中國電子元件行業(yè)協(xié)會(huì )
China Electronic Components Association
消費電子市場(chǎng)持續下滑所帶來(lái)的連鎖反應在多個(gè)領(lǐng)域逐漸顯現，其中就包括此前一直保持良好增長(cháng)態(tài)勢的的CMOS圖像傳感器（CIS）市場(chǎng)。Counterpoint Research公布的數據顯示，2022年全球CIS市場(chǎng)收入十年來(lái)首次出現同比下降，達到190億美元，同比下降7%。盡管如此，各大企業(yè)依舊看好這一領(lǐng)域，擴產(chǎn)、技術(shù)提升的消息層出不窮，CMOS圖像傳感器在車(chē)載等方面的潛力被進(jìn)一步發(fā)掘。
三星發(fā)布的2億像素ISOCELL HP2 CMOS圖像傳感器
車(chē)規級市場(chǎng)加速增長(cháng)
2020年和2021年，隨著(zhù)消費電子的需求激增，CMOS圖像傳感器市場(chǎng)獲得了爆發(fā)式增長(cháng)?？稍?022年，多個(gè)主營(yíng)領(lǐng)域受到了沖擊，使得CMOS圖像傳感器不同細分市場(chǎng)占比出現調整。
首先是最受影響的智能手機領(lǐng)域。據了解，2022年全球智能手機出貨量同比下降12%，出貨量排名前五的手機廠(chǎng)商中，只有蘋(píng)果的年增長(cháng)率為正，且只有1%。而且各大手機廠(chǎng)商為了減少損失，在新手機的設計中，都在盡量減少使用景深和微距鏡頭來(lái)節約成本，此前一些高端型號的智能手機都會(huì )包含五個(gè)或更多個(gè)攝像頭，而且每部手機的平均攝像頭數量下降到3.5個(gè)。這也直接導致智能手機用的CMOS圖像傳感器出貨量相較于2021年下降了15%，市場(chǎng)收入同比下降10%，至132億美元，在細分市場(chǎng)中的份額也跌至70%以下。
在PC和平板電腦方面，同樣受到消費電子市場(chǎng)低迷的影響而急劇下滑。IDC最新預測稱(chēng)，2023年全球PC和平板電腦出貨量將達到4.031億臺，同比下降11.2%。PC和平板電腦用的CMOS圖像傳感器市場(chǎng)收入也在同比下降。
監控設備市場(chǎng)在2020年和2021年隨著(zhù)智能城市、智能交通和非接觸式人體溫監測需求的不斷增長(cháng)而增長(cháng)。但隨著(zhù)后疫情時(shí)代的來(lái)臨，熱潮逐漸退去，市場(chǎng)在2022年開(kāi)始萎縮，市場(chǎng)收入同比下降。
但也不是所有應用領(lǐng)域的市場(chǎng)收入都在下降，汽車(chē)領(lǐng)域表現依然強勁。隨著(zhù)汽車(chē)行業(yè)向著(zhù)更先進(jìn)的ADAS和自動(dòng)駕駛方向發(fā)展，汽車(chē)需要更多的攝像頭來(lái)捕捉足夠的道路信息以提高安全性和便利性。麥姆斯咨詢(xún)創(chuàng )始人兼CEO王懿表示，當前，CIS主要應用于L1級別至L2級別的ADAS（高級駕駛輔助系統）、倒車(chē)影像等，2021年全球生產(chǎn)的汽車(chē)中，平均每輛汽車(chē)的CIS使用量約為2.7顆，預計到2027年，該數字將上升至4.8顆。而高端汽車(chē)的CIS使用量非常高，通常超過(guò)10顆。L4級別及以上自動(dòng)駕駛汽車(chē)的CIS使用量將超過(guò)20顆。
Counterpoint Research表示，2022年L2及以上乘用車(chē)滲透率為23%，也助力了車(chē)用CIS出貨量增長(cháng)。因此，汽車(chē)板塊的份額在2022年上升到9%，成為僅次于手機的第二大板塊。隨著(zhù)自動(dòng)駕駛向更高層次邁進(jìn)，預計未來(lái)幾年該市場(chǎng)將出現爆發(fā)式增長(cháng)。
數碼相機用CMOS圖像傳感器的市場(chǎng)份額同樣在2022年取得同比增長(cháng)，因為平均銷(xiāo)售價(jià)格（ASP）的增加彌補了較低的出貨量。預計2023年該市場(chǎng)將保持相對穩定。
在工業(yè)應用方面，近幾年來(lái)，CMOS圖像傳感器在現代化工廠(chǎng)中變得越來(lái)越重要，被廣泛應用于制造、物流、質(zhì)量檢測等領(lǐng)域。在智能工廠(chǎng)和工業(yè)自動(dòng)化的強勁需求推動(dòng)下，工業(yè)用CMOS圖像傳感器在2022年得到穩步增長(cháng)。
供應商積極求變
從CMOS圖像傳感器供應商的角度來(lái)看。根據Counterpoint近期發(fā)布的數據，2022年，所有CMOS圖像傳感器供應商都經(jīng)歷了不同程度的下降。索尼以54%的份額位居第一，同比增加5%，這是索尼自2019年以來(lái)首次突破至50%以上，作為唯一一家實(shí)現營(yíng)收同比增長(cháng)的供應商，其原因主要歸功于蘋(píng)果手機的帶動(dòng)作用，索尼在手機用CMOS圖像傳感器中的收入中有一半都來(lái)源于蘋(píng)果。Counterpoint表示，2022年，因為蘋(píng)果在iPhone14系列上改善了相機規格，iPhone 14Pro和iPhone 14ProMax的后置主攝像頭都配備了全新的4800萬(wàn)像素圖像傳感器。此外，該機型還配備了尺寸更大的超廣角傳感器和擁有自動(dòng)對焦功能的前置傳感器，這使得索尼在2022年下半年增加了約3億美元的銷(xiāo)售額。
擴產(chǎn)方面，索尼此前表示，將提高位于長(cháng)崎的半導體工廠(chǎng)的產(chǎn)能。到2023年，索尼將擴大生產(chǎn)區60%的面積，并增加智能手機和相機用CMOS圖像傳感器的產(chǎn)量。與臺積電計劃新建的工廠(chǎng)將主要生產(chǎn)22納米和28納米的芯片，為汽車(chē)、相機和手機的CMOS圖像傳感器提供產(chǎn)能支持，計劃于2024年年底前開(kāi)始量產(chǎn)。池憲念表示，CMOS圖像傳感器并不需要高端制程，成熟工藝就可以滿(mǎn)足需求。臺積電在日本的產(chǎn)線(xiàn)建成之后，可以有效促進(jìn)日本車(chē)載半導體、CMOS圖像傳感器等優(yōu)勢領(lǐng)域的發(fā)展。
而三星則以29%的份額排名第二，同比減少了1個(gè)百分點(diǎn)。近期最大的新聞就是索尼集團會(huì )長(cháng)吉田憲一郎此前拜訪(fǎng)三星位于平澤的晶圓廠(chǎng)，會(huì )見(jiàn)了三星設備解決方案（DS）部門(mén)負責人慶桂顯，雙方將合作研發(fā)新一代CMOS圖像傳感器。三星的最大優(yōu)勢在于有足夠的成熟制程的晶圓廠(chǎng)，可以滿(mǎn)足產(chǎn)能需求。而對于Fabless廠(chǎng)商來(lái)說(shuō)，若晶圓、封裝價(jià)格大幅上漲，或由于晶圓供貨短缺、封裝產(chǎn)能不足等情況發(fā)生，將對自身產(chǎn)品生產(chǎn)造成極大影響。三星也在繼續推出通過(guò)改進(jìn)成熟工藝、提高性能和成本競爭力的衍生工藝技術(shù)。三星還與聯(lián)電簽署了合作協(xié)議，將擴大生產(chǎn)CMOS圖像傳感器。技術(shù)方面，2022年7月，三星發(fā)布的ISOCELL HP3 2億像素的圖像傳感器，單位像素尺寸小到0.56微米。
韋爾股份旗下的豪威科技以約7%的份額排名第三，同比減少了3.5個(gè)百分點(diǎn)，豪威科技早在2008年，就量產(chǎn)了第一顆車(chē)用圖像傳感器，比索尼領(lǐng)先了10年。目前，豪威科技CMOS圖像傳感器主要應用于后視攝像（RVC）、ADAS（駕駛輔助系統）、全方位視圖系統（SVS）等車(chē)載系統，客戶(hù)包括奔馳、寶馬、奧迪、通用等主流車(chē)廠(chǎng)。豪威科技發(fā)布的OVB0A——像素尺寸僅為0.56微米的超小型2億像素圖像傳感器，與三星不相上下。
格科微排名第四，市場(chǎng)份額為5%。目前格科微主要采用Fabless經(jīng)營(yíng)模式，專(zhuān)注于產(chǎn)品的研發(fā)、設計和銷(xiāo)售環(huán)節，并參與部分產(chǎn)品的封裝與測試環(huán)節，未來(lái)還將通過(guò)自建部分12英寸BSI晶圓后道產(chǎn)線(xiàn)、12英寸晶圓制造中試線(xiàn)、部分OCF制造及背磨切割產(chǎn)線(xiàn)的方式，實(shí)現向Fab-Lite模式的轉變。
SK海力士則位列第五名。SK海力士近期高調表示，已重組其CMOS圖像傳感器團隊，預計將重點(diǎn)從擴大市場(chǎng)占有率轉移到開(kāi)發(fā)高端產(chǎn)品上。SK海力士此前主營(yíng)產(chǎn)品是分辨率為20MP或以下的低端CMOS圖像傳感器，然而，盡管當前CMOS圖像傳感器市場(chǎng)并不理想，但SK海力士依舊看好，并且努力往高端CMOS圖像傳感器努力。該公司已經(jīng)開(kāi)始向三星的可折疊手機提供其1300萬(wàn)像素的CMOS圖像傳感器，并在2022年為Galaxy A系列提供5000萬(wàn)像素的CMOS圖像傳感器。
統籌供應能力和成本控制
目前，車(chē)載CMOS圖像傳感器作為當下最穩定增長(cháng)點(diǎn)，頭部廠(chǎng)商都在加強在車(chē)規級領(lǐng)域的布局，與各大車(chē)廠(chǎng)之間的合作也越來(lái)越緊密。索尼與本田成立了合資企業(yè)“索尼-本田移動(dòng)”，預計2025年量產(chǎn)電動(dòng)汽車(chē)，將搭載索尼車(chē)用CMOS圖像傳感器產(chǎn)品。三星則成為現代汽車(chē)的二級供應商，將為現代最新車(chē)型提供CMOS圖像傳感器。在國內，思特威創(chuàng )立了汽車(chē)芯片部，從夜視性能提升、提升動(dòng)態(tài)范圍、保障低功耗性能等層面提升車(chē)規級CMOS圖像傳感器技術(shù)，并推出了8.3MP車(chē)規級圖像傳感器新品。格科微也加強了在智慧城市、汽車(chē)電子等非手機領(lǐng)域CMOS圖像傳感器的推廣，連續推出3顆基于65nm+CIS工藝平臺的智慧城市及汽車(chē)電子系列新品。
池憲念指出，預計2023年年底到2024年上半年，半導體市場(chǎng)會(huì )逐漸復蘇。為了搶占車(chē)規市場(chǎng)和新一輪的CIS市場(chǎng)規模上漲的機遇，SK海力士、三星、索尼開(kāi)始發(fā)力研發(fā)CMOS圖像傳感器。尤其是SK海力士和三星在存儲芯片業(yè)務(wù)受損嚴重的情況下，都開(kāi)始積極布局下一個(gè)具有爆發(fā)點(diǎn)的CMOS圖像傳感器領(lǐng)域。
芯謀研究高級分析師張彬磊向《中國電子報》記者表示，在市場(chǎng)走勢出現波動(dòng)的形勢下，廠(chǎng)商需要對供應能力和成本控制進(jìn)行統籌。CMOS圖像傳感器向28納米以下發(fā)展的研發(fā)難度會(huì )越來(lái)越大，各大廠(chǎng)商都需要從Fabless向Fablite轉型，像是索尼需要產(chǎn)能和制造工藝的支持，依靠自家晶圓廠(chǎng)效率太低，除了保持與臺積電合作之外，還在與三星合作，三星和SK海力士有自己的晶圓廠(chǎng)，格科微、豪威科技以及安森美，都在布局晶圓廠(chǎng)。
展望未來(lái)，Omdia認為汽車(chē)終將成為未來(lái)CMOS圖像傳感器市場(chǎng)前景的分水嶺。到2025年，每輛汽車(chē)使用的CMOS圖像傳感器數量預計將從目前的平均3~4個(gè)增加到6~7個(gè)。隨著(zhù)4級或5級自動(dòng)駕駛汽車(chē)的供應加速，預計一輛車(chē)所需的CMOS圖像傳感器數量將增加。每輛L3級自動(dòng)駕駛汽車(chē)平均使用的CIS數量已經(jīng)達到9個(gè)。車(chē)用CMOS圖像傳感器的單價(jià)也高于其他CMOS圖像傳感器。智能手機用的單價(jià)約為每臺2美元，而汽車(chē)的則超過(guò)每臺5美元。
