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    中國CIS兵團的崛起

    2021-08-13
    來源:半導體行業觀察
    關鍵詞: CIS

      “從2020全年來看,整個CIS行業的收入同比增長7.3%。對于CIS玩家來說,2020 年的表現與2019 年不同,業內較小的玩家表現最好,豪威科技、思特威和SK海力士增長了約30%,而格科微同比增長達到了52%。相比之下,三星增長了13%,索尼沒有增長?!?Yole成像首席分析師Pierre Cambou分析CIS行業市場份額說道。

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      2020年CIS市場格局(圖源:Yole)

      以增幅最大的格科微為例,據Frost & Sullivan研究數據顯示,以2020年出貨量口徑計算,格科微實現20.4億顆CIS出貨,占據了全球29.7%的市場份額,位居行業第一;以銷售額口徑統計,2020年,格科微CIS銷售收入達到 58.6 億元,全球排名第四,較2019年上升4名。同時,從IPO招股意向書中也看到,2020年格科微收入同比增長近75%。

      能夠看到,在復雜的國際貿易關系的影響,以及各下游終端的需求帶動下,CIS作為中國半導體的優勢領域之一,本土CIS廠商正在加速發展,有望迎來崛起的新機遇。

      CIS是CMOS圖像傳感器(CMOS Image Sensor)的縮寫,具有尺寸小、敏感度高、高度集成、功耗較低、成像速度快、成本較低等諸多優點,在3C電子、汽車攝像頭、安防監控、機器視覺等領域應用廣泛。CIS芯片是攝像頭核心零部件,行業長期處于高景氣度,隨著下游行業快速發展壯大,全球CIS市場將長期處于高速成長的黃金時期。

      根據Frost&Sullivan預測,預計到2024年,全球CIS出貨量將超過90億顆,銷售額達到238.4億美元。

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      全球CIS出貨量及市場規模(圖源:Frost&Sullivan)

      從下游應用市場來看,CIS廣泛應用于手機(73%、124.7億美元)、汽車(10%、16.5億美元)、安防(4%、6.6億美元)、工業(1%)、醫療及其他(3%)等多領域的攝像頭設備中。根據預測,隨著自動駕駛技術的升級,智能汽車將需要搭載更多優質的攝像頭,未來汽車攝像頭的市場份額將會顯著提高。

      Yole成像首席分析師Pierre Cambou表示,直到2019年,移動設備的攝像頭是CIS市場的主要增長來源。從2020年開始,盡管超過70%的營收仍有消費電子占據,但汽車、計算和安全市場應用的增長速度已經超過了移動設備,CIS市場局勢開始發生變化。

      原因不難判斷,新冠疫情影響下,對筆記本電腦和平板電腦有了更高需求,加上感應攝像頭(如3D和指紋)的引入,扭轉了多年來計算市場下降的趨勢;在汽車和安防領域,智能汽車、智能家居和智能建筑的發展給攝像頭帶來了高需求,帶動CIS實現新的營收增長。

      國產CIS迎來機遇

      中美貿易戰、禁運與封鎖,是近年來國內半導體行業面臨的一大挑戰。在當前不穩定的國際貿易關系和復雜的科技發展趨勢下,本土產業鏈企業開始“覺醒”,中興事件與華為事件更是讓半導體國產替代進入了高潮,產業本土化進程逐漸加速。

      另一方面,芯片缺貨是縈繞在行業面前的又一大挑戰。筆者在前不久的一篇文章《國產MCU進入洗牌前夜》中分析了在芯片缺貨現狀下,國產MCU的新出路與破局的可能性,CIS或同樣受用。

      市場調研機構Omdia數據顯示,500萬及500萬像素的中低端CIS嚴重短缺,三星從2020月12月起將CIS價格調漲40%,其他CIS供應商也存在漲價情況。導致本波CIS漲價的主因是八英寸晶圓代工產能吃緊,引發了晶片全面漲價潮。

      實際上,從2019年開始,全球CIS芯片就已有缺貨的跡象,索尼方面的IDM自有工廠模式的產能已經不能滿足市場需求,隨后索尼也開始把部分訂單轉交給臺積電生產,表明全球CIS的需求依然旺盛。

      有CIS產業人士指出:“高端CIS的12英寸晶圓從開始生產到制成芯片,至少需要12-14周的時間,后續還要與模組廠商進行整合,時間最快也需要4個月左右才能緩解產能問題?!边@意味著當前芯片持續短缺的現狀將持續一段時間,面對CIS市場的旺盛需求,本土CIS企業有機會迎來一波新的增長。

      面對國外廠商產品漲價,以及缺貨的問題,本土CIS廠商似乎正在迎來新的機遇,可以用高性價比產品打開或擴大市場,在本地客戶或市場中獲得更多經驗和競爭力,后續也將有機會在全球進行業務的進一步擴展,有潛力成為現有全球CIS供應商的強大挑戰者。

      手機市場與汽車市場,中國CIS廠商的想象力

      隨著國內半導體企業的成長和中美貿易戰的影響,國內包含CIS在內的半導體企業開始考慮國產替代的可能性和計劃。目前 CIS 行業發展主要由智能手機和汽車應用推動,從搶占手機市場到未來汽車市場,本土CIS廠商或將加速崛起。

      先看手機市場,從市場調研中能夠看到,手機的拍照功能依舊是消費者在購買手機時最看重的性能之一,而拍照性能的高低與CIS芯片具有直接的關系。

      市場分析機構Counterpoint Research表示,受益于手機攝像頭的多攝與高像素的驅動,智能手機應用中CIS的銷量在過去十年中增長了八倍,到2019年達到45億顆。Counterpoint Research高級分析師Ethan Qi認為:“盡管新冠疫情的影響削弱了智能手機的出貨,但是在多鏡頭攝像系統和3D感知趨勢下,智能手機CIS的出貨量將保持強勁增長?!?/p>

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      手機攝像頭數量不斷增加(圖源:shufadashi)

      同時,據Yole預測,2021年手機產量將恢復上升趨勢,同比增長11.5%,這也將帶動CIS數據上調。結合其他市場的增長,Yole認為,CIS行業至少應該在未來五年保持7.2%的復合年增長率。

      可見,以智能手機為代表的消費電子作為CIS行業最大的應用領域,市場需求依舊旺盛。

      從產業鏈角度看,根據前瞻產業研究院的統計,2019年,全球手機CIS出貨量排名,索尼、三星、豪威科技(被韋爾股份收購)、格科微分列前四,其中索尼和三星合計占據了近60%的市場份額。

      然而,通過IDM模式,憑借先進工藝取得領先地位的索尼和三星,正在逐漸被豪威科技和格科微等本土企業迎頭趕上,差距越來越??;在基于行業更高像素化和小芯片的發展方面,豪威科技通過Fabless 模式反而更容易取得臺積電等國際先進制程晶圓廠的代工,率先開展先進工藝制程產品的研發。

      從出貨量角度看,格科微、豪威科技已經占據較為領先地位。根據Frost&Sullivan數據,從2017至2020年,格科微的全球市場份額從18.3%增長至29.7%(以出貨量口徑計算),成為全球市場一大CIS供應商;得益于國產替代的過程,豪威科技CIS在智能手機(非蘋果、非三星)的市場份額也達到20%,未來有望進一步提升。

      結合半導體國產化的趨勢以及中國龐大的消費市場,用于消費電子的CIS產品,給本土廠商帶來了逆襲的機會。此外,由于消費產品的更新換代的速度較快,這也促使相關CIS廠商能夠時刻保持警惕,本土企業更靠近國內客戶,通過及時升級產品和服務能力,更好的滿足客戶和市場需求,增強自身競爭力。

      再看汽車市場。近年來,隨著汽車電動化、智能化、網聯化的發展趨勢,單車搭載的攝像頭數量逐漸提升。目前,包括特斯拉、蔚來、長安汽車、北汽集團等車企都正在加速L4級別高等級自動駕駛車型量產。

      根據中國廣發證券預估,如果未來平均每輛汽車搭載6-7顆鏡頭,平均CIS單價按照10美金計算,單車價值約60-70美金,以全球每年汽車銷量9000萬輛來算,全球車用CIS潛在市場規模將達到54-63億美金。

      然而,隨著汽車產業的電氣智能化程度越來越高,所需的攝像頭數量也會呈現爆發的增長。蔚來最新發布的L4級別豪華車型ET7就搭載了11顆800萬像素攝像頭,再加上車內的攝像頭數量,單車搭載CIS總數已達15顆左右。攝像頭數量的不斷增長正迅速催生著CIS市場的體量,車用CIS成為領域內增長速度最快的應用市場。

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      圖源:瓦特科技

      據IC insights預計,未來4年自動駕駛汽車出貨量將保持高速增長,全球車載CIS市場2023 年將上升至32 億美元,年復合增長率29.7%。汽車市場正成為僅次于手機的第二大CIS應用領域。

      豪威科技和安森美半導體雖然在整體CIS份額上不如索尼和三星,但如果按照CIS的細分應用市場領域來看,索尼和三星強在消費電子市場,而豪威科技和安森美半導體則是在汽車和工業領域占據優勢。按照統計,安森美在車規CIS市場上的市占率接近40%,豪威科技排名第二,占比22%。

      根據豪威科技股東大會的交流,豪威科技在汽車CIS方面保持著70-80%的市場增速,未來也將會和安森美半導體、索尼共同爭奪市場份額,汽車攝像頭可以說是每年都在翻倍,5年內再造一個豪威科技顯然只是時間問題。國內可以看到理想汽車主要應用了豪威科技的CMOS芯片攝像頭。

      未來,整個汽車領域將朝著更加智能化的方向發展,我國作為新能源汽車推進最快的市場,正推動著汽車智能化和車用CIS市場的進程,有望給本土CIS廠商帶來新的突破口。

      綜合來看,我國手機、汽車產業鏈完善,手機廠商在全球市場中的份額占比持續提高,國產汽車競爭力也在不斷提升。同時,伴隨著5G、AI浪潮的到來,這場變革或許會促生其他領域對CIS產品的需求有所改變,這改變也許會影響某些細分CIS市場再次發生變化。在此背景下,國內CIS企業需抓住機遇,依靠產品和產業鏈優勢進一步擴大市場份額。

      CIS行業或生變局

      在全球市場中,CIS廠商主要有索尼、三星、豪威科技、安森美半導體、格科微、SK海力士、思特威等,國內企業與國外企業并存。

      從CIS供應鏈來看,目前CIS產業主要分為以下幾種模式:

      IDM模式:設計生產一體化,可以更好的把控供應鏈,及時對市場需求進行反應,主要廠商為索尼以及三星;

      Fabless模式:產業鏈內進行分工,由設計廠如豪威科技、格科微進行設計工作,然后交由晶圓代工廠臺積電、中芯國際等進行代工,最后由封測廠晶方科技進行CIS的封測;

      Fab-lite模式:如安森美半導體、意法半導體等,自身負責設計及銷售,其中有部分晶圓交由代工廠代工。格科微正在從Fabless向Fab-lite模式轉型。

      從市場份額來看,目前索尼和三星仍然是全球主要CIS的供應商,據IHS Markit數據顯示,目前索尼以50.1%的市占率占據絕對霸主地位,三星以20.5%位居第二。索尼和三星兩大巨頭基本拿下了超過70%的市場份額。

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      圖源:日本通

      智能手機作為CIS的主要應用領域,索尼和三星牢牢把握著CIS里面的智能手機市場部分。據Strategy analytics數據,2020年CIS在手機市場收入規模前三名分別為索尼、三星和豪威科技,三者合計占比超過80%,行業份額進一步向龍頭收縮。

      隨后是汽車市場,主要是車聯網、智能汽車、自動駕駛等應用的逐步普及,車載攝像頭的需求逐步爆發。根據TSR數據,目前在全球范圍內,車載圖像傳感器市場的供應商主要有安森美半導體、豪威科技、索尼、三星、東芝、比亞迪半導體等。

      回顧產業發展歷程,國內CIS行業起步較晚,原因在于CIS屬于大規模批量生產的半導體產業,具有顯著的規模效應,需要CIS供應商前期基礎研發的大量投入作為研發基礎,導致了行業準入壁壘較高。

      以目前競爭格局看,國外主要掌控著高端產品的供貨,國內玩家從低端產品開始切入,經過多年的追趕差距正在不斷的縮小,未來國產替代方式主要就是以產品升級為方向。

      在此輪智能汽車帶來的市場機遇及國產化趨勢下,國產CIS廠商正在崛起,有望進一步爭取到更多的市場份額。某種程度上,索尼、三星、安森美半導體等國外巨頭將成為本土CIS廠商崛起中的“受害者”,承擔著中國這一最大應用市場逐漸縮減的損失。

      寫在最后

      分析機構Yole曾斷言,中國或有希望首先在CIS領域實現自主可控。

      這一觀點,從Gartner提供的數據圖中也能得到佐證:

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      中國半導體公司全球市場份額超過10%的預計時間表(圖源:Gartner)

      當下,中國半導體公司在CIS領域的全球市場份額已超過10%,可謂已率先實現了CIS國產化的初步替代。

      在未來幾年,半導體短缺問題可能仍會主導全球經濟格局。同樣,美國對華為禁令或許是目前看到的庫存羊群效應的罪魁禍首,至少需要幾年時間才能使當前產能熱潮的泡沫破滅。

      回想其他半導體領域,如存儲器或微處理器,都經歷過這種行業周期的輪轉。而反觀CIS行業,一直處于需求旺盛狀態,且不斷擴展新的應用領域。在此背景下,在新的市場機遇和國產替代趨勢中,期待中國CIS“兵團”能夠實現新突破,迎來新局面。

     

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