1.1 公司发展历程
安徽芯动联科微系统股份有限公司成立于 2012 年，公司注册 地位于安徽省蚌埠市。自公司成立以来，产品已广泛应用于工业生产、工业设备监测与 维护、无人系统导航与控制、海洋监测、气象预报、水上水下无人设备导航与控制、石 油勘探、测量与测绘、桥梁监测、地质勘探、灾情预警等领域并获得了各领域多国家客 户的一致认可和批量订购。展望未来，公司将进一步开拓自动驾驶、机器人、民用航空、 商业航天等市场，为更广泛的客户提供更智能化、更低成本、更微型化的传感器产品及 解决方案。
芯动联科基于半导体的行业积累，独创的微纳结构设计，采纳先进的 MEMS 工艺， 特有的封装方案及现代化的管理模式和完善的人才积累，融合集成电路与传统高端惯性 行业，促进惯性传感器、压力传感器等传感器向智能化、微型化、易用化、本土化、IC 化发展。解决传统传感器无法满足现代无人平台对传感器智能化、小型化及低成本化的 主要矛盾，解决现有 MEMS 传感器性能无法满足智能无人平台（自动驾驶、机器人） 的高性能需求的矛盾。 公司主营业务为高性能硅基 MEMS 惯性传感器的研发、测试与销售。目前，公司 已形成自主知识产权的高性能 MEMS 惯性传感器产品体系并批量生产及应用，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。 公司主要产品为高性能 MEMS 惯性传感器，包括 MEMS 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。陀螺仪和加速度 计通过惯性技术实现物体运动姿态和运动轨迹的感知，是惯性系统的基础核心器件，其 性能高低直接决定惯性系统的整体表现。硅基 MEMS 惯性传感器因小型化、高集成、 低成本的优势，成为现代惯性传感器的重要发展方向。
公司长期致力于自主研发高性能 MEMS 惯性传感器，经过多年的探索和发展，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，复杂环境下适应性强。 目前，公司产品已实现批量化应用并在应用的过程中不断升级和迭代。其中，高性能 MEMS 陀螺仪具有小型化、高集成、低成本的优势，有力推动了 MEMS 陀螺仪在高性 能惯性领域的广泛应用。 公司产品主要应用于惯性系统，惯性系统是一种不依赖于外部信息、也不向外部 辐射能量的自主式导航、定位和测量系统，在国家工业建设等诸多领域均能发挥重要作 用。公司高性能 MEMS 惯性传感器经过下游模组和系统厂商的开发与集成，成为适用 于不同领域的惯性系统，并最终形成适用特定场景的终端产品，为用户实现导航定位、 姿态感知、状态监测、平台稳定等多项应用功能。
1.2 公司股权结构
公司股权架构稳定，金晓冬直接持有公司 1.53%的股份；MEMSLink 直接持有公司 23.43%的股份，金晓冬、毛敏耀分别持有 MEMSLink70%、30%的股权；北京芯动直接 持有公司 15.64%的股份，金晓冬、宣佩琦各持有北京芯动 50%的股权，宣佩琦直接持有公司 3.34%的股份。 基于宣佩琦为金晓冬的一致行动人，金晓冬能够控制北京芯动；金晓冬直接持有 公司股份、并通过控制 MEMSLink、北京芯动以及宣佩琦与其一致行动合计实际支配公 司股份表决权为 43.94%，超过 30%。 为保持公司控制权状态及公司治理结构的稳定，延续金晓冬与宣佩琦、毛敏耀一 致行动的事实情况，2022 年 12 月 19 日金晓冬与宣佩琦签署了《一致行动协议》，2022 年 12 月 21 日，金晓冬与毛敏耀签署了《一致行动协议》，协议主要约定，在协议的有 效期内（有效期 5 年，期满双方无异议则续期 5 年），宣佩琦、毛敏耀分别与金晓冬就 涉及公司相关事项的决策保持一致行动，以金晓冬的意见为准。
实际控制人金晓冬先生控制的除芯动联科及其子公司以外的其他企业为 MEMSLink 和北京芯动。MEMSLink 为 2010 年 1 月 4 日在开曼群岛成立的公司，金晓冬持有 70% 的股权，毛敏耀持有 30%，主要提供技术咨询服务。北京芯动联科微电子技术有限公司 报告期内除开展软件技术开发业务外，无其他经营业务。
公司核心管理人员经验丰富，善于把握行业前沿趋势。公司的核心管理层均具有 多年的行业内工作经验，大部分都拥有企业内长期从业经验，董事经验丰富，能够在企 业发展和运营的过程当中给予有效的帮助。
1.3 公司财务状况
公司经营业绩保持稳健增长。报告期内，公司实现营业收入 2.269 亿元，2022 年公 司营业收入同比增长 36.58%。归属于母公司所有者的净利润 1.166 亿元，同比增长 41.16%。公司产品具有小型化、低重量等特点，并且借助半导体技术，实现了批量化生产，生产成本相对较低，因此整体毛利率水平较高，经营成果显著。
公司持续加大研发投入，未来有望实现突破。 公司毛利率维持在 85.00%以上的水平，19 年毛利率达到最高 90.25%，毛利率呈 现较高的水平，波动较小，基本保持稳定。客户进入试产、量产应用阶段项目 数量增长较快，客户对公司产品的需求快速增长，收入大幅增加。随着公司产 品体系日益完善，客户数量和采购量持续增加，公司未来收入也会随之增长。 2019-2022 年公司销售费用费率保持稳定，随着公司销售规模扩大，公司销售费 用、管理费用将呈持续增长趋势。2020 年至 2021 年，公司管理费用占营业收入 的比例下降；同时公司研发费用率逐年上升，公司研发费用较高主要系公司主 要产品为高性能 MEMS 陀螺仪和加速度计，相关产品研发周期长且研发投入大。 此外，公司高度重视技术研发工作，并且高性能 MEMS 传感器技术壁垒高，使 得研发费用进一步提高。
公司是掌握高性能 MEMS 惯性传感器核心技术并实现稳定量产的厂商，拥有多年 MEMS 惯性传感器芯片设计、工艺方案开发、封装与测试等主要环节的行业经验。公司 高性能 MEMS 陀螺仪核心性能指标已达到国际先进水平，产品实现了批量化应用。公 司自成立以来，始终强调科技研发，重视技术自主化，着力培养视野广阔、技术过硬的 研发团队，并通过项目逐渐凝聚技术核心竞争力。公司已经建立了梯度相对完善的研发 团队，在 MEMS 陀螺仪、MEMS 加速度计以及压力传感器等领域建立了专门的研发队 伍，并涵盖 MEMS 惯性传感器芯片设计、工艺方案开发、封装与测试等主要环节。
2.1 MEMS 行业概况
MEMS 技术被誉为 21 世纪具有革命性的高新技术之一，其诞生和发展是需求牵引 和技术推动的综合结果，亦是微电子技术和微机械技术的巧妙结合。MEMS 起源可追溯 至 20 世纪 50 年代。硅的压阻效应被发现后，学者们开始了对硅传感器的研究。 20 世纪 90 年代末至 21 世纪初，信息技术的兴起和微光学器件的需求推动了 MEMS 行业发展的第二次浪潮，MEMS 惯性传感器与 MEMS 执行器取得共同发展。 MEMS 惯性传感器方面，1991 年，电容式微加速度计开始被研制，1998 年美国 Draper 实验室研制出了较早的 MEMS 陀螺仪。MEMS 执行器方面，1994 年德州仪器以光学 MEMS 微镜为基础推出投影仪，21 世纪初 MEMS 喷墨打印头出现。2010 年至今，产品 应用场景的日益丰富推动了 MEMS 行业发展的第三次浪潮，如高性能的 MEMS 陀螺仪 在工业仪器、航空、机器人等多方面得到应用。MEMS 商业化将 MEMS 技术从最早的 汽车应用领域向航空、工业和消费电子等领域不断扩展。 MEMS 产业链一般可分为四个环节：芯片设计、晶圆制造、封装测试以及系统应 用。MEMS 行业主要有 Fabless 和 IDM 两种经营模式。采用 Fabless 模式的 MEMS 企业 主要负责 MEMS 产品的设计与销售，将生产、封装、测试等环节外包。采用 IDM 模式 的国际企业，如博世、意法半导体、亚德诺半导体、霍尼韦尔等，经营范围覆盖了芯片 设计、晶圆制造和封装测试等各环节。
MEMS 器件已经被广泛应用于消费电子、汽车、医疗、工业、通信等多个领域。 从 2021 年市场规模来看，消费电子、汽车和工业市场是 MEMS 行业最大的三个细分市 场。随着国家对工业互联网的重视，云计算、大数据、人工智能等新一代信息技术的快 速发展，信息技术与传统产业不断融合，数据中心作为数据计算以及信息存储的载体， 已经成为信息技术体系中的关键基础设施。
从全球竞争格局的角度看，目前少数巨头企业占据了全球 MEMS 行业的主导地位， 2021 年前十大 MEMS 厂商市场占比达到了 57.94%，市场集中度较高。 受益于工业物联网、智能制造、人工智能等战略的实施，加之各级政府加速推动 智慧城市建设、智能制造、智慧医疗发展，MEMS 市场具有较大的发展机遇。近年来我 国 MEMS 行业发展迅速，已然成为全球 MEMS 市场发展最快的地区。根据华经产业研 究院资料显示，2022 年我国 MEMS 行业市场规模约 1044.3 亿元，同比增长 17.1%。
MEMS 惯性传感器相对于压力传感器、声学传感器等其他类型的传感器应用领域较 广，在高可靠领域及其他工业、消费领域均具备丰富的应用场景，不同应用场景对于性 能、成本、功耗、体积的要求差异较大。相对于在工业及消费领域应用较广的声学传感 器、环境传感器等，高性能 MEMS 惯性传感器多应用于高可靠领域，复杂环境下对于 产品性能要求高，因此对产品可靠性提出了更严格的需求，存在较高的技术门槛。 MEMS 传感器是采用微电子和微机械技术工艺制造出来的微型传感器，种类繁多， 是使用最广泛的 MEMS 产品。MEMS 传感器通过微传感元件和传输单元，可将输入的 信号转换，并导出另一种可监测信号。与传统工艺制造的传感器相比，它具有体积小、 重量轻、成本低、功耗低、可靠性高、适于批量化生产、易于集成和实现智能化等特点。 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。
2.2 MEMS 惯性传感器细分行业发展情况
MEMS 陀螺仪的核心是一颗微机械（MEMS）芯片，一颗专用控制电路（ASIC）芯 片及应力隔离封装。其工作原理为：采用半导体加工技术在硅晶圆上制造出的 MEMS 芯片，在 ASIC 芯片的驱动控制下感应外部待测信号并将其转化为电容、电阻、电荷等 信号变化，ASIC 芯片再将上述信号变化转化成电学信号，最终通过封装将芯片保护起 来并将信号输出，从而实现外部信息获取与交互的功能。
MEMS 陀螺仪具有小型化、高集成、低成本的优势，解决了第一、二代陀螺仪体积 质量大、成本高的不足，并随着精度和稳定性的持续提升，在陀螺仪市场中占据了重要 的位置。
根据 Yole 发布的 High-End Inertial Sensing 2022，高性能 MEMS 陀螺仪在工业级应 用领域使用较为广泛，占据了该应用领域 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；在战术级和导航级应用领域，两光陀螺应用比较广泛，分别占 据了该应用领域 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；在战略级应用领域，激光陀螺仪的适用性较强，占据了该应用领域 72% 的市场份额，具体应用场景为航天航海等领域。
MEMS 加速度计是一种能够测量物体线加速度的器件，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。按工作原理划分，MEMS 加速度计可以分为以下类型：电容式、压电式、热感式、 谐振式等。其中，电容式 MEMS 加速度计是目前应用最多的类型。电容式 MEMS 加速 度计具有检测精度高、受温度影响小、功耗低、宽动态范围、以及可以测量静态加速度 等优点，被广泛应用于消费电子、汽车、工业、高可靠等各个领域。公司 MEMS 加速 度计即为电容式。 从技术层次来看，惯性技术领域可以分为惯性器件与惯性系统两个层级，惯性器件 主要包括测量角速率的陀螺仪和测量线加速度的加速度计；惯性系统是以惯性器件为核 心，利用集成技术实现的惯性测量、惯性导航以及惯性稳控系统，其中惯性导航应用领 域最为广泛。目前，MEMS 惯性系统已由发展初期的消费、汽车领域扩展到工业、航空 航天等高端应用领域。
2.3 MEMS 惯性传感器市场前景广阔
根据 Yole Intelligence 的统计，全球 MEMS 惯性传感器的市场规模从 2018 年的 28.31 亿美元、31.21 亿颗增长至 2021 年的 35.09 亿美元、39.39 亿颗，预计该市场将于 2027 年 增长至 49.43 亿美元、60.60 亿颗，2018 年至 2027 年销售额及销售量的复合增长率分别 为 6.39% 和 7.65%。其中，全球 MEMS 加速度计的市场规模从 2018 年的 9.14 亿美元、 10.23 亿颗增长至 2021 年的 12.19 亿美元、15.37 亿颗，预计该市场将于 2027 年增长至 16.41 亿美元、24.28 亿颗，2018 年至 2027 年销售额及销售量的复合增长率分别为 6.72% 和 10.08%。
目前 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，而中低性能 MEMS 惯性传感器主要应用于消费电子和汽车等领域。
中国 MEMS 惯性传感器市场在过去几年中呈现逐年增长的趋势，2022 年市场规模总量为 77.4 亿元。中国 MEMS 惯性传感器市场未来五年的主要增长驱动来自下游自动 驾驶汽车，机器人和工业设备市场的爆发。尤其是在自动驾驶领域，MEMS 惯性传感器 将为汽车自动驾驶提供动态导航辅助功能。预计中国惯性传感器市场将以 10.2%的增速 快速增长，至 2027 年达 125.7 亿元。
2021 年，公司入选工信部第三批“专精特新小巨人”企业名单。2022 年，公司入 选安徽省制造业单项冠军培育企业名单并荣获安徽省“专精特新企业 50 强”称号，公 司技术实力、科研成果及产业化能力得到国家和社会认可。报告期内，公司高性能 MEMS 传感器产品在国内高端工业、无人系统和高可靠领域。实现了规模化应用，创新 性地解决了 MEMS 惯性传感器领域的技术难点和应用难题，成为客户重点项目推进中 的主要配套产品供应商。 公司主要产品为 MEMS 陀螺仪和加速度计，并提供 MEMS 惯性传感器相关的技术 服务。其中，陀螺仪用于感知物体运动的角速率，加速度计用于感知物体运动的线加速 度，二者辅以时间维度进行运算后可得出物体相对于初始位置的偏离，进而获得物体的 运动状态，包括当前位置、方向和速度。
3.1 MEMS 陀螺仪
公司 MEMS 陀螺仪采用静电驱动、电容检测的开环闭环兼容的工作模式。公司 MEMS 芯片采用多质量块差分解耦结构，具有优良的正交误差抑制能力、抗振动特性以 及温度特性，有利于保持陀螺仪运行中的稳定性和测量精准性；公司 ASIC 芯片可以实 现微小电容检测，使陀螺仪具有较高的灵敏度。同时，兼容开环和闭环检测的 ASIC 芯 片可以根据应用要求配置成合适的模式，应用适应性强。此外，公司 ASIC 芯片集成了 电源管理、温度传感、模态匹配、正交误差补偿、温度校准及自诊断等电路，一方面可 以实现传感器内部自校准、自补偿，使系统应用更简单、精度更高、重复性更好，另一 方面可以对陀螺仪的工作状态进行监测，提高输出数据的可靠性。
公司 MEMS 陀螺仪的主要特点为：基于 SOI 体硅工艺采用独特的多质量块全对称 解耦合结构设计及自校准自补偿电极，在保持高性能的前提下易生产，对温度不敏感， 同时能够起到对冲击和振动的抑制作用。MEMS 陀螺仪的数模混合 ASIC 具备自校准、 自诊断、自标定、自适应等智能算法，使本产品相比传统惯性器件易使用、低成本、更 智能。传统的惯性器件主要应用于系统复杂、高价值平台（如卫星、车辆、高铁、舰船、 石油开采设备），但由于其体积大、价格高、抗机械冲击能力弱，不具备大规模量产能 力，同时也制约上述应用平台向小型化、低成本化、智能化发展。公司 MEMS 陀螺仪 借助半导体技术，实现了批量化生产，并且具有智能化程度更高和成本更低的优势。 随着市场需求在 2021 年逐渐恢复，人们对无人驾驶、智能家居等领域需求的不断 增加，MEMS 陀螺仪的市场需求也随之增长。由于市场需求在过去几年已经有了一定反 弹，同时增量空间被 IMU 挤压，故而 MEMS 陀螺仪市场饱和度逐步提高，未来增速受 到了一定的限制。预计未来 5 年，市场增速将持续放缓，但总体仍将保持增长趋势。预 计将从 2022 年的 7.8 亿元增长到 2027 年的 9.1 亿元。
3.2 MEMS 加速度计
加速度计是一种能够测量物体线加速度的器件。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，就可以通过对时间积分得到线速度，再次积分即可计算出直线位移。加速度 计已经广泛应用于导航定位、姿态感知、状态监测、平台稳定等领域。 MEMS 加速度计的核心是一颗 MEMS 芯片、一颗 ASIC 芯片及应力隔离封装。其产品构造与前述陀螺仪基本相同。MEMS 加速度计利用敏感结构将线加速度的变化转换为 电容的变化量，最终通过专用集成电路读出电容值的变化，得到物体运动的加速度值。 产品主要包含加速度计敏感结构和 ASIC 芯片，ASIC 芯片由电容/电压变换电路和数字 部分组成。
公司 MEMS 加速度计通过分散式多单元结构的设计，使 MEMS 敏感结构具有高灵 敏度、低漂移、低温度系数、良好的重复性等特性。公司 MEMS 加速度计基于 SOI 体 硅工艺制造，配以高性能 ASIC 电路，可以实现 μg 级加速度测量精度。 未来，汽车将成为加速度计的主要增量市场。汽车应用中，MEMS 加速度计主要用 于主动和被动安全应用，例如气囊（外围和中央 ECU）、ESC/侧翻和 TPMS 模块。而自 动驾驶对于车身精确运动控制要求渐长也推动了更多加速度计在汽车领域的应用。随着 5G 带来的智能手机市场回暖以及汽车智能化的进一步发展，2022 年中国 MEMS 加速度 计市场规模达到 26.5 亿元，并以 9.2%的增速增长，至 2027 年达 41.1 亿元。
3.3 公司业务模式
公司不但专注于 MEMS 芯片设计，还同时与 MEMS 晶圆代工厂合作开发适用于公 司传感器产品的 MEMS 工艺方案，以及与封装厂合作开发 MEMS 惯性传感器封装方案， 以保证产品的品质和良率，提高传感器芯片产品的性价比和市场竞争力。此外，为了满 足客户的多样化需求，公司自主研发了专用测试系统，可对产品进行测试标定，满足了 客户高定制化、高检测效率的需求。
公司自主研发的高性能 MEMS 芯片采用自有专利技术设计，具有独特的驱动和检 测结构，能有效地抑制质量块和电容检测结构对加速度的影响。同时，为了充分发挥 MEMS 芯片的性能，公司自主研发了拥有完整、成熟算法的配套 ASIC 芯片，可以根据 不同客户的需求和产品应用场景，灵活、快速地调整 ASIC 模块的各项参数以获得最优 的整体性能。 目前，公司专注于封装结构和方案的开发，具体封装主要通过委外加工的方式完成。 公司综合考虑封装结构、材料和工艺条件对器件的影响，通过不断试验和持续改进，形 成优化的封装工艺方案，与封装厂商进行了长期的合作，降低封装应力对传感器性能的 影响，同时提高器件的抗振动冲击能力，以满足工业应用对传感器在恶劣工况下连续稳 定测量的需求。
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