“從2020全年來看，整個CIS行業(yè)的收入同比增長7.3%。對于CIS玩家來說，2020 年的表現(xiàn)與2019 年不同，業(yè)內較小的玩家表現(xiàn)最好，豪威科技、思特威和SK海力士增長了約30%，而格科微同比增長達到了52%。相比之下，三星增長了13%，索尼沒有增長。” Yole成像首席分析師Pierre Cambou分析CIS行業(yè)市場份額說道。
2020年CIS市場格局（圖源：Yole）
以增幅最大的格科微為例，據(jù)Frost & Sullivan研究數(shù)據(jù)顯示，以2020年出貨量口徑計算，格科微實現(xiàn)20.4億顆CIS出貨，占據(jù)了全球29.7%的市場份額，位居行業(yè)第一；以銷售額口徑統(tǒng)計，2020年，格科微CIS銷售收入達到 58.6 億元，全球排名第四，較2019年上升4名。同時，從IPO招股意向書中也看到，2020年格科微收入同比增長近75%。
能夠看到，在復雜的國際貿易關系的影響，以及各下游終端的需求帶動下，CIS作為中國半導體的優(yōu)勢領域之一，本土CIS廠商正在加速發(fā)展，有望迎來崛起的新機遇。
CIS是CMOS圖像傳感器（CMOS Image Sensor）的縮寫，具有尺寸小、敏感度高、高度集成、功耗較低、成像速度快、成本較低等諸多優(yōu)點，在3C電子、汽車攝像頭、安防監(jiān)控、機器視覺等領域應用廣泛。CIS芯片是攝像頭核心零部件，行業(yè)長期處于高景氣度，隨著下游行業(yè)快速發(fā)展壯大，全球CIS市場將長期處于高速成長的黃金時期。
根據(jù)Frost&Sullivan預測，預計到2024年，全球CIS出貨量將超過90億顆，銷售額達到238.4億美元。
全球CIS出貨量及市場規(guī)模（圖源：Frost&Sullivan）
從下游應用市場來看，CIS廣泛應用于手機（73%、124.7億美元）、汽車（10%、16.5億美元）、安防（4%、6.6億美元）、工業(yè)（1%）、醫(yī)療及其他（3%）等多領域的攝像頭設備中。根據(jù)預測，隨著自動駕駛技術的升級，智能汽車將需要搭載更多優(yōu)質的攝像頭，未來汽車攝像頭的市場份額將會顯著提高。
Yole成像首席分析師Pierre Cambou表示，直到2019年，移動設備的攝像頭是CIS市場的主要增長來源。從2020年開始，盡管超過70%的營收仍有消費電子占據(jù)，但汽車、計算和安全市場應用的增長速度已經(jīng)超過了移動設備，CIS市場局勢開始發(fā)生變化。
原因不難判斷，新冠疫情影響下，對筆記本電腦和平板電腦有了更高需求，加上感應攝像頭（如3D和指紋）的引入，扭轉了多年來計算市場下降的趨勢；在汽車和安防領域，智能汽車、智能家居和智能建筑的發(fā)展給攝像頭帶來了高需求，帶動CIS實現(xiàn)新的營收增長。
國產(chǎn)CIS迎來機遇
中美貿易戰(zhàn)、禁運與封鎖，是近年來國內半導體行業(yè)面臨的一大挑戰(zhàn)。在當前不穩(wěn)定的國際貿易關系和復雜的科技發(fā)展趨勢下，本土產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)開始“覺醒”，中興事件與華為事件更是讓半導體國產(chǎn)替代進入了高潮，產(chǎn)業(yè)本土化進程逐漸加速。
另一方面，芯片缺貨是縈繞在行業(yè)面前的又一大挑戰(zhàn)。筆者在前不久的一篇文章《國產(chǎn)MCU進入洗牌前夜》中分析了在芯片缺貨現(xiàn)狀下，國產(chǎn)MCU的新出路與破局的可能性，CIS或同樣受用。
市場調研機構Omdia數(shù)據(jù)顯示，500萬及500萬像素的中低端CIS嚴重短缺，三星從2020月12月起將CIS價格調漲40%，其他CIS供應商也存在漲價情況。導致本波CIS漲價的主因是八英寸晶圓代工產(chǎn)能吃緊，引發(fā)了晶片全面漲價潮。
實際上，從2019年開始，全球CIS芯片就已有缺貨的跡象，索尼方面的IDM自有工廠模式的產(chǎn)能已經(jīng)不能滿足市場需求，隨后索尼也開始把部分訂單轉交給臺積電生產(chǎn)，表明全球CIS的需求依然旺盛。
有CIS產(chǎn)業(yè)人士指出：“高端CIS的12英寸晶圓從開始生產(chǎn)到制成芯片，至少需要12-14周的時間，后續(xù)還要與模組廠商進行整合，時間最快也需要4個月左右才能緩解產(chǎn)能問題。”這意味著當前芯片持續(xù)短缺的現(xiàn)狀將持續(xù)一段時間，面對CIS市場的旺盛需求，本土CIS企業(yè)有機會迎來一波新的增長。
面對國外廠商產(chǎn)品漲價，以及缺貨的問題，本土CIS廠商似乎正在迎來新的機遇，可以用高性價比產(chǎn)品打開或擴大市場，在本地客戶或市場中獲得更多經(jīng)驗和競爭力，后續(xù)也將有機會在全球進行業(yè)務的進一步擴展，有潛力成為現(xiàn)有全球CIS供應商的強大挑戰(zhàn)者。
手機市場與汽車市場，中國CIS廠商的想象力
隨著國內半導體企業(yè)的成長和中美貿易戰(zhàn)的影響，國內包含CIS在內的半導體企業(yè)開始考慮國產(chǎn)替代的可能性和計劃。目前 CIS 行業(yè)發(fā)展主要由智能手機和汽車應用推動，從搶占手機市場到未來汽車市場，本土CIS廠商或將加速崛起。
先看手機市場，從市場調研中能夠看到，手機的拍照功能依舊是消費者在購買手機時最看重的性能之一，而拍照性能的高低與CIS芯片具有直接的關系。
市場分析機構Counterpoint Research表示，受益于手機攝像頭的多攝與高像素的驅動，智能手機應用中CIS的銷量在過去十年中增長了八倍，到2019年達到45億顆。Counterpoint Research高級分析師Ethan Qi認為：“盡管新冠疫情的影響削弱了智能手機的出貨，但是在多鏡頭攝像系統(tǒng)和3D感知趨勢下，智能手機CIS的出貨量將保持強勁增長。”
手機攝像頭數(shù)量不斷增加（圖源：shufadashi）
同時，據(jù)Yole預測，2021年手機產(chǎn)量將恢復上升趨勢，同比增長11.5%，這也將帶動CIS數(shù)據(jù)上調。結合其他市場的增長，Yole認為，CIS行業(yè)至少應該在未來五年保持7.2%的復合年增長率。
可見，以智能手機為代表的消費電子作為CIS行業(yè)最大的應用領域，市場需求依舊旺盛。
從產(chǎn)業(yè)鏈角度看，根據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院的統(tǒng)計，2019年，全球手機CIS出貨量排名，索尼、三星、豪威科技（被韋爾股份收購）、格科微分列前四，其中索尼和三星合計占據(jù)了近60％的市場份額。
然而，通過IDM模式，憑借先進工藝取得領先地位的索尼和三星，正在逐漸被豪威科技和格科微等本土企業(yè)迎頭趕上，差距越來越小；在基于行業(yè)更高像素化和小芯片的發(fā)展方面，豪威科技通過Fabless 模式反而更容易取得臺積電等國際先進制程晶圓廠的代工，率先開展先進工藝制程產(chǎn)品的研發(fā)。
從出貨量角度看，格科微、豪威科技已經(jīng)占據(jù)較為領先地位。根據(jù)Frost&Sullivan數(shù)據(jù)，從2017至2020年，格科微的全球市場份額從18.3%增長至29.7%（以出貨量口徑計算），成為全球市場一大CIS供應商；得益于國產(chǎn)替代的過程，豪威科技CIS在智能手機（非蘋果、非三星）的市場份額也達到20%，未來有望進一步提升。
結合半導體國產(chǎn)化的趨勢以及中國龐大的消費市場，用于消費電子的CIS產(chǎn)品，給本土廠商帶來了逆襲的機會。此外，由于消費產(chǎn)品的更新?lián)Q代的速度較快，這也促使相關CIS廠商能夠時刻保持警惕，本土企業(yè)更靠近國內客戶，通過及時升級產(chǎn)品和服務能力，更好的滿足客戶和市場需求，增強自身競爭力。
再看汽車市場。近年來，隨著汽車電動化、智能化、網(wǎng)聯(lián)化的發(fā)展趨勢，單車搭載的攝像頭數(shù)量逐漸提升。目前，包括特斯拉、蔚來、長安汽車、北汽集團等車企都正在加速L4級別高等級自動駕駛車型量產(chǎn)。
根據(jù)中國廣發(fā)證券預估，如果未來平均每輛汽車搭載6-7顆鏡頭，平均CIS單價按照10美金計算，單車價值約60-70美金，以全球每年汽車銷量9000萬輛來算，全球車用CIS潛在市場規(guī)模將達到54-63億美金。
然而，隨著汽車產(chǎn)業(yè)的電氣智能化程度越來越高，所需的攝像頭數(shù)量也會呈現(xiàn)爆發(fā)的增長。蔚來最新發(fā)布的L4級別豪華車型ET7就搭載了11顆800萬像素攝像頭，再加上車內的攝像頭數(shù)量，單車搭載CIS總數(shù)已達15顆左右。攝像頭數(shù)量的不斷增長正迅速催生著CIS市場的體量，車用CIS成為領域內增長速度最快的應用市場。
圖源：瓦特科技
據(jù)IC insights預計，未來4年自動駕駛汽車出貨量將保持高速增長，全球車載CIS市場2023 年將上升至32 億美元，年復合增長率29.7%。汽車市場正成為僅次于手機的第二大CIS應用領域。
豪威科技和安森美半導體雖然在整體CIS份額上不如索尼和三星，但如果按照CIS的細分應用市場領域來看，索尼和三星強在消費電子市場，而豪威科技和安森美半導體則是在汽車和工業(yè)領域占據(jù)優(yōu)勢。按照統(tǒng)計，安森美在車規(guī)CIS市場上的市占率接近40%，豪威科技排名第二，占比22%。
根據(jù)豪威科技股東大會的交流，豪威科技在汽車CIS方面保持著70-80%的市場增速，未來也將會和安森美半導體、索尼共同爭奪市場份額，汽車攝像頭可以說是每年都在翻倍，5年內再造一個豪威科技顯然只是時間問題。國內可以看到理想汽車主要應用了豪威科技的CMOS芯片攝像頭。
未來，整個汽車領域將朝著更加智能化的方向發(fā)展，我國作為新能源汽車推進最快的市場，正推動著汽車智能化和車用CIS市場的進程，有望給本土CIS廠商帶來新的突破口。
綜合來看，我國手機、汽車產(chǎn)業(yè)鏈完善，手機廠商在全球市場中的份額占比持續(xù)提高，國產(chǎn)汽車競爭力也在不斷提升。同時，伴隨著5G、AI浪潮的到來，這場變革或許會促生其他領域對CIS產(chǎn)品的需求有所改變，這改變也許會影響某些細分CIS市場再次發(fā)生變化。在此背景下，國內CIS企業(yè)需抓住機遇，依靠產(chǎn)品和產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)勢進一步擴大市場份額。
CIS行業(yè)或生變局
在全球市場中，CIS廠商主要有索尼、三星、豪威科技、安森美半導體、格科微、SK海力士、思特威等，國內企業(yè)與國外企業(yè)并存。
從CIS供應鏈來看，目前CIS產(chǎn)業(yè)主要分為以下幾種模式：
IDM模式：設計生產(chǎn)一體化，可以更好的把控供應鏈，及時對市場需求進行反應，主要廠商為索尼以及三星；
Fabless模式：產(chǎn)業(yè)鏈內進行分工，由設計廠如豪威科技、格科微進行設計工作，然后交由晶圓代工廠臺積電、中芯國際等進行代工，最后由封測廠晶方科技進行CIS的封測；
Fab-lite模式：如安森美半導體、意法半導體等，自身負責設計及銷售，其中有部分晶圓交由代工廠代工。格科微正在從Fabless向Fab-lite模式轉型。
從市場份額來看，目前索尼和三星仍然是全球主要CIS的供應商，據(jù)IHS Markit數(shù)據(jù)顯示，目前索尼以50.1%的市占率占據(jù)絕對霸主地位，三星以20.5%位居第二。索尼和三星兩大巨頭基本拿下了超過70%的市場份額。
圖源：日本通
智能手機作為CIS的主要應用領域，索尼和三星牢牢把握著CIS里面的智能手機市場部分。據(jù)Strategy analytics數(shù)據(jù)，2020年CIS在手機市場收入規(guī)模前三名分別為索尼、三星和豪威科技，三者合計占比超過80%，行業(yè)份額進一步向龍頭收縮。
隨后是汽車市場，主要是車聯(lián)網(wǎng)、智能汽車、自動駕駛等應用的逐步普及，車載攝像頭的需求逐步爆發(fā)。根據(jù)TSR數(shù)據(jù)，目前在全球范圍內，車載圖像傳感器市場的供應商主要有安森美半導體、豪威科技、索尼、三星、東芝、比亞迪半導體等。
回顧產(chǎn)業(yè)發(fā)展歷程，國內CIS行業(yè)起步較晚，原因在于CIS屬于大規(guī)模批量生產(chǎn)的半導體產(chǎn)業(yè)，具有顯著的規(guī)模效應，需要CIS供應商前期基礎研發(fā)的大量投入作為研發(fā)基礎，導致了行業(yè)準入壁壘較高。
以目前競爭格局看，國外主要掌控著高端產(chǎn)品的供貨，國內玩家從低端產(chǎn)品開始切入，經(jīng)過多年的追趕差距正在不斷的縮小，未來國產(chǎn)替代方式主要就是以產(chǎn)品升級為方向。
在此輪智能汽車帶來的市場機遇及國產(chǎn)化趨勢下，國產(chǎn)CIS廠商正在崛起，有望進一步爭取到更多的市場份額。某種程度上，索尼、三星、安森美半導體等國外巨頭將成為本土CIS廠商崛起中的“受害者”，承擔著中國這一最大應用市場逐漸縮減的損失。
寫在最后
分析機構Yole曾斷言，中國或有希望首先在CIS領域實現(xiàn)自主可控。
這一觀點，從Gartner提供的數(shù)據(jù)圖中也能得到佐證：
中國半導體公司全球市場份額超過10%的預計時間表（圖源：Gartner）
當下，中國半導體公司在CIS領域的全球市場份額已超過10%，可謂已率先實現(xiàn)了CIS國產(chǎn)化的初步替代。
在未來幾年，半導體短缺問題可能仍會主導全球經(jīng)濟格局。同樣，美國對華為禁令或許是目前看到的庫存羊群效應的罪魁禍首，至少需要幾年時間才能使當前產(chǎn)能熱潮的泡沫破滅。
回想其他半導體領域，如存儲器或微處理器，都經(jīng)歷過這種行業(yè)周期的輪轉。而反觀CIS行業(yè)，一直處于需求旺盛狀態(tài)，且不斷擴展新的應用領域。在此背景下，在新的市場機遇和國產(chǎn)替代趨勢中，期待中國CIS“兵團”能夠實現(xiàn)新突破，迎來新局面。
