文｜半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)縱橫
隨著科技的飛速發(fā)展，自動(dòng)駕駛技術(shù)已經(jīng)成為全球汽車產(chǎn)業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)。其中，高等級自動(dòng)輔助駕駛和全自動(dòng)駕駛更是引領(lǐng)了這場技術(shù)革命的浪潮。
在自動(dòng)駕駛時(shí)代中，汽車已不再只是交通工具，而是用戶的“第三空間”。自動(dòng)駕駛依靠全方位的感知系統(tǒng)、智能的決策系統(tǒng)和精確的執(zhí)行系統(tǒng)，不需要駕駛員操作，用戶在車內(nèi)即可實(shí)現(xiàn)娛樂和辦公。
自動(dòng)駕駛可通過多種傳感器的融合和車路協(xié)同技術(shù)對周圍環(huán)境進(jìn)行全視角預(yù)先感知，可以提前規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)，有效降低事故發(fā)生率。
比如，當(dāng)車輛行駛在直道上，有向左或向右沖出本車道的趨勢，車道偏離預(yù)警系統(tǒng)就可以通過顯示和方向盤震動(dòng)，對駕駛員進(jìn)行預(yù)警提示。倘若車輛繼續(xù)偏離車道,汽車的車道保持輔助系統(tǒng)就可以通過電子轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(EPS)主動(dòng)施加適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)向力矩，幫助車輛保持在原本的車道內(nèi)。
車道偏離預(yù)警和車道保持輔助系統(tǒng)都是利用攝像頭等傳感器獲取車輛前方車道線，并基于感知得到自車處于車道中的位置。這在一定程度上減輕駕駛員的駕駛負(fù)擔(dān)，提高了行車舒適性與安全性。
CIS芯片是汽車攝像頭模組的價(jià)值核心，據(jù)安森美統(tǒng)計(jì)，CIS占汽車攝像頭模組總成本的50%。
01 車載CIS的三大應(yīng)用場景
按應(yīng)用場景，汽車CIS可以細(xì)分為三類：ADAS用CIS、座艙用CIS、圖像用CIS。
ADAS是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛的過渡性技術(shù)。ADAS的主要功能包括：自動(dòng)泊車系統(tǒng)APA、自動(dòng)巡航系統(tǒng)ACC、自動(dòng)緊急剎車AEB、車道偏離預(yù)警系統(tǒng)LDW、車道保持系統(tǒng)LKA、前方碰撞預(yù)警FCW、行人碰撞預(yù)警PCW、車距監(jiān)測警告HMW、交通標(biāo)志識別TSR、遠(yuǎn)光燈輔助系統(tǒng)HBA等。
在ADAS系統(tǒng)工作過程中，CIS等車載傳感技術(shù)主要作用是實(shí)時(shí)感知周邊環(huán)境，為車輛計(jì)算機(jī)系統(tǒng)提供精準(zhǔn)的路況數(shù)據(jù)、障礙物、道路標(biāo)線等相關(guān)信息。
在艙內(nèi)場景中，CIS的應(yīng)用場景更為豐富：駕駛員身份識別、駕駛習(xí)慣設(shè)置自運(yùn)行、用于自動(dòng)調(diào)整安全氣囊設(shè)置的兒童及物品識別、疲勞與分心駕駛檢測、車內(nèi)物品及兒童遺忘提醒等。
圖像CIS主要應(yīng)用于環(huán)視后視，環(huán)視影像類應(yīng)用CIS主要安裝在前后車標(biāo)附近，以及集成于左右后視鏡，安裝數(shù)量為4個(gè)，可用于實(shí)現(xiàn)360°全景環(huán)視系統(tǒng)以及作為自動(dòng)泊車的基礎(chǔ)等。后視影像類應(yīng)用CIS主要安裝于后尾箱，可通過顯示倒車影像以輔助泊車。后視倒車影像類應(yīng)用與環(huán)視類似，通常由1個(gè)高動(dòng)態(tài)范圍、較高分辨率CIS組成，通過CIS負(fù)責(zé)采集對應(yīng)圖像信息，并傳輸投射到汽車主機(jī)中控上進(jìn)行顯示。
調(diào)研機(jī)構(gòu)Yole的數(shù)據(jù)顯示，L4和L5級的自動(dòng)駕駛汽車至少需要搭載8到11顆攝像頭，包括4顆成像攝像頭和4到7顆感知攝像頭。這意味著8-11顆攝像頭將成為高階輔助駕駛系統(tǒng)的標(biāo)配。
而目前360全景以及APA自主泊車等功能尚未實(shí)現(xiàn)新車100%標(biāo)配，因此未來2-3年內(nèi)環(huán)視功能的車載CIS市場份額仍將呈現(xiàn)上升趨勢，到2024年后隨著搭載基數(shù)的提升以及ADAS應(yīng)用的持續(xù)上漲，環(huán)視、倒車后視CIS的市場占比將開始下滑。
02 車載CIS量價(jià)齊升
首先在量方面，汽車CIS用量與車載攝像頭數(shù)量直接相關(guān)。根據(jù)調(diào)研機(jī)構(gòu)Yole的數(shù)據(jù)顯示，ADAS L4和L5級的自動(dòng)駕駛汽車至少需要搭載8到11顆攝像頭，包括4顆成像攝像頭和4到7顆感知攝像頭。這意味著8-11顆攝像頭將成為高階輔助駕駛系統(tǒng)的標(biāo)配。
以零跑C11增程為例，該車型搭載了28個(gè)感知硬件，包括12個(gè)超聲波雷達(dá)、1個(gè)前向毫米波雷達(dá)、4個(gè)角向毫米波雷達(dá)、1個(gè)雙目攝像頭、4個(gè)環(huán)視攝像頭、4個(gè)盲區(qū)攝像頭和1個(gè)人臉識別攝像頭。官網(wǎng)表示零跑C11增程可達(dá)L3級自動(dòng)駕駛。
隨著單車搭載攝像頭數(shù)量的增加，以及對于攝像頭性能要求的提高，汽車級圖像傳感器市場在2022年成為僅次于手機(jī)行業(yè)的第二大應(yīng)用領(lǐng)域。
高工智能汽車研究院監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示，2023年1-6月中國市場（不含進(jìn)出口）乘用車前裝標(biāo)配前向ADAS攝像頭589.23萬顆，同比增長29.29%；側(cè)視ADAS攝像頭225.64萬顆，同比增長107.13%。同時(shí)，在全景環(huán)視部分，1-6月前裝標(biāo)配搭載攝像頭1428.81萬顆，同比增長40.47%，繼續(xù)保持較高增長速度。
此外，過去不太顯眼的艙內(nèi)攝像頭市場，也呈現(xiàn)爆發(fā)式增長趨勢。高工智能汽車研究院監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示，今年上半年艙內(nèi)攝像頭標(biāo)配搭載量達(dá)到225.50萬顆，同比增長82.40%。
價(jià)方面，CIS性能對車載攝像頭信號起著決定性作用，車載攝像頭對高安全性的考量要求使用高感光、高動(dòng)態(tài)范圍以及具備LED閃爍抑制功能的CIS芯片；此外，像素提升的邏輯在車載CIS同樣適用，800萬像素的CIS最遠(yuǎn)可探測距離是120萬像素?cái)z像頭的3倍左右，蔚來、理想等車型已上車800萬像素?cái)z像頭，促進(jìn)了車載CIS單價(jià)的提升。
高工智能汽車研究院監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示，單顆100萬-200萬像素CIS芯片的量產(chǎn)價(jià)格在3-8美金左右，單顆800萬像素CIS芯片的量產(chǎn)價(jià)格在10美金以上。
近年來CIS芯片供應(yīng)商也在快速從手機(jī)、工業(yè)等非汽車領(lǐng)域向汽車行業(yè)聚攏，市場競爭開始白熱化并驅(qū)動(dòng)格局變化。此前，大部分汽車圖像傳感器業(yè)務(wù)來自倒車、行車記錄儀、全景環(huán)視以及低階輔助駕駛；近年來，高像素、高階行車以及艙內(nèi)人機(jī)交互等更多應(yīng)用，催生更多需求和市場機(jī)會(huì)。
03 雙雄主導(dǎo)全球汽車CIS市場
全球汽車CIS市場由安森美和豪威主導(dǎo)，2022年市占率分別為44.05%和30%，合計(jì)占據(jù)全球七成以上的市場。三星和索尼均為專注于消費(fèi)電子CMOS圖像傳感器的制造商，車載CIS產(chǎn)品開發(fā)起步較晚，2022年這兩家公司在車載CIS全球市場取得了9%和5%的市場份額。
安森美領(lǐng)跑CIS市場
安森美在車載圖像傳感器行業(yè)占據(jù)壓倒性地位得益于安森美的三次戰(zhàn)略收購。通過三次收購安森美在圖像傳感器方面積累超過2000項(xiàng)的成像專利、多類傳感器產(chǎn)品和擁有了完整的產(chǎn)業(yè)鏈。
2011年，安森美收購賽普拉斯CMOS圖像傳感器業(yè)務(wù)部。2014年4月，安森美收購圖像傳感器設(shè)備制造商TruesenseImaging。2014年8月，安森美收購AptinaImaging。
在高像素 CIS 領(lǐng)域，安森美于 2017 年推出首顆 800萬像素CIS，豪威于 2019 年推出第二代 800萬像素 產(chǎn)品，并于 2021 年完成研發(fā)后量產(chǎn)出貨，由于豪威推出時(shí)間較安森美晚，且車規(guī)芯片從定點(diǎn)到量產(chǎn)存在 2-3 年時(shí)間差，因此現(xiàn)階段 800萬像素車載 CIS 市場中安森美份額較高。
借助在800萬像素高階市場的先發(fā)優(yōu)勢，以及產(chǎn)品研發(fā)上的創(chuàng)新能力，安森美穩(wěn)坐CIS頭把交椅。
今年三月安森美宣布推出一款創(chuàng)新的圖像傳感器--AR0822，這是一顆集eHDR、運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償(MotionCompensation)、運(yùn)動(dòng)喚醒(WakeonMotion)幾大硬核功能于一體的八百萬像素的4K圖像傳感器芯片，可實(shí)現(xiàn)絕佳的4K視頻質(zhì)量。
今年5月，安森美推出Hyperlux汽車圖像傳感器系列，擁有2.1μm像素尺寸、150dB超高動(dòng)態(tài)范圍（HDR）和LFM（減少LED閃爍）功能，涵蓋從300萬像素到800萬像素及更高像素的產(chǎn)品。
Hyperlux產(chǎn)品系列擁有領(lǐng)先業(yè)界的超低功耗和小尺寸，鞏固了安森美作為車規(guī)級圖像傳感器市場領(lǐng)導(dǎo)者的地位。與競品相比，這些汽車圖像傳感器的功耗最多可降低30%，占位最多可減小28%，能以更低的系統(tǒng)材料成本實(shí)現(xiàn)高能效設(shè)計(jì)。
安森美的主要客戶包括福特、大眾、沃爾沃、特斯拉等。
今年Q2，安森美汽車與工業(yè)終端業(yè)務(wù)合計(jì)營收占比達(dá)到80%，汽車業(yè)務(wù)營收10.62億美元，同比增長35%，環(huán)比增長8%，汽車收入單季度首次突破10億美元大關(guān)，主要系電氣化加速以及車輛傳感需求持續(xù)增長。
隨后在今年Q3，安森美從汽車相關(guān)業(yè)務(wù)獲得收入11.6億美元、同比增長33%，盡管半導(dǎo)體市場整體需求萎靡，安森美來自汽車業(yè)務(wù)的營收卻再創(chuàng)新高。
韋爾股份汽車業(yè)務(wù)增速迅猛
豪威科技成立于1995年，是業(yè)內(nèi)最老牌的CMOS廠商，并在2003年到2011年牢牢占據(jù)全球CMOS首位。2019年，韋爾股份收購豪威科技，憑借豪威科技坐擁CIS頭部地位。豪威擁有稀缺性技術(shù)專利，空間域曝光技術(shù)可解決高HDR和LFM問題，具有技術(shù)競爭優(yōu)勢。
2021年，豪威科技車載800萬像素CIS研發(fā)成功，隨后在2022年國際消費(fèi)電子展上首次演示了800萬像素汽車前視攝像頭系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用新一代OX08B40 CMOS圖像傳感器，由賽靈思MPSoC和MotovisIP協(xié)助打造。此次現(xiàn)場概念驗(yàn)證演示突顯出這個(gè)分辨率更高的800萬像素系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)更大的檢測范圍和更寬的視角。目前該產(chǎn)品已實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)交貨。
與安森美聚焦于汽車及工業(yè)業(yè)務(wù)不同，過去幾年消費(fèi)電子需求持續(xù)惡化，對韋爾股份業(yè)績影響較大。好在受益于汽車視覺行業(yè)的持續(xù)高景氣度，韋爾股份的汽車業(yè)績持續(xù)向好。
2022年，韋爾股份圖像傳感器中，來源于汽車市場的收入從2021年的23.21億元提升至36.33億元，增長56.55%。
2023年上半年，公司圖像傳感器業(yè)務(wù)來源于汽車市場的收入從2022上半年16.02億元提升至19.04億元，較上年同期僅增長18.87%。
最近兩年，韋爾股份明顯發(fā)力車載CIS市場。韋爾股份去年表示，對公司來說，不久的將來，汽車會(huì)成為手機(jī)之后第二大業(yè)務(wù)市場。
豪威科技在奔馳、寶馬、奧迪等品牌汽車搭載率居行業(yè)前列。近兩年來，韋爾股份在原有的歐美系主流汽車品牌合作基礎(chǔ)上，大量導(dǎo)入到了國內(nèi)傳統(tǒng)汽車品牌及造車新勢力的方案中，如理想ONE和零跑汽車C11均搭載了韋爾股份的車載CIS。
此外，其他的CIS頭部廠商也強(qiáng)化了在車規(guī)領(lǐng)域的布局，與主力車廠的聯(lián)系也更加緊密。去年十月，索尼表示汽車CIS是未來的布局重點(diǎn)，并與本田成立了合資企業(yè)“索尼-本田移動(dòng)”，預(yù)計(jì)2025年量產(chǎn)電動(dòng)汽車，將搭載索尼車用CIS產(chǎn)品。
去年年底，據(jù)悉三星系統(tǒng)LSI成為現(xiàn)代汽車的二級供應(yīng)商，將為現(xiàn)代最新車型提供CIS。有消息人士表示這些由三星設(shè)計(jì)和生產(chǎn)的芯片預(yù)計(jì)將在2025—2026年左右安裝在現(xiàn)代汽車的豪華車中。
國內(nèi)也有諸如思特威、格科微等安防、消費(fèi)玩家開始?xì)⑷胲囕dCIS市場。
04 安防、消費(fèi)玩家殺入車載市場
安防CIS龍頭思特威，進(jìn)軍車用市場第四年
成立于2017年的思特威從安防領(lǐng)域起步，2020年安防CIS出貨量1.46億顆位居全球第一，成為CIS市場的“新貴”。
思特威于2019年設(shè)計(jì)第一顆車規(guī)級的前裝CIS芯片后，又專門設(shè)立車用芯片部門，今年已經(jīng)是思特威正式進(jìn)軍車用市場第四年。與豪威科技等巨頭所不同的是，思特威車用CIS技術(shù)主要來源外部收購。2019年底，思特威收購了車用CIS廠商深圳安芯微5項(xiàng)專利及7項(xiàng)集成電路布圖設(shè)計(jì)，并將其7名研發(fā)人員攬入麾下，與公司原有團(tuán)隊(duì)共同組成新的智能車載電子團(tuán)隊(duì)。
2022年底，思特威就發(fā)布了800萬像素車規(guī)級圖像傳感器新品SC850AT，成為業(yè)內(nèi)少數(shù)有能力滿足高階智能駕駛對于圖像傳感器高像素需求的公司之一。以上，無疑也將對豪威科技的汽車CIS業(yè)務(wù)帶來不小的競爭壓力。
以安防CIS芯片營收為主的思特威，正逐步向智能車載電子和機(jī)器視覺快速進(jìn)發(fā)。思特威在財(cái)報(bào)中透露，其車載CIS產(chǎn)品已經(jīng)在比亞迪、一汽、上汽、東風(fēng)日產(chǎn)、長城、零跑、嵐圖等車企項(xiàng)目中量產(chǎn)。
格科微發(fā)力非手機(jī)領(lǐng)域CIS
格科微也加強(qiáng)了在智慧城市、汽車電子等非手機(jī)領(lǐng)域CIS的推廣。
格科微在2018年開始發(fā)力非手機(jī)市場。2022年中報(bào)顯示，該公司已連續(xù)推出3顆基于自有知識產(chǎn)權(quán)65nm+CIS工藝平臺和FPPI專利技術(shù)的智慧城市/汽車電子系列新品。未來，格科微也計(jì)劃加快推進(jìn)公司產(chǎn)品車規(guī)認(rèn)證，并積極將產(chǎn)品向車前裝市場推廣。
不過，格科微在車載應(yīng)用領(lǐng)域的進(jìn)展相對滯后，其產(chǎn)品主要用于行車記錄儀、倒車影像、360環(huán)視、后視等方面。伴隨著當(dāng)前汽車智能化升級以及智能座艙的快速普及，這將對于倒車影像、360環(huán)視等后裝市場帶來巨大沖擊。
05 各家的產(chǎn)品優(yōu)勢及效果
2022年年初以來，豪威、思特威這兩家國產(chǎn)車載CIS廠商分別陸續(xù)推出多款新品，不僅產(chǎn)品規(guī)格存在明顯區(qū)隔，節(jié)奏也明顯快于外資CIS廠商。
在2022年豪威相繼推出了OX03D、OX05B1S、OX3J10三款產(chǎn)品，今年1月推出了OX01E20系統(tǒng)級芯片。之后更是推出了具有800萬像素CMOS圖像傳感器OX08D10和可用于OMS、DMS的OX02C1S以及用于DMS的OX01H1B。
再看另一邊的思特威攻勢更為迅猛，思特威將車載圖像傳感器分為車載影像、車載感知和艙內(nèi)應(yīng)用三大方向，并針對不同場景的圖像性能需求進(jìn)行技術(shù)研發(fā)布局。
僅在2022年，思特威就推出了用于感知的SC850AT、SC200AT、以及影像類的SC320AT、SC220AT等6款車規(guī)級CIS。在今年1月和6月份，分別推出用于艙內(nèi)應(yīng)用的SC233AT和SC130AT。今年8月又推出了集高分辨率、高快門效率、低噪聲、卓越的色彩表現(xiàn)、優(yōu)異的近紅外靈敏度五大性能優(yōu)勢于一身，為高端駕駛員監(jiān)控系統(tǒng)(DMS)、乘客監(jiān)控系統(tǒng)(OMS)帶來了更精確、可靠的艙內(nèi)視覺感知能力。
產(chǎn)品發(fā)布之密集，讓車用CIS市場的硝煙更加濃厚。
06 三星CIS漲價(jià)30%，國產(chǎn)廠商有望受益
近日，全球CIS市場排名第二的三星電子發(fā)出通知，將大幅調(diào)升2024年第一季度CIS產(chǎn)品的報(bào)價(jià)，漲幅達(dá)25%~30%，這是近期漲價(jià)幅度最高的芯片元器件。
進(jìn)入2023下半年以來，由于手機(jī)市場需求逐步回暖，加快了CIS去庫存速度，從目前的手機(jī)市場增長態(tài)勢，以及CIS庫存現(xiàn)狀來看，2024年初的市場需求會(huì)越來越旺盛。同時(shí)隨著智能汽車的智能化程度提升以及市場的持續(xù)擴(kuò)大，對于攝像頭的需求量也在持續(xù)增加，也拉動(dòng)了對于CIS的需求。
隨著三星率先打響CIS芯片漲價(jià)第一槍后，有望帶動(dòng)整個(gè)CIS芯片市場的價(jià)格回暖，彼時(shí)國內(nèi)的豪威集團(tuán)、思特威、格科微等CIS廠商也有望受益。
受高速NoA、城市NoA等高階智駕技術(shù)快速演進(jìn)的影響，高分辨率攝像頭成為行業(yè)一大關(guān)注點(diǎn)。其中，800萬像素產(chǎn)品是各CIS廠商的兵家必爭之地。比如，800萬像素的CIS最遠(yuǎn)可探測距離是120萬像素?cái)z像頭的3倍左右。目前，蔚來ET7上已經(jīng)搭載了11個(gè)800萬像素的攝像頭，理想L9搭載了6個(gè)800萬像素?cái)z像頭。
在大像素車載CIS芯片的需求下，最先入局800萬像素的國產(chǎn)企業(yè)韋爾股份和新選手思特威有望乘東風(fēng)而行。