賦能自動(dòng)駕駛，車(chē)載 CIS 芯片在爆發(fā)的前夜

隨著(zhù)科技的飛速發(fā)展，自動(dòng)駕駛技術(shù)已經(jīng)成為全球汽車(chē)產(chǎn)業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)。其中，高等級自動(dòng)輔助駕駛和全自動(dòng)駕駛更是引領(lǐng)了這場(chǎng)技術(shù)革命的浪潮。

在自動(dòng)駕駛時(shí)代中，汽車(chē)已不再只是交通工具，而是用戶(hù)的「第三空間」。自動(dòng)駕駛依靠全方位的感知系統、智能的決策系統和精確的執行系統，不需要駕駛員操作，用戶(hù)在車(chē)內即可實(shí)現娛樂(lè )和辦公。

自動(dòng)駕駛可通過(guò)多種傳感器的融合和車(chē)路協(xié)同技術(shù)對周?chē)h(huán)境進(jìn)行全視角預先感知，可以提前規避風(fēng)險，有效降低事故發(fā)生率。

比如，當車(chē)輛行駛在直道上，有向左或向右沖出本車(chē)道的趨勢，車(chē)道偏離預警系統就可以通過(guò)顯示和方向盤(pán)震動(dòng)，對駕駛員進(jìn)行預警提示。倘若車(chē)輛繼續偏離車(chē)道, 汽車(chē)的車(chē)道保持輔助系統就可以通過(guò)電子轉向系統 (EPS) 主動(dòng)施加適當的轉向力矩，幫助車(chē)輛保持在原本的車(chē)道內。

車(chē)道偏離預警和車(chē)道保持輔助系統都是利用攝像頭等傳感器獲取車(chē)輛前方車(chē)道線(xiàn)，并基于感知得到自車(chē)處于車(chē)道中的位置。這在一定程度上減輕駕駛員的駕駛負擔，提高了行車(chē)舒適性與安全性。

CIS 芯片是汽車(chē)攝像頭模組的價(jià)值核心，據安森美統計，CIS 占汽車(chē)攝像頭模組總成本的 50%。

車(chē)載 CIS 的三大應用場(chǎng)景

按應用場(chǎng)景，汽車(chē) CIS 可以細分為三類(lèi)：ADAS 用 CIS、座艙用 CIS、圖像用 CIS。

ADAS 是實(shí)現自動(dòng)駕駛的過(guò)渡性技術(shù)。ADAS 的主要功能包括：自動(dòng)泊車(chē)系統 APA、自動(dòng)巡航系統 ACC、自動(dòng)緊急剎車(chē) AEB、車(chē)道偏離預警系統 LDW、車(chē)道保持系統 LKA、前方碰撞預警 FCW、行人碰撞預警 PCW、車(chē)距監測警告 HMW、交通標志識別 TSR、遠光燈輔助系統 HBA 等。

在 ADAS 系統工作過(guò)程中，CIS 等車(chē)載傳感技術(shù)主要作用是實(shí)時(shí)感知周邊環(huán)境，為車(chē)輛計算機系統提供精準的路況數據、障礙物、道路標線(xiàn)等相關(guān)信息。

在艙內場(chǎng)景中，CIS 的應用場(chǎng)景更為豐富：駕駛員身份識別、駕駛習慣設置自運行、用于自動(dòng)調整安全氣囊設置的兒童及物品識別、疲勞與分心駕駛檢測、車(chē)內物品及兒童遺忘提醒等。

圖像 CIS 主要應用于環(huán)視后視，環(huán)視影像類(lèi)應用 CIS 主要安裝在前后車(chē)標附近，以及集成于左右后視鏡，安裝數量為 4 個(gè)，可用于實(shí)現 360°全景環(huán)視系統以及作為自動(dòng)泊車(chē)的基礎等。后視影像類(lèi)應用 CIS 主要安裝于后尾箱，可通過(guò)顯示倒車(chē)影像以輔助泊車(chē)。后視倒車(chē)影像類(lèi)應用與環(huán)視類(lèi)似，通常由 1 個(gè)高動(dòng)態(tài)范圍、較高分辨率 CIS 組成，通過(guò) CIS 負責采集對應圖像信息，并傳輸投射到汽車(chē)主機中控上進(jìn)行顯示。

調研機構 Yole 的數據顯示，L4 和 L5 級的自動(dòng)駕駛汽車(chē)至少需要搭載 8 到 11 顆攝像頭，包括 4 顆成像攝像頭和 4 到 7 顆感知攝像頭。這意味著(zhù) 8-11 顆攝像頭將成為高階輔助駕駛系統的標配。

而目前 360 全景以及 APA 自主泊車(chē)等功能尚未實(shí)現新車(chē) 100% 標配，因此未來(lái) 2-3 年內環(huán)視功能的車(chē)載 CIS 市場(chǎng)份額仍將呈現上升趨勢，到 2024 年后隨著(zhù)搭載基數的提升以及 ADAS 應用的持續上漲，環(huán)視、倒車(chē)后視 CIS 的市場(chǎng)占比將開(kāi)始下滑。

車(chē)載 CIS 量?jì)r(jià)齊升

首先在量方面，汽車(chē) CIS 用量與車(chē)載攝像頭數量直接相關(guān)。根據調研機構 Yole 的數據顯示，ADAS L4 和 L5 級的自動(dòng)駕駛汽車(chē)至少需要搭載 8 到 11 顆攝像頭，包括 4 顆成像攝像頭和 4 到 7 顆感知攝像頭。這意味著(zhù) 8-11 顆攝像頭將成為高階輔助駕駛系統的標配。

以零跑 C11 增程為例，該車(chē)型搭載了 28 個(gè)感知硬件，包括 12 個(gè)超聲波雷達、1 個(gè)前向毫米波雷達、4 個(gè)角向毫米波雷達、1 個(gè)雙目攝像頭、4 個(gè)環(huán)視攝像頭、4 個(gè)盲區攝像頭和 1 個(gè)人臉識別攝像頭。官網(wǎng)表示零跑 C11 增程可達 L3 級自動(dòng)駕駛。

隨著(zhù)單車(chē)搭載攝像頭數量的增加，以及對于攝像頭性能要求的提高，汽車(chē)級圖像傳感器市場(chǎng)在 2022 年成為僅次于手機行業(yè)的第二大應用領(lǐng)域。

高工智能汽車(chē)研究院監測數據顯示，2023 年 1-6 月中國市場(chǎng)（不含進(jìn)出口）乘用車(chē)前裝標配前向 ADAS 攝像頭 589.23 萬(wàn)顆，同比增長(cháng) 29.29%；側視 ADAS 攝像頭 225.64 萬(wàn)顆，同比增長(cháng) 107.13%。同時(shí)，在全景環(huán)視部分，1-6 月前裝標配搭載攝像頭 1428.81 萬(wàn)顆，同比增長(cháng) 40.47%，繼續保持較高增長(cháng)速度。

此外，過(guò)去不太顯眼的艙內攝像頭市場(chǎng)，也呈現爆發(fā)式增長(cháng)趨勢。高工智能汽車(chē)研究院監測數據顯示，今年上半年艙內攝像頭標配搭載量達到 225.50 萬(wàn)顆，同比增長(cháng) 82.40%。

價(jià)方面，CIS 性能對車(chē)載攝像頭信號起著(zhù)決定性作用，車(chē)載攝像頭對高安全性的考量要求使用高感光、高動(dòng)態(tài)范圍以及具備 LED 閃爍抑制功能的 CIS 芯片；此外，像素提升的邏輯在車(chē)載 CIS 同樣適用，800 萬(wàn)像素的 CIS 最遠可探測距離是 120 萬(wàn)像素攝像頭的 3 倍左右，蔚來(lái)、理想等車(chē)型已上車(chē) 800 萬(wàn)像素攝像頭，促進(jìn)了車(chē)載 CIS 單價(jià)的提升。

高工智能汽車(chē)研究院監測數據顯示，單顆 100 萬(wàn)-200 萬(wàn)像素 CIS 芯片的量產(chǎn)價(jià)格在 3-8 美金左右，單顆 800 萬(wàn)像素 CIS 芯片的量產(chǎn)價(jià)格在 10 美金以上。

近年來(lái) CIS 芯片供應商也在快速從手機、工業(yè)等非汽車(chē)領(lǐng)域向汽車(chē)行業(yè)聚攏，市場(chǎng)競爭開(kāi)始白熱化并驅動(dòng)格局變化。此前，大部分汽車(chē)圖像傳感器業(yè)務(wù)來(lái)自倒車(chē)、行車(chē)記錄儀、全景環(huán)視以及低階輔助駕駛；近年來(lái)，高像素、高階行車(chē)以及艙內人機交互等更多應用，催生更多需求和市場(chǎng)機會(huì )。

雙雄主導全球汽車(chē) CIS 市場(chǎng)

全球汽車(chē) CIS 市場(chǎng)由安森美和豪威主導，2022 年市占率分別為 44.05% 和 30%，合計占據全球七成以上的市場(chǎng)。三星和索尼均為專(zhuān)注于消費電子 CMOS 圖像傳感器的制造商，車(chē)載 CIS 產(chǎn)品開(kāi)發(fā)起步較晚，2022 年這兩家公司在車(chē)載 CIS 全球市場(chǎng)取得了 9% 和 5% 的市場(chǎng)份額。

安森美領(lǐng)跑 CIS 市場(chǎng)

安森美在車(chē)載圖像傳感器行業(yè)占據壓倒性地位得益于安森美的三次戰略收購。通過(guò)三次收購安森美在圖像傳感器方面積累超過(guò) 2000 項的成像專(zhuān)利、多類(lèi)傳感器產(chǎn)品和擁有了完整的產(chǎn)業(yè)鏈。

2011 年，安森美收購賽普拉斯 CMOS 圖像傳感器業(yè)務(wù)部。2014 年 4 月，安森美收購圖像傳感器設備制造商 TruesenseImaging。2014 年 8 月，安森美收購 AptinaImaging。

在高像素 CIS 領(lǐng)域，安森美于 2017 年推出首顆 800 萬(wàn)像素 CIS，豪威于 2019 年推出第二代 800 萬(wàn)像素 產(chǎn)品，并于 2021 年完成研發(fā)后量產(chǎn)出貨，由于豪威推出時(shí)間較安森美晚，且車(chē)規芯片從定點(diǎn)到量產(chǎn)存在 2-3 年時(shí)間差，因此現階段 800 萬(wàn)像素車(chē)載 CIS 市場(chǎng)中安森美份額較高。

借助在 800 萬(wàn)像素高階市場(chǎng)的先發(fā)優(yōu)勢，以及產(chǎn)品研發(fā)上的創(chuàng )新能力，安森美穩坐 CIS 頭把交椅。

今年三月安森美宣布推出一款創(chuàng )新的圖像傳感器--AR0822，這是一顆集 eHDR、運動(dòng)補償 (MotionCompensation)、運動(dòng)喚醒 (WakeonMotion) 幾大硬核功能于一體的八百萬(wàn)像素的 4K 圖像傳感器芯片，可實(shí)現絕佳的 4K 視頻質(zhì)量。

今年 5 月，安森美推出 Hyperlux 汽車(chē)圖像傳感器系列，擁有 2.1μm 像素尺寸、150dB 超高動(dòng)態(tài)范圍（HDR）和 LFM（減少 LED 閃爍）功能，涵蓋從 300 萬(wàn)像素到 800 萬(wàn)像素及更高像素的產(chǎn)品。

Hyperlux 產(chǎn)品系列擁有領(lǐng)先業(yè)界的超低功耗和小尺寸，鞏固了安森美作為車(chē)規級圖像傳感器市場(chǎng)領(lǐng)導者的地位。與競品相比，這些汽車(chē)圖像傳感器的功耗最多可降低 30%，占位最多可減小 28%，能以更低的系統材料成本實(shí)現高能效設計。

安森美的主要客戶(hù)包括福特、大眾、沃爾沃、特斯拉等。

今年 Q2，安森美汽車(chē)與工業(yè)終端業(yè)務(wù)合計營(yíng)收占比達到 80%，汽車(chē)業(yè)務(wù)營(yíng)收 10.62 億美元，同比增長(cháng) 35%，環(huán)比增長(cháng) 8%，汽車(chē)收入單季度首次突破 10 億美元大關(guān)，主要系電氣化加速以及車(chē)輛傳感需求持續增長(cháng)。

隨后在今年 Q3，安森美從汽車(chē)相關(guān)業(yè)務(wù)獲得收入 11.6 億美元、同比增長(cháng) 33%，盡管半導體市場(chǎng)整體需求萎靡，安森美來(lái)自汽車(chē)業(yè)務(wù)的營(yíng)收卻再創(chuàng )新高。

韋爾股份汽車(chē)業(yè)務(wù)增速迅猛

豪威科技成立于 1995 年，是業(yè)內最老牌的 CMOS 廠(chǎng)商，并在 2003 年到 2011 年牢牢占據全球 CMOS 首位。2019 年，韋爾股份收購豪威科技，憑借豪威科技坐擁 CIS 頭部地位。豪威擁有稀缺性技術(shù)專(zhuān)利，空間域曝光技術(shù)可解決高 HDR 和 LFM 問(wèn)題，具有技術(shù)競爭優(yōu)勢。

2021 年，豪威科技車(chē)載 800 萬(wàn)像素 CIS 研發(fā)成功，隨后在 2022 年國際消費電子展上首次演示了 800 萬(wàn)像素汽車(chē)前視攝像頭系統。該系統采用新一代 OX08B40 CMOS 圖像傳感器，由賽靈思 MPSoC 和 MotovisIP 協(xié)助打造。此次現場(chǎng)概念驗證演示突顯出這個(gè)分辨率更高的 800 萬(wàn)像素系統能夠實(shí)現更大的檢測范圍和更寬的視角。目前該產(chǎn)品已實(shí)現量產(chǎn)交貨。

與安森美聚焦于汽車(chē)及工業(yè)業(yè)務(wù)不同，過(guò)去幾年消費電子需求持續惡化，對韋爾股份業(yè)績(jì)影響較大。好在受益于汽車(chē)視覺(jué)行業(yè)的持續高景氣度，韋爾股份的汽車(chē)業(yè)績(jì)持續向好。

2022 年，韋爾股份圖像傳感器中，來(lái)源于汽車(chē)市場(chǎng)的收入從 2021 年的 23.21 億元提升至 36.33 億元，增長(cháng) 56.55%。

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，較上年同期僅增長(cháng) 18.87%。

最近兩年，韋爾股份明顯發(fā)力車(chē)載 CIS 市場(chǎng)。韋爾股份去年表示，對公司來(lái)說(shuō)，不久的將來(lái)，汽車(chē)會(huì )成為手機之后第二大業(yè)務(wù)市場(chǎng)。

豪威科技在奔馳、寶馬、奧迪等品牌汽車(chē)搭載率居行業(yè)前列。近兩年來(lái)，韋爾股份在原有的歐美系主流汽車(chē)品牌合作基礎上，大量導入到了國內傳統汽車(chē)品牌及造車(chē)新勢力的方案中，如理想 ONE 和零跑汽車(chē) C11 均搭載了韋爾股份的車(chē)載 CIS。

此外，其他的 CIS 頭部廠(chǎng)商也強化了在車(chē)規領(lǐng)域的布局，與主力車(chē)廠(chǎng)的聯(lián)系也更加緊密。去年十月，索尼表示汽車(chē) CIS 是未來(lái)的布局重點(diǎn)，并與本田成立了合資企業(yè)「索尼-本田移動(dòng)」，預計 2025 年量產(chǎn)電動(dòng)汽車(chē)，將搭載索尼車(chē)用 CIS 產(chǎn)品。

去年年底，據悉三星系統 LSI 成為現代汽車(chē)的二級供應商，將為現代最新車(chē)型提供 CIS。有消息人士表示這些由三星設計和生產(chǎn)的芯片預計將在 2025—2026 年左右安裝在現代汽車(chē)的豪華車(chē)中。

國內也有諸如思特威、格科微等安防、消費玩家開(kāi)始殺入車(chē)載 CIS 市場(chǎng)。

安防、消費玩家殺入車(chē)載市場(chǎng)

安防 CIS 龍頭思特威，進(jìn)軍車(chē)用市場(chǎng)第四年

成立于 2017 年的思特威從安防領(lǐng)域起步，2020 年安防 CIS 出貨量 1.46 億顆位居全球第一，成為 CIS 市場(chǎng)的「新貴」。

思特威于 2019 年設計第一顆車(chē)規級的前裝 CIS 芯片后，又專(zhuān)門(mén)設立車(chē)用芯片部門(mén)，今年已經(jīng)是思特威正式進(jìn)軍車(chē)用市場(chǎng)第四年。與豪威科技等巨頭所不同的是，思特威車(chē)用 CIS 技術(shù)主要來(lái)源外部收購。2019 年底，思特威收購了車(chē)用 CIS 廠(chǎng)商深圳安芯微 5 項專(zhuān)利及 7 項集成電路布圖設計，并將其 7 名研發(fā)人員攬入麾下，與公司原有團隊共同組成新的智能車(chē)載電子團隊。

2022 年底，思特威就發(fā)布了 800 萬(wàn)像素車(chē)規級圖像傳感器新品 SC850AT，成為業(yè)內少數有能力滿(mǎn)足高階智能駕駛對于圖像傳感器高像素需求的公司之一。以上，無(wú)疑也將對豪威科技的汽車(chē) CIS 業(yè)務(wù)帶來(lái)不小的競爭壓力。

以安防 CIS 芯片營(yíng)收為主的思特威，正逐步向智能車(chē)載電子和機器視覺(jué)快速進(jìn)發(fā)。思特威在財報中透露，其車(chē)載 CIS 產(chǎn)品已經(jīng)在比亞迪、一汽、上汽、東風(fēng)日產(chǎn)、長(cháng)城、零跑、嵐圖等車(chē)企項目中量產(chǎn)。

格科微發(fā)力非手機領(lǐng)域 CIS

格科微也加強了在智慧城市、汽車(chē)電子等非手機領(lǐng)域 CIS 的推廣。

格科微在 2018 年開(kāi)始發(fā)力非手機市場(chǎng)。2022 年中報顯示，該公司已連續推出 3 顆基于自有知識產(chǎn)權 65nm+CIS 工藝平臺和 FPPI 專(zhuān)利技術(shù)的智慧城市/汽車(chē)電子系列新品。未來(lái)，格科微也計劃加快推進(jìn)公司產(chǎn)品車(chē)規認證，并積極將產(chǎn)品向車(chē)前裝市場(chǎng)推廣。

不過(guò)，格科微在車(chē)載應用領(lǐng)域的進(jìn)展相對滯后，其產(chǎn)品主要用于行車(chē)記錄儀、倒車(chē)影像、360 環(huán)視、后視等方面。伴隨著(zhù)當前汽車(chē)智能化升級以及智能座艙的快速普及，這將對于倒車(chē)影像、360 環(huán)視等后裝市場(chǎng)帶來(lái)巨大沖擊。

各家的產(chǎn)品優(yōu)勢及效果

2022 年年初以來(lái)，豪威、思特威這兩家國產(chǎn)車(chē)載 CIS 廠(chǎng)商分別陸續推出多款新品，不僅產(chǎn)品規格存在明顯區隔，節奏也明顯快于外資 CIS 廠(chǎng)商。

在 2022 年豪威相繼推出了 OX03D、OX05B1S、OX3J10 三款產(chǎn)品，今年 1 月推出了 OX01E20 系統級芯片。之后更是推出了具有 800 萬(wàn)像素 CMOS 圖像傳感器 OX08D10 和可用于 OMS、DMS 的 OX02C1S 以及用于 DMS 的 OX01H1B。

再看另一邊的思特威攻勢更為迅猛，思特威將車(chē)載圖像傳感器分為車(chē)載影像、車(chē)載感知和艙內應用三大方向，并針對不同場(chǎng)景的圖像性能需求進(jìn)行技術(shù)研發(fā)布局。

僅在 2022 年，思特威就推出了用于感知的 SC850AT、SC200AT、以及影像類(lèi)的 SC320AT、SC220AT 等 6 款車(chē)規級 CIS。在今年 1 月和 6 月份，分別推出用于艙內應用的 SC233AT 和 SC130AT。今年 8 月又推出了集高分辨率、高快門(mén)效率、低噪聲、卓越的色彩表現、優(yōu)異的近紅外靈敏度五大性能優(yōu)勢于一身，為高端駕駛員監控系統 (DMS)、乘客監控系統 (OMS) 帶來(lái)了更精確、可靠的艙內視覺(jué)感知能力。

產(chǎn)品發(fā)布之密集，讓車(chē)用 CIS 市場(chǎng)的硝煙更加濃厚。

三星 CIS 漲價(jià) 30%，國產(chǎn)廠(chǎng)商有望受益

近日，全球 CIS 市場(chǎng)排名第二的三星電子發(fā)出通知，將大幅調升 2024 年第一季度 CIS 產(chǎn)品的報價(jià)，漲幅達 25%~30%，這是近期漲價(jià)幅度最高的芯片元器件。

進(jìn)入 2023 下半年以來(lái)，由于手機市場(chǎng)需求逐步回暖，加快了 CIS 去庫存速度，從目前的手機市場(chǎng)增長(cháng)態(tài)勢，以及 CIS 庫存現狀來(lái)看，2024 年初的市場(chǎng)需求會(huì )越來(lái)越旺盛。同時(shí)隨著(zhù)智能汽車(chē)的智能化程度提升以及市場(chǎng)的持續擴大，對于攝像頭的需求量也在持續增加，也拉動(dòng)了對于 CIS 的需求。

隨著(zhù)三星率先打響 CIS 芯片漲價(jià)第一槍后，有望帶動(dòng)整個(gè) CIS 芯片市場(chǎng)的價(jià)格回暖，彼時(shí)國內的豪威集團、思特威、格科微等 CIS 廠(chǎng)商也有望受益。

受高速 NoA、城市 NoA 等高階智駕技術(shù)快速演進(jìn)的影響，高分辨率攝像頭成為行業(yè)一大關(guān)注點(diǎn)。其中，800 萬(wàn)像素產(chǎn)品是各 CIS 廠(chǎng)商的兵家必爭之地。比如，800 萬(wàn)像素的 CIS 最遠可探測距離是 120 萬(wàn)像素攝像頭的 3 倍左右。目前，蔚來(lái) ET7 上已經(jīng)搭載了 11 個(gè) 800 萬(wàn)像素的攝像頭，理想 L9 搭載了 6 個(gè) 800 萬(wàn)像素攝像頭。

在大像素車(chē)載 CIS 芯片的需求下，最先入局 800 萬(wàn)像素的國產(chǎn)企業(yè)韋爾股份和新選手思特威有望乘東風(fēng)而行。