集微咨詢(JW Insights)認為:
- 車用CIS門檻高、價值量高,未來隨著高級別自動駕駛滲透率的提升,車用CIS市場將快速發(fā)展。集微咨詢(JW Insights)預計,到2025年全球車用CIS市場規(guī)模將達32.7億美元,2021-2025年CAGR達14.3%。
- 車用CIS市場規(guī)模增長的同時,其產(chǎn)品結(jié)構(gòu)也將發(fā)生改變。目前低端產(chǎn)品還是出貨主流,但較低像素存在隱患;800萬像素正成為L3級及以上級別自動駕駛汽車的新方案。
- 受益汽車市場景氣,全球頭部CIS、后發(fā)CIS企業(yè)都會受益成長,但目前部分企業(yè)遇到產(chǎn)能瓶頸,而索尼和豪威則加快市場布局,后兩者憑借各自優(yōu)勢將會加速占領(lǐng)市場,大概率會引發(fā)頭部三家企業(yè)的競爭排位變動;同時,本土企業(yè)及其他CIS企業(yè)也將借勢新機遇,加快汽車市場布局。
CIS(CMOS Image Sensor)即互補金屬氧化物半導體圖像傳感器,憑借低成本、小體積、低功耗等優(yōu)勢,已占據(jù)了市場的絕對主導地位,基本實現(xiàn)對CCD圖像傳感器的取代,全球三大圖像傳感器公司之一的索尼也早已官宣停產(chǎn)CCD。
目前在車載領(lǐng)域,CIS近乎成為唯一選擇方案。而伴隨汽車智能化快速發(fā)展,CIS正迎來“上車”良機。不僅如此,CIS還將上演新一輪排位賽,索尼、豪威科技有望引領(lǐng)全球,在本土企業(yè)中,思特威、格科微也將借助市場新機遇,切入汽車新賽道。
智能化驅(qū)動汽車CIS市場規(guī)模加速成長
近年來,在“雙碳”目標驅(qū)動下,全球汽車產(chǎn)業(yè)電動化、智能化加速變革,公開數(shù)據(jù)顯示,2021年全球新能源新車滲透率已達7.69%,據(jù)集微咨詢(JW Insights)預測,至2025年,全球新能源汽車銷量將達2000萬輛,新車滲透率有望超過21%。
而汽車電動化、智能化發(fā)展,也在提升單車CIS的用量,集微咨詢(JW Insights)預測,全球單車平均CIS數(shù)量到2025年將達到6.6顆/輛。未來,隨著L4、L5級自動駕駛汽車加速滲透,單車CIS用量還將會繼續(xù)提升。
根據(jù)集微咨詢(JW Insights)數(shù)據(jù),2021年全球汽車電子行業(yè)的CIS市場規(guī)模約為19.1億美元,而到2025年將增長至32.7億美元,年復合增速達14.3%。
公開數(shù)據(jù)顯示,目前L2+、L3級自動駕駛汽車對攝像頭的需求量已達到10顆/輛左右,如特斯拉Model 3、Model Y單車攝像頭均為9顆,蔚來ET7為11顆,小鵬P5、P7分別為13顆、14顆,極狐阿爾法S為13顆。
總體出貨量方面,據(jù)Frost&Sullivan數(shù)據(jù),2020年全球CIS出貨量排名前五企業(yè)分別為格科微、索尼、三星、豪威、海力士,出貨量分別為20.4億顆、16億顆、12.1億顆、10億顆、7.3億顆,安森美以1.6億顆位列第六。其中,手機、汽車、安防為三大應用市場,F(xiàn)rost&Sullivan數(shù)據(jù)同時顯示,2020年手機市場CIS出貨量為60.6億顆,占比達78.5%,位列第一;其后分別為安防監(jiān)控和汽車電子,出貨量分別為4.2億顆、4億顆,占比分別為5.4%、5.2%。
而隨著汽車對CIS需求量激增,CIS應用領(lǐng)域格局也將發(fā)生新的變化。2020年,全球汽車電子領(lǐng)域?qū)IS的出貨量為4億顆,占比5.2%,低于手機、安防領(lǐng)域79%和5.4%的占比,位列第三。但是全球汽車電子CIS出貨量增速顯著高于CIS市場整體增速以及手機、安防等細分領(lǐng)域增速。2020-2025年,車載CIS出貨量CAGR達到18.89%,高于行業(yè)整體的8.56%,也高于手機行業(yè)和安防行業(yè)的7%和13.75%,至2025年,其出貨量比重將提升至8%。
單位價值量方面,手機CIS價值量最低,2021年僅為2.11美元/顆,安防也僅為2.25美元/顆;而汽車CIS憑借其更高的門檻,2021年全球平均單價可做到5.16美元/顆,為價值量最高的行業(yè)應用。由此,2021年安防行業(yè)的CIS出貨量雖然高于汽車領(lǐng)域,但其市場規(guī)模僅為汽車電子的44.03%。
低端產(chǎn)品亟待更新?lián)Q代
目前,汽車CIS分辨率從30萬像素到800萬像素不等,其中,30萬像素CIS在經(jīng)濟型用車中被廣泛用于倒車影像等場景,在L0級-L1級中普遍存在;100萬像素CIS也應用廣泛,主要存在于行車記錄儀、駕駛員監(jiān)控、乘客監(jiān)控、倒車影像等輔助領(lǐng)域。
更高像素中,130萬、170萬像素的CIS在經(jīng)濟型車中也比較常見,主要用于環(huán)視、前視等場景,對應車型也多為經(jīng)濟型用車或是L0-L2/L2+級別車型。
而200萬像素及800萬像素CIS,主要應用于L3級別車型中,但目前L3級別車型還非常少,導致該類CIS出貨量也很少。
而在手機和安防產(chǎn)業(yè)中,超高像素已成為標配。其中,2000元價位機型中,前攝1300萬-2000萬像素、后主攝4800萬-6400萬像素都已成標配。安防監(jiān)控中,家用產(chǎn)品200萬像素已成標配;專業(yè)領(lǐng)域正快速從200萬向800萬像素傾斜。以此來看,車用CIS的分辨率上車進展顯然要慢于手機及安防。
據(jù)了解,目前受市場關(guān)注的熱門車型中,特斯拉車型標配120萬像素,剛邁入高清門檻;蔚來EC6、理想ONE、小鵬G3等L2級車型中,主流仍選用130萬-170萬像素CIS。
理論上,攝像頭識別數(shù)字至少需要5個像素,識別字母需要6個像素,識別漢字需要10個像素,對物體檢測的像素往往要求在60×60px以上,推薦像素為120×120px以上。另一方面,據(jù)法蘭克福旗下a&s測評室數(shù)據(jù),標準檢測方案下,目前專業(yè)領(lǐng)域CIS成像能力表現(xiàn)為:130萬像素的解析度大約為750-850TVL,200萬像素約為950-1150TVL,800萬像素的解析度才能達到1800-2200TVL,像素越高,圖像清晰度越高,系統(tǒng)識別準確率也越高。高像素已成為提升圖像清晰度、人/車/物識別能力的基本保障。
而30萬-130萬像素對更好識別汽車環(huán)境還是比較吃力,當像素較低時,不利于系統(tǒng)辨識物體輪廓、顏色相近的環(huán)境物體。近年來多起基于視覺技術(shù)的自動駕駛汽車中,不乏因ADAS系統(tǒng)識別出錯所造成的事故,如T公司的某起事故中,系統(tǒng)將前方白色故障車識別為天空導致撞車;X公司某款車在其他傳感器失效后,圖像也未能檢測障礙物導致撞車,這背后不僅是算法的問題,視頻源清晰度不足導致檢測、識別失敗也是重要原因。
目前主機廠給出的主要指標為,100萬像素CIS(攝像頭)的探測距離為20-30米左右,要探測到100米外的交通標志、140米外的自行車、250米外的轎車,所需要的像素則要達到800萬甚至更高。但目前配備800萬攝像頭的僅有蔚來ET5、蔚來ET7、2021款理想ONE、理想L9、小鵬G9、極氪001、寶馬iX等少數(shù)車型。
實際應用中,車在行進中會有抖動,攝像頭隨之呈動態(tài)成像,會降低解析度;不同企業(yè)軟件算法水平有差異,對CIS圖像信號的還原能力會存在50-200TVL的解析度差異;另外,除了主攝,目前車用攝像頭多以廣角乃至魚眼鏡頭為主,也會折損50-150TVL的真實清晰度。這就導致像素較低時,車載攝像頭對汽車環(huán)境的識別能力下降概率變大。
基于此,車內(nèi)監(jiān)控、環(huán)視、駕駛員行為分析、倒車監(jiān)控等輔助性需求可采用200萬等像素較低的攝像頭(CIS),但涉及汽車安全駕駛、環(huán)境識別的感知單元,采用超高分辨率CIS更為妥當,以提高檢測與識別性能。
集微咨詢(JW Insights)認為,隨著自動駕駛等級不斷提高,未來800萬像素攝像頭(CIS)將會越來越多地搭載到L3級及以上級別自動駕駛汽車上,如蔚來ET 7已實現(xiàn)全車搭載;同時,目前新推出的視覺方案中,主攝(前視)鏡頭也已側(cè)重于采用800萬像素CIS,以此更好滿足自動駕駛汽車對前方人、車、物的檢測、識別需求。另外,預計未來支持2000萬像素的鏡頭也會加快推出并上車。
目前,業(yè)內(nèi)已經(jīng)在加快800萬像素CIS及相應模組的布局,如安森美于2017年底開發(fā)出全球第一款800萬像素車載鏡頭,AR0820AT獲得較多應用;同年,索尼也推出了車載CIS IMX424,具備4K成像能力;韋爾股份800萬像素車載CIS已于2021年研發(fā)完成,目前OX08A4Y、OX08B4C已經(jīng)實現(xiàn)量產(chǎn)交付,其中OX08B4C CIS獲得魔視智能等公司采用。本土思特威在汽車領(lǐng)域,也實現(xiàn)了100萬-800萬像素CIS布局。
TSR數(shù)據(jù)顯示,車用30萬及130萬像素車載攝像頭的出貨量從2019年開始快速下跌,而200萬像素產(chǎn)品出貨量比重有望從2019年的不足20%快速提升至2023年的接近43%;500萬以上像素也將有望提升至2023年的7%左右。
另據(jù)集微咨詢(JW Insights)預測,2030年,L3級別以上自動駕駛滲透率將達將達30%。高級別自動駕駛正在加速滲透,將會提升車載CIS的用量.
除了CIS提供商,自動駕駛方案商也在加快超高像素CIS應用落地,Tier 1大陸集團在2018年就發(fā)布了型號為MFC535的800萬像素攝像頭;大疆車載推出的視覺ADAS方案中,前視主攝為800萬像素;德賽西威也基于安森美AR0820AT 800萬像素CMOS開發(fā)ADAS方案,并搭載于蔚來汽車上;自動駕駛方案廠商AutoX更是推出了搭載28個800萬像素攝像頭的自動駕駛方案;地平線發(fā)布的自動駕駛解決方案Matrix Mono主攝也支持800萬超高清成像。
同時,CIS上車需要滿足車規(guī)級門檻,還要考慮全天候成像能力、域控制器算力等多種要素,因此,車載CIS也并非像素越高越好。集微咨詢(JW Insights)認為,待輔助CIS普及到200像素、前視主攝升級到800萬像素后,將會沉淀一段時間,以繼續(xù)探尋最佳的搭配與上車方案。
頭部企業(yè)或引發(fā)新一輪排位賽
隨著安森美收購的賽普拉斯CIS業(yè)務部門、圖像傳感器設備制造商TRUESENSE、汽車專用CIS提供商Aptina Imaging并形成產(chǎn)品力,安森美近年車載CIS營收規(guī)模持續(xù)擴大,目前全球車用CIS市場已形成安森美、韋爾股份(豪威科技)、索尼三家企業(yè)共同主導的競爭格局。
其中,安森美在過去幾年中,市場規(guī)模持續(xù)擴大。據(jù)Yole統(tǒng)計數(shù)據(jù),2017年安森美車用CIS市占率為43%,其后分別為豪威、索尼等知名企業(yè);到2020年,安森美的市占率進一步提升至60%,其后仍為豪威和索尼。
不過,從2021年起,全球車用CIS市場出現(xiàn)了新變動因素。
目前車規(guī)級CIS既有IDM模式,也有Fabless模式。其中,IDM的代表是索尼和三星,意法、安森美、格科微等兼具自造及部分外發(fā)代工,豪威、思特威則是Fabless模式。

此前,安森美在晶圓上主要依賴LFoundry,封測主要由勝麗(KINGPAK)供應,但LFoundry被中芯國際于2019年出售給錫產(chǎn)微芯后,后者目前轉(zhuǎn)做IGBT等功率器件;另一供應商勝麗被國巨收購后,已將BGA產(chǎn)能用來生產(chǎn)800萬CIS,放棄100萬-200萬低端產(chǎn)品,安森美面臨與索尼、豪威爭奪勝麗BGA產(chǎn)能的局面。
臺積電也未能給予安森美足夠產(chǎn)能,導致安森美近年產(chǎn)能緊張,未來形勢還將更加嚴峻。而安森美2019年接手Global Foundries位于紐約的300mm晶圓廠后,開始自建產(chǎn)能,目前還處于爬坡狀態(tài)。根據(jù)安森美自己預測,2021-2025年,其汽車和工業(yè)領(lǐng)域的CAGR為7%-9%,其中汽車行業(yè)為17%。
而可比同行中,索尼在CIS技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)優(yōu)勢明顯,其背照式CIS和3D堆疊式CIS兩次引領(lǐng)CIS技術(shù)變革,同時擁有足夠的產(chǎn)能。集微咨詢(JW Insights)認為,隨著索尼開始重視并布局車載CIS市場,其手機領(lǐng)域的優(yōu)勢也將在汽車領(lǐng)域凸顯出來,市占率隨之快速提升,有望成為車用CIS領(lǐng)域的新領(lǐng)航員。
豪威也憑借技術(shù)優(yōu)勢以及在汽車領(lǐng)域的布局,未來其市場將不再局限于歐洲,而是快速切入中國、美國市場,憑借其本地化優(yōu)勢、技術(shù)升級,以及產(chǎn)能擴產(chǎn),將在特斯拉、比亞迪、吉利、大眾、豐田、本田、寶馬、奔馳等客戶的基礎上,快速擴大市場份額。豪威此前表示,其2021年車載CIS實現(xiàn)營業(yè)收入約23億元,較2020年增長約85%。
基于如上分析,集微咨詢(JW Insights)認為,未來三大汽車CIS龍頭的市場格局將會發(fā)生較大變化,隨著索尼、豪威開始發(fā)力汽車市場,他們的市場份額將會提升,并對安森美形成壓力。
不僅如此,在高端市場,安森美還將面臨三星、海力士等IDM公司的競爭壓力,晶相光電、意法半導體也加大了汽車CIS的市場拓展;中低端市場,國內(nèi)的思特威、格科微、思比科(被韋爾股份收購)還將打破現(xiàn)有市場格局;比亞迪半導體也在該領(lǐng)域占據(jù)一定市場份額。
據(jù)了解,格科微車載產(chǎn)品已經(jīng)用于行車記錄儀、360度環(huán)視、后視、座艙監(jiān)控等方面,目前正在推進設計與制造端通過車規(guī)認證;思特威產(chǎn)品在倒車攝像頭后裝市場也獲得了較為廣泛的應用;意法半導體目前已有VD5661、VD5761、VD6640三款汽車CIS,并在研VG5761新品。
可以預料,汽車智能化加速的背景下,不僅在改變車用CIS的產(chǎn)品結(jié)構(gòu),還將引發(fā)新一輪的市場競爭格局,同臺競技下,頭部企業(yè)在高端市場的競爭進一步激烈,而格科微、思特威等本土企業(yè)正成為一股不可忽視的新生力量。