2022年中国CMOS图像传感器行业概览

概览标签：CMOS图像传感器、摄像头概览标签：CMOS图像传感器、摄像头、光学、电子元器件2022ChinaCMOSImageSensorIndustryOverview2022年中国CMOSイメージセンサ産業の概要报告主要作者：刘畅2022/07系头豹研究院独有的高度机密性文件（在报告中另行标明出处者除外)。未经头豹研究院事先书面许可，任何人不得以任何方式擅自复制约定的行为发生，头豹研究院保留采取法律措施，追究相关人员责任”的商号、商标，头豹研究院无任何前述名称之外的其他分支机构，也未授权或聘用其他任何第三方代表头豹研究院3WAUTO”关注！回复关键词【进群】，加入3WAUTO汽车干货分享群研究目的&摘要本报告为本报告为CMOS图像传感器系列报告，将梳理中国CMOS图像传感器市场应用及竞研究对象：CMOS图像传感器及其细分领域①CMOS图像传感器行业发展现状和未②CMOS图像传感器有哪些投资风险？研究目的摘要摘要——物联网时代的到来，极大推动了中国智能传感器相关的研发技术以及产业应用场景由2021年的848.6亿元提升至2026年预测的1.247.7亿元，其中消费电子比例最高，达73%。CMOS图像传感器作为摄像头模组的核心组成部分，具有信息读取、成像清晰、应用场景多等优势，可在智能手机、摄影设备、平板电脑等领域高•产业链：中国CMOS图像传感器行业上游参与主体为CMOS图像传感器芯片设计厂商及晶圆代工厂，CMOS图像传感器晶圆代工厂发展聚焦于技术研发及产品迭代；中游为摄像头模组制造厂商，行业龙头主要为韦尔股份、晶方科技等企业，下游为CMOS图像传感器应用主体，其中在智能手机领域应用占比最大，高达69.3%，随着物联网、人工智能等高新技术的融合，CMOS图像传感器未来市场将被进一步拓展，在各个领域的渗•发展趋势：随着图像技术的提升，CMOS图像传感器分辨率以及清晰度将持续提升，且在安防、机器视觉等细分领域•竞争格局：中国CMOS图像传感器行业参与者中已上市的企业中以韦尔股份、格科微电子、晶方科©2022LeadLeo©2022LeadLeoCONTENTSu名词解释u中国CMOS图像传感器行业综述u中国CMOS图像传感器行业产业链分析u中国CMOS图像传感器行业制约因素、驱动因素与发展趋势u中国CMOS图像传感器行业竞争格局u方法论u法律声明©2022LeadLeo3CONTENTSCONTENTS •Downstream：CMOS ©2022CONTENTS•EnterpriseRecommendat©2022LeadLeoandTables©2022LeadLeoandTables©2022LeadLeo7名词解释）：uFab-lite：介于Fabless和IDM之间的轻工厂化）：uFC（Flipchip即倒装焊接技术，是将芯片功能区朝下以倒扣的uAA（ActiveAlignment即主）：uTVS（TransientVoltageSuppressouASIC（ApplicationSpe©2021LeadLeo400-072-5588©2022LeadLeo8第一部分：行业综述主要观点：像传感器依据结构可分为前照式、背照式、堆栈式三类在高新技术推动下，中国CMOS图像传感器行业在消费、汽车、消费等不同应用领域的渗透程度不断加深9©2022LeadLeo模组透镜接收光信号自然光源电信号工作原理分类（按结构）中国CMOS图像传感器行业综述——定义、工作原理与分类模组透镜接收光信号自然光源电信号工作原理分类（按结构）数字信号成像效果一般©2022LeadLeo种类CMOS图像传感器的功能是将光信号转换亿元。传感器信息采集精密度高、功能多，在高新技术智能化推动下，未来在不同应用领域的渗透程能的未传场稳智代，国市将着时来中器模随化到来感规传感器按产品分为MEMS、CMOS、RF、雷达等类别，其中CMOS图像传感器占比位居第二，达26.5%。随着高新技术不断进步，CMOS图像传感器的需求被进一步释放，推动整体传感器2021年，中国中高端CMOS传感器90%以上来自进口，境外供应商有韩国索尼、三星、美国安森美公司等。随着中国传感器制造、封装和测试厂商在技术及工艺上的突破，中国中高端智400-072-5588©2022LeadLeo中国CMOS图像传感器行业综述——市场现状CMOS图像传感器行业主要在智能手机、安防监控、汽车电子和机器视觉领域发展，CMOS图像传感器2MP/5MP像素的低像素厂64MP的CMOS图像传感器未来市场里，标准化的中低端机型将大规模的出货，厂商间CMOS图像传感器定制化功能和设计细节将会出现，企业通 对手机和安防监控领域更为复杂需要提前布局整车方案，与算力厂商进行合作。全豪威科技和索尼制造，随着新能源汽车时代的到来，未来汽车用CMOS图像传感器CMOS图像传感器行业在安防监控领域集中机器视觉动化流水线运作等，随着AI和5G技术的商用落地，机器视觉不再局限于工业中的应用，新兴的下游应用市场不断涌现，如无人机、扫地机4446©2022LeadLeo中国CMOS图像传感器行业综述——市场规模在高新技术推动下，中国CMOS图像传感器行业在消费、汽车、消费等不同应用领域的渗透程度不断加0随着随着CMOS图像传感器应用领域的不断扩展，中国CMOS图像传感器行业市场规模不断扩大：2021年的市场规模为848.6亿元，2017年至2021年的年复合增长率为13.5%，预计2026年将增长至1,247.7从细分赛道看，CMOS图像传感器主要应用于消费电子的智能手机、计算机、数码影像设备领域，随着未来智能交互浪潮的到来，消费电子市场占比逐渐提高，其中智能手机市场占消费电子比例最高，超过65%，中国消费电子领域CMOS图像传感器行业市场规模未来呈稳定增CMOS图像传感器作为摄像头模组的核心组成部分，具有光学信息读取、成像清晰、应用场景多等优势，可在智能手机、摄影设备、平板电脑等领域应用，发挥低成本、高效率、广覆盖的优势，也有利于进一步促进CMOS图像传©2022LeadLeo中国CMOS图像传感器行业综述——政策分析中国相关部门不断出台CMOS图像传感器相关政策，主要针对发展趋势、产业链、发展领域等政策进行过市财政增资市属国企方式出资入股参与项目建设。此政策极大的推动了中国CMOS图像传感器制造类中小企业的发展，为CMOS图像传感器行业的市场需年行动计划（2021-2023）》提出到2023年，在中国主要城市初步建成物联网新型基础设施，社会现代化治理、产业数字化转型和民生消费升级的基础更加稳固：创新能力有所突破——高瑞传感器、物联网芯片、物联网操作系统、明确集中优势资源攻关新发突发传染病和生物安全风险防控、医药和医疗设备、关键元器件零部件和基础材料、油气勘探开发等领域关键核心技术。此政策促进MEMS传感器在医疗领域发展，紧贴后疫2025年高度自动驾驶汽车实现限定区域和特定场景商业化应用，2035年高度自动驾驶汽车实现规模化优化中国集成电路设计、制造、封装、测试企业发展环境，这里着干包括所得税、增值税、进口关税在内的财税优惠政策，推动集成电路装备、高端芯片和工艺技术，加强集成电路和软件等高校专业建指导目录（2018年度）》确定共166种需要重点发展的新型材料，其中制造CIS芯片所需的电子级多晶硅集成电路用光刻胶及其关键原材料和配套试剂均被列入。此政策促进CMOS图像传感器产业链上游原材料的供给，为CMOS图©2022LeadLeo第二部分：行业产业链分析主要观点：中国CMOS图像传感器行业上游参与主体为CIS芯片设计厂商及晶圆代工厂，中游为CMOS图像传感器摄像头模组制造厂商，下游为©2022LeadLeo商单位：亿部 商单位：亿部 监Tiandy控天地伟业KEYENCE一全球晶圆代工厂市场规模占比，2020年美国欧洲其他厂53.2%19.6%汽车电子 中国CMOS图像传感器行业上游参与主体为CIS芯片设计厂商及晶圆代工厂，中游为CMOS图像传感器摄像头模组制造厂商，下游为CMOS图像传感器应用主体，其中智能手机领域占比最摄像头模组组成与厂商摄像头模组CIS光学镜头音圈马达滤光片其他材料onseml.CIS光学镜头音圈马达滤光片其他材料onseml.400-072-5588©2022LeadLeo单位：[亿元]中国CIS芯片行业起步较晚，大部分仍依赖进口，随着5G技术带来的智能手机换机潮和CIS晶圆生产能力全球CIS芯片由930.9亿元提升至2021年的1,340.0亿元，复合增长率为8.8%，中国芯片行业相关研究起步较晚，中高端传感器芯片仍大部分依赖进口，中国作为芯片消费大国，未来将积极探索CIS芯片技术发展，CIS晶圆生厂商龙头为以IDM生比和超过60%，其次是中国豪威科技和格科微电子，随着5G技术带来的智能手机换机潮，单位：[亿元]随着随着IC设计产业的快速成长和中国对芯片技术资本投入的提高，晶圆代工逐渐成为刚需，由2017年的479.8亿元增长至2021年的1,228.4亿元，未来仍将保持快速增长，为CMOS图像传感器行业保持稳定快速发©2022LeadLeo中国CMOS图像传感器行业产业链中游分析——企业对比中国CMOS图像传感器行业龙头主要为韦尔股份、格科微电子、晶方科技等企业。2021年，各企业摄像头模组由CMOS图像传感器、光学镜头等电子元器件通过特定技术组合在一起，并利用光学成像原理将真实世界转化为数字信号并用对应的储存单元记录的造产业链中游主要为CMOS图像传感器的摄像头模组制造厂商制造商，晶方科技毛利率最高，为52.5%，毛利率较大的主要原因为以摄像头为代表的CMOS图像传感器市场快速增长，摄像头的需求上升，带动的主要原因是他们都拥有完整独立的产业链和独立的芯片封装测试©2022LeadLeo中国CMOS图像传感器行业产业链中游分析——CMOS图像传感器摄像头模组分析CMOS图像传感器摄像头模组需求在未来呈稳定增长态势，且由于CIS芯片及光学镜头的成本压力，摄像单位：[亿元]0随着CMOS图像传感器应用领域的不断扩展，CMOS图像传感器行业市场规模不断扩大：2017年的全球的市场规模由1,690亿元提高至2021年的2,285亿元，年复合增长率为7.8%，2017年的中国的市场规模由450亿元提高至2021CMOS图像传感器具有感光能力强、信息读取速度快等优势，由于高摄像性能的智能手机对传统数码影像设备具有替代效应，摄像头模组的需求在未来高低低高高低高摄像头模组的主流封装工艺有四种，包括COB、CSP、FC和AA。COB封装技术具备封装成本较低、成品体职适中等特点，逐渐成为智能手机摄像头模组封装环节的主流解决方案，多应用于装配高像素（5M）图像传感器的电子产品。CSP封装技术由于封装成品厚度较厚，主要应用于装配低像素（2M）图像传感器的低端消费电子设备领域，FC是一种高端且高像素（5M）图像传感器芯片级、小体积、高透光车封装技术，仅应用于苹果公司旗下产品。AA工艺主要应用于新兴的双摄技术，主要用于高清像素（16M）摄像模组、车载模组等©2022LeadLeo用于智能手机、机器视觉、安防监控和汽车电子四大领域，69.3%，5G时代手机用户对智能智能手机的拍摄功能，包括分辨率、清晰度、美观度和全场景适应能力，这些技术需求将无强强中融合，CMOS图像传感器未来市场将被进一步拓来源：沙利文，头豹研究院CMOSCMOS图像传感器的多元化应用将推动各垂直细CMOS图像传感器感光能力强、图像信号处理速度快的优势，为CMOS图像传感器在消费电子、汽车电子等领域应用奠定基础，未来渗透率也将不断提高。在智能手机领域，一方面，中国智能手机多摄模式配置率提升，为应用于智能手机领域的CMOS图像传感器市场需求增长提供有力支持，另一方面，由于手机替代效应冲击，应用于数码影像设备的CMOS图像传感器市场需求下行，但未来“多摄+3D”镜头配置成为手机行业主流解决方案，推动摄像头模组核心组件CMOS图像传感器市场需求进一步释放。总体来看，CMOS图像传感器在消费电子CMOS图像传感器市场壮大的同时不断催生新的CMOS图像传感器未来市场将被进一步拓展，催生出在智能家居、智能建筑等领域的新技术©2022LeadLeo智能手机中国CMOS图像传感器行业产业链下游分析——智能手机与安防监控智能手机由于智能手机多摄模组配置率提升，有效推动中国CMOS图像传感器在智能手机领域市场需求进一步扩64206420中国智能手机市场呈周期性，2016年起，4G技术的成熟推动4G智能手机市场的普及，并于2019年基本完成市场覆盖，智能手机更新率明显下降，市场需求降低。2020年始，随着5G技术发展，5G智能手机价格及5G网络服务费用将呈下降趋势，中国智能手机摄像头模组市场需求持续扩张，且渗透率持续提升，为CMOS图像传感器在智能手机领域的需求扩张提供有力支持。摄像头的配置数量成为中国智能手机竞争力评价中的核心指标之一。从短期来看，智能手机后置四摄、前置双摄的市场渗透率将加速增长，推动CIS芯片市场需求进一步释放，对智能手机主摄像头分辨率要求也不断提升，驱动产业链上游厂商加速大面积、分辨力高CMOS图像传感器安防监控CMOS图像传感器市场增长较快的新兴行业领域之一2016年，中国视频监控行业市场规模为962亿元，2021年上升至1,556亿元，占中国安防市场18.4%，2016年至2021年复合增长率为10.1%，中国视频监控行业整体规模保持高速发展，且中国安防市场对包括CMOS图像传感器在内的安防监控产品的需求也由一线城市延伸至二、三线城市及农村地区，推动CMOS图像传感在如今的网络视频录像机（NVR）阶段，视频监控系统的复杂度逐步提高，CMOS图像传感器在视频监控的运用主要表现在低照度光线环境成像、HDR、高清/超高清成像、智能识别等成像性能方面，CMOS图像传感器集成化、自动化©2022LeadLeo机器视觉中国CMOS图像传感器行业产业链下游分析——机器视觉与汽车电子机器视觉随着AI和5G技术的商用落地，机器视觉领域对CMOS图像传感器性能参数要求不断提高，驱动CMOS图机器视觉指的是通过计算机、CMOS图像传感器及其他相关设备模拟人类视觉功能的技术，以赋予机器“看”和“认知”的能力。机器视觉技术是由人工智能、计算机科学、图像处理和模式识别等诸多领域合作完成的。其利用传感器搭配多角度光源以获取检测对象的图像，并通过计算机从图像中提取信 2016年，中国机器视觉行业市场规模为42.5亿元，2021年上升至117.1亿元，2016年至2021年复合增长率为10.1%，随着AI和5G技术的商用落地，机器视觉的下游应用市场不断涌现，且由于应用场景丰富，技术的需求和机器视觉行业本身的高度发汽车电子对于汽车电子领域，近年来CMOS图像传感器已经大规模地被安装在2017年，中国汽车CMOS图像传感器市场规模为43.4亿元，2021年上升至74.6亿元，2017年中国机动车数量为3.1亿辆，2021年上升至4.0亿辆。随着未来汽车电动化的趋势及自动驾驶技术的发展，各大汽车厂商预计也将会为了保持自家车辆产品的竞争力，导入更多摄像头来获取视频影像信息用以构建包括驾驶员监测系统、盲区检测、行人防碰撞、信号灯识别等多元化的车载智能视觉系统。从技术角度看，CMOS图像传感器的帧率、量子效率以及全场景的适应能力等技术需求的不断加深，各个企业的CMOS图像传感器未来研究方向将根据细分领域的技术要求不断发展创新，推动CMOS图像传感器行业©2022LeadLeo第三部分：行业风险、驱动因素与发展趋势主要观点：器的核心技术逐渐自主可控，推动CMOS图像传感像传感器行业将呈现精准化、智能化发展©2022LeadLeoCMOS图像传感器行业壁垒高，表现在认证时间长、营业成本大、技术迭代等壁垒，且高度依赖对市场7营业成本单位：亿元销售费用管理费用研发费用设备、营销等才能与上有晶圆、封测厂商建立良好的因此开发投入大，同时也需要大量资金吸引优秀技术CMOS图像传感器行业属于技术密集型行业，产品的更新迭代和新应用场景层出不穷，企业必须保持持续的研发创新，并根据最新的技术趋势和市场需求持续进行产品迭代。同时，CMOS图像传感器相关企业必须对主流技术迭代趋势和场景应用的市场空间保持较高的敏感度，才能及时把握CMOS图像传感器技术发展的大方向IDM厂商索尼、三星、士兰微长期以来积累了丰富的技术储备，形400-072-5588©2022LeadLeo中国CMOS图像传感器行业驱动因素——市场需求提升CMOS图像传感器由于生产线成熟、功耗小、数据处理能力强等优点，在各领域的渗透率不断提升，且种类CMOS图像传感器相较于CCD传感器在电路功耗、成像性能、制造成本等层面具有相对优势，在消费电子市场的渗透率快速提升，成为图像传感器的应用市场的主要解决方市场需求推动中国CMOS图像传感器行业市场规模高速发展2019年随着中美经贸摩擦进一步加剧，核心技术自主可控成为共识，各下游领域也随之加速了国产化替代的进程，从半导体材料和设CIS芯片作为CMOS图像传感器行业产业链上游的主要来源，虽然目前仍面临技术壁垒较高、人才紧缺等风险，行业起步较晚，大部分仍依赖进口，但目前中国部分CMOS图像传感器设计类厂商，例如韦尔股份、格科微电子等龙头企业已经拥有独立的芯片封装测试技术和研发能力，能逐渐实现国产化替代，与索尼、三星等大型国要求不断提高，新兴应用市场迭起的背景下，中国CMOS图像传感器行业企业与国外龙头企业站在同一起跑线抢占优质市场份额，有望继续带动CMOS图像传感器行业©2022LeadLeo中国CMOS图像传感器行业发展趋势——精准化和智能化随着图像技术的提升，CMOS图像传感器分辨率以及清晰度将持续提升，且在安防、机器视觉等细分领CMOS图像传感器的精准化发展趋势是指像素数量不断增加，像素尺寸不•随着H.265编码技术的普及，4K甚至更高分辨率视频应用逐渐上量，加之人能视频需求的兴起，都意味着未来市场对CMOS图像传感器能够支持更高分辨率需求将越来越迫切，如在安防监控领域，CMOS图像传感器设计厂商更需要具备素，未来仍有潜力增加，这将极大的促进未来CMOS•随着CMOS图像传感器分辨率和清晰度的提高，CMOS图像传感器将能在不同场景下发挥其整体成传统的CMOS图像传感器识别的图像主要用于人眼识别，需要清晰度和色彩还原相关的技术演进，而随着技术的发展和智能化时代的到来，CMOS图像传感器识别的图像将被应用于机器识别、安防检测等领域，并服务于后端识别智能识别对CMOS图像传感器的性能要求比传统图像传感器要高很多，因此对CMOS图像传感器技术要高很多，性能提升要求主要体现在低噪下的高感光度、低功耗、复杂光照环境下的超高HDR、近红外增强下的清晰视野、高帧率©2022LeadLeo©2022LeadLeo第四部分：行业竞争格局主要观点：位居行业第一©2022LeadLeo高的CMOS图像传感器类龙头企业，2021年韦尔股份CMOS图像传感器类产品营收达162.6亿元，同比上年增长10.6%，欧同比上年下降55.1%。其为主，且拥有CMOS图像传感器相关核心技术，营收增长率普遍较高。中国多数CMOS图像传感0 中国CMOS图像传感器行业参与者中已上市的企业中以韦尔股份、格科微电子、同兴达为行业龙头，其格科微电子片研发能力强，CMOS图像传感器©2022韦尔股份成立于2007年5月，韦尔股份主营图像传感器产品、其他半导体器触摸显示、高能效的电源管理以及接口管理等一站式面解决方案，助力客户交易所主板正式上市，募集资金2.9亿元。 随着5G和物联网浪潮的到来，CMOS图像尔股份主营产品，营收像传感器作为未来飞速发展的行业，韦尔股份将强化投入、持续提升0受益于韦尔股份CMOS图传感器产品在车载及安防市场销售规模的快速增长，以及韦尔股份触控与显示驱动产品在智能手机品牌客户销售规模大幅©2022LeadLeoCMOS图像传感器行业企业推荐——韦尔股份（2/2）韦尔股份是CMOS图像传感器领域领军企业，拥有较全的产业链体系，技术实力强劲，核心研发技术，CMOS图像传感器将接收到的光学信息转换成电信号，是数字摄像头的重要组成部分采用先进的芯片级封装技术整合集成晶圆级光解决方案硅基液晶投影显示（LCOS）反射模式，尺寸非常小©2022LeadLeoCMOS图像传感器行业企业推荐——格科微电子（1/2）格科微电子是主营设计、开发及销售具成本优势的高质量CMOS图像传感器芯片，2021年，CMOS图像传感器出货量全球占比达26.8%，位居行业第一格科微电子发展历程CMOS图像传感器芯片，该芯片可采集光像素技术研发成功推器CMOS图像传感器90.0%400-072-5588©2022LeadLeoCMOS图像传感器行业企业推荐——格科微电子（2/2）格科微电子是CMOS图像传感器行业领军企业，拥有六项国际领先的CMOS图像传感器核心技术，其主格科微电子CMOS图像传感器核心技术核心技术行业主流参与者大多采用5层及以上的金属设计，而格科微电子的3层金属设计实现了与主流设计相同采用数字相关双采样以及创新的噪声补偿修正电路，实现抗干扰能力和噪声水平的优化，从而在较少显著降低高温场景下暗电流带来的噪声，配合高像素增益带来的低读出噪声，显著降低像素间的入射光线串扰和像素内的不同材料界面反射，有效提升对应像提升高像素增益可以带来更高的红外波长光线吸收量子效率，而提升感光灵敏度则可以有针对性地进行可通过技术实力的持续精进驱动公司旗下产品性价比的提升，为公司核心竞争力的增强提供有力支持。格科微电子拥有丰富的制造工艺创新经验，在保障旗下产品性能的同时实现成本的大幅削减，为公司•格科微电子运营正在从Fabless往Fablite的转型中，制造，测试，销售全环节打通，在当前半导体整体并通过商业模式的优化与创新推动了行业经营效率虹等关键委外生产环节的供应商建立了长期稳定的合作关系，在全球产能紧缺的时期，公司与上游生产资源有效绑定并制定了科学有效的生产策略，通过逆周期采购方式应对产能供给的周期性变化，在©2022LeadLeoCMOS图像传感器行业企业推荐——晶方科技（1/2）晶方科技作为CMOS图像传感器专业开发及销售公司，能协助客户实施可靠、小型化、高性能和高性价晶方科技协助客户实施可靠、小型化、高性能和高性价比的半导体CMOS图像电子元器件收入增幅较大的主电子元器件收入增幅较大的主要原因为以摄像头为代表的带动公司封装出货量大幅增加所致：2017年的电子元器件营业收入由5.6亿元提高至2021年的14.0亿元，年复合增长率为25.7%，占总生产比重99.3%，是封装产品的生产数量达到91.6万片，2016-2021年晶圆级封装产品销售占生产比重保持在90%以上，晶方科技致传感器器件及其高新技术，随着消费电子浪潮的蓬勃发400-072-5588©2022LeadLeo晶方科技产品涉及领域CMOS图像传感器行业企业推荐——晶方科技（2/2）晶方科技产品涉及领域公司设立的全资或控股的封装厂，作为集团的一个生产环节，实行内部结算，不独立对外经营；另一类是专业代工模式，专业的封测企业独立对外经营，接受芯片设计或制造企业的订单，为其提供专业的封装服务，按封装量收取封装•晶方科技采用内销外销相结合的销售模•晶方科技专注于集成电路先进封装技术……晶方科技CMOS图像传感器类产品应用范围随着CMOS图像传感器技术的不断发展，晶方科技将其应用进一步挖掘，更新甚至替代晶方科技建立了从设备到材料的核心供应链体系，具有产业链资源优势。晶方科技以技术创新为切入点，进行市场与客户的培育与不断拓展自身核心客户群体，涵盖SONY、豪威科技、格科微等全球知名传感器