2024-2025年CIS行业分析报告.pptx
2024-2025年CIS 分析报告 CIS CIS 和CCD 相比,CIS 因其在处理速度、能耗、成本、制造 和堆叠 式结构 等 方面的优势,能以更快速度 将光 信 号转 化为电 信号,逐步替代成为图 像传感器的主流。CIS 在摄像头模 组中 的 成本 占比高 达52%,龙 头毛 利 较高,随着 下游以消费电 子、车载 摄 像头和安防监控为主的 应用 逐渐 渗 透,市 场 对CIS 的 数量 和像 素、感 光 面 积、功能、能 耗、成 像效 果等提 出了新 的需 求。CIS 2024 CIS行业壁垒较高,海 外 龙 头索 尼 和 三星 已占据 接 近80%的 市 场份 额,国 产 替代 空 间 仍然 巨 大,目 前 已 形 成在 主 流50MP大 底CIS产品方面的突破。尽管CIS市场在2022年受手机行 业寒冬的影响,库存 压力 较 大,但随 着2023年Q4手机 市场温和复 苏和安防市场的升温,2024 年Q1迎来三星对CIS产 品的 调 涨,有 望在Q2逐步 传导,叠加折叠屏手机迅速成长的 新蓝 海,有 望于2024 年迎来CIS的新一轮增长。50MP CIS 基于半导体行业的周期性复苏以及 下游折叠屏手 机 端对CIS 需求的上升,国产CIS 将 迎 来快 速 发展 阶 段。面对50M P 芯片的上 行需求,韦尔股份、思特威以及曾 经 主导低 像素 的 格科 微 都逐 步 推出相 应产品,给 予CIS 行 业“推 荐”评 级,建议关注CIS 国内制造龙头企 业 以及掌握CIS先进封装技术的。2024-04-25 EPS PE 2022 2023E 2024E 2022 2023E 2024E 603005.SH 16.52 0.35 0.23 0.46 53.18 95.48 35.87 603501.SH 93.88 0.84 0.90 2.26 111.76 104.31 41.54 688213.SH-W 45.91-0.21 0.64 1.01-218.62 71.73 45.46 688728.SH 15.15 2272.24 0.08 0.14 0.01 189.38 108.21 目 录 CONTENTS 2.CIS 1.CIS 3.CIS 2024 4.01 CIS 优势成图像传感器主流,五大工艺助力升级发展 1.1 CIS 1960s 1970s 1980s 1990s 2000s 相机作为一种媒 介,可以记录光 所体现的物体,使人 们 能够 主观或 者客观地表达 各种情感和思想。当代人类 身处一 个 所 谓的“数字游牧 时代”,人们携 带 各类移动数码 设备,生活不受 时空 的 限制。在当 今 时代,相较于胶片相机,配 备图 像 传感 器的数码相机的 使用范围更广。同时,当今也是 配备数 码相机 功 能的智能手机时代。在用于记录人们日常生活和 美好 回 忆的 数码相机或智能 手机相机中,图像 传感器的作用 类似于 胶片相 机 中的胶片。图像传 感 器在 将通过 镜头接收 的拍 摄 对象 信 息转 换为电子图像方面起着关键作用。20世纪50 年代,光学倍增管(Photo Multiplier Tube,PMT)出现。1965年至1970 年,IBM、Fairchild 等企 业开 发 光电 以及双极二极 管阵列。1970年,CCD 图像传感器在Bell 实验室发 明,依 靠其高量子效 率、高 灵 敏度、低暗 电 流、高一致性、低噪音 等性能,成为图像传感器市场的主 导。20世纪90 年代末,步入CMOS时代。光学倍增管(PMT)光电以及双极二极管阵列 CCD 图像传感器 CMOS 图像传感器 2010s 图像传感器主要分为CCD 图 像传 感器 和CMOS 图 像传 感器(CIS)。CCD 即(Charge-Coupled Device)的简称。它由 许 多感光单 位组成,通常 以 百万 像 素为单位。当CCD 表 面受 到 光 线 照射 时,每个感光单位会 将电荷反映在组 件 上,所有的感 光单位所 产生的 信号加 在 一起,就 构 成 了 一 幅 完整 的画 面。CIS 即(CMOS Image Sensor)的简称。CIS 是一种光学传感器,其功能是(指随 着时间而变化的电压或电流),并 通过读出电路 转 为数 字 化信 号。CCD像元产生的电荷,需 要 先 寄存 在垂直 寄 存器 中,然后 分行 传 送 到水平寄存器,最后单独依次测量 每个像元的电 荷 并放 大 输出 信 号。而 CIS 则可以在 每个像元中 产生电 压,然后通过金属线,传 送 到放 大器输出,速度更快。CCD 将光生电荷从一个像素移动 到 另 一个 像素,并在输 出 节点 将 其 转换为电压。CIS 在每个像素上使 用多个晶体管,将每 个 像素内的电 荷转 换为电压,以使用更传统的导线放 大和移动电荷。图表:CCD和CIS成像区别 1.1 CIS CCD vs CIS CCD CIS 像元信号 电荷 电压 图像质量 高 稍低 图像分辨率 高 稍低 处理速度 低(并行数有限)高 噪音 较小 稍高(现差距缩小)对光的敏感度 更高 较低 能量消耗 更多 较少 发热 更多 较少 成本 昂贵 更便宜 快门 全局快门(几乎同时捕捉所有光线)滚动快门(从上到下分行曝光)制造难度 复杂 简单 图表:CCD 和CIS 对比 1.1 CIS 1.2 CIS 消费者对更清晰 的图像品质的渴 望 引发了移动 端CIS 的像 素密 度和分 辨率竞争,进而 加速了CIS 工艺技术的发展。在相 同的芯 片尺寸上要 增 加 像 素 数量,就 需要 不 可避 免地 缩小 单 一像 素的尺 寸。深 层 光电 二极管的形 成是 防止 图像 质 量下 降的 关键 技 术。为了在 更小的 像素 中 确保足 够的满 阱 容量(Full well Capacity,FWC),与半导体存储器相比,CIS需要采用 难度更高的图像形成技术。尤其需要 确保 高 纵横比(15:1)植入掩码(Implant MASK)工艺技术,以阻止高 能量离 子的植 入。事实上,目前 纵横比在业内有逐步提高的趋势。将像素彼此隔离的技术对于制作高清CIS至关重要。如 果采用 过时的 隔离技术,可能会造成各种图像缺 陷,如混 色、散色等。每家芯片制造商 都具备不同的隔离技术。在CIS市 场 中,更 高的像 素密度和更 高的分辨 率 正逐步成为业界通用标准,而隔离处 理技 术 的水 平差异 也正成为衡量CIS 品质的重要指标。隔离过程中可能 会 出现 各 种问 题。为 此,人们正在做出 巨大努力,选择更好的设备,开发 新 方案,以期 提高CIS 产品线 的良品率 及产品质量。图表:光电二极管结构随像素尺寸减小而变化的示意图 1.2 CIS CFA 彩色滤波阵 列 是有别于半导体存储 器 制造 工 艺的CIS 独有的工艺。CFA工艺一般由彩色滤波器(CF)和微 透镜(ML)组成,前者可将入 射光过滤成红、绿、蓝各波长范围,后者 可 提高 光凝聚 效率为了获得优 良的图像 品质,开发和 评 估R/G/B 彩 色 素材并开发相关技术以优 化形状、厚度等工艺条件非常重要。近年来,得益 于Bayer和Quad 等应 用 技术 与CFA的基本构造相结合的技术发 展,一系 列高 质 量、高功能的CIS产 品不断涌现。红色通道像素 25%绿色通道像素 50%蓝色通道像素 25%图表:彩色滤波阵列(CFA)结构 1.2 CIS 晶圆堆叠是指将两个晶圆连接在一 起。这是 制作 高像素、高清晰 度的CIS产品的必备技术。对于高 像素CIS产品,像素阵 列 和逻辑电路 分别在个别晶圆上形成。这些晶圆 在工艺 期 间被 连接在一 起而 这 一过 程被称为“Wafer Bonding”。像素阵列和逻辑电路的 分离意味着制造成本的增加但同时 也意味 着 可以 在同等晶 圆面 积 上生 产更多芯片;不仅如此,这还有助 于提高产品的性能。因此,这是目前 大多数CIS 芯片厂商所采用的技术。晶圆堆叠技术正以各 种形式不断发 展。近年来,晶圆堆叠技术也被应 用于半 导 体存 储器领域,促进 了产 品性能的提升。图表:晶圆堆叠结构 示意 图 CIS 是CIS 产品开发和量产过程中最 基本 的前 提条 件 之一。由于CIS 产品对污 染的敏感 度是存储器产品的数倍,且污染会 直接影响CIS 产 品的良品率和质量,因此CIS的生 产必须 采用各种 污染控制技术。另一个重要因素是。由于图像属性的损坏(如热像素)是在工艺过 程中造成的损伤而发生的,因此有 必要对 关键工艺 进行精确管理。图表:思特微CIS产品拥有更佳的耐高温成像表现 1.3 CIS 根据结构技术可将CIS 分为 FSI、BSI 和 Stacked 三种。早期的CIS产品像素采 用 FSI 结构,这 种结 构将 光学 结构 置 于基于CMOS 工艺的电路上。这项技术适 用 于像 素 尺寸 为1.12 m 及以上 的大多数CIS解决方案。BSI CIS的像素部分和电路部分在同一层,其下层是“支 撑基板”,是 在 背 面 收集 光线 的光 学结构。这样 可 以消 除前照 式 中金 属 线 路造成的干扰,在同一大小像素的 条 件下 光 线通 过的空 间更大,从而可提 高量子效率。背照式的突破,使得CIS在 众多专业领域获 得青睐,并 加速 了其对CCD 的取代。Stacked 则采 用电 路芯片 代 替支 撑基 板,与 芯片 像素 部分 重叠设置。这种 结构将电路搬到 下 层,就可以缩 小芯片 面积,满 足智 能 手 机的小型化、多功能需求。图表:前照式 vs 背照式 图表:背照式 vs 堆叠式 1.3 CIS 这要将构建了“逻辑电 路部”的带图案的晶圆打磨到极致 平 坦,然后与“像素部”的晶圆紧密贴合,避免空气进入。“像素 部”的晶圆与“逻辑电路部”的晶圆之间是依靠 电 连接 的,因此,不允 许一点点偏差,需要非常先进的技 术。Cu-Cu CIS 第一代堆叠式 CIS 使用TSV工艺将传感器芯片连接 到逻辑 芯 片。随 着后续 工艺的创新和发展,开始利用Cu-Cu连接替代TSV,Cu-Cu 连接是感光像素芯片与逻辑电路芯 片通过在各堆叠 面上 构建的Cu焊盘直接连接的方式。这种连接方式无需穿 透感 光像素芯片,也不需要专门的TSV连接区域,因此,可 以 实 现CIS 的进一步小型化和生产效率 的提升。图表:堆叠式结构 图表:从TSV连接发展到Cu-Cu 连接 1.3 CIS The-State-of-the-Art of CMOS Image Sensors,100%90%80%70%60%50%40%30%20%10%0%2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 前照式 背照式 堆叠式(2 层)堆叠式(3 层)CIS 2017 年索尼推出行业 内首个配备DRAM的三层堆叠式CIS,在 传统 的背照 结构像素层和预 装电路芯片的信 号 处理电路层之 间加入 了DRAM 层充当缓 存,大 幅提 升 了CIS 处理数 据的 速 度。堆叠式 逐 步 主导了CIS 市场90%以上的份额,三层堆叠会在技术愈发 成 熟后 走 向普及,CIS的多层 堆 叠是 未 来的趋 势。图表:双层堆叠式CIS 图表:加入DRAM层的三层堆叠式CIS 图表:堆叠式主导CIS 市场90%以上的份额 0 2 下游应用新趋 势拉 动C IS 量、质新需求 2.1 图表:芯片制造流程 CIS CIS,市场集中度高,其中CIS芯片厂商可分成 Fabless、Fab-lite、IDM 三种模 式。1 IDM是指从设计到制 造到封装一体化的模式,以 索尼、三星、海 力士 为 代 表;2 Fabless是指只作设计,以豪威、思特威 为代 表;3 Fab-lite 是指部分IDM 保留了一 部分 最 核心 或最擅长 芯片品类的生 产线,继续 维持IDM模式,而把另一部分相 对 非核心 或者 竞争力稍差的 芯片品类交给Foundry 厂商 来生产,目前 以松下、ST、格科微 为代表;4 Foundry是 指纯CIS代工厂,以台 积电、韩 国 东部、中芯国际 为代表。图表:CIS 产业链 半导体材料 陶瓷材料 有机材料 金属材料 上游 摄像头模组 制造 中游 消费电子 汽车电子 工业电子 通信电子 2.1 CIS 以2018年豪威的成本结构为例,晶圆与封测两部分占CIS生产成本的91.8%。晶 圆和封装测试一直面临产能紧缺问 题,代工 价格 逐年上 涨。其 中 索 尼 生 产的晶 圆全部 自 用;三星的晶圆制造 分 为自 用 与 代工 两 部分,计划逐步扩大晶圆代工业务。代工 方 面,台 积电、华力 微、中芯国际、力晶、海力士 等代工 厂为 全 球CIS晶圆 主 要供应商。豪威的晶圆供应主要来源于台积电。摄像 头 像素 的增加 意味着芯片面积的增加,原 本12 寸晶圆切割1.3 微米1200 万 像素的 产品可以切 割2500颗左右,而现在主流的0.8 微 米4800 万像 素的 产品只能切割1200 颗左右,像 素越 高 消耗 的 晶圆 厂 的 产能 越大,供需缺口增加。CIS 精材、胜丽、同欣电等厂商是主要CIS封测厂商,2019年底精材科技 关 闭12 寸CIS封装线 之后,全球主流的两 条12寸 封装线只有 国内晶 方科技和 华天科 技。前 端 晶圆 制造产能大幅扩张,带动封测订单 增 长,产 能短 缺问题 由晶圆 制 造传 导 至封 装测试。封测厂的项目扩产计划实 施 周期 均 在3-5 年,其 次,封装测试 机 台 制造厂商产能 有限,无法 满足 大规模的订购。同时,高 端 测试机台价格昂贵,半导体市场变化快,封测 厂商 对待 扩产态 度 较为 谨慎。图表:CIS 上游示意图 CIS,52%光 学镜 头,20%音 圈马 达,6%滤 光 片,3%2.2 CIS 52%2022年中国C M OS 图像传感器行业概览,CIS CIS作为中游摄像头模组的核心组成 部分,在摄像头模组中的成本占比 高达52%,龙头毛利率 为45-50%左右;光学镜头成本 占 比20%左 右,龙头毛 利 率约 为 70%;音圈马达和滤光片成本占比在5%以下,龙头厂 商毛利率在35%以上。模 组封 装 成本 占 比约为20%左右,但由 于技术 门槛相对较低,竞争相对激烈,毛 利率仅 为10-12%左 右。摄像头模组行业与上 游CIS 芯 片制造行业相比,技 术壁垒 较低,市场参与者较多,市场集中度比较 分散。其 中由 于车载 摄 像头 模 组比 手 机摄像头模 组 对安 全 问题 和 稳定性要求较 高,模 组封 装工艺更加复杂,市场主要以海外 企业为 主 导,中国企 业 市场 占 有率 较 低。摄 像头 模 组的 主流封装 工艺 有 四种,包括COB、CSP、FC 和AA。AA 工艺主 要 应用于新兴的双摄 技术,主 要用 于 高清像素(16M)摄像模组、车载模 组等 领 域,由于其95%以上合格率和成本较低的优点,逐 渐成为 行 业重 点布局 对 象。封装技术 COB CSP FC AA 原理 裸芯片封装 芯片级封装 倒装芯片 主动对准 设计成本 高 低 中等 较低 封装成本 低 高 高 较低 工艺难度 较高 低 较高 高 合格率 85%95%95%95%代表企业 欧菲光、舜宇 中小模组企业 苹果 睿晟、太平洋 图表:摄像头模组封装技术分析 图表:摄像头模组成本占比 模 组,19%手 机镜头,65%车 载摄 像 头,19%其 他,17%从 来看,CIS 传 感 器广 泛 应用 于智 能手 机、汽车电子、安防监控、医疗 设 备、工业 控制 等领域的 摄像头领域。智能手机:摄像头 汽车电子:车载摄像头 安防监控:摄像头 医疗设备:内窥镜 工业制造:机器人视觉 2022 年 我国光学镜头行业市场中手机和车 载占比分别约65%、19%。其他细分领域市场占比总 共约17%。手机 镜头 占 比 虽相较过去略微 下降,但仍然为 摄 像 头模 组 的主 要收入来 源,而车 载镜 头的 贡 献率 增长 幅度 较 大,预 计未 来五年内 车用摄像头将是CIS市场增长的主 要 动力。图表:图像传感器应用及图像生成机制 2.3 图表:2022年光学镜头行业市场结构 2.4 CIS CIS CIS作为手机摄像头的构成之一,是最关键的技术,并且占据手机摄 像头 成 本的约 52%。根 据Frost&Sullivan 统计,后置三摄 及以 上 的多 摄 智能手机逐 渐 成为市 场主 流,预 计至2024 年,后置双 摄及 多 摄智能 手机渗透率合计将达到98.0%。与此同时,平均单部智 能手机 所 搭载的 摄像头数量也 在逐年上升,自2015年的2.0 颗 上升至 2019 年的3.4 颗,年均复合增长 率达到14.3%,此后 预 计将 以年均7.3%的增长率 上升 至2024 年的4.9 颗。在多 摄方案 下,通 常采取高、中、低性能摄像头组 合 配置的 方 式,以实现 不 同拍 摄 功能 的 叠加 与 互补。通常,主流 多 摄智 能 手机往 往采取前置 1-3 个摄像头、后置 2-5 个摄像头的配置。CIS 高像素摄像头通常承担智能手机中主摄像头的功能,决定 了 手机 拍 照成像的清晰度与 真实度。目前,主 流智能手机品 牌 旗舰 机 型 的主 摄 像头 像 素水平 已 达到 4,800 万至6,400 万,甚至 部 分机 型 已采用了1 亿 像素 的摄像头,终端用户对于更强拍照性能的追求 推动CIS 向着 更 高像 素 的方 向不断 发展。为了满足市 场对高像 素不断提升的需求,增加感光元件面 积成为了提升拍 照 性能的有效手 段,由 于摄像 头 模组 尺 寸 有限,如何在控 制 CMOS 图像传感器整体尺寸 的前提下增加感 光元件面 积成为了核心技术要点之一,CIS供应商需要通过持续 的设计优 化与 技 术 迭代,以满足下游客户对于产品尺 寸 与性 能 的双 重要求。为了进一步实现手机摄 像头的智能化、专业 化、小型化,眼 动追踪、长波红 外 镜头等功能的 问世使 得提供 相 应定 制 化 算法的CIS 开拓了更为广阔的市场 空间。图表:主流品牌旗舰机型后置摄像头演进路线 2.5 CIS,CIS,如后视和360度环视;,如前视和 侧视;In-cabin,如DMS、O M S(乘客监控系 统)、DVR(行 车记录仪)等。其 中,前 视摄像头作 为ADAS(高级 自动 驾驶辅助 系统)功 能实现的 主摄 像 头 对技术要求更高一些。包 括探 测距 离更远,感知 图 像更 加精细 准 确。8MP ADAS 过去,前视摄像头一般是 1.2M P 像素左右。直到近年 来,行业 积极 开 发并 部 署8MP 像 素摄像头。由于 人眼对 移动图像的分辨率约是8MP 像 素,因此行业普遍认为8MP 像素是自动 驾 驶的 一 个 关键分水岭。8MP 像 素 摄 像 头“上 车”对 模 组 的 散 热、镜 头 的 规 格 等 提 出 了 更 高 要 求。此外,由于ADAS功能升 级,对HDR、低照 明环 境 下的 成 像效 果以及LED 闪烁 抑制等功能提出更高要求。图表:车 载CIS分布图 ADAS 据工信部统计,2023 年上 半年搭载ADAS 的 智 能 汽 车 市 场 渗 透 率 达 到 了42.4%,国 家 发改 委预计2025年中国的智能汽车渗 透率将达82%,2030 年将达到 95%。智能汽车的CIS 用量显示,L1/L2 级别所需 量为3 颗,L3 级别数量上升到6 颗,L4/L5 级别的 智能汽 车将搭载约11-15 颗车 载摄像头,车 载CIS的 需 求 量 将 呈 倍 速 增 长。图表:自动驾驶级别与摄像头搭载量 2.6 CIS 图表:2016-2025 全球安防监控CIS 出货量 0 CIS 近五年来,安防视频监控在全 球范围内的应用 也逐步由发 达国家 向 发展中 国 家 延伸,整 体规 模 保持 着高 速发 展。国 内市场,各级 政 府近 年来对安防建 设 的重 视 已经 让 我国 成为 全球 最 大的 安防 视频 监 控 产 品制造 地和 全 球最 重 要的 安 防监控 市场之 一,国内安防 市场对包 括CIS在内的安防监控产 品的需求也由一线城市 延伸 至 二、三线城市及农村 地区。CMOS 根据Frost&Sullivan统计,2020 年,安防监控领域CIS的 出 货 量和 销售额分别 为4.2亿颗和8.7 亿 美元,分别占 比5.4%和4.9%。预 计2025年全球 安防CIS出货 量将达8.0 亿颗,2020-2025 年CAGR为13.8%。CIS 1 当前监控行业普遍存在 的四 大问 题,分别 为夜晚 摄 像头 工作困 难、摄 像头红 曝 刺眼、摄 像头 功耗大或体积大、AI对摄像头 的 人脸 识 别要求 高等,为此,这也成 为监控 专 用CIS 不 断 突破 的几大方向。传感器设计厂商更需 要 具备 整 合优 化低照 度夜视全彩、HDR、低噪声、宽画 幅成像等多项传感器性能的技术能 力,以贴 合行 业客户 未来更高的要求。2 3 4 5 6 7 8 9 出货量(亿颗)0 3 国 产C IS 取 得 突 破 进 展,2024年开启新一轮增长 3.1 CIS CIS 2022 2023 自2017 年至 2022年期间,全球整体市场销售 额 稳步 增长,2019年到 达增长高 峰期,增 速 加 快。全 球CIS销售额从2016 年的94.1 亿 美元快 速增 长至2020年的179.1亿美元,期 间年复合 增 长率为17.5%。在新冠肺炎疫情期 间,受在 线教 育和在家 工作的推动,2020 年和2021 年出现了对 于PC 和平板电脑需求的 激增,但后续 需 求在 后 新冠 肺炎时代 开始 减 弱,PC 和 平板电脑市场 在2022年急剧下滑。2020年和2021年,由于 智能城市、智能 交通 和 非接 触式人群温度监测的需求不断增长,监控 市场也在增长。但随着潮水 退去,2022年市场 需求也开始萎缩。不利的宏观经济 条 件,叠加细分市场需 求疲 软,导 致了全球CIS收 入于 2022年出现10年来首次同比下降。但随着市场触底和 消 费需 求复苏,预 计2023年 全 球 CIS市场规模将同比增长8.7%,达到202.44亿 美元。CIS 43%据Gartner预测,CIS 预计将成 为第一批中国占据全球份额10%以上的半导体品类之一。其中车 载CIS市场,中 国市 场 约 占全球市场 的43%,2023 年约为13.42 亿 美元。我国CIS 市场 还处于高速发展的阶段,2021 年国内CIS 销售额为295.4 亿元,同比增长19%,增 速明 显快于 全 球,预 计2023 年 国内CIS 市场规模将达到433.2 亿元。图表:2021-2027年全球及中国车载CIS 市场规模 35%30%25%20%15%10%5%0%-5%-10%0 50 100 150 200 图表:2016-2023 年全球CIS 市场规模 250 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023E 销售额(亿美元)同比(%)38%39%40%41%0 10 20 60 46%50 45%44%40 43%30 42%2021 2022 2023E 2024E 2025E 2026E 2027E 中国(亿美元)全球(亿美 元)占比(%)3.2 名称 2022 市占率 2023 市占率 日本索尼Sony 42%58%韩国三星Samsung 19%20%豪威集团Omnivision 11%7%美国安森美Onsemi 6%/意法半导体STMicroelectronics 6%/CIS 根据TechInsights 公布 的2023 年全球CIS 市场数据显示,索尼 市场 份额 上 升 至58%;排名第 二 的三 星,其 市 场份 额 升 至20%;豪 威 集团的 市场 份 额则 回 落 至7%,排 名第三。前三龙 头企业就占据了80%以 上的 市 场,其下游 应 用范 围有所 侧 重。索 尼应 用 于手 机、相机、摄影 机;三星主要应 用于自家的智能手机;豪威 应用于 安 防和 汽 车电子,近 年来国 产 手机 应 用也 很 多;安森美虽 然市 场 总体 份 额不 高,但 在车规 级应用方面有领先优势。图表:2022-2023年CIS芯片全球市占率 其中,国内三 大CIS龙头企业主要 产品面向领域有 所不同:韦尔股份在收购豪威科技 后 开始 供 应面 向手机、安防以及汽车领域的芯片;思特 威 主要 面向安防领域,现 在 也有 在生 产手 机CIS;格 科 微 主要面向手机以 及AR/VR。从竞争格局来看,全球 龙头排行中国企业仅上榜3 家,国产替代空间仍然 巨大,叠加行业内生的快速增长,中 国厂 商 尤其 高性能CIS的本土公司将在庞 大的 蓝 海市 场充 分成 长。3.3 50MP CIS 50MP CIS。自2019年开始,手机CIS就已经开启了1 亿像素时代,现 在 甚至是有 了2 亿像素的手机CIS。然而,CIS 的性能不只 是由像素数来决定,还包 括CIS 尺寸 和单 位像素尺 寸。经 过效果 对比,大部分场 景下4800万-6400 万像 素大底CIS(指CIS 芯 片尺 寸更大)的摄像头组合,比围绕1 亿像素CIS构 建的摄 像头 组 合表 现更好。基于大 像素 实 现的 大底CIS天 生具备更多的进光量,且拥有更高 的 信噪 比 和更 宽的动 态范围,在暗光或复杂光线的 环境下 能 够获得更多的细节,在画面清晰度 上 更胜 一 筹;另外大 底CIS 在相同的光圈下,能够 提供 更 大的 视角,且虚化效果更好。当市 场和 消费者 认 可大 底CIS 之 后,CIS厂商在1200万像素、4800万 像素、6400 万像 素和超高像素1.08 亿像 素上都尝试 了这种 方案,最终综合考虑ISP 硬 件、算法、存储容量等因素,选择了5000 万像素大底CIS。50MP CIS 纵观当前的中高端和旗舰级手机市场,50M P 大底CIS 已经 成为 旗舰手机主摄的标准配 置。这 种配 置不仅 提 升了 手机摄 像 头的 整体性 能,也 成为了 衡 量一 款旗 舰手机性能的重要指标之一,因此 带 来了 巨 量的5000万 像素CIS需求。根据 第 三方 市 场调研机 构日本TSR 的统计数据,5000 万像 素CIS 的出货量预 计 会从2020 年的1600 万颗,增长到2026 年的10亿颗。CIS 50MP 除豪威外,思特威将成为中国智 能手机OEM的 另外一家5000 万像素CIS供应商。格科微过去在低像素产品供应中占 主 导地 位,现在也已 经开始提供高分辨率的CIS产 品。图表:2023-2024年使用 50MP CIS的部分高端旗舰机 型 品牌 产品机型 主摄型号 Xiaomi 14 Ultra LYT-900 Xiaomi 14 Pro 光影猎人900 Xiaomi 14 光影猎人900 Xiaomi 13 Ultra IMX989 Xiaomi 13 Pro IMX989 Xiaomi 13 IMX800 OPPO Find X7 Ultra LYT-900 OPPO Find X7 Pro LYT-900 OPPO Find X7 LYT-808 OPPO Find X6 Pro IMX989 OnePlus 12 LYT-808 Honor Magic 6 Pro OVH9000 Honor Magic 5 Pro GNH Huawei Mate 60 Pro IMX766 Huawei Mate 60 IMX766 Huawei Mate 50 Pro IMX766 Huawei Mate 50 IMX766 Huawei Pura 70 Ultra IMX989 Huawei Pura 70 Pro+IMX989 Huawei Pura 70 Pro IMX989 Huawei Pura 70 OV50H Huawei P60 Pro IMX888 Huawei P50 Pro IMX766 Huawei P50 IMX766 vivo X100 Pro IMX989 vivo X90 Pro+IMX989 iQOO 12 Pro OV50H iQOO 12 OV50H Sharp AQUOS R8 IMX989 Samsung Galaxy 24 GN2 Samsung Galaxy 24+GN2 3.4 CIS 手机摄像头 是CIS下游最重要的应 用端,50MP 的CIS 是主 流 趋势,很长一段时 间 以 来,50MP 高性能CIS 主要由索 尼和三星两家国际大 厂垄断。但是随着国内厂商的成长,国产CIS 已经在这一领域取得了实 质性突破,形 成产品破 局:在CES 2023 上发布了50MP CIS:OV50H。采用双转换增益(DCG)技 术、1.2 微米像素和 1/1.3 英寸光学 格式,专为高端 智能手机 后置摄 像 头而设 计。小 米14 首 发搭载了OV50H 后,2023 年11 月 发布的iQOO 12系列旗舰手机、2024 年1 月发布 的 荣 耀Magic6 系列以及2024 年4 月发布的华为Pura 70标准版也相继在主摄上搭载。在2023年12月发布了两颗50MP CIS新品:GC50E0 和GC50B2,为模 组和 手机OEM 高像素摄像头方案提 供新选择。其 中,GC50E0 作 为公司推 出的 首 颗50MP CIS,也是市场上首颗单芯片50MP CIS,其像素尺寸为0.7 m,芯片尺寸为1/2.5英寸;GC50B2 则是公 司推出的 首颗50MP 大 底CIS,像 素尺寸 为1 m,芯片尺寸为1/1.56 英寸,这也是一颗单芯片产品,并且配备 了 格科 微 特有 的DAG 高 动态方 案,能 够满足 中高 端 和 旗舰级手机后摄需求。已推出了两款具有差异性的CIS 产品SC550XS 与SC520XS,在性能上分别可 满足旗舰级智能手机摄像需求,目前 均已 量 产出 货。最 新推出的SC580XS是继SC550XS 之后在同一工艺平台打造的升级产 品,已 于2024 年Q1 量 产。SC5000CS 目前已 送样,预计2024 年Q2实现量产。图表:豪威、格科微、思特威50MP 芯片 3.5 目前折叠机占整体智能手机市场不到2%,但成长速度惊人。全球 折 叠 屏手机出货量同比增长10%,北 美和 西 欧 严重 下滑,亚 太 地区是2023 年Q3折 叠屏智 能手 机出 货量增 长的领 导者。翻盖 式(竖向折叠)在可折叠设计类型中 占 据最 大 份额,但书 本 式折叠 屏手机(横 向 折叠)的同比 增长最 为强劲。据Counterpoint 调研显示,有64%的中国 高 端智能手机用户表示,下一 次购买时有意愿选 择折叠 屏手机。安卓用 户对折叠屏手机 的兴趣更 高,达到71%,而iOS用户比例为58%,消费者想要尝试 新的 形 态、拥 有更 大 的屏 幕 是考 虑选择 折 叠屏 的 主要 原 因。CIS 华 为 等 头 部 厂 商大 幅增 加了 对折 叠屏 手机 关键 零部 件CIS 的 采购量,以 满足市场对高端智能手机的需求。华 为2024 年 折 叠机 出货订 下 积极目 标,大 增 为700 万至1,000万支,最高增 幅将 近 三倍,因而需要更多零组件支援。CIS 因市况谷底反弹,价格 飙 涨,三星于一 季度 调 升报价25%至30%。豪威作为华为的CIS 主要供 货商,相关备货量随着整机出货目 标 相应 呈数倍增长。CIS。折叠屏手机的 屏幕通常较大,且多采用AMOLED 等高对比度显示技术,这就要求 CIS能够 在捕捉高动态范围 场景时,能够有效地 保 存细节 和色彩信息,从而在屏幕上呈现出更 加丰 富和 真 实的视 觉 效果。同时,由于 折 叠屏 手机的设计特点,其内部空间有限,同时 为了保证较长 的续航时间,对CIS 的 功耗有着严格的 要 求。因 此,CIS 需要在保 证成像 质 量的 同时,尽可能降低功耗,以适应折叠屏手 机 对能 效管理的需求。图表:中国消费者对折叠屏手机需求关键 3.6 CIS CIS CIS 2019下半年以及2020 年,各 大 品 牌 旗 舰 手 机 开 始 流 行 多 摄 像 头 时 期,需 求 的 爆 发 式 增 长 给CIS 提供了巨 大的 增 长空间,短时间 内产能难 以跟 上 应用需求,进一步扩大的供货缺口带来了CIS异常火爆的市 场,出现 大规模涨价。2021年的CIS 市场虽然不及2019 和2020 年火 爆,但 依然保持着正增长。2021 年Q4 CIS价格开始出现较大幅度的下 滑,2022年 全球CIS 市场收入十年来首次下滑,手 机行 业 进 入寒冬,市场表现低于预期,各大厂 商的 产品成本面临 挑战,库存压力较大。2023 年上半年市场对于CIS市场前 景并不乐 观,2023 年Q2手机、安 防 应用 市 场 依然 疲 软,导 致CIS 库 存 居 高 不 下,但 汽 车CIS需 求 的 快 速 提 升 带 动 车载CIS 率 先 恢 复。进入2023 年Q4,手机市场复苏 和 中 国安防CIS 市场的升 温,加快 了CIS 去库 存 速度。2024 年Q1 三 星大 幅 调升CIS 产品的 报 价,涨幅达25%30%,得益于逐步 回暖的 手机市 场,预计2024年Q2 将传导到CIS 晶 圆代工,价格将迎来稳步回 升。从目 前的手机市场增长态势,以及CIS库存现状来看,全球CIS 有望在2024年初开启新一 轮增长。图表:2023年Q4中国手机市场排名 排名 品牌 2023Q4 激活量(万台)2023Q4 市场份额 同比增长 2022Q4激活量(万台)NO.1 Apple 1501.16 20.0%-10.6%1678.29 NO.2 Xiaomi 1180.21 15.7%+38.4%853.06 NO.3 Huawei 1146.57 15.3%+79.3%639.65 NO.4 Honor 1111.16 14.7%+12.9%983.79 NO.5 OPPO 1043.99 13.9%-15.1%1229.42 NO.6 vivo 1026.42 13.7%-12.5%1172.97 Others/484.57 6.5%+22.5%359.71 0 4 相 关 标 的 4.1 韦尔股份成立于2007 年,一直从事半导 体产品设计和分销业务。2017 年,公司在A 股 上市。由于这两项业务的利润并不 丰 厚,到 2018年 时韦尔 股份的 业绩 令 投资人颇感 失望。为打开局面,韦尔股份进行了一系 列 的投 资 并 购活动。2019年,韦尔股份连续 收购了北京 豪威科技和另一 家CIS设计公司思 比科,主营 业务增加CIS芯片,形 成 了 新的 利 润 增长 点,迎来了一波高速增长。同时,韦尔 股 份也 从 原 来半导体 分销公司转型 成了高 科技技术型企业。图表:韦尔股份2019-2023年Q3营收及归母净利润情况 由于索尼降低高阶Android CIS供应,故品牌厂积极寻找替代方案,韦尔 的 高阶CIS(64MP+)订单自2023 年下 半 年开始显 着增长。韦尔的高阶CIS市占率,预 计将从2023 年 的3-5%增 长至2024 年 的10-15%与2025年的20-25%。除了手 机CIS 领域,韦尔股份也瞄 准了汽车CIS。近 两年来,韦尔 股份 在 原有 的 欧美系主流汽车品牌合作基 础上,大量导入 到了国内传统汽车品牌及造车新势 力 的方 案,同时在日 韩等车企上有着方案导入的突 破。10%0%-10%-20%40