CIS晶片正被中國晶片企業重塑

圖檔來源@視覺中國

文 | 市值觀察，作者 | 陳數旺，編輯 | 小市妹

人類天生就對視覺影像充滿興趣。

蠻荒時代，水邊倒影成為人類最早的視覺影像，後來随着文明的發展，人們開始用畫布來記錄影像，盡管這樣做效率低下。直到1839年法國人達蓋爾發明了第一台照相機，人類才正式進入視覺影像時代。

最早的相機必須采用“交卷”作為成像載體，這種成像方式較為複雜，而且不能重複曝光，用起來十分麻煩。

1873年，科學家約瑟·美和偉洛比·史密夫在研究硒元素結晶體時發現，它在感光後會産生電流，由此電子影像技術開始成為業界的研究方向。經過多年的努力，數位相機終于應運而生，并逐漸取代了傳統相機。

數位相機的成像原理與傳統相機大相徑庭：經過鏡頭光聚焦在圖像傳感器上，并由此轉化為電信号記錄在記憶體上，再通過電腦進行電光轉化最終以影像呈現。

顯而易見，數位相機成像的關鍵在于圖像傳感器上，正是得益于圖像傳感器的持續疊代，如今相機的效果才會如此出衆。

回溯圖像傳感器的發展，曆史上共出現過4代圖像傳感器。

最早是20世紀50年代出現的光學倍增管（簡稱PMT），随後很多美國企業開始開發光電及雙極二極管陣列的成像技術，但這些技術都存在一定的缺陷，直至貝爾實驗室發明了CCD圖像傳感器，才讓業界有了較為統一的技術路線。

90年代中後期，一種新型基于CMOS電路的傳感器（簡稱CIS晶片）開始商業化量産，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晶片雖然體積不大，但卻占到整個攝像頭模組一半左右的價值。作為相機的核心關鍵，CIS晶片技術一直都在歐美企業的掌控之中。但随着智能手機市場出貨量見頂，以及新能源汽車的崛起，市場對于CIS晶片的需求正在不斷改變，這也給中國企業留下了機會。

一場來自于中國企業的産業革命，正在CIS晶片行業中醞釀。

暗流湧動

CIS晶片最初應用于攝影，但由于太過于小衆，整體需求量很小。

直到智能手機的全面崛起，才讓CIS晶片行業真正進入黃金期，如今智能手機已經成為CIS晶片最主要的應用場景。

據咨詢公司Yole資料，2020年度CIS晶片在智能手機場景的市場規模達140.68億美元，占全球CIS市場的67.8%，其他占比較高的場景分别為專業攝影、計算機、汽車和安防，市場占有率分别為3.8%、8.4%、6.9%和7.9%。

接近7成的全球CIS晶片市場占比，讓智能手機成為各CIS晶片企業争奪的核心戰場，誰拿下這一市場，誰就能成為全球龍頭。

決定手機CIS晶片的參數很簡單，那就是成像能力，像素高低也就成為衡量成像水準的關鍵。現階段，主流機型的像素水準都能達到5000萬像素以上，且像素有進一步增加的趨勢。

目前，索尼和三星分别占據智能手機CIS晶片46%和29%的市場佔有率，二者合計占整個市場的75%，被韋爾股份收購的豪威科技占到整個市場約10%的份額。值得注意的是，這三家公司也是全球CIS晶片市場佔有率占比前三的公司，俨然一副得智能手機者得天下的樣子。

盡管目前智能手機依然是CIS晶片的主要戰場，但經過縱向分析，很容易發現全球CIS晶片的産業格局正在逐漸發生重構。

對比2019年和2020年的資料，智能手機與專業攝影的市場占有率大幅下降，降幅分别在1.5個百分點和1.3個百分點。取而代之的則是其他行業滲透率的提升，尤其是安防行業市場占有率提升達到驚人的1.7個百分點。

如果未來智能手機的市場占有率繼續下降，而其他市場行業的市場占有率繼續提升，那麼決定全球CIS晶片格局的因素就将變化。

潛移默化之間，全球CIS晶片格局已經暗流湧動。

下一個爆點

智能手機CIS晶片滲透率的下降其實早有預兆。

在此之前，智能手機帶來的增長主要受益于雙重邏輯。其一，智能手機滲透率的持續提升；其二則是單機攝像頭數量的增加。

從2011年至2017年，全球智能手機出貨量都始終處于持續增長的趨勢，不斷壘高的出貨量是推動CIS晶片增長的第一驅動力。

雖然全球智能手機出貨量從2018年開始退坡，但CIS晶片的市場規模依然處于擴張之中，究其原因就在于單個手機攝像頭數量的增加。

正如前文所述，手機相機的根本訴求在于追求更清晰的畫質，要想在尺寸極為有限的手機上獲得高品質的相片，其難度可想而知。

在單個攝像頭用盡所有力氣依然無法讓消費者滿意的時候，那麼增加攝像頭的數量就是最好的辦法，最早提出雙攝構想的是當年的“黑科技”品牌HTC。

單攝與雙攝最大的不同在于變焦能力。

不同于利用光學原理的實體變焦，數位變焦主要通過軟體算法來調節大小，再通過插值計算，最後形成的圖像往往有損，噪點較多。

通過采用雙攝技術，利用兩個定焦鏡頭實體焦距的差別，實作變焦效果，再通過兩者計算的結合降低圖檔的噪點和損傷，進而提升相片的清晰度。

理論上講，數位攝像頭數量越多，手機拍攝的相片就會越加清晰，是以智能手機攝像頭由雙攝轉向多攝可能也僅僅是一個時間問題。

正是基于這樣的原因，在智能手機達到天花闆後，手機CIS晶片的市場規模也依然在增長。手機CIS晶片市場占有率的下降并非因為自身市場規模的萎縮，而是增長速度已經沒有其他賽道那樣快了。

除滲透率大幅提升的安防行業外，新能源汽車的崛起也有望帶動CIS晶片迎來新的增長。新能源汽車與當初的智能手機很像，都是對于傳統産品的一次全面強勢疊代，是以我們認為新能源汽車對于CIS晶片的需求也很可能複制智能手機的邏輯。

即新能源汽車出貨量和單輛汽車攝像頭數量雙重增長的邏輯。

目前，全球新能源汽車正處于爆發期，工信部最新公布的資料顯示，中國新能源汽車銷售完成352.1萬輛，同比增長1.6倍，連續7年位居全球第一。而這僅是全球新能源汽車崛起的縮影，市場一緻預期認為，新能源汽車有望在未來兩年延續當下的增長。

新能源汽車較傳統燃油車更加數字化，是以會添加更多的機器視覺和顯示技術裝置。在智能手機市場逐漸飽和的當下，新能源汽車有望成為CIS晶片未來最核心的增長點。

此外，随着新能源汽車逐漸走向智能化，對于攝像頭數量的需求也将更多。如L1級别的自動駕駛僅需搭載1顆攝像頭；L2級别的自動駕駛需要達到5顆左右的攝像頭，也是現階段大多數車企的自動駕駛等級；至L5級别汽車對于攝像頭的需求量可能将提升至20顆以上。這就猶如智能手機從單攝到多攝的過渡。

如果新能源汽車最終接替智能手機成為CIS晶片的核心增長驅動力，那麼在汽車領域布局較深的企業或将是以受益。

中國企業崛起良機

汽車對于攝像頭的需求與手機大不相同，這或将成為中國企業崛起的突破口。

與智能手機相比，車載攝像頭并不過分追求成像品質，而是更加專注于運作的穩定性、幀率和可靠性。很多時候，車載攝像頭需要在高溫、強光等極端環境下工作，同時使用壽命也明顯長于智能手機，是以安全性和穩定性是車載CIS晶片企業首先需要考慮的問題。

車載CIS晶片市場中，安森美以62%的市場占有率穩坐絕對龍頭，對于車載攝像頭布局較早的豪威科技也能獲得約20%的市場佔有率，反觀CIS晶片市場規模前兩位的索尼和三星，在車載市場規模占有率極低。

如果從整個CIS晶片市場規模看，安森美的市場佔有率可能隻有約5%，甚至智能手機市場的份額可以忽略，但這卻無法阻止它在車載CIS晶片領域的成功。由此可見，車載攝像頭領域幾乎并不需要智能手機上積累的經驗。

實際上，車載CIS晶片的尺寸不能太小，因為要保證傳感器在極端情況下工作的穩定性，而過于關注像素則會大幅太高成本，目前車載攝像頭幾乎都是800萬像素以下的産品。

但不注重成像并不代表車載攝像頭技術含量低，恰恰相反，由于過于極端的工作條件，反而讓其技術門檻比手機CIS晶片更高。手機攝像頭壞了可能隻會影響拍照，而汽車攝像頭壞了則可能引發事故，這決定了雙方技術聚焦的差異。

技術需求的差異實則給中國企業提供了機會，在拼像素的手機市場，包括韋爾股份收購的豪威在内，實則都難以與索尼和三星完全正面交鋒，是以對于像素要求不那麼高的車載CIS晶片市場，反而可能是中國企業的破局所在。

所有中國企業中機會最大的就是韋爾股份，其在2017年收購了豪威科技，後者曾是CIS晶片的絕對巨頭，一度坐擁整個CIS市場一半以上的市場佔有率，穩壓索尼、三星。

豪威的衰敗是從iPhone 4S開始，當時豪威在與索尼的蘋果供應商競争中敗下陣來，最終iPhone 4S大熱，而索尼也借此與iPhone深度綁定，進而持續拉大與豪威之間的差距。

雖然在高像素市場，豪威漸漸被索尼和三星壓制，但在安防和汽車市場，豪威依然是頗具競争力的玩家。這一方面得益于早期對于車載市場的積極布局，另一方面也在于并入韋爾股份後公司整體的價值協同。

豪威科技早在2002年就開始布局智能手機業務，2007年推出首款汽車HDR-SOC傳感器，2013年推出CMOS圖像傳感器，至今已經持續疊代8年時間，而索尼則在2016年才開始進入車載市場，三星更是近兩年才開始布局。

在更注重安全性的汽車晶片市場，無疑豪威科技的先發優勢明顯。

不斷加深對于汽車晶片的布局，這實則是韋爾股份為即将到來的車載CIS大時代的準備。

雖然在市場佔有率上，格科微未進前三，但據Frost＆Sullivan資料，按出貨量口徑統計，2020年格科微出貨20.4億顆CIS晶片，位居全球第一。

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

在深圳安防展上，思特威聯合創始人兼COO馬偉劍表示，公司的車載産品在2021年取得顯著突破，6顆車用晶片實作流片。此外，公司800萬像素的ADAS産品也已經在研發中。

4月28日，思特威啟動招股，近期就将登陸科創闆。

新能源汽車猶如一陣東風，有望帶動車載CIS晶片成為未來十年行業玩家争奪的新戰場，在車載領域布局較少的索尼甚至親自下場造車。這場戰争既是對于傳統CIS晶片格局的一次颠覆，也是中國CIS晶片企業的破局良機。

蠢蠢欲動的中國企業，将掀起車載CIS晶片的滔天巨浪。