CIS 芯片的「黎明前夕」
技術(shù)從 1993 年誕生至今,已有 30 余年發(fā)展歷史,目前已取代 CCD 技術(shù)成為市場(chǎng)主流。
本文引用地址:http://dyxdggzs.com/article/202309/450924.htm2001 年,諾基亞發(fā)布了其第一款搭載內置攝像頭的手機 Nokia 7650,出乎消費者意料的是,在這個(gè)內存 4MB、顯示像素僅有 176x208 的手機上,配置了一枚 30 萬(wàn)像素的攝像頭。之后,CMOS 圖像傳感器開(kāi)始了激烈的市場(chǎng)競爭。受惠于智能手機的風(fēng)潮,CMOS 圖像傳感器開(kāi)始騰飛。
自 2009 年以來(lái),CIS 乘著(zhù)手機的浪潮,從后置單攝像頭邁向雙攝、多攝,連續十二年保持增長(cháng),開(kāi)啟了 CIS「遍地是黃金」的時(shí)代。然而高光戰績(jì)在 2022 年戛然而止,自 2022 開(kāi)始,CIS 的整體市場(chǎng)開(kāi)始停滯。數據顯示,2022 年全球 CIS 市場(chǎng)的銷(xiāo)售達到 190 億美元,同比下滑了 7%。
CIS 市場(chǎng)停滯
比起 2022 年,今年的 CIS 市場(chǎng)似乎依舊保持悲觀(guān)態(tài)勢,從近段時(shí)間的表現來(lái)看,CIS 市場(chǎng)著(zhù)實(shí)不妙。按細分市場(chǎng)來(lái)看,CIS 前三大市場(chǎng)為:移動(dòng)、汽車(chē)、安防。
移動(dòng)端看,TrendForce 估計 2023 年全球智能手機 CIS 出貨量約為 43 億個(gè),年減 3.2%。手機 CIS 的出貨量下降在意料之中,除去手機市場(chǎng)的衰弱外,手機的像素比拼大戰已經(jīng)進(jìn)入瓶頸。
正如 TrendForce 所說(shuō),一般使用者對于 108MP 和 200MP 畫(huà)素的感受度并沒(méi)有太大差異,同時(shí)畫(huà)素數量的增加將使傳感器尺寸增大,進(jìn)而使手機變得更大、更重,不符合消費者對于輕便性的需求。哪怕是蘋(píng)果、華為相繼發(fā)布新機,對于手機 CIS 來(lái)說(shuō)也沒(méi)有較大的提升。
汽車(chē)端看,CIS 主要應用于 L1 級別至 L2 級別的 ADAS(高級駕駛輔助系統)、倒車(chē)影像等。2022 年乘用車(chē) L2 及以上 ADAS 滲透率為 23%,這極大的提振了汽車(chē)圖像傳感器出貨量。據調研機構預測,2023 年車(chē)用 CIS 市場(chǎng)規模約 18 億美元。
今年 9 月,索尼還發(fā)布了目前分辨率最高的汽車(chē)用例的 CMOS 圖像傳感器 IMX735,分辨率達到 17.42MP,而車(chē)規高分辨率 CIS 通常在 8MP 級別左右。
安防端看,由于安防監控離不開(kāi)視覺(jué)信息的獲取,也是 CMOS 圖像傳感器市場(chǎng)增長(cháng)較快的領(lǐng)域。據尚普咨詢(xún)集團數據顯示,2023 年中國智能安防行業(yè)市場(chǎng)規模有望達到 800 億元左右,同比增長(cháng)約 36%。隨著(zhù)安防市場(chǎng)的增大,相關(guān)機構預測,2025 年全球安防 CMOS 圖像傳感器出貨量達 8 億顆??梢哉f(shuō),安防端 CIS 穩定增長(cháng)。
CIS 玩家市占率生變
在市場(chǎng)的變化中,CIS 廠(chǎng)商的市占率也有所變化。2021 年,Yole 統計 CIS 玩家市占率中,索尼 39%、三星 22%、豪威科技 13%、意法半導體 6%、格科微和安森美占 4%,韓國的 SK Hynix 市場(chǎng)份額為 3%,思特威為 2%。
到了 2022 年,Yole 統計市占率中,索尼占 42%、三星 19%、豪威科技 11%、安森美 6%、意法半導體 6%、SK 海力士 5%、格科微 4%、思特威 2%。市占率排名前五的企業(yè)中,增長(cháng)的只有唯二兩家:索尼(增長(cháng) 3%)、安森美(增長(cháng) 2%)。
索尼作為龍頭老大,一直穩坐 CIS 第一,甚至市占率一度超過(guò) 50%。不過(guò),索尼 2022 年能夠實(shí)現營(yíng)收的增長(cháng),與蘋(píng)果的帶動(dòng)不無(wú)關(guān)系。索尼在手機 CMOS 圖像傳感器中的收入有一半都來(lái)自蘋(píng)果。2022 年末,庫克在訪(fǎng)問(wèn)日本時(shí)就去了索尼拜訪(fǎng),參觀(guān)了索尼為 iPhone 14 Pro 開(kāi)發(fā)的 4800 萬(wàn)像素圖像傳感器。
5 月,索尼舉行了影像與傳感解決方案 (I&SS) 領(lǐng)域的業(yè)務(wù)說(shuō)明會(huì ),其首席執行官 eruji Shimizu 先生談到了業(yè)務(wù)現狀、未來(lái)前景和增長(cháng)戰略。
Shimizu 認為,索尼的主戰場(chǎng)——高端智能手機型號市場(chǎng)相對強勁,預計銷(xiāo)售額和利潤將增加。在中國智能手機制造商的旗艦機型中,大尺寸需求不斷增長(cháng),因此預測索尼 1 英寸大底傳感器將被加速采用。
與 Shimizu 預測相似,索尼在 8 月公布了 2023 年第一季財報,其中影像及傳感解決方案業(yè)務(wù)的營(yíng)業(yè)利潤有所下降,至 127 億日元。索尼對此的解釋是工業(yè)和社會(huì )基礎設施的圖像傳感器的銷(xiāo)售收入減少。不過(guò)影像及傳感解決方案業(yè)務(wù)總體的銷(xiāo)售收入同比大漲 23%,至 2,927 億日元,索尼認為受益于用于移動(dòng)產(chǎn)品的圖像傳感器的銷(xiāo)售收入提升。
除了索尼外,安森美的市占率也在增長(cháng),2022 年其市占率增加了 2%。安森美的市占增加與汽車(chē)的需求增長(cháng)不無(wú)關(guān)系,目前安森美推出的 8 百萬(wàn)像素設備現在已被頂級汽車(chē)制造商廣泛采用,用于其 2024 年車(chē)型的生產(chǎn)。
從其發(fā)布的 2023 年二季度報來(lái)看,營(yíng)收為 20.9 億美元,同比增長(cháng) 0.43%。令安森美大為欣喜的是,其汽車(chē)收入首次在單季度突破 10 億美元大關(guān)。安森美還進(jìn)一步估計,其 2023 年 8 百萬(wàn)像素圖像傳感器的收入將同比增長(cháng)一倍以上。
大多國際 CIS 廠(chǎng)商的市占率都有所下降,下降多是由于受到消費電子市場(chǎng)寒風(fēng)的影響,我們不在贅述。來(lái)看看國內玩家的情況。
國內企業(yè)豪威科技(韋爾股份)的市占率下降了 2%。消費電子的萎靡對于韋爾股份來(lái)說(shuō),影響還是頗大。依據韋爾股份發(fā)布的 2023 年中報,韋爾股份上半年實(shí)現營(yíng)業(yè)收入 88.58 億元,較上年同期減少 19.99%;歸屬于上市公司股東的凈利潤為 1.53 億元,同比下降 93.25%。營(yíng)收、凈利遭遇顯著(zhù)下跌,有投資者直呼這個(gè)全球前三的 CIS 芯片廠(chǎng)商「業(yè)績(jì)暴雷」。
韋爾的「暴雷」持續了很長(cháng)一段時(shí)間,自 2022 年開(kāi)始,其市場(chǎng)營(yíng)收僅僅汽車(chē)電子增長(cháng)。136.75 億元的圖像傳感器解決方案營(yíng)收構成來(lái)源中,智能手機市場(chǎng)的收入同比減少 44.40%,安防領(lǐng)域的收入同比減少 23.34%,汽車(chē)電子的收入同比增加 56.55%。整體來(lái)看,總的 CMOS 圖像傳感器營(yíng)收同比減少 23.25%。庫存方面,在 2022 年時(shí),韋爾股份庫存為 14.43 億顆,同比上升 37.32%。
格科微依舊維持 4% 的市占率。在 2021 年,格科微 CMOS 圖像傳感器出貨量曾位列全球第一,但由于手機低迷市場(chǎng)的影響 CMOS 圖像傳感器市占率在 2022 年跌出全球前五,位列全球第七。
今年上半年,格科微營(yíng)收為 19.52 億元,凈利潤為虧損 2282.97 萬(wàn)元。值得關(guān)注的是,公司第二季度公司實(shí)現收入 10.99 億元,環(huán)比增長(cháng)達 28.77%;環(huán)比扭虧為盈,實(shí)現凈利潤 1.06 億元,上半年虧損大幅收窄。
值得注意的是,今年 6 月,格科微「12 英寸 CIS 集成電路特色工藝研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化項目」已完成首批設備的安裝調試,達到大規模量產(chǎn)條件,隨著(zhù)產(chǎn)能將釋放提升,最終將實(shí)現月產(chǎn) 20,000 片晶圓的產(chǎn)能。格科微在寒風(fēng)中,還是穩定住了自己的市場(chǎng)。
思特威以安防 CIS 起家,其 2% 的市占率也沒(méi)有變化。從今年的半年報來(lái)看,營(yíng)收有所增長(cháng),但利潤由盈轉虧。實(shí)現營(yíng)收 10.73 億元,同比增長(cháng) 6.25%;歸母凈利潤虧損 6634 萬(wàn)元。
從營(yíng)收的細分領(lǐng)域看,其中智慧安防行業(yè)較上年同期減少 16.41%;消費電子較上年同期增加 89.15%;汽車(chē)電子較上年同期增加 63.08%。
對于虧損,思特威表示 2023 年上半年下游市場(chǎng)需求回暖不及預期而競爭加劇,應用于消費領(lǐng)域的部分產(chǎn)品價(jià)格承壓,致使毛利率有所下降。
黎明在哪里?
手機市場(chǎng)的黎明:中高端之戰,性?xún)r(jià)比稱(chēng)王
在智能手機領(lǐng)域,從市場(chǎng)占比來(lái)講,索尼和三星遙遙領(lǐng)先。目前國內以華為、榮耀、小米、OPPO、vivo 等品牌為代表的安卓高端機型主攝均采用索尼的 CIS,即便是國產(chǎn)龍頭韋爾股份,也只能是少數品牌旗艦機副攝的供應商。
2022 年智能手機市場(chǎng)整體下滑,其中中低端手機出貨量下跌嚴重,高端手機卻逆勢增長(cháng),占有率達到了近 30%。對應地,索尼作為高端手機代表蘋(píng)果的主要供應商,2022 年成為唯一實(shí)現營(yíng)收同比正增長(cháng)的 CIS 玩家。
目前來(lái)看,智能手機市場(chǎng)對于國內 CIS 企業(yè)來(lái)說(shuō),兩個(gè)突破點(diǎn)。
第一個(gè),在索尼保供蘋(píng)果之際,加大對高端手機的沖刺,用高性?xún)r(jià)比競爭優(yōu)勢贏(yíng)得替代良機。
蘋(píng)果的 iPhone 15 系列已經(jīng)推出,其主攝升級到 4800 萬(wàn)像素。由于 iPhone 15 標準版的高端 CIS 升級到 48MP 并大量采用新設計,良率較低。索尼作為蘋(píng)果的一大合作方,目前選擇將分配給蘋(píng)果手機的 CIS 產(chǎn)能提升 100%-120% 以滿(mǎn)足需求。這就帶來(lái)了索尼的產(chǎn)能緊缺。并且,據知名分析師郭明錤據透露,2024 年將發(fā)布的 iPhone 16 Pro 也將采用堆棧設計 CIS,所以索尼高端 CIS 產(chǎn)能供應將持續緊張到 2025 年。
與此同時(shí),國內包括華為、小米、OPPO、vivo、榮耀等品牌正在以影像創(chuàng )新升級,以及折疊屏形態(tài)全力沖擊蘋(píng)果與三星的高端手機地位,中高端 CMOS 會(huì )是新一輪的爭奪點(diǎn)。
產(chǎn)能緊缺就給國內 CIS 企業(yè)帶來(lái)了機會(huì )。其實(shí),在中高端 CMOS 領(lǐng)域,作為頭部廠(chǎng)商的韋爾股份也已經(jīng)推出了高端的 2 億像素級別的產(chǎn)品。格科微也在探索,安卓市場(chǎng)的高端芯片市場(chǎng),正在布局基于 0.7-1.0u 的 3200 萬(wàn)、5000 萬(wàn)、1 億等一系列更高像素規格的手機 CMOS 產(chǎn)品。
第二個(gè),抓住 5000 萬(wàn)像素機會(huì )。手機像素的大戰不會(huì )成為無(wú)止境的比拼。在像素選擇方面,上游傳感器廠(chǎng)商在經(jīng)過(guò)了諸如 1200 萬(wàn)像素、4800 萬(wàn)像素、6400 萬(wàn)像素,以及 1.08 億像素等嘗試后,綜合 ISP 硬件、算法、存儲容量等多方面的因素,最終選擇了 5000 萬(wàn)像素這個(gè)中間值。
據第三方市場(chǎng)調研機構日本 TSR 公司公布的相關(guān)數據顯示,5000 萬(wàn)像素傳感器在 2020 年的出貨量?jì)H為 1600 萬(wàn)顆,但到 2026 年,預計 CIS 全球手機市場(chǎng) 5000 萬(wàn)像素傳感器的出貨量可能激增至 10 億顆。
這方面,韋爾股份已經(jīng)開(kāi)始了 5000 萬(wàn)像素的東風(fēng)。韋爾股份表示,伴隨著(zhù)公司 5000 萬(wàn)像素以上圖像傳感器新品在 2023 年第三季度的量產(chǎn)交付,公司預計來(lái)源于手機市場(chǎng)的產(chǎn)品收入將實(shí)現穩步增長(cháng),產(chǎn)品結構優(yōu)化將助力公司相關(guān)產(chǎn)品價(jià)值量及盈利能力提升。
汽車(chē)市場(chǎng)的黎明:行業(yè)分水嶺
盡管各市場(chǎng)均受到了宏觀(guān)經(jīng)濟因素的影響,汽車(chē)領(lǐng)域特別是新能源汽車(chē)領(lǐng)域,在全球電動(dòng)化的大趨勢下,新能源汽車(chē)銷(xiāo)量仍保持快速增長(cháng)的態(tài)勢。彭博社預測,2023 年全球新能源預估銷(xiāo)量為 1,410 萬(wàn)輛,中國市場(chǎng)將占據 60% 左右份額。
汽車(chē)領(lǐng)域,索尼并不如智能手機領(lǐng)域一般占據龍頭位置,而是由安森美和豪威科技兩家瓜分。就車(chē)載 CMOS 市場(chǎng)看,安森美占比達到 45%、韋爾股份達 29%。
安森美一直認為汽車(chē)終將成為未來(lái) CMOS 圖像傳感器市場(chǎng)前景的分水嶺。安森美預測。到 2025 年,每輛汽車(chē)使用的 CMOS 圖像傳感器數量預計將從目前的平均 3~4 個(gè)增加到 6~7 個(gè)。隨著(zhù) 4 級或 5 級自動(dòng)駕駛汽車(chē)的供應加速,預計一輛車(chē)所需的 CMOS 圖像傳感器數量將增加。每輛 L3 級自動(dòng)駕駛汽車(chē)平均使用的 CIS 數量已經(jīng)達到 9 個(gè)。
索尼 CEO Shimizu 也對車(chē)載圖像傳感器的未來(lái)進(jìn)行過(guò)預測:「之后更高分辨率的傳感器會(huì )越來(lái)越多,目前大多數車(chē)載圖像傳感器在 300 萬(wàn)像素和 500 萬(wàn)像素,2025 年將變成 500 萬(wàn)像素和 800 萬(wàn)像素。另外,由于自動(dòng)駕駛(AD)和高級駕駛輔助系統(ADAS)的發(fā)展,我認為未來(lái)安裝的傳感器數量大概是 7 到 8 個(gè)?!?/span>
目前,車(chē)載 CMOS 圖像傳感器作為當下最穩定增長(cháng)點(diǎn),頭部廠(chǎng)商都在加強在車(chē)規級領(lǐng)域的布局。
索尼在業(yè)績(jì)發(fā)布會(huì )上表示,希望到 2025 年,車(chē)載圖像傳感器的市場(chǎng)獲得 39% 的份額。三星半導體部門(mén) LSI 今年 4 月表示,三星電子此次推出的高像素車(chē)載圖像傳感器將成為扳倒索尼的「終極武器」。據報道,三星已與多家非公開(kāi)汽車(chē)企業(yè)簽訂了供應合同,不久后將批量生產(chǎn)。3 到 4 年內,三星將向世界車(chē)企提供高像素圖像傳感器。
在產(chǎn)品和品牌積累不夠深厚的情況下,國產(chǎn)車(chē)載 CIS 廠(chǎng)商如果想要在這個(gè)市場(chǎng)占據一席之地,甚至挑戰安森美的龍頭地位,發(fā)力點(diǎn)主要在于三個(gè)方面:一是產(chǎn)品性?xún)r(jià)比,二是供貨穩定性,三是敏捷開(kāi)發(fā)能力。
國內廠(chǎng)商方面,韋爾股份 2023 年上半年公司圖像傳感器業(yè)務(wù)來(lái)源于汽車(chē)市場(chǎng)的收入從 2022 上半年 16.02 億元提升至 19.04 億元,較上年同期增長(cháng) 18.87%。目前韋爾股份正在研發(fā)第三代 8MP CIS,隨著(zhù)定點(diǎn)產(chǎn)品逐步進(jìn)入量產(chǎn),豪威在高像素領(lǐng)域市占率有望持續提升。
目前,思特威針對汽車(chē)應用領(lǐng)域已經(jīng)發(fā)布并量產(chǎn)了多款車(chē)規級的高性能 CIS 產(chǎn)品,與此同時(shí)也已展開(kāi)新一代的車(chē)載 CIS 產(chǎn)品的全面規劃,覆蓋包括車(chē)載影像類(lèi)應用、ADAS 應用以及艙內 DMS、OMS 與 DVR 應用等。
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