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 ，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。
