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新聞中心

EEPW首頁 > 模擬技術 > 市場分析 > CIS 芯片的「黎明前夕」

CIS 芯片的「黎明前夕」

作者:時間:2023-09-25來源:半導體產業縱橫收藏

技術從 1993 年誕生至今,已有 30 余年發展歷史,目前已取代 CCD 技術成為市場主流。

本文引用地址:http://www.cinargozlemevi.net/article/202309/450924.htm

2001 年,諾基亞發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,在這個內存 4MB、顯示像素僅有 176x208 的手機上,配置了一枚 30 萬像素的攝像頭。之后,CMOS 圖像傳感器開始了激烈的市場競爭。受惠于智能手機的風潮,CMOS 圖像傳感器開始騰飛。

自 2009 年以來, 乘著手機的浪潮,從后置單攝像頭邁向雙攝、多攝,連續十二年保持增長,開啟了 「遍地是黃金」的時代。然而高光戰績在 2022 年戛然而止,自 2022 開始, 的整體市場開始停滯。數據顯示,2022 年全球 CIS 市場的銷售達到 190 億美元,同比下滑了 7%。

CIS 市場停滯

比起 2022 年,今年的 CIS 市場似乎依舊保持悲觀態勢,從近段時間的表現來看,CIS 市場著實不妙。按細分市場來看,CIS 前三大市場為:移動、汽車、安防。

移動端看,TrendForce 估計 2023 年全球智能手機 CIS 出貨量約為 43 億個,年減 3.2%。手機 CIS 的出貨量下降在意料之中,除去手機市場的衰弱外,手機的像素比拼大戰已經進入瓶頸。

正如 TrendForce 所說,一般使用者對于 108MP 和 200MP 畫素的感受度并沒有太大差異,同時畫素數量的增加將使傳感器尺寸增大,進而使手機變得更大、更重,不符合消費者對于輕便性的需求。哪怕是蘋果、華為相繼發布新機,對于手機 CIS 來說也沒有較大的提升。

汽車端看,CIS 主要應用于 L1 級別至 L2 級別的 ADAS(高級駕駛輔助系統)、倒車影像等。2022 年乘用車 L2 及以上 ADAS 滲透率為 23%,這極大的提振了汽車圖像傳感器出貨量。據調研機構預測,2023 年車用 CIS 市場規模約 18 億美元。

今年 9 月,索尼還發布了目前分辨率最高的汽車用例的 CMOS 圖像傳感器 IMX735,分辨率達到 17.42MP,而車規高分辨率 CIS 通常在 8MP 級別左右。

安防端看,由于安防監控離不開視覺信息的獲取,也是 CMOS 圖像傳感器市場增長較快的領域。據尚普咨詢集團數據顯示,2023 年中國智能安防行業市場規模有望達到 800 億元左右,同比增長約 36%。隨著安防市場的增大,相關機構預測,2025 年全球安防 CMOS 圖像傳感器出貨量達 8 億顆??梢哉f,安防端 CIS 穩定增長。

CIS 玩家市占率生變

在市場的變化中,CIS 廠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中,增長的只有唯二兩家:索尼(增長 3%)、安森美(增長 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 50%。不過,索尼 2022 年能夠實現營收的增長,與蘋果的帶動不無關系。索尼在手機 CMOS 圖像傳感器中的收入有一半都來自蘋果。2022 年末,庫克在訪問日本時就去了索尼拜訪,參觀了索尼為 iPhone 14 Pro 開發的 4800 萬像素圖像傳感器。

5 月,索尼舉行了影像與傳感解決方案 (I&SS) 領域的業務說明會,其首席執行官 eruji Shimizu 先生談到了業務現狀、未來前景和增長戰略。

Shimizu 認為,索尼的主戰場——高端智能手機型號市場相對強勁,預計銷售額和利潤將增加。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,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務的營業利潤有所下降,至 127 億日元。索尼對此的解釋是工業和社會基礎設施的圖像傳感器的銷售收入減少。不過影像及傳感解決方案業務總體的銷售收入同比大漲 23%,至 2,927 億日元,索尼認為受益于用于移動產品的圖像傳感器的銷售收入提升。

除了索尼外,安森美的市占率也在增長,2022 年其市占率增加了 2%。安森美的市占增加與汽車的需求增長不無關系,目前安森美推出的 8 百萬像素設備現在已被頂級汽車制造商廣泛采用,用于其 2024 年車型的生產。

從其發布的 2023 年二季度報來看,營收為 20.9 億美元,同比增長 0.43%。令安森美大為欣喜的是,其汽車收入首次在單季度突破 10 億美元大關。安森美還進一步估計,其 2023 年 8 百萬像素圖像傳感器的收入將同比增長一倍以上。

大多國際 CIS 廠商的市占率都有所下降,下降多是由于受到消費電子市場寒風的影響,我們不在贅述。來看看國內玩家的情況。

國內企業豪威科技(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說,影響還是頗大。依據韋爾股份發布的 2023 年中報,韋爾股份上半年實現營業收入 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%。營收、凈利遭遇顯著下跌,有投資者直呼這個全球前三的 CIS 芯片廠商「業績暴雷」。

韋爾的「暴雷」持續了很長一段時間,自 2022 年開始,其市場營收僅僅汽車電子增長。136.75 億元的圖像傳感器解決方案營收構成來源中,智能手機市場的收入同比減少 44.40%,安防領域的收入同比減少 23.34%,汽車電子的收入同比增加 56.55%。整體來看,總的 CMOS 圖像傳感器營收同比減少 23.25%。庫存方面,在 2022 年時,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,格科微營收為 19.52 億元,凈利潤為虧損 2282.97 萬元。值得關注的是,公司第二季度公司實現收入 10.99 億元,環比增長達 28.77%;環比扭虧為盈,實現凈利潤 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與產業化項目」已完成首批設備的安裝調試,達到大規模量產條件,隨著產能將釋放提升,最終將實現月產 20,000 片晶圓的產能。格科微在寒風中,還是穩定住了自己的市場。

思特威以安防 CIS 起家,其 2% 的市占率也沒有變化。從今年的半年報來看,營收有所增長,但利潤由盈轉虧。實現營收 10.73 億元,同比增長 6.25%;歸母凈利潤虧損 6634 萬元。

從營收的細分領域看,其中智慧安防行業較上年同期減少 16.41%;消費電子較上年同期增加 89.15%;汽車電子較上年同期增加 63.08%。

對于虧損,思特威表示 2023 年上半年下游市場需求回暖不及預期而競爭加劇,應用于消費領域的部分產品價格承壓,致使毛利率有所下降。

黎明在哪里?

手機市場的黎明:中高端之戰,性價比稱王

在智能手機領域,從市場占比來講,索尼和三星遙遙領先。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,占有率達到了近 30%。對應地,索尼作為高端手機代表蘋果的主要供應商,2022 年成為唯一實現營收同比正增長的 CIS 玩家。

目前來看,智能手機市場對于國內 CIS 企業來說,兩個突破點。

第一個,在索尼保供蘋果之際,加大對高端手機的沖刺,用高性價比競爭優勢贏得替代良機。

蘋果的 iPhone 15 系列已經推出,其主攝升級到 4800 萬像素。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。索尼作為蘋果的一大合作方,目前選擇將分配給蘋果手機的 CIS 產能提升 100%-120% 以滿足需求。這就帶來了索尼的產能緊缺。并且,據知名分析師郭明錤據透露,2024 年將發布的 iPhone 16 Pro 也將采用堆棧設計 CIS,所以索尼高端 CIS 產能供應將持續緊張到 2025 年。

與此同時,國內包括華為、小米、OPPO、vivo、榮耀等品牌正在以影像創新升級,以及折疊屏形態全力沖擊蘋果與三星的高端手機地位,中高端 CMOS 會是新一輪的爭奪點。

產能緊缺就給國內 CIS 企業帶來了機會。其實,在中高端 CMOS 領域,作為頭部廠商的韋爾股份也已經推出了高端的 2 億像素級別的產品。格科微也在探索,安卓市場的高端芯片市場,正在布局基于 0.7-1.0u 的 3200 萬、5000 萬、1 億等一系列更高像素規格的手機 CMOS 產品。

第二個,抓住 5000 萬像素機會。手機像素的大戰不會成為無止境的比拼。在像素選擇方面,上游傳感器廠商在經過了諸如 1200 萬像素、4800 萬像素、6400 萬像素,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 萬像素這個中間值。

據第三方市場調研機構日本 TSR 公司公布的相關數據顯示,5000 萬像素傳感器在 2020 年的出貨量僅為 1600 萬顆,但到 2026 年,預計 CIS 全球手機市場 5000 萬像素傳感器的出貨量可能激增至 10 億顆。

這方面,韋爾股份已經開始了 5000 萬像素的東風。韋爾股份表示,伴隨著公司 5000 萬像素以上圖像傳感器新品在 2023 年第三季度的量產交付,公司預計來源于手機市場的產品收入將實現穩步增長,產品結構優化將助力公司相關產品價值量及盈利能力提升。

汽車市場的黎明:行業分水嶺

盡管各市場均受到了宏觀經濟因素的影響,汽車領域特別是新能源汽車領域,在全球電動化的大趨勢下,新能源汽車銷量仍保持快速增長的態勢。彭博社預測,2023 年全球新能源預估銷量為 1,410 萬輛,中國市場將占據 60% 左右份額。

汽車領域,索尼并不如智能手機領域一般占據龍頭位置,而是由安森美和豪威科技兩家瓜分。就車載 CMOS 市場看,安森美占比達到 45%、韋爾股份達 29%。

安森美一直認為汽車終將成為未來 CMOS 圖像傳感器市場前景的分水嶺。安森美預測。到 2025 年,每輛汽車使用的 CMOS 圖像傳感器數量預計將從目前的平均 3~4 個增加到 6~7 個。隨著 4 級或 5 級自動駕駛汽車的供應加速,預計一輛車所需的 CMOS 圖像傳感器數量將增加。每輛 L3 級自動駕駛汽車平均使用的 CIS 數量已經達到 9 個。

索尼 CEO Shimizu 也對車載圖像傳感器的未來進行過預測:「之后更高分辨率的傳感器會越來越多,目前大多數車載圖像傳感器在 300 萬像素和 500 萬像素,2025 年將變成 500 萬像素和 800 萬像素。另外,由于自動駕駛(AD)和高級駕駛輔助系統(ADAS)的發展,我認為未來安裝的傳感器數量大概是 7 到 8 個?!?/span>

目前,車載 CMOS 圖像傳感器作為當下最穩定增長點,頭部廠商都在加強在車規級領域的布局。

索尼在業績發布會上表示,希望到 2025 年,車載圖像傳感器的市場獲得 39% 的份額。三星半導體部門 LSI 今年 4 月表示,三星電子此次推出的高像素車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汽車企業簽訂了供應合同,不久后將批量生產。3 到 4 年內,三星將向世界車企提供高像素圖像傳感器。

在產品和品牌積累不夠深厚的情況下,國產車載 CIS 廠商如果想要在這個市場占據一席之地,甚至挑戰安森美的龍頭地位,發力點主要在于三個方面:一是產品性價比,二是供貨穩定性,三是敏捷開發能力。

國內廠商方面,韋爾股份 2023 年上半年公司圖像傳感器業務來源于汽車市場的收入從 2022 上半年 16.02 億元提升至 19.04 億元,較上年同期增長 18.87%。目前韋爾股份正在研發第三代 8MP CIS,隨著定點產品逐步進入量產,豪威在高像素領域市占率有望持續提升。

目前,思特威針對汽車應用領域已經發布并量產了多款車規級的高性能 CIS 產品,與此同時也已展開新一代的車載 CIS 產品的全面規劃,覆蓋包括車載影像類應用、ADAS 應用以及艙內 DMS、OMS 與 DVR 應用等。



關鍵詞: CIS

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