【行业研究报告】机械设备-“人形机器人的Optimus时刻”系列（六）： IMU（姿态感知）：旧火新茶，其时已至

IMU（惯性测量单元）：姿态测量和惯导的核心传感器。IMU是测量物体三
轴角速率及加速度的装置，通常由两个及以上的加速度计和陀螺仪组成。IMU
作为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。IMU按使用性能从低到高可
相对初始位置的坐标变化量、速度等导航信息。IMU按使用性能从低到高可
分为消费级、工业级和军用级，不同级别的IMU在设计、制造和成本方面都
有所差异，以满足不同领域对性能和可靠性的需求。IMU下游应用广泛，涵盖
从消费电子、汽车电子到工业与通信、医疗健康等各个领域。
IMU成长空间广阔，国产替代蓄势待发。MEMS传感器细分种类繁多，IMU
及核心零部件在所有细分产品中占比最高。据Yole数据，全球IMU市场规模
有望从2018年的13.79亿美元、12.04亿颗增长至2027年的27.92亿美元、
22.82亿颗；消费电子、汽车电子是其下游主要的应用领域。受益于新能源车
需求增量和替换量的双重利好，2027年我国IMU市场有望达到75.5亿元。博
世、ADI等海外大厂在技术研发、制造工艺和市场拓展方面拥有雄厚的实力和
经验，形成了核心壁垒，2021年全球IMU市场的前五大厂商均为国际大厂，
总计占据88%的市场份额。国内IMU市场中，相比外资厂商，本土厂商在本
地化服务、供应链整合等方面积极进行差异化竞争，未来国产替代空间广阔。
人形机器人和智能汽车双轮驱动，IMU迎来发展新机遇。1）智能汽车：L2+
车型选择“GNSS+IMU”组合导航方案正迅速普及。据百度Apollo，GNSS+IMU
的卫惯组合可以实现85%左右的场景覆盖，增强导航系统在各类环境下的稳
定性。伴随着我国自动驾驶L2+级别的渗透率到2030年有望达到65%的水平，
经过我们的测算，2023年我国自动驾驶领域车载IMU市场规模为31.51亿
元，到2030年将提升至154.94亿元，期间CAGR为25.55%。2）人形机器
人：在特斯拉近期发布的视频中，Optimus可以做出高难度的瑜伽、舞蹈动作，
展示出强大平衡控制和行走导航能力。IMU在人形机器人中主要应用在平衡
维持、导航定位和动作执行三个方面，基于合理假设，经过我们的测算，在特
斯拉Optimus量产达到10/50/100万台时，对应的IMU市场规模分别为
2.4/10/16亿元。
国产厂商迎难而上，加速破局。1）华依科技：公司前瞻布局惯性导航业务，
2020年与上汽集团签署技术合作开发备忘录，联合开发高级别自动驾驶中的
定位技术。公司积极进行IMU前期研发布局，继2022年获奇瑞汽车定点后，
2023年公司分别获得智己汽车某项目惯性导航总成和某客户某车型惯性导航
定点的开发通知书，惯导产品实现从“0”到“1”的突破。2）芯动联科：公
司以陀螺仪为核心产品，向IMU积极延伸。公司的高性能MEMS惯性传感器
具有小型化、高集成、低成本的优势，核心性能指标达到国际先进水平，具备
较强的市场竞争力。3）明皜传感：公司形成了以MEMS加速度计为核心的产
品组合，凭借小型化、低成本、高性能、高可靠性的优势，公司已向荣耀、小
米、联想、歌尔等行业知名终端客户批量供货。此外，公司车规级MEMS加
速度计已向东软集团批量供货，并已导入比亚迪等汽车级客户。根据公司招股
书披露，2021年度公司MEMS加速度计全球市占率2.11%，位列MEMS加速
度计厂商的全球第七位，打破海外厂商垄断。
行业投资评级与投资建议。IMU应用空间广阔，核心技术壁垒高筑，人形机
器人、智能汽车等新兴产业驱动IMU市场高速增长。国内厂商有望通过多年
产业、技术积累和高性价比，加速导入核心客户，实现国产替代。给予IMU
行业“推荐”评级。重点关注华依科技、芯动联科。
风险提示：人形机器人进展不及预期；国内厂商产品开发进度、核心客户导入
不及预期；原材料价格上涨增加成本风险；市场竞争加剧等。
行业基本数据
占比%