因而也广泛应用于微型罗盘、智能手机、平板电脑等领域。按照输出信号形式不同，MEMS磁力计可以分为磁电型、电导型、电流型、声学型四类。 图16：MEMS磁力计的主要分类 资料来源：传感器专家网《MEMS惯性传感器研究现状与发展趋势》，北京遥测技术研究所，山西证券研究所 IMU：MEMS IMU性能持续提升，逐步渗透至光学IMU的优势领域 IMU是陀螺仪、加速度计、磁力计等惯性器件的组合，目前6轴和9轴IMU是常见的产品形态。惯性测量单元（即IMU）由陀螺仪、加速度计、磁力计、气压计等器件组合而成，其中陀螺仪和加速度计是最为核心的器件：6轴IMU 通常包含一个三轴陀螺仪和一个三轴加速度计；9轴IMU是在6轴IMU的基础上叠加一个三轴磁力计；10轴IMU是在9轴IMU的基础上叠加一个气压计。目前，市场上常见的IMU产品形态为6轴和9轴，能够满足不同应用场景下高精度测量的需求。 图17：IMU产品构成示意 资料来源：巨视安防《IMU贯穿我们的生活》，山西证券研究所 按照技术原理划分，惯性测量单元包括机械类IMU、光学类IMU、MEMS类IMU等。由于惯性器件种类繁多，组合而成的惯性测量单元（即IMU）也有不同的技术指标和产品性能。按照技术原理不同，IMU可以划分为机械类、光学类、MEMS类等：①机械类IMU是最早的IMU产品。以采用摆动积分陀螺加速度计（PIGA）和陀螺仪组合成的机械IMU为例，PIGA具有所有加速度计中最高的线性度、精度、灵敏度、稳定性和动态范围因而性能也是最优的，但在尺寸、重量、功率、复杂性、成本和维护等方面存在严重的缺陷，目前机械IMU的应用已较少。②光学类IMU又可划分为激光（RLG）IMU、光纤（FOG）IMU等。其中，FOG IMU使用基于光纤盘绕传播光束的固态技术，该产品在角随机游动、偏置偏移误差和偏置不稳定性等重要参数上表现优异，且对冲击和振动不太敏感，并可提供极好的热稳定性，但其缺陷在于容易受到磁干扰并且比MEMS IMU体积更大、价格更高；RLG IMU的技术原理与FOG IMU类似，该产品使用密封的环形腔代替光纤，RLG IMU是当前常用IMU中最昂贵的，体积也比其他替代方案大得多。③MEMS类IMU又可以划分为石英MEMS IMU和硅基MEMS IMU等。其中，石英MEMS IMU基于石英微加工技术，通过将石英振动转变为可感知的信号来测量物体的偏转，该产品在不同温度下均有高可靠性和高稳定性，并且战术级石英MEMS IMU在尺寸、重量、功率和成本等方面可与RLG IMU和FOG IMU相竞争；硅基MEMS IMU基于微型传感器，通过将质量块振动转变为可感知的信号来测量物体的偏转，相较于FOG IMU，MEMS IMU尺寸更小且成本更低，但是具有更高的噪声、振动灵敏度和不稳定性参数，随着技术的不断发展MEMS IMU的精度也在不断提升。 图18：机械IMU、光学IMU、MEMS IMU产品示意 资料来源：Unmanned Systems Technology官网，Sensor Tips官网，霍尼韦尔官网，山西证券研究所 MEMS IMU目前主要应用于消费级、工业级场景，随着精度提升也逐步切入光学IMU的优势领域，其应用范围进一步扩大。根据精度低到高，IMU应用场景可以划分为消费级、工业级、战术级、导航级、战略级等。目前市场上常见的产品类型是光学IMU和MEMS IMU，其中：①光学IMU因其具有更高的准确度和精度而广泛应用于航空航天、国防、海上导航和其他高精度领域；②MEMS IMU因其体积更小、成本更低、功耗更小而具有丰富的应用场景，伴随技术改进和工艺优化，MEMS IMU性能显著提升并逐步渗透到更高性能要求的应用领域。按照精度不同，目前MEMS IMU可以大致划分为三种类型，其中：①低精度MEMS IMU主要用于消费电子类的产品，如手机、游戏机、音乐播放器、无线鼠标、数码相机、硬盘保护器、智能玩具、计步器、防盗系统等；②中精度MEMS IMU主要用于汽车级及工业级产品，在汽车领域可用于GPS辅助导航系统、车身稳定系统、汽车安全气囊、车辆姿态测量等，在工业领域可用于精密农业、工业自动化、大型医疗设备、机器人、仪器仪表、工程机械等；③高精度MEMS IMU主要用于军用级和宇航级产品，如通讯卫星无线、导弹导引头、光学瞄准系统等稳定性应用，飞机和导弹飞行控制、姿态控制、偏航阻尼等控制应用，中程导弹制导、惯性GPS导航等制导应用，以及远程飞行器、船舶仪器、战场机器人等。 研报分析师：叶中正 执业登记编码：S0760522010001 研报分析师：徐风 执业登记编码：S0760519110003 研究助理：冯瑞 邮箱：fengrui@sxzq.com 报告发布日期：2024年4月9日 【分析师承诺】 本人已在中国证券业协会登记为证券分析师，本人承诺，以勤勉的职业态度，独立、客观地出具本报告。本人对证券研究报告的内容和观点负责，保证信息来源合法合规，研究方法专业审慎，分析结论具有合理依据。本报告清晰准确地反映本人的研究观点。本人不曾因，不因，也将不会因本报告中的具体推荐意见或观点直接或间接受到任何形式的补偿。本人承诺不利用自己的身份、地位或执业过程中所掌握的信息为自己或他人谋取私利。 【免责声明】 本订阅号（微信号：山西证券研究所）是山西证券股份有限公司研究所依法设立、运营的官方订阅号。 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