我國(guó)擁有全球最大的圖像傳感器市場,然而在高端消費類電子領域的市場份額幾乎被索尼和三星占據。随着智能(néng)手機采用多攝方案的增加以及IoT、AI、ADAS等技術帶動攝像頭應用場景的拓展,市場對(duì)CIS需求日益旺盛。我國(guó)應緊抓市場機遇和我國(guó)巨大的市場優勢,實現在圖像傳感器領域的騰飛。

CMOS圖像傳感器市場火熱

作爲電子設備的“眼睛”,圖像傳感器近年來成(chéng)爲市場的焦點,成(chéng)爲半導體行業最炙手可熱的領域之一。目前,CCD圖像傳感器和CMOS圖像傳感器(CIS)是被普遍采用的兩(liǎng)種(zhǒng)圖像傳感器。CCD圖像傳感器具有量子效率高、噪聲低等優點被應用于廣播電視和工業監測等領域。随着超大規模集成(chéng)電路技術和CMOS制造工藝水平的提高,CIS由于尺寸小、低成(chéng)本、功耗低、集成(chéng)度高等諸多優點在民用消費電子市場逐漸取代傳統的CCD圖像傳感器,帶動了圖像傳感器市場的發(fā)展。根據WSTS數據統計,2019年全球圖像傳感器銷售規模達到193.2億美元,其中,CIS貢獻188.1億美元,同比增長(cháng)26.3%,CIS已成(chéng)爲半導體産業中增長(cháng)最快的産品之一。

索尼三星占據7成(chéng)全球市場

CIS産業鏈主要有兩(liǎng)種(zhǒng)模式,一種(zhǒng)是以索尼和三星爲代表的IDM模式,另一種(zhǒng)是以豪威科技、格科微等爲代表的Fabless模式,豪威、格科微負責設計,芯片制造委托給台積電、中芯國(guó)際生産,封測交給晶方、華天科技等企業。此外還(hái)存在安森美、意法半導體等輕晶圓廠(fab-lite)模式,其自己隻生産特定産品,其他均委托給下遊環節企業生産及封測。目前,格科微拟在上海臨港新片區投資建設12英寸CIS集成(chéng)電路特色工藝研發(fā)與産業化項目,屆時有望成(chéng)爲我國(guó)CIS領域的IDM企業。

在全球CIS市場競争格局中,數據顯示,在CIS市場份額上,目前索尼以占比49.2%的絕對(duì)優勢位于霸主地位,三星以19.8% 位居第二。其中,索尼長(cháng)期植根于數碼攝像技術,得益于帶給市場的高像素、高感光、新結構的CIS,其攝像頭芯片一直是中高端旗艦手機的标配。三星背靠其集團資源,CIS市占率位列第二,目前由于下遊需求旺盛,相關DRAM産能(néng)正在轉換生産CIS,以擴大其市場份額。我國(guó)在CIS領域也湧現出衆多優秀的企業。例如,豪威科技在全球車載CIS領域市占率排名第二。格科微在國(guó)内CIS出貨量位列第一。思比科CIS在國(guó)内中低端智能(néng)手機市場占有較高份額。思特威在全球率先推出基于電壓域架構和Stack BSI工藝的全局曝光CIS芯片,在視頻監控領域處于行業領先地位。比亞迪微電子在CIS領域也表現突出。目前,豪威科技和思比科已被韋爾股份收購,成(chéng)爲其子公司。國(guó)内企業正在依托自主核心技術,不斷擴大在中低端産品的市場份額,同時豪威科技2月份發(fā)布6400萬像素的CIS(OV64C),正在積極向(xiàng)高端市場邁進(jìn)。

全球市場迎來三大機遇

01 智能(néng)手機領域帶來的機遇

手機是CIS最大的終端用戶市場。據統計,2019年全球智能(néng)手機出貨量前十中,國(guó)産廠商占七位(包括華爲、小米、OPPO、VIVO、聯想、Realme、TECNO)。其中,華爲以2.385億部成(chéng)爲全球第二,小米以1.245億部位居全球第四,OPPO以1.198億部位居全球第五,國(guó)産手機廠商給CIS帶來了巨大的市場需求。

此外,由于消費者對(duì)高質量攝像需求的提高,手機攝像頭在光學(xué)領域不斷創新與升級,智能(néng)手機采用多攝配置的方案逐漸提升。三星2月份發(fā)布的Galaxy S20 Ultra在攝像頭配置上擁有五攝(後(hòu)四+前一)的解決方案。其中“後(hòu)四+前一”的五攝具體配置包括108MP主攝+12MP超廣角+48MP長(cháng)焦+ToF鏡頭的後(hòu)置四攝和40MP的前置單攝。小米2月份發(fā)布的小米10 Pro在拍照方面(miàn)擁有後(hòu)置108MP主攝+20MP超廣角+12MP人像鏡頭+8MP長(cháng)焦四攝和前置20M單攝的5攝配置。

02 汽車電子領域帶來的機遇

随着傳統汽車面(miàn)向(xiàng)更加智能(néng)、安全的發(fā)展趨勢,以及未來新車使用先進(jìn)駕駛輔助系統(ADAS)和自動駕駛(AD)的解決方案的推進(jìn),汽車電子已成(chéng)爲CIS增長(cháng)速度最快的細分市場。傳統汽車爲輔助日常停車,安裝倒車影像已成(chéng)爲主流。此外,随着ADAS技術在汽車上應用的推進(jìn),更多的傳感器將(jiāng)被使用,以Tesla爲例,其在汽車上裝配有8個攝像頭。因此,作爲感知周圍圖像信息的攝像頭,勢必會在汽車領域迎來新一輪增長(cháng)。

03 安防監控領域帶來的機遇

據統計,2020年我國(guó)安防市場(包括安防産品、安防工程和報警運營服務及其他)規模約8千億元,遠遠領先國(guó)外其他地區。其中,安防監控領域市場份額相對(duì)較大。攝像頭作爲安防監控領域的重要組成(chéng)部分,使得安防監控領域給CIS提供了巨大的應用場景。此外,随着5G、AI、物聯網等技術的發(fā)展,安防監控行業正在從“傳統”到“智慧”升級,進(jìn)而給CIS市場注入了新的活力。

我國(guó)産業發(fā)展面(miàn)臨兩(liǎng)大難題

01 先進(jìn)技術積累薄弱,高端産品供應不足

目前國(guó)内CIS企業的産品主要應用于中低端領域。在旗艦和高端機型手機等高端消費類電子産品的主攝上,索尼和三星在市場上形成(chéng)絕對(duì)壟斷,我國(guó)CIS企業在高端市場幾乎沒(méi)有話語權。索尼、三星等國(guó)際一流廠商在圖像傳感器領域積累多年,索尼于1996年開(kāi)始生産CIS并于2000年推出了首個CIS(IMX001)。國(guó)内企業由于起(qǐ)步較晚,關鍵核心技術積累不占據優勢,導緻國(guó)産高性能(néng)成(chéng)像CIS缺乏。

02 産業鏈協作不足,協同創新有待加強

目前,索尼和三星是CIS領域的絕對(duì)技術引領者和市場占有者。它們的運作模式均屬于IDM型,這(zhè)使得産品的設計研發(fā)和工藝制造可以緊密結合、同時發(fā)展。對(duì)于具有特殊制程的CIS,先進(jìn)技術的發(fā)展使得電路設計和工藝設計的緊密結合尤爲重要。目前,我國(guó)在CIS領域還(hái)沒(méi)有形成(chéng)IDM模式的企業,産業鏈上下遊環節協同不強,導緻我國(guó)CIS産業鏈協同創新不足,使得設計者設計産品時不能(néng)很好(hǎo)考慮到工藝設計,引起(qǐ)企業核心競争力不足。