27年180亿颗你所不知道的全球第一MEMS传感器德国企业博世

  近日，在2023年全球消费电子展CES展上，博世集团首席数字官Tanja Rückert女士说：

  “自从27年前开始涉足MESMS以来，博世总共生产了180多亿颗MEMS传感器，而今天平均每辆汽车上需要搭载22颗。”

  博世，全球最大的MEMS传感器、汽车传感器生产商，已经生产了超过180亿颗MEMS传感器。

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  央视财经频道《对话》栏目，曾这样评价博世：“博世赚走汽车整车的大部分利润，被称为汽车行业的英特尔，没有博世就没有现代企业工业。”

  德国博世公司，是一个低调神秘而且又声名斐赫的企业。博世产品给人的印象通常是：质量好、价格贵。

  博世是全球最大的MEMS传感器厂商，在全球MEMS传感器领域，拥有无可争议的王者地位。

  据博世相关新闻披露，从1995年博世进行MEMS传感器的生产开始，到2008年，博世共计生产了超10亿颗MEMS传感器，2015年超过50亿颗，2018年这一个数字超过了100亿颗，到2022年，27年间博世共生产了超过180亿颗MEMS传感器，相信很快，博世将迎来它的200亿颗MEMS传感器纪念日。

  通过查阅半导体咨询公司Yole Développement每年一度发布的《MEMS产业现状》报告多个方面数据显示，从2013年开始，博世就已成为全世界MEMS器件销售额最大的公司，并保持至今，连续10年问鼎全球TOP 1 MEMS传感器厂商宝座。

  据全球主流汽车零部件市场咨询机构多个方面数据显示，博世公司是全球最大的汽车传感器厂商。

  博世几乎可提供汽车需要的所有传感器种类，包括发动机上爆震传感器、曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器、进气压力/温度传感器、发动机进油量/进气量传感器，以及氧传感器等一系列动力总成感知元件。

  覆盖面广，精确度高，稳定性强，使得博世牢牢把控着Sensor领域的霸主地位，议价能力极强，任何一家汽车企业都无法不与之合作。

  除了汽车传感器外，博世在汽车零部件每个方面的研发及生产水平均都居于世界领头羊，博世的柴油喷射系统、底盘系统、能源与车身系统、汽车多媒体系统、汽车电子系统等享有名声，其汽车售后事业部主要是做火花塞的研发、匹配和刹车片生产加工，是目前国内各大汽车主机厂的首选。但最让人记住的还是其博世车身稳定系统（ESP）。

  据《美国汽车新闻》（Automotive News）发布的2022年全世界汽车零部件供应商百强榜显示，博世以491.44亿美元的营收位列全世界汽车零部件供应商第一，是全球最大的汽车零部件厂商，这已是博世连续第12年蝉联冠军！

  除此之外，博世在许多领域拥有众多“第一”。譬如，博世还是欧洲第一大的家电厂商，年销售额能达到139亿欧元（折合人民币约972亿元），博世电器许多中国消费者业并不陌生。

  总体来说，博世是集电子，软件，汽车零部件，电器，安防产品，工业技术为一体的综合性公司，在众多涉足的领域都是全球前列。

  庞大的博世：40多万名员工，440家子公司，年营收787亿欧元，世界500强第108名

  根据博世公司2021财年年度报告数据显示，截止2021年12月31日，博世集团在全球拥有40多万名员工，在60个国家和地区拥有超过440子公司。

  目前博世的业务大致上可以分为4块，分别是汽车与智能交通技术业务、工业技术业务、能源和建筑技术业务和消费品业务。据年报显示，2021年总营收787亿欧元（约合人民币5723），这个营收有多大？2021年我国腾讯公司全年营收约5601亿元。

  据《财富》杂志世界500强榜单显示，2022年博世排名世界500强108名。

  全球超过一半的智能手机中都安装了至少一个博世MEMS传感器；平均每五辆新车就有一辆安装博世MEMS传感器；而在无人机、游戏机、健身腕带和真空吸尘机器人中甚至安装了数百万个博世MEMS传感器。

  今天，博世每天生产超过400万颗MEMS传感器，这就是博世缔造的传感器帝国。

  1970年代，博世开始生产具有二极管、晶体管和IC等半导体组件，涉足半导体的制造生产。

  凭借其在数字电子元件领域的专业相关知识，博世在1978 年推出的ABS 防抱死制动系统，令其成为汽车工程领域的技术标准。

  1979年，博世开发出第一个微处理器，并首次在汽车中使用(电子发动机控制)。

  因为有这些半导体技术的积累，20 世纪 90 年代，看到了MEMS传感器广阔应用前景的博世，开始开发可用于汽车的微机械传感器（MEMS传感器）。

  1993年，Bosch提出了一种ICP刻蚀工艺技术，被称作“Bosch 工艺”，这种工艺可在硅片上刻蚀复杂结构，制造出既便宜又精确的MEMS传感器，目前该技术已在整个世界广泛应用。

  1995年，博世开始大规模生产首款MEMS传感器——用于发动机管理的压力传感器。此后，博世开发了可测量加速度、旋转、压力和声音的众多MEMS传感器，并用于汽车气囊、燃油系统压力检测等等。

  2005年，博世开始为消费电子科技类产品生产传感器，并将MEMS传感器业务独立出来，成立了Bosch Sensortec，面向消费电子、可穿戴设备和物联网等新兴领域提供完善的MEMS传感器和解决方案，迅速在消费类MEMS传感器市场取得领导地位。

  根据IHS的研究报告的多个方面数据显示，博世的MEMS业务由博世的四个子公司分别负责，Bosch Sensortec主要负责消费电子应用领域，Akustica是博世在2009年收购的一个企业，专注于MEMS麦克风，Bosch Connected Devices and Solutions主要负责面向物联网的消费和工业电子领域，博世汽车电子则负责提供车用MEMS传感器。

  如今在消费电子方面，Bosch Sensortec生产的MEMS传感器在手机中的占有率超过50%，四分之三的手机都装有Bosch加速度计，即使不是Bosch制造的加速度计，也是采用“Bosch工艺”制造的。

  在汽车电子方面，2016年全球每辆新车平均搭载了9颗以上的博世芯片，到2019年，这一数字上升至17颗以上，到2022年，每辆车有22颗以上的博世芯片。这些芯片主要使用在于安全气囊控制单元、制动系统和泊车辅助系统等设备。

  全球超过一半的智能手机中都安装了至少一个博世MEMS传感器；平均每五辆新车就有一辆安装博世MEMS传感器；而在无人机、游戏机、健身腕带和真空吸尘机器人中甚至安装了数百万个博世MEMS传感器。

  从上文能够正常的看到，博世如此庞大，而传感器业务是其冰山一角，从机械装置到电子组件，到集成电路，到传感器，博世如何完成蜕变？

  1886年德国的卡尔·本茨（Karl Friedrich Benz）制造出世界上第一辆以汽油为动力的三轮汽车，同年，Robert Bosch在斯图加特创立了“精密机械和电气工程车间”，并从事例如安装电话系统和电铃的各种电气工作。

  直到有客户给了厂房一个订单，要求根据现有的设计为固定发动机搭建磁电机点火设备。正是这一需求，使得博世开始走向汽车技术。

  1897 年起，Bosch 开始为汽车安装设计更加优良的磁电机点火设备，成为当时唯一可靠的点火设备供应商。1902 年，Bosch 总工程师 Gottlob Honold 推出了更好的解决方案 — 配备火花塞的高压磁电机点火系统。该产品为 Bosch 成为全世界领先的汽车供应商铺平了道路。

  此后，汽车越来越流行，成为日常生活的必备工具。从此，为汽车提供先进的零部件，成为博世公司的主营业务。

  这中间，经历了两次世界大战的洗礼，德国作为重要的参战国，博世公司的因此损失惨重。经过两次重建，直到20 世纪 50 年代初，博世才重拾汽车技术——开发汽车使用的汽油喷射系统。

  而这一次，除了汽车技术外，博世也开始了汽车电子组件的开发，乘着半导体为全球产业带来的改革春风，博世开始了一次蜕变。

  1968 年，博世将研发资源集中投入全新研发中心，这中间还包括对集成电路等半导体技术的前沿跟踪。

  20 世纪 70 年代，研究人员和管理层让电子元件成为该公司关键产品的决心开始显现成效，起初未知的领域缔造了整个公司延续至今的成功，因此有了博世缔造的传感器帝国。

  博世对产业链的垂直整合有非常制作的信仰，在MEMS传感器方面，博世拥有从芯片设计、生产到传感器产品的研发配套等全流程技术。每一颗博世传感器，来自于博世自己的晶圆厂。

  早在1997年，博世位于德国罗伊特林根的6英寸晶圆厂建成，开始生产6英寸的硅晶圆(150毫米)，生产首款用于发动机控制的MEMS压力传感器。

  ▲员工在德国罗伊特林根 (Reutlingen)工厂对6英寸晶圆进行目视检查（1999年拍摄）

  2018年6月，德累斯顿晶圆厂奠基。2021年6月，博世投资了约10亿欧元的德国德累斯顿晶圆厂运行，生产直径为12英寸（300毫米）的晶圆制造，单个晶圆可产生31,000片芯片。

  自2010年以来，博世已经在半导体领域投资了超35亿欧元，在2022年，博世又曝出消息，计划到2026年前再投资30亿欧元，一部分用于两个芯片研发中心的建设，一部分用于扩建晶圆厂等。

  具体来说，博世计划在德国罗伊特林根和德累斯顿各建设一个新的开发中心，总投资额超过 1.7亿欧元。此外，该公司明年将在德累斯顿投资2.5 亿欧元，扩建工厂，增加3000平方米的洁净室。与此同时，这家顶级汽车芯片供应商开始专注于新的SoC技术。

  同时，这项庞大的半导体资本预算，也惠及位于中国苏州和马来西亚槟城的半导体测试中芯。

  成立于2013年的博世苏州MEMS传感器测试中心也在2022年2月份宣布扩大投资3.6亿人民币，新增1.2亿实验室研发投入，扩建后无尘车间总面积达3100平方米，达产后预计年销售额增加30亿人民币。

  同时，博世将在马来西亚槟城新建半导体测试中心，进行半导体芯片和传感器的测试。测试中心的占地面积约为14000平方米，含洁净室、办公区、研发中心以及培训场所，最多可容纳400名员工。测试中心计划于2023年投入使用。

  布局未来出行和消费电子，短期内，博世仍将坐稳全球第一MEMS传感器公司宝座

  从2013年至今，博世已经10年坐在全球第一MEMS传感器公司的宝座上，是在该位置上最久的企业，未来博世的传感器业务会衰退吗?

  短期内，我们恐难看到博世在MEMS传感器领域的衰落。博世仍不断加大在MEMS传感器领域的投入，并认为未来在消费电子、汽车电子领域，传感器仍将是最重要的电子器件之一。

  在今年的CES 2023上，博世以未来出行为重点，推出了多款MEMS汽车传感器及服务。

  无人驾驶领域，博世早早做了布局。2000 年博世推出了测距雷达。除此之外，博世每年还投入研发资金4亿欧元，研发自动驾驶所需的几乎全部传感器，包括摄像头、毫米波雷达、激光雷达和高精度地图。

  博世在全球毫米波雷达供应商排行榜上高居第一，主要提供长距雷达和中距雷达（其毫米波雷达主要以77GHz为主）。公司预计，随着传感器技术的慢慢的提升以及软件的进一步开发，该技术将分别于 2020 年前后、2025 年和 2030 年先后在高速、乡村道路和城市交通中实现。

  同时，面对未来，博世积极投入量子传感器的研发，因为量子传感器能实现比当下微机电传感器精确近1000倍的测量精度，例如用在医学领域协助诊断神经系统疾病。

  博世在去年成立了全新的初创团队，促进量子传感器的商业化进程并加速布局该市场。

  在MEMS传感器领域，博世创造了太多记录，推出过许多行业领先的突破性产品，是不折不扣的IDM践行者，每一颗MEMS传感器的设计、制造、测试甚至后面的配套软件，博世几乎全部都供应。

  作为全球最大的汽车零部件企业，汽车的主要技术基本都来自于博世，博世要做整车的话简直是太容易了。但是博世从始至终坚持不做整车，不是因为整车利润不高，也不是博世不能做，而是博世不愿意去做。博世要做汽车技术的提供者，而不是去生产一辆汽车。

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