智能手機攝像頭的工作原理是，拍攝景象通過鏡頭組生成光學(xué)圖像，投射到圖像傳感器上，圖像傳感器將光學(xué)圖像轉(zhuǎn)換成電信號，電信號再經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換變?yōu)閿?shù)字信號，數(shù)字信號經(jīng)過 DSP（數(shù)字信號處理芯片）加工處理，再被送到處理器中進行處理，最終轉(zhuǎn)換成屏幕上呈現(xiàn)的圖像。 物理結(jié)構(gòu)上，其主要由鏡頭組、對焦馬達、固定器 / 鏡座、紅外截止濾光片、圖像傳感器、 PCB 板等物理部件組成：
保護膜：主要對鏡頭起到防碰撞、防刮傷的保護作用；
棱鏡組：鏡頭相當(dāng)于攝像頭模組的眼睛，決定了光線進入的質(zhì)量以及在感光材料上的成像。可以分為樹脂鏡頭和玻璃鏡頭，樹脂鏡片是目前智能手機攝像頭模組中的主流。
自動對焦器（VCM）：主要功能是實現(xiàn)攝像頭模組的自動對焦（Autofocus），通過改變 VCM 的驅(qū)動電流調(diào)整鏡頭的位置，從而實現(xiàn)對焦功能。若無該部件，則攝像頭模組為定焦模組。
紅外截止濾光片：利用精密光學(xué)鍍膜技術(shù)在實現(xiàn)可見光區(qū)（400-630nm）高透，近紅外（700－1100nm）截止。主要作用是濾除掉紅外光，保證到達圖像傳感器的光線為可見光，從而使拍攝的圖像也符合眼睛的感應(yīng)。
圖像傳感器（CIS
）：攝像頭模組的核心部件，光線通過鏡頭進入攝像頭模組后，在 CIS 上成像， CIS 將光信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘枺壳暗闹悄苁謾C上幾乎全部使用的都是 CMOS 技術(shù)的 CIS。
柔性電路板：在攝像模組中起到線路連接，信號傳輸?shù)淖饔谩?/FONT>
根據(jù) Yole 的統(tǒng)計， 2016 年 CMOS 圖像傳感器在手機攝像模組中的價值占比最大，其市場價值占比為 42.3%； 根據(jù) TrendForce 的統(tǒng)計， 2016 年 CMOS 圖像傳感器在手機攝像模組中的價值占比為 52%。
Yole 統(tǒng)計的攝像頭各環(huán)節(jié)市場規(guī)模（2016）
CMOS 圖像傳感器產(chǎn)業(yè)鏈主要由上游的晶圓代工廠、封裝企業(yè)及測試企業(yè)，中游的芯片設(shè)計企業(yè)和下游的模組廠商及終端客戶組成。 CIS 設(shè)計廠商處于產(chǎn)業(yè)鏈的核心環(huán)節(jié)，其產(chǎn)品方案通過代工方式委托給晶圓代工廠、封裝和測試企業(yè)進行芯片的制造、加色、封裝和測試。測試合格的產(chǎn)品經(jīng)物流中心統(tǒng)一發(fā)貨給終端客戶（智能手機廠商、安全監(jiān)控設(shè)備制造商、醫(yī)療設(shè)備制造商等）。
CMOS 圖像傳感器產(chǎn)業(yè)鏈概覽
從產(chǎn)業(yè)模式看，主要分為 IDM 和 Fabless 兩種模式：
IDM（整合元件制造商）模式是指企業(yè)業(yè)務(wù)涵蓋了芯片設(shè)計、芯片制造、芯片封測整個流程。 主要廠商有三星、安森美半導(dǎo)體、 SK 海力士、意法半導(dǎo)體等。
Fabless（無晶圓廠）模式是指企業(yè)沒有生產(chǎn)加工能力，僅進行產(chǎn)品的設(shè)計工作，之后將設(shè)計版圖交給晶圓代工廠進行加工，再將代工廠商加工好的芯片交給封裝和測試廠商進行封裝和測試。 北京豪威、格科微等即屬于此類模式， 原材料采購以晶圓為主。
根據(jù) Yole Development 數(shù)據(jù)， CMOS 圖像傳感器廣泛應(yīng)用于智能手機、消費、計算機、汽車、醫(yī)療、安防和工業(yè)應(yīng)用等領(lǐng)域， 其中智能手機為主要下游應(yīng)用，近幾年占比均超 60%
CMOS 圖像傳感器下游應(yīng)用以智能手機為主
光學(xué)賽道成為 2019 年手機硬件升級新戰(zhàn)場
從需求端的偏好來看，光學(xué)攝像頭則是消費者關(guān)心的重要因素。 根據(jù)賽諾咨詢所做的一項調(diào)查研究，在現(xiàn)有手機最終購買原因這個問題的回答上，選擇機身造型設(shè)計（41.0%）、攝像頭像素（27.8%）和拍照效果（21.7%）的消費者比例分別占據(jù)了外觀、軟硬件配置和操作體驗三大維度的第一位，表明了消費者對光學(xué)攝像頭極其重視，這也是手機品牌廠商經(jīng)常將智能手機的攝像頭作為其產(chǎn)品的重要賣點的原因所在。因此在存量市場與消費升級的趨勢下，光學(xué)攝像頭將成為最為重要的消費電子賽道。
外觀與攝像是消費者購買手機的兩個最重要的原因
回顧手機攝像頭的發(fā)展歷史，其經(jīng)歷了 2000-2005 年的百萬像素、 2006-2009 年的千萬像素+初步創(chuàng)新、 2010-2013 年的高像素競爭、 2013-2016 年的大像素之爭以及 2016-2017 年的雙攝五個階段，可以看出光學(xué)的發(fā)展與升級是圍繞著像素升級與創(chuàng)新功能展開的。 結(jié)合攝像頭的發(fā)展歷史、技術(shù)演進與消費者的偏好，我們認(rèn)為消費電子光學(xué)攝像頭的升級趨勢將沿著以下兩條路徑展開：一是二維層面的技術(shù)升級，主要包含了技術(shù)升級以使得拍照效果逼近單反、攝像頭模組小型甚至隱藏化以打造全面屏手機兩部分；一是 2D 到 3D 的技術(shù)跨越，實現(xiàn)從獲取二維圖像到獲取三維信息的轉(zhuǎn)變。
光學(xué)發(fā)展的科技樹
其中， 技術(shù)升級以使得拍照效果逼近單反是其中非常重要的升級趨勢。 手機拍照功能近年來產(chǎn)生巨大的飛躍，但其和專業(yè)的單反相機仍有一定的差距， 具體體現(xiàn)在成像畫質(zhì)（用單反拍攝的照片在畫質(zhì)、寬容度、色彩解析力和細(xì)節(jié)的處理上比手機更加優(yōu)異） 、景深控制（用單反拍攝的照片前景和遠景都虛化得非常自然） 和變焦功能（單反用的是光學(xué)變焦而不是數(shù)碼變焦，變焦后分辨率不變，畫質(zhì)上不會有損失） 三個方面。而造成手機相機和專業(yè)單反相機存在差距的原因主要在硬件上（如單反相機的感光元件的尺寸比手機相機要大很多，專業(yè)單反相機的光圈配置領(lǐng)先手機，采用光學(xué)變焦等） 。
但我們認(rèn)為，雖然手機存在機身尺寸和內(nèi)部空間限制等因素，導(dǎo)致在硬件和效果上與單反有差距，但智能手機相機在硬件上向單反靠攏，在效果上逼近單反，是手機品牌廠商極力追求的目標(biāo)，也是消費者的訴求，因而也是未來升級的方向。 因此，與拍照單反化有關(guān)的技術(shù)升級值得我們重點關(guān)注。
雙攝的搭配則可突破單攝像頭瓶頸限制，利用硬件+算法的配合逼近單反性能。 2016 年也成為雙攝爆發(fā)元年，雙攝也衍生出不同的硬件和算法配置方案。具體技術(shù)方案而言，雙攝可分為以下四類組合：高進光量的同像素平行雙攝像頭（彩色+彩色）、景效果的不同像素立體攝像頭（成像+景深）、暗光效果的彩色+黑白方案、平滑變焦的廣角+長焦方案。
綜上，雙攝相比單攝而言，不僅擴大圖像傳感器面積，實現(xiàn)像素提升和感光面積增加，還能實現(xiàn)景深拍攝、光學(xué)變焦、快速高動態(tài) HDR 等新功能，帶給消費者更好的拍照體驗。
智能手機搭載的雙攝像頭
雙攝方案并非完美無缺，其方案雖然有多種，但不同雙攝方案實現(xiàn)的是不同的效果。 此前雙攝方案大多數(shù)是“廣角+長焦”或“彩色+黑白”兩種模式，“廣角+長焦”側(cè)重于光學(xué)聚焦，通過算法和兩個不同焦距的轉(zhuǎn)換實現(xiàn)類單反的光學(xué)變焦功能， 但存在夜景拍攝較差的弊端。“彩色+黑白”方案彩色鏡頭負(fù)責(zé)記錄整體畫面，黑白鏡頭由于高進光量，高像素的特點記錄畫面細(xì)節(jié)，側(cè)重于圖像細(xì)節(jié)和暗光環(huán)境的成像，但無法實現(xiàn)光學(xué)變焦。
而三攝新增攝像頭， 融合雙攝優(yōu)勢，彌補雙攝缺陷，使拍照進一步逼近單反。三攝方案通過配置三個不同的光學(xué)成像元件，實現(xiàn)硬件優(yōu)勢的互補，同時利用軟件算法達到雙攝無法實現(xiàn)的功能。
具體而言， 從目前市場上的技術(shù)方案來看， 三攝方案可以分為三類，實現(xiàn)弱光、景深、 變焦功能的有機結(jié)合。 目前華為三攝方案應(yīng)用最早且已在多款手機進行布局，其三攝方案基本可分為三類：“主攝+超廣角+景深”超廣角景深方案、“彩色+黑白+長焦”的提升弱光拍攝的變焦相機方案和“彩色+黑白+超廣角” 的提升弱光拍攝的廣角相機方案和“超廣角+廣角+長焦” 目前功能齊全的 FishEye 變焦攝像頭方案。
三攝方案的特點在于優(yōu)勢融合
CIS 需求快速增長對供需關(guān)系的的影響
CMOS 圖像傳感器（CIS）是光學(xué)攝像頭的重要組成部分，其作用是將接收到的光學(xué)信息轉(zhuǎn)換成電信號， 并將電信號再經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換變?yōu)閿?shù)字信號， 從而給手機處理以輸出最后的圖像。 其下游的主要應(yīng)用領(lǐng)域是智能手機、安防和汽車等，上游的主要原材料是硅晶圓（有關(guān) CMOS 圖像傳感器的基礎(chǔ)知識介紹，請參考附錄） 。
展望未來，我們認(rèn)為 CMOS 圖像傳感器的需求市場將迎來快速成長，從而帶來上游對應(yīng)硅晶圓的增長，一方面，我們預(yù)計三攝滲透力度將超過以前雙攝的滲透力度，從而直接帶來 CIS 和晶圓的用量需求，另一方面，高像素占比提升是大勢所趨， CIS 的平均尺寸也會迎來增加，因此在同等面積的硅晶圓下切出的 CIS 晶片數(shù)量減小，從而需要更多的晶圓來生產(chǎn) CIS。
而從供給端的情況來看，龍頭廠商索尼和三星在積極擴產(chǎn) CIS 產(chǎn)能，長期來看供需關(guān)系將趨近平衡。但短期來看，供需關(guān)系尤其是 8 寸線產(chǎn)品（1200 萬像素以下）的產(chǎn)品的供需仍然呈現(xiàn)較為偏緊的狀態(tài)。
需求端邊際變化之一：三攝帶來 CIS 與對應(yīng)上游晶圓的直接增量需求
三攝等多攝機型會直接帶動 CMOS 圖像傳感器的用量增加。 直接從光學(xué)攝像頭的結(jié)構(gòu)拆解來看，一顆攝像頭需要配備一顆 CMOS 圖像傳感器芯片，三攝機型直接在智能手機上配備三顆攝像頭，對 CIS 的用量是以往單攝機型的 3 倍、雙攝機型的 1.5 倍，直接拉動 CIS 的用量規(guī)模快速增長。
在智能手機多攝潮流的趨勢帶動下，市場對 CMOS 圖像傳感器的市場規(guī)模增長也給出了較高增長的預(yù)期。 根據(jù) Yole 的統(tǒng)計， 2017 年 CMOS 圖像傳感器市場規(guī)模達 139 億美元，同比增 17%，并預(yù)計未來 2017-2022 年 CIS 整體市場規(guī)模將以 9.4%的復(fù)合增速成長。
Yole 預(yù)測對 CMOS 圖像傳感器市場規(guī)模的預(yù)測
另一家咨詢機構(gòu) IC Insights 同時預(yù)計 2017 至 2022 年， CMOS 圖像傳感器的銷售額和銷售量的同比增速將分別達到 8.8%和 11.7%。其中智能手機作為 CIS 市場的第一驅(qū)動力，手機端的增長速度將超越整體 CMOS 圖像傳感器的增長速度。根據(jù) Yole 的統(tǒng)計， 2017 年手機端 CIS 占比約 67.8%，規(guī)模達 94.4 億美元，其增長對 CIS 整體市場的拉動效應(yīng)明顯。
IC Insights 對 CIS 銷售額（左軸） 和銷售量（右軸） 的預(yù)測
我們在此做了簡單測算，保守假定智能手機出貨量為零增長，同時根據(jù) TrendForce 對 18-20 年雙 / 三攝機型的滲透率的預(yù)計，計算得出不考慮其他因素，僅在多攝趨勢的帶動下，攝像頭也即是 CMOS 圖像傳感器的需求量未來 2 年內(nèi)的增速均將接近 20%，超過整體 CMOS 圖像傳感器的增長速度。
下游需求的快速增長也會帶來上游制造 CMOS 圖像傳感器的晶圓的用量增長，我們預(yù)計其增長幅度也和下游需求保持一致，大約為 20%。
需求端邊際變化之二：單顆 CIS 尺寸隨像素增加帶來晶圓用量增加
除了三攝直接帶動用量增加以外，我們認(rèn)為 CIS 上游硅晶圓的用量增加還來源于單顆 CIS 尺寸隨像素增加帶來晶圓用量增加：
首先高像素的占比提升仍然是未來的重要趨勢，尤其是雙攝 / 三攝的主攝像頭逐漸往高像素方向遷移，目前索尼和三星也推出了 4800 萬像素的產(chǎn)品。而一般而言，像素越高，帶來 CIS 的平均尺寸會增大， CIS 平均尺寸的增大帶來的結(jié)果則是每塊硅晶圓切出的晶片數(shù)量減小，從而需要更多的晶圓來生產(chǎn) CIS。但其中需要注意的是，雙 / 三攝方案中的第二顆和第三顆攝像頭并非一定要用到高像素攝像頭，所以像素的結(jié)構(gòu)變化是一個較為緩慢的過程。
因此，像素提升尺寸增大對 CIS 用量的總體需求拉動并不會特別高，但仍然能夠給需求端的增速中樞帶來一定的上抬動力。
自華為 2018 年 3 月份推出的三攝機型 P20 Pro 搭載了 4000 萬像素的索尼傳感器 IMX 600 后，智能手機攝像頭也正式進軍 4000 萬像素領(lǐng)域，而目前 CIS 領(lǐng)域前兩大廠商索尼和三星已經(jīng)發(fā)布了 4800 萬像素的產(chǎn)品，分別是索尼的 IMX586 和三星的 GM1：
索尼 IMX586： 2018 年 7 月索尼發(fā)布了首款 4800 萬像素 CMOS 圖像傳感器產(chǎn)品，其大小為 1/2 英寸（對角線長度 8.0mm） ，單位像素的尺寸縮小到了 0.8 μm。 在這款傳感器中搭載了 Quad Bayer 排列技術(shù)（華為 P20 Pro 搭載的 4000 萬像素的索尼 IMX 600 中也使用了這項技術(shù)） ，其采用了 4x4 的 RGB 陣列成像，支持相鄰 4 個像素的運算（以前傳統(tǒng)的 Bayer 僅支持 2x2）。
Quad Bayer 排列結(jié)構(gòu)變換示意圖
在白天室外等明亮環(huán)境下，可輸出 4800 萬像素的成像作品，相比傳統(tǒng)的 1200 萬像素產(chǎn)品清晰度更高。 而在暗光環(huán)境下（0.8 μm 的單位像素太小，無法捕捉到足夠的光線） ，可通過相鄰 4 個像素的加算，將感光度提升至 1.6 μm 像素尺寸水平（此時像素為 1200 萬像素，輸出的結(jié)果更清晰） 。 目前搭載了索尼 IMX 586 的智能手機有： 華為 nova 4、榮耀 V20。
三星 GM1： 三星隨后于 2018 年 10 月發(fā)布了 4800 萬像素 CMOS 圖像傳感器產(chǎn)品，其大小同樣為 1/2 英寸，單位像素大小也為 0.8 μm。三星也將陣列擴大到了 4x4，但是和 IMX586 的不同之處是，每個 2x2 陣列都只能識別同樣的顏色，并且只能一起輸出數(shù)據(jù)，因此其也可以認(rèn)為是等同于 1200 萬像素、單位像素大小為 1.6 μm 的 CIS 產(chǎn)品， 但三星 GM1 仍然能夠通過插值等其他方式實現(xiàn) 4800 萬像素的相片效果。 目前搭載的智能手機有： 紅米 Note 7。
三星 GM1 的輸出方式示意圖
隨著索尼和三星這兩款 CIS 產(chǎn)品已經(jīng)有智能手機搭載使用，未來 4000 萬級別的高像素市場將持續(xù)滲透，雙攝 / 三攝的主攝像頭將繼續(xù)向高像素方向遷移。
CIS 的上游是晶圓的制造，是一塊硅晶圓切出相應(yīng)大小的 CIS 晶片， 因此 CIS 平均尺寸的增大帶來的結(jié)果是每塊硅晶圓切出的晶片數(shù)量減小，從而需要更多的晶圓來生產(chǎn) CIS。 我們在下表做了簡單的測算，當(dāng) CIS 的平均尺寸從 12 mm²增大到 20mm²，晶圓用量變?yōu)樵瓉淼?1.69 倍，從 20 mm²增大到 25 mm²時，用量則變?yōu)?1.26 倍，從 25 mm²增大到 35 mm²時，用量則會變?yōu)?1.42 倍。
（注：由于 1200 萬像素及以上的 CIS 主要在 300 mm 產(chǎn)線生產(chǎn)， 1200 萬像素以下的 CIS 主要在 200 mm 產(chǎn)線生產(chǎn)，因此倍數(shù)關(guān)系的計算均折合成了 200 mm 晶圓產(chǎn)線或者均折合成 300 mm 晶圓產(chǎn)線來計算以保證可比性。 ）
不同像素 CMOS 圖像傳感器對應(yīng)消耗的晶圓數(shù)量計算
因此隨著攝像頭中高像素占比的持續(xù)提升、 CIS 平均尺寸的增大會對上游晶圓的用量有更多的需求。 但由于像素占比的提升是一個較為緩慢的過程，因此我們預(yù)計由于 CIS 平均尺寸增大所帶來的晶圓需求增長的幅度并不會很大， 但仍然會有需求的拉動，我們估計能給制造 CIS 晶圓用量需求的增速增加 2-4 個百分點。
根據(jù) IHS 的數(shù)據(jù)，進入 2017 年，在雙攝快速滲透的時期，整體像素的結(jié)構(gòu)變化速度實際上并非很快。而進入 2019 年三攝元年， 由于三攝除了主攝以外的第二顆和第三顆攝像頭實際上并非一定需要用到高像素（如目前市場上的三攝手機中長焦鏡頭和景深鏡頭的主要功能還是變焦和測距，主要成像的還是主攝像頭，因此長焦和景深鏡頭大多采用 500 萬或 800 萬像素） ，因此 800 像素及以下的低像素產(chǎn)品仍然會在三攝上出現(xiàn)，低像素產(chǎn)品的生存空間被擠壓的速度實際上會較為緩慢，從而像素結(jié)構(gòu)的變化（低像素占比減小、高像素占比增大） 的速度也會較慢。
安防與汽車 CIS 市場亦將迎來良好增長
除智能手機外，安防和汽車市場也是 CMOS 圖像傳感器的重要應(yīng)用領(lǐng)域，展望未來，安防和汽車 CIS 亦將迎來良好的增長：
安防 CIS：全球和國內(nèi)安防市場容量巨大，未來仍將保持長期穩(wěn)定成長。攝像頭作為視頻監(jiān)控前端的重要設(shè)備，未來數(shù)量上增長可期，并朝向高端化方向發(fā)展，同時提振相應(yīng) CIS 的市場規(guī)模。
汽車 CIS：智能化大勢所趨，無人駕駛將成為汽車駕駛的最終目標(biāo)， ADAS 作為過渡階段的重要基礎(chǔ)產(chǎn)品，將迎來滲透率的快速提升。車載攝像頭作為 ADAS 感知層的關(guān)鍵傳感器之一，市場空間將快速提升，從而直接拉動 CIS 市場規(guī)模的增長。
全球和國內(nèi)安防市場容量巨大，未來仍將保持長期穩(wěn)定成長。 全球安防市場經(jīng)過半個多世紀(jì)的演變，已經(jīng)發(fā)展成為一個市場規(guī)模龐大的成熟行業(yè)，應(yīng)用領(lǐng)域從最早的政治、軍事敏感領(lǐng)域拓展到辦公樓、醫(yī)院、學(xué)校等商業(yè)領(lǐng)域，再發(fā)展到居民家庭領(lǐng)域，空間不斷擴大。根據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院和中國安防網(wǎng)的統(tǒng)計， 2017 年全球安防市場達 2560 億美元，中國安防行業(yè)總產(chǎn)值則達 6200 億元。未來隨著各國政府對安防問題的持續(xù)關(guān)注， IT 通訊、生物識別等相關(guān)技術(shù)的不斷進步，來自歐美發(fā)達地區(qū)的升級換代需求與新興國家市場的新增需求將促使安防市場不斷增長。預(yù)計到 2022 年全球安防行業(yè)市場規(guī)模將達到 3526 億美元，復(fù)合增速達 6.5%。
安防產(chǎn)業(yè)中，安防產(chǎn)品中占 35%的份額，而視頻監(jiān)控占安防產(chǎn)品約 50%的份額。其中光學(xué)攝像頭在視頻監(jiān)控的前端，負(fù)責(zé)視音頻信息的采集，是安防產(chǎn)業(yè)鏈中重要的基礎(chǔ)設(shè)備，前端（感知）的多維度、全天候、立體化和智能化是構(gòu)成系統(tǒng)效能的重要基礎(chǔ)。 安防 CIS 近年來也維持了快速成長，根據(jù) Yole 的統(tǒng)計， 2017 年市場規(guī)模 7.86 億美元，同比增 26%。展望未來， 隨著安防市場規(guī)模的進一步擴大，安防 CIS 一方面將迎來數(shù)量維度上的增長。
TSR 預(yù)計到 2020 年全球安防視頻監(jiān)控鏡頭的市場銷量將達到 1.84 億件，未來復(fù)合增速大約為 4.6%。 另一方面，安防視頻監(jiān)控產(chǎn)品的高清化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化發(fā)展趨勢也將對圖像成像質(zhì)量提出更高的要求， 高感光面積、高像素數(shù)目的 CIS 傳感器的占比將進一步提升，也將進一步提振安防 CIS 市場規(guī)模。
安防 CIS 規(guī)模（左軸）及增速（右軸）
隨著通信網(wǎng)絡(luò)的進一步發(fā)展與人工智能等技術(shù)的進步，無人駕駛將在未來具備提高交通運行效率、提高行車安全性等優(yōu)勢， 汽車智能化將是未來汽車電子化的重要趨勢之一。 以美國、德國為代表的發(fā)達國家一直在政策層面重點支持發(fā)展自動駕駛， 日本、韓國、中國、英國等也積極跟進，同時汽車制造廠商也在大力推進無人駕駛，美國、日本和歐洲以及中國的許多車企都將 2020 年定為自動駕駛實用化年份。
ADAS 是無人駕駛的基礎(chǔ)，是汽車智能化的先驅(qū)。 ADAS（Advanced DrivingAssistant System，高級駕駛輔助系統(tǒng)） 是利用安裝在車上的傳感器感測周圍環(huán)境，進行系統(tǒng)運算分析，有效增加汽車駕駛的舒適性和安全性，是從人為駕駛過渡到自動駕駛的重要階段。 根據(jù) NHTSA，無人駕駛可分為 5 個階段，在 L0~L2 階段，主要是 ADAS 的應(yīng)用普及階段。 ADAS 可以實現(xiàn)多種主動安全功能，伴隨 ADAS 滲透率與融合度的提高，汽車的智能水平得到顯著提升，并過渡到 L3 水平。當(dāng)無人駕駛技術(shù)進入 L3 階段后，可以有條件的實現(xiàn)無人駕駛。借助于成熟的車聯(lián)網(wǎng)（V2X），最終將實現(xiàn)完全的無人駕駛，即 L4 階段。因此， ADAS 的普及和融合既能促進單車的智能化，同時也是無人駕駛實現(xiàn)的基礎(chǔ)條件。
受益 ADAS 持續(xù)滲透， 車載攝像頭空間廣闊，未來復(fù)合增速高，拉動汽車 CIS 市場規(guī)模快速提升。 實現(xiàn)無人駕駛的全套 ADAS 功能至少需要安裝 6 個攝像頭，未來隨著 ADAS 滲透率提高，車載攝像頭將從高端車型向中低端車型延伸。
根據(jù) Yole 的統(tǒng)計， 2017 年伴隨汽車智能化趨勢，汽車 CIS 市場規(guī)模增速出現(xiàn)回升， 2017 年汽車 CIS 市場規(guī)模 6.58 億美元，同比增 23%。同時展望未來，機構(gòu)預(yù)計車載攝像頭出貨量將從 2017 年的將近 5000 萬顆增長到 2020 年的超 8300 萬顆， 2014-2020 年的復(fù)合增長率為 20%， 車載 CIS 的市場規(guī)模也將隨之迎來快速增長。
汽車 CIS 規(guī)模（左軸）及增速（右軸）
CIS 市場現(xiàn)狀：索尼三星雙強爭霸，國產(chǎn)廠商急起直追
CMOS 圖像傳感器是技術(shù)與資金密集型行業(yè)，具備以下進入壁壘：
技術(shù)與人才壁壘： CMOS 圖像傳感器的設(shè)計涵蓋了集成電路諸多子領(lǐng)域，產(chǎn)品復(fù)雜、專業(yè)性要求強，同時消費者對分辨率、抗逆光性能、低光環(huán)境下辨識度、以及穩(wěn)定性和可靠性等要求也不斷提高， CMOS 技術(shù)變得越來越復(fù)雜， 芯片設(shè)計企業(yè)需要具備全方面的技術(shù)儲備、 快速設(shè)計能力以及充足的技術(shù)人才，才能應(yīng)對日益復(fù)雜的挑戰(zhàn)。
規(guī)模與資金壁壘： 對于 Fabless 模式的 CIS 設(shè)計企業(yè)而言，需要達到一定的規(guī)模才能夠和上游主要晶圓廠和封測廠開展深入的合作從而建立產(chǎn)業(yè)整合優(yōu)勢。同時 Fab 企業(yè)前期也需要投入大量的資金與人力成本進行技術(shù)與產(chǎn)品開發(fā)，而對于 IDM 企業(yè)而言，晶圓的制造與封測所需的廠房、設(shè)備、人力等投入要求更高，同時平時也需要資金以維持有效運營，規(guī)模更大的企業(yè)能夠發(fā)揮規(guī)模經(jīng)濟的優(yōu)勢。
客戶認(rèn)證壁壘： 芯片作為電子產(chǎn)品的“心臟”，其穩(wěn)定性和可靠性會直接影響下游產(chǎn)品的質(zhì)量與用戶的體驗，因此下游客戶會對上游芯片供應(yīng)商采取嚴(yán)格的認(rèn)證，同時智能手機等下游領(lǐng)域客戶集中度也較高，因此大客戶資源與認(rèn)證也成為了 CIS 行業(yè)的重要壁壘。
在這樣的高壁壘下，行業(yè)也呈現(xiàn)出集中度高的競爭格局，索尼、三星和豪威是行業(yè)前三甲。 根據(jù) Yole 的統(tǒng)計， 2017 年索尼、三星和豪威在 CMOS 圖像傳感器領(lǐng)域的市場份額分別為 41%、 19%和 10%，三家共占據(jù)了 70%的市場份額。
2017 年 CMOS 圖像傳感器市場競爭格局
從生產(chǎn)的角度來看，行業(yè)集中度同樣高企，索尼、三星和臺積電占據(jù)了超過 7 成的份額。 根據(jù) Yole 的統(tǒng)計， 2017 年生產(chǎn) CMOS 圖像傳感器的晶圓（折合 12 寸）達 242.2 萬片，同比增 2.3%，其中， 索尼、三星和臺積電生產(chǎn)的晶圓數(shù)量的市場份額分別為 38%、 20%和 16%，三家共占據(jù)了 74%的生產(chǎn)份額。
2015-2017 年各廠商 CIS 芯片產(chǎn)量（左軸）及增速（右軸）
目前三星、索尼加碼擴產(chǎn) CIS 態(tài)度明確，預(yù)計龍頭企業(yè)的擴產(chǎn)動作使 CIS 產(chǎn)量在 2017-2020 年的復(fù)合增速可達 18%-19%：
三星激進擴產(chǎn) CIS： Digitimes Research 指出，三星 2017 年底的 CMOS 影像傳感器的產(chǎn)能為 4.5 萬片 / 月。而據(jù)韓媒 etnews 的報道， 三星位于韓國 Hwasung 的 DRAM 11 號生產(chǎn)線 2017 年底已經(jīng)動工改為影像傳感器生產(chǎn)線，預(yù)計 2018 年底完工。 11 號生產(chǎn)線改裝完畢后， Hwasung 廠的 13 號線也將從 DRAM 生產(chǎn)線轉(zhuǎn)換為用于生產(chǎn)圖像傳感器的生產(chǎn)線， 三星合計未來產(chǎn)能將達 12 萬片 / 月。 我們預(yù)計 2020 年能實現(xiàn)達產(chǎn)目標(biāo)，三星 CIS 產(chǎn)量 2017-2020 年的復(fù)合增速約為 40%左右。
索尼積極跟進擴產(chǎn)： 根據(jù) Digitimes Research 的報道，索尼 2017 年的月產(chǎn)能大約為 8.5 萬片，根據(jù)韓媒 etnews 的報道， 2018 年 3 月索尼已將 CIS 產(chǎn)能增加到 10 萬片 / 月。此外 Digitimes Research 還顯示，索尼希望能在 2020 年進一步將 CIS 產(chǎn)能擴大至 12 萬片 / 月， 以此為基礎(chǔ)估計索尼 CIS 產(chǎn)量 2017-2020 年的復(fù)合增速約為 14%左右。
其他廠商部分有一定的擴產(chǎn)意愿，如 SK 海力士等從 2016 年開始加碼布局 CIS 行業(yè)，但由于其他廠商由于產(chǎn)量份額較小，因此對整個供給市場的產(chǎn)能增速的影響也較小。 我們保守假定其他廠商的產(chǎn)量的復(fù)合增速為 0，索尼和三星 2020 年產(chǎn)能均達 12 萬片 / 月（折合為 12 寸晶圓），則計算后 2017-2020 年整個市場的復(fù)合增速為 17%，考慮其他廠商的擴產(chǎn)意愿后，我們預(yù)計供給端的復(fù)合增速在 18%-19%之間。
國內(nèi)的廠商也在加緊布局。
首先看豪威科技；
北京豪威科技有限公司（簡稱“北京豪威”） 前身為成立于 1995 年的美國著名半導(dǎo)體公司美國豪威（OmniVision Technologies, Inc.） 。 美國豪威是一家領(lǐng)先的數(shù)字成像解決方案提供商，主要設(shè)計并銷售高性能半導(dǎo)體圖像傳感器，與日本索尼、韓國三星并稱為全球領(lǐng)先的三大主要圖像傳感器供應(yīng)商。 豪威科技全球手機、汽車、安防 CIS 市占率分別為全球第三、第二、第一。
2015 年 5 月美國豪威被由中信資本、北京清芯華創(chuàng)和金石投資組成的財團以 19 億美元收購，最終于 2016 年初完成私有化，成為北京豪威的全資子公司。 當(dāng)時北京豪威股東為開元朱雀（深圳） 股權(quán)投資合伙企業(yè)、 Seagull Holdings Hong KongLimited、 Seagull Holdings Cayman Limited、深圳市奧視嘉創(chuàng)股權(quán)投資合伙企業(yè)、北京集成電路設(shè)計與封測股權(quán)投資中心。 私有化完成后，北京豪威在之后多次進行股權(quán)轉(zhuǎn)讓，目前其股東結(jié)構(gòu)較為分散，前幾大股東為嘉興豪威、青島融通、海鷗戰(zhàn)略投資 A3、芯能投資、嘉興水木、嘉興豪威、上海唐芯等，其他股東持有公司股權(quán)份額均在 5%以下。
韋爾股份 2018 年 12 月發(fā)布重大資產(chǎn)重組預(yù)案，擬以發(fā)行股份的方式購買北京豪威 85.53%的股權(quán)。收購?fù)瓿珊螅f爾股份持有北京豪威 89.45%股權(quán)， 北京豪威將成為韋爾股份子公司。
北京豪威多行業(yè)布局，地位領(lǐng)先，各領(lǐng)域的市占率優(yōu)異。 豪威 CMOS 圖像傳感芯片廣泛應(yīng)用于消費級和工業(yè)級應(yīng)用，具體包括智能手機、筆記本、網(wǎng)絡(luò)攝像頭、安全監(jiān)控、汽車和醫(yī)療成像系統(tǒng)等領(lǐng)域。 公司手機 CIS 市占率第三， 僅次于索尼、三星，受益于多攝趨勢，主要應(yīng)用以輔助的功能性鏡頭為主。 汽車 CIS 市占率第二， 僅次于安森美，公司未來成長將會持續(xù)受益于手機多攝和汽車 ADAS 系統(tǒng)升級對于 CIS 傳感器數(shù)量上的爆發(fā)需求。 安防 CIS 傳感器市占率全球第一，占比 56%。
美國豪威在 CCD/CMOS 圖像傳感器各子行業(yè)的市場占有率
其次看思比科微電子；
思比科微電子成立于 2004 年，專門從事 CMOS 圖像傳感器和圖像處理芯片的設(shè)計和銷售。公司研發(fā)的 CMOS 圖像傳感器芯片應(yīng)用于智能手機、平板電腦、可穿戴式設(shè)備、安防監(jiān)控、智能汽車、機器人視覺、醫(yī)療影像、體感互動游戲等移動互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、特種裝備等領(lǐng)域。 主要客戶包括藍柏科企業(yè)發(fā)展（香港） 有限公司、中國電子器材國際有限公司、深圳市宏升投資發(fā)展有限公司等銷售代理公司。 根據(jù)韋爾股份公告， 2017 年實現(xiàn)營業(yè)收入 4.6 億，大部分收入來源于手機端的 CMOS 產(chǎn)品。
思比科營收（左軸）、凈利潤（左軸）及毛利率（右軸）
從行業(yè)地位來看，思比科主要在中低端市場領(lǐng)域具有一定優(yōu)勢。基于自主核心技術(shù)，思比科成功開發(fā)了多款國內(nèi)領(lǐng)先的高性能圖像傳感器芯片， 2014 年以前思比科的 CMOS 圖像傳感器芯片主要涉及中低端領(lǐng)域，包括 8 萬、 30 萬、 130 萬和 200 萬的中像素 CMOS 芯片。 2015 年開始，思比科研制的 500 萬像素和 800 萬像素等中高端產(chǎn)品開始投放市場，市場規(guī)模逐步擴大。
韋爾股份 2018 年 12 月發(fā)布重大資產(chǎn)重組預(yù)案，擬以發(fā)行股份的方式購買思比科 42.27%股權(quán)、視信源 79.93%股權(quán)（其中視信源為持股型公司，其主要資產(chǎn)為持有的思比科 53.85%股權(quán)，韋爾股份擬通過購買視信源 79.93%股權(quán)從而間接獲得思比科 43.04%股權(quán)）， 收購?fù)瓿珊箜f爾股份直接及間接持有思比科 85.31%股權(quán)。
再看格科微；
格科微電子創(chuàng)立于 2003 年， 主要從事 CMOS 圖像傳感器、 LCD Driver、高端嵌入式多媒體 SOC 芯片及應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計開發(fā)和銷售。
格科微 CIS 從 PC camera 起步， 07 年起進軍到手機領(lǐng)域，借助著中國手機快速成長的一波浪潮，迅速占領(lǐng)市場， 產(chǎn)品覆蓋從 200 萬像素 -1300 萬像素。
根據(jù)格科微電子官網(wǎng)信息，公司 13 年首個運用背照技術(shù)的 200 萬像素和首個 500 萬像素 CMOS 圖像傳感器研發(fā)成功并開始投放市場。 15 年首個 800 萬像素和首個 1300 萬像素 CMOS 圖像傳感器研發(fā)成功并開始投放市場。
另外國內(nèi)還有思特威電子、比亞迪微電子等一系列廠商在深耕這個市場，靜候新一輪的爆發(fā)。
