近日，马斯克在社交平台上官宣Tesla Robotaxi，计划于8月发布，为了搞预热，特斯拉还对FSD自动驾驶的订阅费进行了大降价。
但目前，马老板的自动驾驶系统还并未完全实现，当面对复杂的道路情况仍需靠人工辅助。
要解决这些问题，离不开高性能传感器的支持，而传感器按用途分有很多种，IMU便是其中之一。
那么IMU的作用是什么，又有哪些应用呢？
IMU全称为惯性测量单元，它是由一系列的传感器的组合，包括了加速度计、陀螺仪和磁力计等等，来测量物体的加速度，角速度和磁场强度等等参数。
IMU可以类比为机器人的小脑，在人脑中，小脑主要负责协调身体的运动，保持平衡，IMU承担的也是类似的功能。
IMU目前主要有人形机器人和自动驾驶两大前沿应用。
在人形机器人上，IMU与六维传感器视觉系统结合起来，就可以让机器人搞清楚实时的运动状态，做到维持身体平衡，避开障碍物等等功能。
在自动驾驶中，汽车或者机器人可以不依赖卫星导航的情况下，只依靠视觉系统和IMU惯性单元可以在信号比较弱的地方来寻路，所以IMU在汽车上经常会作为卫星导航系统的补充，提高定位的精准度。
目前IMU的市场规模和竞争格局是怎样的呢？
根据相关数据，2022年我国IMU市场规模达到43.1亿元，预计将以11.9%的复合增速增长，至2027年将达75.5亿元。
其中我国IMU在自动驾驶领域的应用已初见雏形，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，期间年均复合增长率为25.55%。
虽然需求巨大，但是在全球市场上，中国IMU企业的市场份额偏小，海外厂家占据接近88%的市场份额，包括博世、ST、TDK、ADI、honeywell等。
中国IMU企业之所以在全球市场的市占率偏低，是因为IMU两大核心零件——加速度计和陀螺仪的国产替代率低。
加速度计和陀螺仪按级别从低到高分为消费级、战术级、导航级和战略级，不同的等级实质上对应的是精度的不同，等级越高精度越高。
但是把握精度是较为困难的，比如加速计和陀螺仪可能会受到温度的变化、机械振动等等影响导致数据漂移或者不准确，或者IMU的数据和其他的GPS等等数据没有很好的融合导致对运动信息的错误判断。
要攻克这方面的问题，需要对传感器进行高精度的校准，以及强大的数据融合算法支持，现在国内的技术还难以完全解决。
目前国内在消费级完全自主可控，战术级达到1°/h以内的精度之后完全依赖于海外进口。
而当前的主流应用场景为自动驾驶L3级以及以上的水平、人形机器人所需要的IMU芯片精度需要达到1°/h以内，我国在高精度IMU上实现突破的公司并不多。
面对差距，目前国内又有哪些IMU企业在追赶呢？
一个IMU系统从生产到应用需要上中下游企业非常紧密的协作，接下来我们就顺着产业链的思路看看IMU相关公司的发展状况。
IMU的上游是器件的设计、生产和封测。
设计环节，国产化程度较低，代表企业有芯动联科、士兰微等，其中芯动联科和美泰科技的导航级、战术级产品性能远高于士兰微的消费级产品。
并且芯动联科是高性能惯性传感器元器件设计厂商中唯一一家上市公司，主要技术指标与国际主流厂商处于同一梯队，但全球市场的认可度还较低。
目前我国生产的IMU器件应用领域主要以汽车领域为主，机器人领域还未有较大应用。
生产环节，目前8寸生产线已成主流，12寸生产线研发已有突破。
8寸生产线中比较有竞争优势的是上海微技术工研院、赛微电子、芯联集成等，其中芯联集成月产能能达到4万片，赛微电子已实现月产1万片。
12寸生产线中，国家智能传感器创新中心生产的国内首条12寸先进传感器中试线已成功通线，广州增芯科技、赛微电子等也在积极布局。
封测环节，每颗高性能IMU都需要经过高低温测试标定，整个测试过程时间长，采集数据量大，且测试成本占传感器的比重很高，像芯动联科和明镐传感这种具有标定测试能力的公司更具优势。
IMU的中游为模组生产。
目前从事IMU模组生产的厂商以具备一定IMU器件生产能力的公司居多，如芯动联科、星网宇达、士兰微、美泰科技等，其中星网宇达为小米汽车提供IMU以及无人驾驶测试。
但是也有部分不具备核心器件设计能力但车规经验丰富的一些厂商，如华依科技、导远电子等，其中华依科技已获奇瑞和智己高精定位模块定点。
IMU下游为惯性导航系统、惯性组合系统的研发生产。
IMU与卫星等其他导控模块形成惯性导航系统\组合惯性系统。
目前从事惯性导航系统\组合导航系统研发生产的公司以上游具备IMU生产能力的厂商为主，也有部分在卫星导航定位领域具有优势的公司，像经纬恒润、美泰科技、华测导航等。
现在已有部分L2级车型通过搭载高精定位实现了高速领航自动驾驶，如小鹏P7，蔚来EC6、ES6、ES8，广汽埃安V、埃安LX等车型可以选装高精定位模块，一汽红旗E-HS9、2021款理想ONE等车型标配高精定位模块。
除了现有量产车型，2021年以来各主机厂又相继推出了10多款搭载高精度定位技术的车型，如小鹏P5、蔚来ET7、哪吒U Pro、埃安VPlus、埃安LX Plus等。
而在众多研发生产惯性导航系统的公司中，华测导航的业绩颇具亮点。
2023年，华测导航实现营收26.55亿元，同比增长18.72％；归母净利润实现4.5亿元，同比增长24.65％，营收与归母净利润增速近几年较为稳定。
公司围绕高精度导航定位技术核心，构建高精度定位芯片平台、全球星地一体增强网络服务平台两大核心技术护城河。
从业务所处的行业看，建筑与基建，资源与公共事业两大板块营收毛利占比合计约80%，机器人与无人驾驶业务逐步放量，2023年上半年营收6116万元，同比增长88.10%。
公司已定点比亚迪、长城、吉利路特斯、哪吒等多家车企，其生产CGI-220 Pro车规级高精度紧组合惯导系统已量产十余款车型。
与其他高精度卫星导航公司相比，华测导航的毛利率位于行业前列，2022年达到了58.37%。这是因为近些年公司高精度定位装备产品放量，以及公司不断研发降本进而对原材料及零部件进行国产替代，使得毛利率整体走高。
总的来说，国内IMU在自动驾驶领域应用较快，人形机器人的应用还正在孵化中，像下游的惯性导航系统已经涌现出一批实力不菲的企业，如经纬恒润、华测导航。但上游的器件国产化路还是很长，也是我们要持续追踪的细分领域。
