2022年CIS行業(yè)市場(chǎng)空間及競(jìng)爭(zhēng)格局分析

1、2022年CIS行業(yè)市場(chǎng)空間及競(jìng)爭(zhēng)格局分析1. 技術(shù)演進(jìn)：CMOS 成為主流圖像傳感器CMOS 圖像傳感器逐步占據(jù)市場(chǎng)主導(dǎo)地位。在攝像頭模組中，圖像傳感器決定 著攝像頭的成像品質(zhì)以及其他組件的結(jié)構(gòu)和規(guī)格，CMOS（Complementary Metal Oxide Semiconductor）圖像傳感器和 CCD（Charge-Coupled Device）圖像傳感器 是當(dāng)前主流的兩種圖像傳感器。其中 CCD 電荷耦合器件集成在單晶硅材料上，像素 信號(hào)逐行逐列依次移動(dòng)并在邊緣出口位置依次放大，而 CMOS 圖像傳感器則被集成 在金屬氧化物半導(dǎo)體材料上，每個(gè)像素點(diǎn)均帶有信號(hào)放大器，像素信號(hào)可以直

2、接掃描 導(dǎo)出，即電信號(hào)從 CMOS 晶體管開(kāi)關(guān)陣列中直接讀取，不需要逐行讀取。從 20 世紀(jì) 90 年代開(kāi)始，CMOS 逐步取代 CCD 占據(jù)市場(chǎng)主導(dǎo)地位，CMOS 圖像傳感器的優(yōu)勢(shì) 包括：1）成本層面上，CMOS 圖像傳感器芯片一般采用適合大規(guī)模生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)流程 工藝，在批量生產(chǎn)時(shí)單位成本遠(yuǎn)低于 CCD；2）尺寸層面上，CMOS 傳感器能夠?qū)D 像采集單元和信號(hào)處理單元集成到同一塊基板上，體積得到大幅縮減，適用于移動(dòng)設(shè) 備和各類小型化設(shè)備；3）功耗層面上，CMOS 傳感器相比于 CCD 保持著低功耗和 低發(fā)熱的優(yōu)勢(shì)。CMOS 圖像傳感器根據(jù)感光元件安裝位置可分為：前照式結(jié)構(gòu)（FSI）、背照式

3、結(jié)構(gòu)（BSI）。1）前照式結(jié)構(gòu)為 CMOS 圖像傳感器傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)，即自上而下的五層結(jié) 構(gòu)，分別是透鏡層、濾色片層、線路層、感光元件層和基板層。光從正面入射時(shí)，采 用 FSI 結(jié)構(gòu)的 CMOS 圖像傳感器需要光線經(jīng)過(guò)線路層的開(kāi)口后到達(dá)感光元件層進(jìn)行 光電轉(zhuǎn)換。前照式結(jié)構(gòu)的主要優(yōu)點(diǎn)是工藝條件較易實(shí)現(xiàn)、制造成本較低，存在較大的 局限性：隨著像素尺寸變小，可接收的入射光量下降，金屬布線反射和吸收的損耗在 線路層變得愈發(fā)嚴(yán)重，極大限制傳感器的整體性能；2）背照式結(jié)構(gòu) CMOS 圖像傳感 器將感光元件位置更換至線路層上方，感光層僅保留部分邏輯電路。采用背照式結(jié)構(gòu) 光線可從背面入射直接到達(dá)感光元件層，電路布線

4、阻擋和反射等因素帶來(lái)的光線損耗 大幅減少。與前照式相比，背照式感光效果顯著提升，但設(shè)計(jì)和工藝難度均較大且成 本較高。CMOS 圖像傳感器根據(jù)快門曝光方式不同分為：卷簾快門（RS，Rolling Shutter） 和全局快門（GS，Global Shutter）。1）卷簾快門通過(guò)控制光敏元逐行或逐列進(jìn)行 曝光來(lái)掃描完成所有像素單元的曝光。在感光度和低噪聲成像上較全局快門有一些優(yōu) 勢(shì)，但需要足夠的曝光時(shí)間，適合遠(yuǎn)距離拍攝靜止或移動(dòng)速度較慢的對(duì)象；2）全局 快門圖像傳感器可使全部光敏元像素點(diǎn)在同一時(shí)間接收光照，是高速攝影等應(yīng)用場(chǎng)景 下的最佳快門方式，在需要實(shí)時(shí)進(jìn)行精準(zhǔn)的影像捕捉以及識(shí)別的場(chǎng)景（例如快

5、速行駛 的汽車車牌、無(wú)人機(jī)飛行時(shí)的避障系統(tǒng)等），全局快門傳感器已經(jīng)成為首選。公司產(chǎn)品覆蓋前照式結(jié)構(gòu) FSI-RS 系列產(chǎn)品、背照式結(jié)構(gòu) BSI-RS 系列產(chǎn)品，以及擅長(zhǎng)捕捉高速運(yùn)動(dòng)影像的全局快門 GS 系列產(chǎn)品：1）FSI-RS 系列：應(yīng)用 FSI 工藝和像素技術(shù)的卷簾快門產(chǎn)品，在低照度情況下 能保持優(yōu)質(zhì)的成像性能。由于具有較高的感光度、信噪比、以及較低的噪聲 及暗電流，F(xiàn)SI-RS 系列產(chǎn)品在安防監(jiān)控?cái)z像頭、全景攝像頭、智能家居攝像 頭、智能車載行車記錄儀、視頻會(huì)議系統(tǒng)攝像頭等光照環(huán)境相對(duì)穩(wěn)定、被拍 攝物體運(yùn)動(dòng)速度相對(duì)較慢的場(chǎng)景中受到廣泛應(yīng)用；2）BSI-RS 系列：應(yīng)用 BSI 工藝和像素

6、技術(shù)的卷簾快門產(chǎn)品，成像感光度及品 質(zhì)較相同規(guī)格的 FSI-RS 產(chǎn)品更優(yōu)，在超低照度下的成像性能出色。由于具 有感光度和量子效率更高、感光角度更廣、像素串?dāng)_更低、成像品質(zhì)更高的 優(yōu)點(diǎn)，BSI-RS 產(chǎn)品在高端安防監(jiān)控系統(tǒng)、智能車載環(huán)視及后視攝像頭、手 機(jī)、平板電腦、智能可穿戴設(shè)備等于光照條件相對(duì)復(fù)雜、對(duì)監(jiān)控畫(huà)面質(zhì)量要 求較高的場(chǎng)景中受到廣泛應(yīng)用；3）GS 系列：采用全局快門的圖像傳感器，單幀成像速度優(yōu)于卷簾快門，在拍 攝高速移動(dòng)的物體時(shí)對(duì)真實(shí)影像效果的還原度高，使得后續(xù)圖像處理不受圖 像畸變的干擾。GS 系列產(chǎn)品用全局曝光取代逐行曝光，行業(yè)中同類型產(chǎn)品 多使用 FSI 傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)作為全局曝光的

7、技術(shù)路線，公司通過(guò)技術(shù)突破，在 GS 系列產(chǎn)品中擁有 BSI 結(jié)構(gòu)的全局快門 CMOS 圖像傳感器芯片，搭配高速低 噪聲多行列并行和移位讀出、全局快門架構(gòu)下的 HDR 像素設(shè)計(jì)和高溫場(chǎng)景下暗電流優(yōu)化等核心技術(shù)，該產(chǎn)品在無(wú)人機(jī)、掃地機(jī)器人、工業(yè)相機(jī)、人臉 識(shí)別攝像頭、駕駛員監(jiān)測(cè)攝像頭、ETC 卡口攝像頭、智能交通違章監(jiān)攝等不 同應(yīng)用領(lǐng)域均有廣泛應(yīng)用。2. CIS市場(chǎng)空間：下游需求高增，AIoT 帶來(lái)增量全球 CIS 市場(chǎng)保持快速增長(zhǎng)。得益于多攝手機(jī)的廣泛普及和安防監(jiān)控、智能車 載攝像頭和機(jī)器視覺(jué)的快速發(fā)展，CIS 的整體出貨量及銷售額隨之不斷擴(kuò)大。根據(jù) Frost&Sullivan 數(shù)據(jù)，全球

8、CIS 出貨量從 2016 年的 41.4 億顆增長(zhǎng)至 2020 年的 77.2 億顆，4 年 CAGR 為 16.9%，預(yù)計(jì) 2025 年將達(dá)到 116.4 億顆，2021-2025 年 CAGR 為 8.5%；全球 CIS 銷售額從 2016 年的 94.1 億美元增長(zhǎng)至 2020 年的 179.1 億美 元，4 年 CAGR 為 17.5%，預(yù)計(jì) 2025 年將達(dá)到 330 億美元，2021-2025 年 CAGR 為 11.9%。手機(jī)存量時(shí)代，攝像頭規(guī)格升級(jí)維持增長(zhǎng)。根據(jù) IDC 數(shù)據(jù)，全球智能手機(jī)出貨 量在 2012-2015 年呈現(xiàn)快速增長(zhǎng)后增速放緩，并在 2018 年首次出現(xiàn)負(fù)增

9、長(zhǎng)，智能 手機(jī)進(jìn)入存量競(jìng)爭(zhēng)時(shí)代。伴隨著智能手機(jī)行業(yè)進(jìn)入存量競(jìng)爭(zhēng)時(shí)代，手機(jī)功能創(chuàng)新成為 手機(jī)廠商保持競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵因素。手機(jī)光學(xué)方面，攝像頭專業(yè)化需求促使手機(jī)廠商持 續(xù)進(jìn)行鏡頭功能的創(chuàng)新，鏡頭多攝、高像素、光學(xué)防抖、光學(xué)變焦等成為鏡頭熱門功 能。受益于多攝像頭方案的滲透率不斷提升，單機(jī)搭載的攝像頭數(shù)量持續(xù)上升，直接 帶動(dòng) CIS 需求增加。根據(jù) Frost&Sullivan 數(shù)據(jù)，2020 年全球智能手機(jī) CIS 出貨量和 銷售額分別為 60.6 億顆和 124.1 億美元，預(yù)計(jì) 2025 年智能手機(jī) CIS 出貨量和銷售 額將分別達(dá)到 85 億顆和 204 億美元。多因素驅(qū)動(dòng)安防 CIS 市場(chǎng)規(guī)

10、模擴(kuò)張。1）各級(jí)政府近年來(lái)對(duì)安防建設(shè)的重視讓我 國(guó)成為全球最大的安防視頻監(jiān)控產(chǎn)品制造地和全球最重要的安防監(jiān)控市場(chǎng)之一，國(guó) 內(nèi)安防市場(chǎng)對(duì)包括 CMOS 圖像傳感器在內(nèi)的安防監(jiān)控產(chǎn)品的需求也由一線城市延伸 至二、三線城市及農(nóng)村地區(qū)；2）從技術(shù)角度看，閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)過(guò)去經(jīng)歷了錄像 帶錄像機(jī)（VCR）和數(shù)字視頻錄像機(jī)（DVR）時(shí)代，邁到如今網(wǎng)絡(luò)視頻錄像機(jī)（NVR） 階段，視頻監(jiān)控系統(tǒng)的復(fù)雜度逐步提高，對(duì) CMOS 圖像傳感器性能的要求也在不斷 升級(jí)，對(duì)于 CMOS 圖像傳感器在低照度光線環(huán)境成像、HDR、高清/超高清成像、智 能識(shí)別等成像性能方面提出了更高的要求；3）在人工智能、物聯(lián)網(wǎng)和 5G 等新

11、一代 技術(shù)的驅(qū)動(dòng)下，安防行業(yè)不再局限于傳統(tǒng)公共場(chǎng)所視頻監(jiān)控，出現(xiàn)了智能監(jiān)控、智能 貓眼、智能可視門鈴等多種家庭視覺(jué)產(chǎn)品，安防產(chǎn)品逐步發(fā)展為以視頻監(jiān)控技術(shù)為核 心的智能化、網(wǎng)聯(lián)化產(chǎn)品。新技術(shù)革命下，應(yīng)用領(lǐng)域不斷外延，智能安防開(kāi)始涵蓋集 中性城市項(xiàng)目、碎片化小型項(xiàng)目以及向居民個(gè)人應(yīng)用場(chǎng)景滲透，越來(lái)越多細(xì)分應(yīng)用領(lǐng) 域的出現(xiàn)，為安防行業(yè)帶來(lái)新的增長(zhǎng)空間，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)光學(xué)鏡頭市場(chǎng)的增長(zhǎng)，安防行業(yè) 進(jìn)入“泛安防”時(shí)代。根據(jù) Frost&Sullivan 數(shù)據(jù)，2020 年全球安防監(jiān)控 CIS 出貨量 和銷售額分別為 4.2 億顆和 8.7 億美元，預(yù)計(jì) 2025 年出貨量和銷售額將分別達(dá)到 8 億顆和 20.

12、1 億美元，2021-2025 年 CAGR 分別為 13.6%和 16.8%。智能化進(jìn)程加速，車載 CIS 量?jī)r(jià)齊升。根據(jù)工信部數(shù)據(jù)，2020 年國(guó)內(nèi) L2 級(jí)智 能汽車滲透率達(dá)到 15%，2021 年 L2 級(jí)智能汽車滲透率為 20%，汽車智能化進(jìn)程進(jìn) 入快車道。ADAS（Advanced DriverAssistance System，高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng)）是實(shí) 現(xiàn)輔助駕駛到完全自動(dòng)駕駛的橋梁，是 L0-L2 輔助駕駛階段的關(guān)鍵技術(shù)，ADAS 主 要通過(guò)車載傳感器實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛周圍信息的采集，幫助車輛實(shí)現(xiàn)各種輔助駕駛功能，作 為 ADAS 系統(tǒng)必備傳感器，車載攝像頭使用量將在智能化進(jìn)程中顯著增加

13、，進(jìn)而帶 動(dòng)車載 CIS 高增。根據(jù) TSR 數(shù)據(jù)，2020 年全球汽車平均搭載攝像頭的數(shù)量為 2.1 顆，預(yù)計(jì) 2025 年將達(dá)到 5.5 顆。相比于手機(jī) CIS，汽車 CIS 在低照度敏感、高動(dòng)態(tài) 范圍和 LED 燈閃爍抑制（LFM）等性能有更高要求，價(jià)值量也更大。由于汽車行業(yè) 對(duì)于零部件質(zhì)量管控嚴(yán)格，車載 CIS 還存在一系列認(rèn)證環(huán)節(jié)，認(rèn)證周期長(zhǎng)也增加了 進(jìn)入車載 CIS 市場(chǎng)的難度。根據(jù) Frost&Sullivan 數(shù)據(jù)，2020 年全球車載 CIS 出貨量 和銷售額分別為 4 億顆和 20.2 億美元，預(yù)計(jì) 2025 年出貨量和銷售額將分別達(dá)到 9.5 億顆和 53.3 億美元，2

14、020-2025 年 CAGR 分別為 18.9%和 21.4%。AIoT 和 5G 為機(jī)器視覺(jué)注入活力。機(jī)器視覺(jué)指的是通過(guò)計(jì)算機(jī)、圖像傳感器及 其他相關(guān)設(shè)備模擬人類視覺(jué)功能的技術(shù)，以賦予機(jī)器“看”和“認(rèn)知”的能力。從使用場(chǎng) 景來(lái)看，隨著 AI 和 5G 技術(shù)的商用落地，機(jī)器視覺(jué)不再局限于傳統(tǒng)的工業(yè)中的應(yīng)用 （主要包括產(chǎn)線檢測(cè)、不良品篩檢、條碼識(shí)別、自動(dòng)化流水線運(yùn)動(dòng)等），新興下游應(yīng) 用市場(chǎng)不斷涌現(xiàn)，包括無(wú)人機(jī)、掃地機(jī)器人、AR/VR 等，為機(jī)器視覺(jué)行業(yè)發(fā)展注入 新活力，同時(shí)對(duì)圖像傳感器的技術(shù)水平也提出了更高的要求。在機(jī)器視覺(jué)新興應(yīng)用領(lǐng) 域中，全局快門的應(yīng)用廣度與深度都在迅速提升。全局快門 CM

15、OS 圖像傳感器每個(gè) 像素處都增加了采樣保持單元，使得所有像素可以同時(shí)捕獲圖像，從而避免了在高速 拍攝場(chǎng)景下因每行像素曝光時(shí)間差異而形成的“果凍效應(yīng)”，而卷簾快門 CMOS 圖像 傳感器難以避免“果凍效應(yīng)”，因此全局快門技術(shù)是眾多新興機(jī)器視覺(jué)應(yīng)用領(lǐng)域內(nèi)的必 要核心技術(shù)，應(yīng)用前景廣闊。根據(jù) Frost&Sullivan 數(shù)據(jù)，全球新興領(lǐng)域全局快門 CIS 出貨量從 2018 年的 1100 萬(wàn)顆增長(zhǎng)至 2020 年的 6000 萬(wàn)顆，預(yù)計(jì) 2025 年將達(dá)到 3.92 億顆，5 年 CAGR 為 27.6%。3. CIS行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局：行業(yè)集中度高，安防領(lǐng)域有優(yōu)勢(shì)全球 CIS 市場(chǎng)：國(guó)外廠商主導(dǎo)，

16、CR5 超過(guò) 80%。全球 CIS 市場(chǎng)呈現(xiàn)頭部龍頭壟 斷局面，根據(jù)華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院數(shù)據(jù)，以出貨量口徑計(jì)算，2020 年 CR5 供應(yīng)商合計(jì)占 據(jù) 96%的市場(chǎng)份額，其中格科微以 20.4 億顆位居全球第一；以銷售額計(jì)算，2020 年 索尼占有 39.1%的市場(chǎng)份額，CR5 為 83.3%。根據(jù) Counterpoint 預(yù)測(cè)，2022 年全 球 CIS 市場(chǎng)將達(dá)到 219 億美元，索尼占有 39.1%的市場(chǎng)份額，其次是三星（24.9%）、 豪威科技（12.9%）、格科微（4.7%）、安森美（4.5%）、海力士（3.5%）、意法半導(dǎo) 體（2.5%）和思特威（2.3%），CR5 為 86.1%。安

17、防領(lǐng)域：領(lǐng)先的 CIS 供應(yīng)商。根據(jù) Frost&Sullivan 數(shù)據(jù)，2020 年公司實(shí)現(xiàn) 1.46 億顆 CMOS 圖像傳感器出貨，位居全球第一。從市場(chǎng)份額來(lái)看，2020 年以出 貨量計(jì)算的市場(chǎng)份額為 34.95%，位居全球第一；2020 年以銷售額計(jì)算的市場(chǎng)份額 為 22.18%，位居全球第三。從高端安防市場(chǎng)來(lái)看，由于索尼應(yīng)用于高端安防市場(chǎng)的 CMOS 圖像傳感器單價(jià)較高，仍然占據(jù)銷售額領(lǐng)先的地位，按銷售額計(jì)算的市場(chǎng)份 額達(dá)到 24.82%。公司積極推動(dòng)高端安防 CIS 產(chǎn)品的國(guó)產(chǎn)替代，面向高端安防市場(chǎng)的 產(chǎn)品在技術(shù)上已經(jīng)可以對(duì)標(biāo)國(guó)外高端產(chǎn)品，在國(guó)產(chǎn)自主可控的大背景下，下游企業(yè)也 將考

18、慮在產(chǎn)品性能類似的條件下切換國(guó)內(nèi)供應(yīng)商的可能性，我們看好公司在安防領(lǐng) 域的銷售額增速將高于出貨量增速，實(shí)現(xiàn)更高的市場(chǎng)占有率。機(jī)器視覺(jué)：有望成為龍頭企業(yè)。由于全局快門技術(shù)在經(jīng)濟(jì)和技術(shù)層面上瓶頸，直 至 2018 年才實(shí)現(xiàn)大面積商用。在新興機(jī)器視覺(jué)領(lǐng)域全局快門產(chǎn)品中，2020 年全球 新興領(lǐng)域全局快門 CMOS 圖像傳感器出貨量為 0.60 億顆。按出貨量排名，前三家新 興領(lǐng)域全局快門 CMOS 圖像傳感器企業(yè)依次為思特威、豪威科技和索尼。 前三名市 場(chǎng)份額合計(jì)為 88.7%，其中思特威實(shí)現(xiàn) 2500 萬(wàn)顆 CMOS 圖像傳感器出貨，市場(chǎng)份 額為 41.7%。在新興機(jī)器視覺(jué)領(lǐng)域快速發(fā)展的大背景下，公司有望通過(guò)前期的全局快門 CMOS 圖像傳感器技術(shù)積累迅速占據(jù)市場(chǎng)份額，成為細(xì)分領(lǐng)域龍頭。智能手機(jī)：寡頭壟斷，CR3 超過(guò) 80%。根據(jù)華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院數(shù)據(jù)，2020 年全球 智能手機(jī) CIS 市場(chǎng)