【财通机械】人形机器人系列报告四 | IMU行业深度:新兴市场打开成长空间,国内企业或迎来机遇期

IMU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。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、组合惯性系统等，经集成在相关设备中发挥惯性导航、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本原理实现的惯性传感器，能够测量物体的比力和角度。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，海外企业技术领先。根据Yole Intelligence数据，2021年全球IMU市场空间约为18.3亿美元，IMU行业2022-2027年年均复合增长率将达到7.03%，到2027年，全球IMU市场规模将达到27.92亿美元左右。消费电子、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IMU的市场持续增长，MEMS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。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Honeywell、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，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IMU制造商包括明皜传感（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、星网宇达、理工导航等。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：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：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，国际环境发生重大变化。

1 IMU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

1.1 IMU是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，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，最终输出载体相对初始位置的坐标变化量、速度等导航信息。

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态测量，并且加速度计由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、惯性测量和惯性稳控的作用。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，从而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。

（2）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。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，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。

（3）惯性稳控

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 陀螺仪性能的不断提高，MEMS陀螺仪在惯性稳控系统中得到了越来越多的应用。

IMU的误差主要由零偏、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。

1.2 IMU核心组成部分——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，能够测量物体的比力和角度。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，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。

常见的加速度计有机械摆式加速度计、石英加速度计、MEMS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，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。

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，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。

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(压力或者位移)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，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。

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。

1.3 IMU核心组成部分——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，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。

三轴陀螺仪的工作原理基于科里奥利力（Coriolis force），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。

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、MEMS陀螺仪等。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 陀螺仪具备小型化、高集成、低成本的特点，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。

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，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。

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、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。

2 IMU市场规模与格局

2.1 IMU具备性能优势，高性能IMU或将高速增长

MEMS（Micro-Electro-Mechanical System），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 MEMS 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 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、仪表仪器等市场的高速成长，MEMS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，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%。

消费电子、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。

根据Yole Intelligence的统计，全球MEMS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。

从MEMS惯性传感器的市场结构来看，MEMS加速度计、磁力计和IMU的市场持续增长，MEMS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，IMU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MEMS惯性传感器进行了替代。

全球IMU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年全球IMU市场空间约为18.3亿美元，2022-2027年年均复合增长率将达到7.03%，到2027年，全球IMU市场规模将达到27.92亿美元左右。

MEMS制造领域的技术进步以及制造和微加工工艺的创新促进高性能IMU市场快速增长。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IMU市场规模预计将在预测期2018-2027年内加速增长。

2.2 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，市场份额集中在Honeywell、ADI、Northrop Grumman/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（MEMS）惯性测量单元（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。

(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用式iSensor MEMS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。

国外企业占据我国MEMS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。

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。

在全球市场中，IMU生产商主要有博世、意法半导体、InvenSense、村田、恩智浦、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IMU行业中的领导者，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。

博世针对先进的智能手机、可穿戴设备、AR和VR、无人机、游戏和机器人应用了IMU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）。

(2) 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。iNEMO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。

(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。公司拥有四种专有技术优势：专利的Nasiri-Fabrication制程，先进的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。

民用领域对IMU的要求向着小型化的方向发展，军用领域有所不同，其要求则向着高精度、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IMU研发及生产能力较强，而民用IMU研发及生产能力较弱，需求对外依赖度大，未来国产替代空间广阔。

3 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

3.1 人形机器人或大量应用IMU产品，无人驾驶趋势推动IMU市场发展

人形机器人行业可为IMU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。

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。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。

3.2 国内主要IMU企业介绍

国内IMU制造商包括明皜传感（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、星网宇达、理工导航等，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（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、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。

（2）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

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。

（4）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。

（5）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。

（6）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2.5mm×3.0mm×0.86mm，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48mm×46mm×22mm，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。

（8）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及车辆导航。

4 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。

5 风险提示

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。高性能IMU具有较高的技术壁垒，如果国内企业不能突破相关技术，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。

注：文中报告节选自财通证券研究所已公开发布研究报告，具体报告内容及相关风险提示等详见完整版报告。

证券研究报告：《IMU行业深度研究报告：新兴市场打开成长空间，国内企业或迎来机遇期》

对外发布时间： 2023年08月24日

报告发布机构： 财通证券股份有限公司（已获中国证监会许可的证券投资咨询业务资格）

分析师：佘炜超

SAC 证书编号：S0160522080002

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