這個(gè)被國(guó)外壟斷的千億級(jí)賽道，正被中國(guó)芯片企業(yè)徹底重塑！

人類天生就對(duì)視覺影像充滿興趣。

蠻荒時(shí)代，水邊倒影成為人類最早的視覺影像，后來隨著文明的發(fā)展，人們開始用畫布來記錄影像，盡管這樣做效率低下。直到1839年法國(guó)人達(dá)蓋爾發(fā)明了第一臺(tái)照相機(jī)，人類才正式進(jìn)入視覺影像時(shí)代。

最早的相機(jī)必須采用“交卷”作為成像載體，這種成像方式較為復(fù)雜，而且不能重復(fù)曝光，用起來十分麻煩。

1873年，科學(xué)家約瑟·美和偉洛比·史密夫在研究硒元素結(jié)晶體時(shí)發(fā)現(xiàn)，它在感光后會(huì)產(chǎn)生電流，由此電子影像技術(shù)開始成為業(yè)界的研究方向。經(jīng)過多年的努力，數(shù)碼相機(jī)終于應(yīng)運(yùn)而生，并逐漸取代了傳統(tǒng)相機(jī)。

數(shù)碼相機(jī)的成像原理與傳統(tǒng)相機(jī)大相徑庭：經(jīng)過鏡頭光聚焦在圖像傳感器上，并由此轉(zhuǎn)化為電信號(hào)記錄在內(nèi)存上，再通過電腦進(jìn)行電光轉(zhuǎn)化最終以影像呈現(xiàn)。

顯而易見，數(shù)碼相機(jī)成像的關(guān)鍵在于圖像傳感器上，正是得益于圖像傳感器的持續(xù)迭代，如今相機(jī)的效果才會(huì)如此出眾。

回溯圖像傳感器的發(fā)展，歷史上共出現(xiàn)過4代圖像傳感器。

最早是20世紀(jì)50年代出現(xiàn)的光學(xué)倍增管（簡(jiǎn)稱PMT），隨后很多美國(guó)企業(yè)開始開發(fā)光電及雙極二極管陣列的成像技術(shù)，但這些技術(shù)都存在一定的缺陷，直至貝爾實(shí)驗(yàn)室發(fā)明了CCD圖像傳感器，才讓業(yè)界有了較為統(tǒng)一的技術(shù)路線。

90年代中后期，一種新型基于CMOS電路的傳感器（簡(jiǎn)稱CIS芯片）開始商業(yè)化量產(chǎn)，由于具備更佳的性能，它也逐漸取代CCD成為新一代主流路線。

CIS芯片雖然體積不大，但卻占到整個(gè)攝像頭模組一半左右的價(jià)值。作為相機(jī)的核心關(guān)鍵，CIS芯片技術(shù)一直都在歐美企業(yè)的掌控之中。但隨著智能手機(jī)市場(chǎng)出貨量見頂，以及新能源汽車的崛起，市場(chǎng)對(duì)于CIS芯片的需求正在不斷改變，這也給中國(guó)企業(yè)留下了機(jī)會(huì)。

一場(chǎng)來自于中國(guó)企業(yè)的產(chǎn)業(yè)革命，正在CIS芯片行業(yè)中醞釀。

暗流涌動(dòng)

CIS芯片最初應(yīng)用于攝影，但由于太過于小眾，整體需求量很小。

直到智能手機(jī)的全面崛起，才讓CIS芯片行業(yè)真正進(jìn)入黃金期，如今智能手機(jī)已經(jīng)成為CIS芯片最主要的應(yīng)用場(chǎng)景。

據(jù)咨詢公司Yole數(shù)據(jù)，2020年度CIS芯片在智能手機(jī)場(chǎng)景的市場(chǎng)規(guī)模達(dá)140.68億美元，占全球CIS市場(chǎng)的67.8%，其他占比較高的場(chǎng)景分別為專業(yè)攝影、計(jì)算機(jī)、汽車和安防，市場(chǎng)占有率分別為3.8%、8.4%、6.9%和7.9%。

接近7成的全球CIS芯片市場(chǎng)占比，讓智能手機(jī)成為各CIS芯片企業(yè)爭(zhēng)奪的核心戰(zhàn)場(chǎng)，誰拿下這一市場(chǎng)，誰就能成為全球龍頭。

決定手機(jī)CIS芯片的參數(shù)很簡(jiǎn)單，那就是成像能力，像素高低也就成為衡量成像水平的關(guān)鍵。現(xiàn)階段，主流機(jī)型的像素水平都能達(dá)到5000萬像素以上，且像素有進(jìn)一步增加的趨勢(shì)。

目前，索尼和三星分別占據(jù)智能手機(jī)CIS芯片46%和29%的市場(chǎng)份額，二者合計(jì)占整個(gè)市場(chǎng)的75%，被韋爾股份收購的豪威科技占到整個(gè)市場(chǎng)約10%的份額。值得注意的是，這三家公司也是全球CIS芯片市場(chǎng)份額占比前三的公司，儼然一副得智能手機(jī)者得天下的樣子。

盡管目前智能手機(jī)依然是CIS芯片的主要戰(zhàn)場(chǎng)，但經(jīng)過縱向分析，很容易發(fā)現(xiàn)全球CIS芯片的產(chǎn)業(yè)格局正在逐漸發(fā)生重構(gòu)。

對(duì)比2019年和2020年的數(shù)據(jù)，智能手機(jī)與專業(yè)攝影的市場(chǎng)占有率大幅下降，降幅分別在1.5個(gè)百分點(diǎn)和1.3個(gè)百分點(diǎn)。取而代之的則是其他行業(yè)滲透率的提升，尤其是安防行業(yè)市場(chǎng)占有率提升達(dá)到驚人的1.7個(gè)百分點(diǎn)。

如果未來智能手機(jī)的市場(chǎng)占有率繼續(xù)下降，而其他市場(chǎng)行業(yè)的市場(chǎng)占有率繼續(xù)提升，那么決定全球CIS芯片格局的因素就將變化。

潛移默化之間，全球CIS芯片格局已經(jīng)暗流涌動(dòng)。

下一個(gè)爆點(diǎn)

智能手機(jī)CIS芯片滲透率的下降其實(shí)早有預(yù)兆。

在此之前，智能手機(jī)帶來的增長(zhǎng)主要受益于雙重邏輯。其一，智能手機(jī)滲透率的持續(xù)提升；其二則是單機(jī)攝像頭數(shù)量的增加。

從2011年至2017年，全球智能手機(jī)出貨量都始終處于持續(xù)增長(zhǎng)的趨勢(shì)，不斷壘高的出貨量是推動(dòng)CIS芯片增長(zhǎng)的第一驅(qū)動(dòng)力。

雖然全球智能手機(jī)出貨量從2018年開始退坡，但CIS芯片的市場(chǎng)規(guī)模依然處于擴(kuò)張之中，究其原因就在于單個(gè)手機(jī)攝像頭數(shù)量的增加。

正如前文所述，手機(jī)相機(jī)的根本訴求在于追求更清晰的畫質(zhì)，要想在尺寸極為有限的手機(jī)上獲得高質(zhì)量的相片，其難度可想而知。

在單個(gè)攝像頭用盡所有力氣依然無法讓消費(fèi)者滿意的時(shí)候，那么增加攝像頭的數(shù)量就是最好的辦法，最早提出雙攝構(gòu)想的是當(dāng)年的“黑科技”品牌HTC。

單攝與雙攝最大的不同在于變焦能力。

不同于利用光學(xué)原理的物理變焦，數(shù)碼變焦主要通過軟件算法來調(diào)節(jié)大小，再通過插值計(jì)算，最后形成的圖像往往有損，噪點(diǎn)較多。

通過采用雙攝技術(shù)，利用兩個(gè)定焦鏡頭物理焦距的區(qū)別，實(shí)現(xiàn)變焦效果，再通過兩者計(jì)算的結(jié)合降低圖片的噪點(diǎn)和損傷，從而提升相片的清晰度。

理論上講，數(shù)碼攝像頭數(shù)量越多，手機(jī)拍攝的相片就會(huì)越加清晰，因此智能手機(jī)攝像頭由雙攝轉(zhuǎn)向多攝可能也僅僅是一個(gè)時(shí)間問題。

正是基于這樣的原因，在智能手機(jī)達(dá)到天花板后，手機(jī)CIS芯片的市場(chǎng)規(guī)模也依然在增長(zhǎng)。手機(jī)CIS芯片市場(chǎng)占有率的下降并非因?yàn)樽陨硎袌?chǎng)規(guī)模的萎縮，而是增長(zhǎng)速度已經(jīng)沒有其他賽道那樣快了。

除滲透率大幅提升的安防行業(yè)外，新能源汽車的崛起也有望帶動(dòng)CIS芯片迎來新的增長(zhǎng)。新能源汽車與當(dāng)初的智能手機(jī)很像，都是對(duì)于傳統(tǒng)產(chǎn)品的一次全面強(qiáng)勢(shì)迭代，因此我們認(rèn)為新能源汽車對(duì)于CIS芯片的需求也很可能復(fù)制智能手機(jī)的邏輯。

即新能源汽車出貨量和單輛汽車攝像頭數(shù)量雙重增長(zhǎng)的邏輯。

目前，全球新能源汽車正處于爆發(fā)期，工信部最新公布的數(shù)據(jù)顯示，中國(guó)新能源汽車銷售完成352.1萬輛，同比增長(zhǎng)1.6倍，連續(xù)7年位居全球第一。而這僅是全球新能源汽車崛起的縮影，市場(chǎng)一致預(yù)期認(rèn)為，新能源汽車有望在未來兩年延續(xù)當(dāng)下的增長(zhǎng)。

新能源汽車較傳統(tǒng)燃油車更加數(shù)字化，因此會(huì)添加更多的機(jī)器視覺和顯示技術(shù)設(shè)備。在智能手機(jī)市場(chǎng)逐漸飽和的當(dāng)下，新能源汽車有望成為CIS芯片未來最核心的增長(zhǎng)點(diǎn)。

此外，隨著新能源汽車逐漸走向智能化，對(duì)于攝像頭數(shù)量的需求也將更多。如L1級(jí)別的自動(dòng)駕駛僅需搭載1顆攝像頭；L2級(jí)別的自動(dòng)駕駛需要達(dá)到5顆左右的攝像頭，也是現(xiàn)階段大多數(shù)車企的自動(dòng)駕駛等級(jí)；至L5級(jí)別汽車對(duì)于攝像頭的需求量可能將提升至20顆以上。這就猶如智能手機(jī)從單攝到多攝的過渡。

如果新能源汽車最終接替智能手機(jī)成為CIS芯片的核心增長(zhǎng)驅(qū)動(dòng)力，那么在汽車領(lǐng)域布局較深的企業(yè)或?qū)⒁虼耸芤妗?

中國(guó)企業(yè)崛起良機(jī)

汽車對(duì)于攝像頭的需求與手機(jī)大不相同，這或?qū)⒊蔀橹袊?guó)企業(yè)崛起的突破口。

與智能手機(jī)相比，車載攝像頭并不過分追求成像質(zhì)量，而是更加專注于運(yùn)行的穩(wěn)定性、幀率和可靠性。很多時(shí)候，車載攝像頭需要在高溫、強(qiáng)光等極端環(huán)境下工作，同時(shí)使用壽命也明顯長(zhǎng)于智能手機(jī)，因此安全性和穩(wěn)定性是車載CIS芯片企業(yè)首先需要考慮的問題。

車載CIS芯片市場(chǎng)中，安森美以62%的市場(chǎng)占有率穩(wěn)坐絕對(duì)龍頭，對(duì)于車載攝像頭布局較早的豪威科技也能獲得約20%的市場(chǎng)份額，反觀CIS芯片市場(chǎng)規(guī)模前兩位的索尼和三星，在車載市場(chǎng)規(guī)模占有率極低。

如果從整個(gè)CIS芯片市場(chǎng)規(guī)模看，安森美的市場(chǎng)份額可能只有約5%，甚至智能手機(jī)市場(chǎng)的份額可以忽略，但這卻無法阻止它在車載CIS芯片領(lǐng)域的成功。由此可見，車載攝像頭領(lǐng)域幾乎并不需要智能手機(jī)上積累的經(jīng)驗(yàn)。

實(shí)際上，車載CIS芯片的尺寸不能太小，因?yàn)橐ＷC傳感器在極端情況下工作的穩(wěn)定性，而過于關(guān)注像素則會(huì)大幅太高成本，目前車載攝像頭幾乎都是800萬像素以下的產(chǎn)品。

但不注重成像并不代表車載攝像頭技術(shù)含量低，恰恰相反，由于過于極端的工作條件，反而讓其技術(shù)門檻比手機(jī)CIS芯片更高。手機(jī)攝像頭壞了可能只會(huì)影響拍照，而汽車攝像頭壞了則可能引發(fā)事故，這決定了雙方技術(shù)聚焦的差異。

技術(shù)需求的差異實(shí)則給中國(guó)企業(yè)提供了機(jī)會(huì)，在拼像素的手機(jī)市場(chǎng)，包括韋爾股份收購的豪威在內(nèi)，實(shí)則都難以與索尼和三星完全正面交鋒，因此對(duì)于像素要求不那么高的車載CIS芯片市場(chǎng)，反而可能是中國(guó)企業(yè)的破局所在。

所有中國(guó)企業(yè)中機(jī)會(huì)最大的就是韋爾股份，其在2017年收購了豪威科技，后者曾是CIS芯片的絕對(duì)巨頭，一度坐擁整個(gè)CIS市場(chǎng)一半以上的市場(chǎng)份額，穩(wěn)壓索尼、三星。

豪威的衰敗是從iPhone 4S開始，當(dāng)時(shí)豪威在與索尼的蘋果供應(yīng)商競(jìng)爭(zhēng)中敗下陣來，最終iPhone 4S大熱，而索尼也借此與iPhone深度綁定，從而持續(xù)拉大與豪威之間的差距。

雖然在高像素市場(chǎng)，豪威漸漸被索尼和三星壓制，但在安防和汽車市場(chǎng)，豪威依然是頗具競(jìng)爭(zhēng)力的玩家。這一方面得益于早期對(duì)于車載市場(chǎng)的積極布局，另一方面也在于并入韋爾股份后公司整體的價(jià)值協(xié)同。

豪威科技早在2002年就開始布局智能手機(jī)業(yè)務(wù)，2007年推出首款汽車HDR-SOC傳感器，2013年推出CMOS圖像傳感器，至今已經(jīng)持續(xù)迭代8年時(shí)間，而索尼則在2016年才開始進(jìn)入車載市場(chǎng)，三星更是近兩年才開始布局。

在更注重安全性的汽車芯片市場(chǎng)，無疑豪威科技的先發(fā)優(yōu)勢(shì)明顯。

另一方面，韋爾股份以CIS芯片為核心，加速對(duì)于汽車模擬、射頻、功率芯片的布局，初步形成“顯示觸控驅(qū)動(dòng)+屏下指紋+外圍模擬+射頻+功率”的平臺(tái)雛形。尤其是在順利整合新思TDDI業(yè)務(wù)與吉迪思后，韋爾股份的平臺(tái)屬性已經(jīng)逐漸凸顯。

不斷加深對(duì)于汽車芯片的布局，這實(shí)則是韋爾股份為即將到來的車載CIS大時(shí)代的準(zhǔn)備。

除韋爾股份外，去年8月在科創(chuàng)板上市的格科微也開始布局車載市場(chǎng)。

格科微是一家完全依靠自主研發(fā)實(shí)現(xiàn)技術(shù)突破的國(guó)產(chǎn)企業(yè)，公司創(chuàng)始人趙立新出身自大名鼎鼎的“清華EE85班”，與韋爾股份創(chuàng)始人虞仁榮、長(zhǎng)江存儲(chǔ)董事長(zhǎng)趙偉國(guó)是同學(xué)。

雖然在市場(chǎng)份額上，格科微未進(jìn)前三，但據(jù)Frost＆Sullivan數(shù)據(jù)，按出貨量口徑統(tǒng)計(jì)，2020年格科微出貨20.4億顆CIS芯片，位居全球第一。

格科微的產(chǎn)品聚焦中低端市場(chǎng)，所以市場(chǎng)規(guī)模不及已經(jīng)穩(wěn)穩(wěn)占據(jù)高端市場(chǎng)的龍頭，但如果公司轉(zhuǎn)型車載CIS順利，那么對(duì)于像素要求不高的車載CIS芯片則有望成為格科微的上佳選擇，只不過目前一切仍處于發(fā)展初期。

非上市公司方面，思特威是安防CIS芯片的全球第一，同時(shí)已經(jīng)在三年前開始切入車載CIS市場(chǎng)，并取得階段性成果。

在深圳安防展上，思特威聯(lián)合創(chuàng)始人兼COO馬偉劍表示，公司的車載產(chǎn)品在2021年取得顯著突破，6顆車用芯片實(shí)現(xiàn)流片。此外，公司800萬像素的ADAS產(chǎn)品也已經(jīng)在研發(fā)中。

4月28日，思特威啟動(dòng)招股，近期就將登陸科創(chuàng)板。

新能源汽車猶如一陣東風(fēng)，有望帶動(dòng)車載CIS芯片成為未來十年行業(yè)玩家爭(zhēng)奪的新戰(zhàn)場(chǎng)，在車載領(lǐng)域布局較少的索尼甚至親自下場(chǎng)造車。這場(chǎng)戰(zhàn)爭(zhēng)既是對(duì)于傳統(tǒng)CIS芯片格局的一次顛覆，也是中國(guó)CIS芯片企業(yè)的破局良機(jī)。

蠢蠢欲動(dòng)的中國(guó)企業(yè)，將掀起車載CIS芯片的滔天巨浪。