一、图像传感器概况
图像传感器是一种将光信号转化为电信号的设备,被广泛应用在数码相机、智能手机、视频监控等光学设备中。较为早期的图像传感器主要采用模拟信号,以光学倍增管为主,常见于二十世纪五六十年代,数字成像始于1969年,柯达相机应运而生,随着CMOS图像传感器的发明,使得相机小型化趋势明显。2007年后CMOS传感器成为主流。
图像传感器发展历程
资料来源:华经产业研究院整理
相较于CCD,CMOS图像传感器所用的元件数相对更少,从而功耗较低,数据吞吐速度也比CCD更高。此外,CMOS的整体制造成本要比CCD传感器低,并随着CMOS成像技术不断提升,消费型数字相机都广泛采用CMOS,使得CCD的市场占有率从2010年代起不断下降,CMOS图像传感器主要组件为微透镜、彩色滤光片、光电二极管、像素设计。
CMOS图像传感器组件构成情况
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二、全球图像传感器发展现状
全球CIS市场快速增长,外资企业仍占优势地位。2016-2019年全球图像传感器市场规模从105亿美元增长到170亿美元,年复合增长率为17.42%。近年来随着智能手机、安防以及自动驾驶的潮流刺激下,CMOS图像传感器(CIS)的下游市场需求持续增长,预计2020年全球图像传感器市场规模将达到190亿美元。
2016-2020年全球图像传感器市场规模及增速情况
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CIS由于技术难度较大,整体市场主要被索尼、三星等日韩高科技企业所占据。2019年CIS市场份额占比上,索尼以50.1%居市场第一,之后分别为三星的20.5%和豪威科技的11.5%,市场CR5达到90.3%
2019年全球图像传感器市场份额占比情况
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下游中智能手机仍是最大的应用领域,2019年智能手机的CIS销量高达45亿个,并且增长较快。智能手机占总体市场的份额达到63.89%;其次是单反市场,占比为7.8%;工业市场占比为6.32%;安防市场占比为6.09%。
COMS下游应用市场份额占比情况
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目前,国内企业在CIS设计方面已经取得了一系列突破。2019年豪威发布OV48B,突破48M技术,韦尔股份因为收购豪威科技,也正式成为全球第三的CMOS企业;格科微在2018年实现量产1.12μm大底1300万像素图像传感器,打破国外技术封锁,并在2019年完成1600万像素CMOS芯片研发;思特威全彩夜视技术进入安防市场;比亚迪半导体的首款130万像素车规级CMOS也于2018年批量发车。代工方面,CIS主要应用40nm及以上的成熟工艺,本土代工厂如中芯国际、华虹半导体具备相应产能,全球CIS产能吃紧也有助于国内厂商抢占份额。
2020年我国图像传感器生产厂商布局情况
资料来源:公司公告,华经产业研究院整理
相关报告:华经产业研究院发布的《2020-2025年中国CMOS图像传感器行业发展前景预测及投资战略研究报告》
三、我国图像传感器行业重点公司分析
韦尔股份成立于2007年,以分销业务起家,是国内较为优秀的兼具半导体分销和设计能力的上市公司,收购豪威科技成为国内领先的图像传感器芯片龙头。2012-2019年韦尔股份营业总收入从10.1亿元增长到136亿元,2018年的提升主要是分销元器件的涨价和收购豪威科技、思比科并表的增长,2020年由于新冠疫情导致终端销量阶段承压,手机端光学创新仍然是明确方向,多摄、高像素、潜望式、3Dsensing等均将提升图像传感器芯片需求,2020年1-9月韦尔股份营业收入实现140亿元,同比增长48.51%。
2012-2020年9月韦尔股份营业总收入及增速情况
资料来源:公司公告,华经产业研究院整理
收购豪威科技之前,公司原业务分为半导体设计(TVS、电源IC、MOSFET、射频器件等)和半导体分销业务,韦尔股份在收购豪威科技后,2019年营业总收入主要来源于CMOS图像传感器的销售,销售额达到97.79亿元,占比达到71.74%。
2019年韦尔股份营业总收入产品分类占比情况
资料来源:公司公告,华经产业研究院整理
四、图像传感器未来发展趋势
1、多摄带动需求增加
图像传感器芯片为摄像头的核心器件,与摄像头属于一一对应的关系,每颗摄像头都会对应一颗图像传感器芯片。安卓端后置摄像头预计在主摄+超广角+长焦(潜望式)基础上新增ToF和电影摄像头(或者和超广角集成),前置或在单摄基础上新增ToF,乐观情况下,预计单机需求从4颗提升至6-7颗。苹果端后摄预计在主摄+超广角+长焦基础上集成ToF,亦将新增对图像传感器芯片需求。
2、安防、汽车需求增长
安防领域:需要有视频录制功能,对夜视、红外等要求较高,产品分辨率目前基本在200万像素(1080P),后续有望进一步提升至2K/4K。单价普遍比手机产品更高。
汽车领域:目前对像素要求不高,公司产品基本在200万像素及以下,但追求极致可靠性与稳定性,并且车规级产品验证周期长达2-3年,一旦进入供应链则可以长期稳定供应。
华经产业研究院对中国图像传感器行业发展现状、市场供需情况等进行了详细分析,对行业上下游产业链、企业竞争格局等进行了深入剖析,最大限度地降低企业投资风险与经营成本,提高企业竞争力;并运用多种数据分析技术,对行业发展趋势进行预测,以便企业能及时抢占市场先机;更多详细内容,请关注华经产业研究院出版的《2020-2025年中国图像传感器行业发展潜力分析及投资方向研究报告》。