2021年中国车载CIS（互补金属氧化物半导体图像传感器）行业概览.pdf

1 2021 LeadLeo 2021年中国车载CIS（互补金属氧化物 半导体图像传感器）行业概览 2021 China Vehicle CIS Industry Overview 2021年中国自動車CIS産業概要 报告提供的任何内容（包括但不限于数据、文字、图表、图像等）均 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 、再造、传播、出版、引用、改编、汇编本报告内容，若有违反上述 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 的权利。头豹研究院开展的所有商业活动均使用“头豹研究院”或“头豹 ”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开展商业活动。 报告主要作者：彭昕 2021/04 概览标签：自动驾驶、ADAS、智能汽车2021 LeadLeo 行业峰会策划、奖项评选、行业 白皮书等服务 头豹研究院简介 头豹是国内领先的原创行企研究内容平台和新型企业服务提供商。围绕“协助企业加速资本价值的挖掘、提升、传播”这一核心目标，头豹打 造了一系列产品及解决方案，包括：数据库服务、行企研报服务、微估值及微尽调自动化产品、财务顾问服务、PR及IR服务，以及其他企业 为基础，利用大数据、区块链和人工智能等技术，围绕产业焦点、热点问题，基于丰富案例和海量数据，通过开放合作的增长咨询服务 等 头豹致力于以优质商业资源共享研究平台，汇集各界智慧，推动产业健康、有序、可持续发展 300+ 50万+ 合作专家 2万+ 注册机构用户 公司目标客户群体 覆盖率高，PE/VC、 投行覆盖率达80% 资深分析师 和研究员 5,000+ 细分行业 深入研究 原创内容 100万+ 行研数据元素 企业服务 为企业提供定制化报告服务、管理 咨询、战略调整等服务 提供行业分析师外派驻场服务，平台数据库、 报告库及内部研究团队提供技术支持服务 地方产业规划，园区企业孵化服务 云研究院服务 行业排名、展会宣传 园区规划、产业规划 四大核心服务2021 LeadLeo 1、头豹科技创新网()：PC端阅读全行业、千本研报 2、头豹小程序：微信小程序搜索“头豹”、手机扫上方二维码阅读研报 图说 表说 专家说 数说 3、行业精英交流分享群：邀请制，请添加右下侧头豹研究院分析师微信 详情咨询 研报阅读渠道 扫一扫 实名认证行业专家身份CIS在消费电子、汽车、安放与医疗领域应用广泛，CIS需求量呈现持续上升趋势， 但芯片制造中所需的晶圆与封测出现结构性供需不平衡，晶圆和封测产能扩张无 法与芯片需求量增长相匹配，供不应求引发晶圆与封测代工价格的上涨，CIS制造 成本的上涨推动CIS价格持续提高。 01 以车载摄像头为基础的各类辅助驾驶功能可有效减少车祸事故的发生，因此2019 年中国工信部出台的车联网（智能网联汽车）产业发展行动计划中明确表示 将推进新车智能辅助驾驶系统的安装。作为ADAS视觉系统的基础，ADAS的快速 发展也推动车载CIS市场规模的扩大。在未来五年中国车载CIS市场规模的复合增 长率将达到25.8%，2025年市场规模有望达到107.9亿元。 中国政府对汽车安全技术的重视与ADAS快速发展推动中国车载 CIS行业发展 02 中国车载CIS行业被国际企业垄断，市场呈现寡头垄断竞争格局 03 CIS芯片在智能汽车中扮演什 么样的角色？ 随着智能汽车的不断发展，与辅助驾驶系统相关的行业 市场得到更多的重视。车载摄像头被称为自动驾驶之眼， 车载摄像头是自动驾驶必不可少的基础传感装置，是汽 车实现预警、识别类ADAS功能的基础，同时座舱中开 始应用车载摄像头监视驾驶员与乘员以提高安全性。图 像传感器是摄像头的核心组成硬件，图像传感器可分为 CIS与CCD，CIS影像采集速度更快，更适用于高速行驶 的场景，因此车载摄像头多采用CIS芯片。车载CIS芯片 与消费电子类CIS芯片所需技术不同，车载CIS对像素的 要求不高，更追求稳定性与安全性。 摘要 CIS芯片需求量增长，芯片制造上游出现结构性供需不平衡，产业 链迎来“涨价潮” 车载CIS市场技术壁垒较高，市场进入难度大，核心制造技术主要掌握在国际企业 手中，中国企业中仅有韦尔股份旗下的豪威科技可在车载CIS市场分得一杯羹，而 豪威科技实为国际企业，于2019年被韦尔股份收购，其余中国本土厂商抢占车载 CIS市场难度较大。截止至2021年4月，安森美为车载CIS行业的龙头企业，市场占 有率高达60%，但随着豪威科技技术的赶超和索尼三星进入车载CIS市场，未来安 森美龙头地位将被动摇5 2021 LeadLeo 名词解释 - 09 CIS概述 - 11 CIS的定义与分类 - 12 CIS工作原理 - 13 CIS应用领域对比 - 14 车载CIS行业产业链分析 - 15 车载CIS产业链图谱 - 16 产业链上游分析 - 17 产业链中游分析 - 19 车载CIS产业链下游应用 - 20 车载CIS分布图 - 20 车载摄像头分析 - 21 市场规模分析 - 24 中国车载CIS行业驱动因素 - 26 中国车载CIS行业政策分析 - 27 中国车载CIS行业发展趋势分析 - 28 中国车载CIS行业竞争格局 - 30 中国车载CIS行业上市企业推荐 - 31 韦尔股份 - 32 晶方科技 - 34 舜宇光学科技 - 36 方法论 - 38 法律声明 - 39 目录 CONTENTS6 Terms - 09 Overview of CIS - 11 Definition and Classification of CIS - 12 Working Principle of CIS - 13 CIS Application Field Comparison - 14 Industry Analysis of Vehicle CIS Industry - 15 Industrial Chain Pattern of Vehicle CIS - 16 Upstream Analysis of Industrial Chain - 17 Midstream Analysis of Industrial Chain - 19 Application in the Downstream of Vehicle CIS Industrial Chain - 20 Distribution map of vehicle CIS - 20 Analysis of In-vehicle Cameras - 21 Market Scale of Car CIS - 24 Driving factors of Chinese Vehicle CIS Industry - 26 Policy Analysis of Chinese Vehicle CIS Industry - 27 Development Trend Analysis of Chinese Vehicle Industry - 28 Competition of Chinese Vehicle Industry - 30 Recommendation of Listed Companies in Chinese Vehicle CIS - 31 Methodology - 38 Legal Statement - 39 目录 CONTENTS7 2021 LeadLeo 图表1：CIS定义与分类 - 12 图表2：CIS工作原理图 - 13 图表3：CIS应用领域图 - 14 图表4：2019全球CIS各领域占比 - 14 图表5：CIS在手机领域与汽车领域的对比 - 14 图表6：车载CIS产业链图谱 - 16 图表7：2019年车载摄像头硬件成本构成 - 17 图表8：车载CIS硬件成本构成（以2018年豪威为例） - 17 图表9：2019年Q1-2020年Q3 8英寸晶圆供需情况 - 17 图表10：2019年Q1-2020年Q2 8英寸晶圆代工厂产能利用率 - 17 图表11：2019年全球CMOS晶圆制造产能分布 - 18 图表12：封测行业产能扩张情况 - 18 图表13：2015年-2019年全球光学镜头模组收入结构 - 19 图表14：2019年全球车载摄像头模组行业市场格局 - 19 图表15：车载CIS分布图 - 20 图表16：车载摄像头视场角与探测距离示意图 - 21 图表17：2018-2019年车载摄像头出货量比例 - 21 图表18：2019年车载摄像头平均单价 - 22 图表19：2017年-2019年中国乘用车前视摄像头装车量 - 22 图表20：车载前视摄像头单目、双目、多目镜头对比 - 22 图表21：汽车厂商车载摄像头配置图 - 23 图表22：中国乘用车车载CIS市场规模，2016-2025年预测 - 24 图表目录 List of Figures and Tables8 2021 LeadLeo 图表23：ADAS系统功能降低交通事故死亡率（100%渗透率下） - 26 图表24：2019年中国所有在售车型ADAS配置搭载率 - 26 图表25：中国消费者对自动驾驶的看法 - 26 图表26：车载摄像头相关政策 - 27 图表27：高像素趋势图 - 28 图表28：卷帘快门与全局快门对比图 - 28 图表29：RCCB列阵 - 28 图表30：2018-2019年全球车载CIS市场竞争格局 - 30 图表31：2017年-2020年韦尔股份营收情况 - 32 图表32：2021年4月韦尔股份机构评级统计 - 32 图表33：韦尔股份技术优势 - 33 图表34：2017年-2021年一季度晶方科技研发费用 - 34 图表35：2017年-2020年封测企业毛利率对比 - 34 图表36：中道TSV工艺量产线 - 35 图表37：舜宇光学科技2019Q1-2021Q1车载镜头出货量 - 36 图表38：舜宇光学科技2017年-2020年营业收入组成 - 36 图表39：舜宇光学镜头技术发展历程 - 37 图表40：舜宇光学科技车载摄像头特性 - 37 图表目录 List of Figures and Tables9 2021 LeadLeo CIS：CMOS Image Sensor，CMOS图像传感器，是一种典型的固体成像传感器，可将光学影像转化为数字电信号。 拜耳列阵：实现CMOS图像传感器拍摄彩色图像的主要技术之一。 模数转换器：Angola-to-digital Convertor，具备模拟信号对数字单向转换功能，实现传感器、射频组件等非数字系统收集的模拟信号对数字系统的输入。 滤光片：用于选取所需辐射波段的光学器件。 ADAS：Advanced Driver Assistance System，即高级驾驶辅助系统，利用安装在汽车上的各类传感器，如毫米波雷达、激光雷达、车载摄像头、卫星导航等，感知汽车 内外环境情况并收集环境数据，对周围环境中的动、静态物体进行识别和侦测，让驾驶者在最短时间内察觉可能发生的危险，并采取相应的措施，以提升驾驶安全性。 低照度：当被摄景物的光亮度低到一定程度而使摄像机输出的视频信号电平低到某一规定值时的景物光亮度值。 IDM：Integrated Device Manufacture，涵盖从芯片设计、制造、封装测试到销售流程的一种芯片厂商运作模式。 Fabless：Fabrication less，没有制造业务、只专注于设计的集成电路设计的一种芯片厂商运作模式。 Fab-lite： Fabrication lite，轻晶圆制造厂的集成电路企业经营模式，在晶圆制造及封装测试环节采用自行建厂和委托加工相结合的生产模式。 晶圆：硅半导体集成电路制作所用的硅晶片，在硅晶片上可加工制作成各种电路元件结构。 TSV：Transient Voltage Suppressor，瞬态二极管，二极管形式的高效能保护器件。 FCW：Forward Collision Warning，前方碰撞预警系统，通过雷达系统时刻监测前方车辆，判断本车于前车之间的距离、方位及相对速度，当存在潜在碰撞危险时对驾驶 者进行警告。 LDW：Lane Departure Warning，车道偏离预警系统，通过报警的方式辅助驾驶员减少汽车因车道偏离而发生交通事故的系统。 ESC：Electronic Stability Controller，汽车稳定电子控制系统。 名词解释10 2021 LeadLeo DOW：Door Open Warning，开门预警，在打开车门前对周围环境进行预判确保安全性。 LKA：Lane Keeping Assist，车道保持辅助，用于辅助驾驶员将车辆保持在车道线内行驶，是一项在车道偏离预警LDW功能上发展而来的横向运动控制ADAS功能。 AEB：Autonomous Emergency Braking，自动紧急制动系统，在车辆遇到突发情况时，视情况发出预警或采取不同程度的制动进行刹车。 ECA：Electronic Control Assembly，电子控制总成。 ACC：Adaptive Cruise Control，自适应巡航控制，记录探测前方是否有汽车，自动保持与前车的距离，可在紧急情况下自动刹车。 LCA：Lane Change Assist，汽车变道辅助系统。 名词解释2021 LeadLeo 11 2021年 中国车载CIS行业 概览 1 CIS概述 CIS分为前照式CIS、背照式CIS和堆栈式CIS CIS将光信号转换为模拟电信号，通过读出电路转为数字信号 CIS主要应用于消费电子、汽车、安防与医疗领域 2 产业链分析 3 驱动因素、政策分析、发展趋势 4 竞争格局 5 企业推荐12 2021 LeadLeo 来源：头豹研究院编辑整理 CIS概述CIS的定义与分类 CIS的功能是将光信号转换为电信号，并通过读出电路转为数字化信号，根据结构技术可将其分为前照式 （FSI）、背照式（BSI）和堆栈式（Stacked）三种，堆栈式CIS是未来的主流方向 CIS的定义与感应结构分类 图解 前照式 FSI CIS 背照式 BSI CIS 堆栈 式 Stacked CIS 特征 感应结构技术 CIS是一种基于互补性金属氧化物半导 体的固体成像传感器。CIS采用感光单 元阵列和辅助控制电路获取光信号，通 过信号处理和图像处理输出数字化图像 信息。 CIS根据感应结构可分为前照式、背照 式和堆栈式三种。前照式CIS为传统CIS， 光线通过微透镜进入彩色滤光片，特定 的颜色的光穿过相应颜色的滤波器，过 滤后的光从金属控制线之间进入，再聚 焦在光电检测器上。 背照式CIS是前照式CIS的改良，背照式 CIS将金属连接层与基板及光电二极管 顺序调转，解决了金属连接层折射、反 射光线的问题。 堆栈式CIS用信号处理芯片代替支持基 板，实现了像素和电路的独立，有利于 像素部分进行高画质优化。 C M O S 图 像 传 感 器 描述 优/缺点 像素层 电路层 FSI结构从上至下的层分布为 微透镜、彩色滤光片、金属 连接层、基板及电光二极管 优点： 在弱光环境下可提高30%-50%的 感光能力 原始图像信号处理量大 缺点： 工艺复杂、难度高 优点： 提升感光能力 像素区域和处理电路堆叠后，像 素区域面积可加大 电路读出速度加快 利于产品小型化 优点： 制造工艺简单，成本低，良率高 缺点： 金属层的光线会被部分反射或折 射，光线利用率低 光学路径长 光线反射会导致颜色失真 堆栈式是在BS I基础上进行的 改良，将处理电路放置在另 一张硅片上，使得感光元件 面积得以增大 BSI结构从上至下的层分布为 微透镜、彩色滤光片、基板 及电光二极管、金属连接层13 2021 LeadLeo CIS概述CIS工作原理 CIS由感光电路与信号转换电路组成，CIS将光信号转换为电信号，并通过读出电路转为数字化信号，CIS 广泛应用于视觉领域，是摄像头的核心组成部分 光信号通过微透镜进入彩色滤光片，彩色 滤光片的作用是拆分反射光中的红、绿、 蓝成分，每种颜色的滤色片只能折射出对 应颜色的光线信息，红绿蓝滤色片以1:2:1 的比例排列在感光元件之上，形成拜尔阵 列滤色镜。 通过滤色片的光信号经由光电二极管转换 为用电压值表示的模拟电信号，并通过缓 存与接口电路进行后期处理。 CIS中信号转换电路负责将光信号经由感 光电路后形成的模拟电信号转换为数字电 信号。 模拟电信号通过模数转换器转化为数字信 号后，再经过数字放大器进行放大，可高 效地对每个像素点间光信号强度差距进行 区分，即使CIS处于外界光线强度较弱的 情况时，亦呈现较为清晰的图像信号。 CIS工作原理 CMOS图像传感器芯片采用了CMOS工艺，可将图像采集单元和信号处理单元集成到同一块芯片上。 CMOS图像传感器由像敏单元结构的光电二极管列阵、行驱动器、列驱 动器、时序控制逻辑、AD转换器、数据总线输出接口、控制接口等几部分组成，各个部分被集成在同一片硅片上。 微透镜 彩色滤光片 光电二极管 缓存电路 接口电路 感光电路 拜耳列阵 光信号 模拟电信号 数字电信号 数字 放大器 来源：头豹研究院编辑整理 模数转 换器 信号转换电路14 2021 LeadLeo CIS概述CIS应用领域对比 CIS主要应用于消费电子、汽车、安防、医疗四大领域，其中手机CIS市场规模最大。汽车CIS技术壁垒较 手机CIS高，更追求稳定性与安全性 CIS应用领域 CIS主要应用于消费电子、汽车、安防、医疗领域。其中消费电子占比最高， 达到81.7%，CIS是消费电子领域摄像头模组的核心组成部件，智能手机、 平板电脑、笔记电脑、数码相机至少配置一个摄像头，消费电子的高速发 展驱动CIS市场规模增长。 车载CIS作为车载摄像头的核心硬件，随着智能驾驶进入快速发展阶段，在 CIS应用领域的占比将提升。CIS在安防领域应用于监控摄像头，根据CIS的 性能可分为高清摄像机、宽动态范围摄像机以及3D立体摄像机。CIS还应 用于医疗影像，如X-Ray、内窥镜、分子成像、超声成像及光学相干断层 扫描。 来源：安森美官网、浦银国际、头豹研究院编辑整理 73% 10% 4.10% 8.70% 1.30% 2.90% 手机 汽车 安防 其他消费电子 工业 医疗和其他 2019年全球CIS各应用领域占比 手机领域 汽车领域 技术要求 追求高像素，对CIS的技术 和工艺要求高 追求稳定性与安全性，对算法和 软件要求高 使用寿命 3-5年 至少8-10年 8M CIS单价 5美元 10美元 配置个数 1-3个 传统汽车：1-2个 智能驾驶汽车：6-15个 发展方向 大底、小单像素尺寸；DTI 深沟槽隔离工艺 AEB技术、DSM技术 催化剂 人工智能 自动驾驶 龙头企业 索尼、三星、豪威 安森美、豪威 汽车在使用过程中会面临严苛的环境，温度范围要求极端苛刻，需要能够 达到-40C及105C，且使用周期至少达到8-10年，因此相比手机CIS，车 载CIS对安全性稳定性的要求更高。汽车CIS的动态范围要需超过120dB， 通常在120dB-140dB，且对于低照度也有比较高的要求，车用CIS需夜间行 驶时保证正常工作。 手机与车载CIS的发展方向也不尽相同，手机CIS注重成像效果，追求小尺 寸高像素，主摄摄像头以1,200万-5,000万为主；车载更注重探测与识别， 对像素的要求不高，车载前视摄像头像素多为100万像素，行业中最高像 素也仅达到800万，整体像素较低。 汽车 消费电子 安防 医疗 CIS在手机领域与汽车领域的对比2021 LeadLeo 15 2021年 中国车载CIS行业 概览 1 CIS概述 晶圆、封测产能短缺，价格上涨，导致CIS生产成本上涨 摄像头模组市场以海外企业为主导 下游应用情况及市场规模分析 2 产业链分析 3 市场规模及竞争格局 4 驱动因素、政策分析、发展趋势 5 企业推荐16 2021 LeadLeo 来源：ICVTank、Yole、银河证券、国家统计局、头豹研究院编辑整理 车载CIS产业链产业链图谱 车载CIS产业链上游为CIS芯片制造行业，市场集中度高，其中CIS芯片厂商可分成Fabless、Fab-lite、IDM 三种模式；中游为摄像头模组制造行业；下游为整车制造行业 车载CIS产业链图谱 车载摄像头的价格随着车载摄 像头技术的成熟持续走低，摄 像头的平均价格由2017年的 160元降至2019年的150元 Fabless是只专注于集成电 路设计，而没有制造业务 的运作模式。车载CIS行业 中，Fabless企业为豪威科 技，豪威科技与台积电等 晶圆代工厂合作，于2020 年4月推出OV64B 车载CIS所需的8寸晶圆存在产能 短缺问题，原因在于核心生产设 备的紧缺和需求端的暴增，预计 在2022年下半年可以得到缓解 封装测试机台一直 存在短缺问题，导 致封装测试领域供 给不足，且在2021 年年初，封装测试 同比涨价10%-20% 汽车L1/L2级别对应的车载摄 像头单车用量约为3颗，L3级 别摄像头数量上升至6颗， L4/L5级别的智能汽车将搭载 约11-15颗车载摄像头 50% 30% 22% 7% 2020年车载摄像头渗透率 28.1 29 27.8 25.7 25.3 2016 2017 2018 2019 2020 单位：百万辆 IDM企业生产能力更高，CIS行业中，龙头企业多为 IDM模式。2019年CIS全球市场份额排名前五的企业 中四家企业均采用IDM生产模式（括号内为每个企 业的具体市场份额） 由于晶圆短缺问题，部分CIS厂商由Fabless向 Fab-lite模式转变，车载CIS行业中，格科微于 2020年7月宣布企业转变为Fab-lite模式 Fabless Fab-lite 2016年-2020年中国汽车产量 自建晶圆生产线 上 游 C I S 厂 商 为 中 游 摄 像 头 模 组 提 供 核 心 硬 件 支 持 中 游 摄 像 头 模 组 提 供 具 备 图 像 处 理 功 能 的 模 块 化 产 品 摄像头模组 整车制造商 设计（Fabless） 垂直一体化厂商（IDM） 封装测试（OSAT） 轻晶圆制造（Fab-lite） 晶圆代工（Foundry） （50.1%） （20.5%） （5.6%） （2.617 2021 LeadLeo 车载摄像头成本分析 来源：On Semi、国信证券、天风证券、中银证券、头豹研究院编辑整理 车载CIS产业链上游分析（1/2） CIS是车载摄像头的核心部件，成本占比最高。由于制造CIS所需的晶圆供给不足，且价格呈持续上升趋 势，CIS价格亦持续攀升 50% 25% 14% 6% 5% CIS 模组封装 光学镜头 红外滤片器 音圈马达 车载摄像头硬件构成成本中，CIS占比高达50%。CIS成本占比高的原因 有以下两点，一是CMOS芯片在摄像头硬件中属于技术壁垒最高，工艺 最复杂的硬件，产品价值量最高，因此与其余硬件相比成本更高。 二是CIS硬件主要由晶圆、封测与彩色滤光片组成，以2018年豪威的成 本结构为例，晶圆与封测两部分占CIS生产成本的91.8%。晶圆和封装测 试一直面临产能紧缺问题，代工价格逐年上涨。晶圆和封测价格的上涨 造成CIS生产成本上涨从而导致CIS产品价格上涨。预计在晶圆代工与封 装测试供需结构平衡后，CIS生产成本将回落，价格降低，CIS在摄像头 成本中的占比将会有所下降。 8英寸晶圆供需情况 75% 80% 85% 90% 95% 100% 华虹半导体 中芯国际 联创电子 世界先进 8英寸晶圆代工厂产能利用率， 2019年Q1-2020年Q2 0 200 400 600 800 1,000 1,200 1,400 1,600 1,800 2,000 需求量 产量 单位：万片 8英寸晶圆主要应用于特色技术或差异化技术，因此车载所需的晶圆多 为8英寸晶圆。8英寸晶圆需求端的激增与晶圆设备的短缺造成了结构性 供需不平衡。晶圆供应商议价能力强，2020年间晶圆代工厂整体涨价幅 度达到30%-40%。2021年4月，中芯国际、台积电、联创电子已宣布新 一轮的涨价，平均涨幅在20%。 8英寸晶圆代工厂产能利用率在2020年已达到接近饱和的状态，现有工 厂产能在短期内难以得到大幅度提升，部分晶圆代工厂已开启扩产计划 应对产能供给不足问题。三星将对旗下8英寸晶圆厂进行自动化投资以 提高生产效率；华虹半导体计划对无锡生产厂进行二期扩建；中芯国际 将增加3万片/月的产能。预计在2022年下半年可缓解晶圆产能短缺问题。 75.1% 16.7% 8.0% 0.2% 晶圆 封测 彩色滤光片 其他 2019年车载摄像头硬件成本构成 车载CIS硬件成本构成（以2018年豪威为例） 8英寸晶圆供需情况， 2019年Q1-2020年Q318 2021 LeadLeo 封测行业产能扩张情况 车载CIS产业链上游分析（2/2） 晶圆与封测产业均面临产能短缺问题，相关产商均开始实施扩产计划，但短期内供需不平衡难以解决， 代工涨价仍是主要趋势 2019年全球CMOS晶圆制造产能分布 晶圆制造行业市场集中度高，前五家企业产能占比合计高达87%。其中索 尼占据第一，产能占比达34%，且索尼生产的晶圆全部自用；三星位居第 二，三星的晶圆制造分为自用与代工两部分，同时三星计划逐步扩大晶 圆代工业务，预计在2021年达到晶圆制造行业市占率25%；台积电、中芯 国际、华力微电子均为晶圆代工企业，产能占比分别是17%、9%与5%。 晶圆代工厂商与CMOS芯片设计厂商与建立紧密的合作关系。豪威的晶圆 供应主要来源于台积电。2019年12月，索尼由于产能供给不足，也与台 积电建立合作关系，将部分CIS订单交由台积电代工。 来源：智研咨询、国元证券、头豹研究院编辑整理 前端晶圆制造产能大幅扩张，带动封测订单增长，产能短缺问题由晶圆制 造传导至封装测试。且原本积压在IC设计厂或IDM厂的晶圆库存，开始大 量释出至封测厂进行封装测试，增加封测企业产能负担。 封测行业产能短期内难以快速扩张，供需关系较难达到平衡。封测厂的项 目扩产计划实施周期均在3-5年，这意味着2023年后封测行业产能才能出 现明显的提升。其次，封装测试机台也一直面临短缺问题，机台制造厂商 产能有限，无法满足大规模的订购。同时，封测厂商对待扩产态度较为谨 慎，半导体市场变化快，高端测试机台价格昂贵，若贸然大规模采购测试 机台，机台到货后供需结构发生变化，则对封测厂商造成大规模打击。 公司名称 项目规划 投资额 长电科技 年产36亿颗高密度集成电路及系统封装模块 年产100亿块通信用高密度混合集成电路及模块封装 27.3亿元 21.0亿元 晶方科技 新建传感器封测项目，年新增18万片12英寸TSV产能 14亿元 华天科技 扩大集成电路多芯片封装项目规模 TSV及FC集成电路封测产业化 51亿元 通富微电 年新增车载品封装测试16亿块 年封测中高端集成电路产品4,420万块 10.6亿元 5.7亿元 捷捷微电 年封测各类车规级大功率器件和电源器件1,627.5kk 13.3亿元19 2021 LeadLeo 2019年全球车载摄像头模组行业市场格局 车载CIS产业链中游分析 中游摄像头模组行业市场参与企业数量较多，市场竞争激烈，由于车载摄像头模组封装工艺更复杂，市 场主要以海外企业为主导，中国企业市场占有率较低 全球光学镜头模组收入结构， 2015年-2019年 来源：长城国瑞证券、银河证券、头豹研究院编辑整理 82% 81% 79% 70% 66% 12% 12% 12% 15% 16% 6% 7% 9% 12% 18% 0% 20% 40% 60% 80% 100% 2015 2016 2017 2018 2019 手机镜头 监控镜头 车载镜头 20% 11% 10% 9% 9% 8% 8% 8% 8% 5% 4% 松下 法奥雷 富士通 大陆 麦格纳 索尼 MCNEX Gentex 日立 海拉 其他 光学镜头模组收入结构中，虽然手机镜头占比在2015年-2019年间持续 下降，但仍是主要收入来源。监控镜头和车载镜头所占比例则持续增长， 其中车载镜头贡献率增长幅度较大，由6%增长到18%。 手机镜头市场已接近饱和，市场增长趋于平缓，车载镜头成为新的焦点。 随着智能汽车的发展，车载摄像头单车所需数量也同步增长，L1/L2级 别所需量为3颗，L3级别数量上升至6颗，L4/L5级别的智能汽车将搭载 约11-15颗车载摄像头。这意味着车载摄像头的需求量将呈倍速增长。 摄像头模组行业与上游CIS芯片制造行业相比，技术壁垒较低，市场参 与者较多，市场集中度较为分散。由于车载摄像头模组相比手机摄像头 模组对安全问题和稳定性要求较高，模组封装工艺更加复杂，在车载镜 头模组领域中，海外企业占据着主要的市场份额，松下、法奥雷、富士 通为行业龙头企业，共占据31%的市场份额。 中国舜宇光学、欧菲光、丘钛科技为代表的摄像头模组企业已开始积极 布局车载摄像头模组业务。2020年，中国车载摄像头模组出货量达 4,400万个，已初步形成规模效应，后期生产成本将进一步下降，中国 车载摄像头模组企业有望占据更多的市场份额20 2021 LeadLeo 车载CIS产业链下游市场应用车载CIS分布图 车载CIS根据安装位置可分为前视、后视、内视、侧视四种，ADAS功能车型的车载摄像头数量分布通常 为1个前视摄像头、1个后视摄像头、4个侧视摄像头、1个内视摄像头 车载CIS分布图 来源：豪威集团官网、头豹研究院编辑整理 前视分为前向辅助驾驶、行车记录 仪、夜视摄像头三类。 具体功能：FCW实时监测与前方车 辆的距离；LDW通过摄像头识别车 道线信息；PCW实现行人监测预警 功能；TSR识别出前方道路标志； LKA辅助无意识偏离车道行为；ADB 自动切换远光灯照射范围；ACC按 照两车之间的距离进行巡航 驾驶员记 录 拍摄驾 驶员面部动 态进行识别 实现对驾驶 员身份识别 后视分为倒车影像和流 媒体后视镜，主要功能 为获取车后方情况，进 行后视泊车辅助 侧视安装在后视镜下方部 位，功能为监测后方盲点 区域内车辆和变道辅助 环视功能为360全景环视和自动 泊车，通过在车四周装配摄像头 采集图像数据，生成360度的车 身鸟瞰图，协助驾驶员泊车，同 时可加入算法实现道路感知 座舱监视功能为安全录 像，通过视频和图像记录 座舱内情况，数据内容上 传的触发点是发生碰撞和 其它安全事故 驾驶员监测通过拍摄驾驶员生 理状态对驾驶员进行疲劳监测及 危险驾驶行为监测 ADAS包含疲劳及危险驾驶行 为的监测、盲点侦测系统、车 道偏离警示系统、碰撞预防系 统、适路性车灯系统、夜视系 统、主动车距控制巡航系统、 驾驶人生理状态监视八大系统21 2021 LeadLeo 车载CIS产业链下游市场应用车载摄像头分析（1/2） 四类车载摄像头中后视摄像头与前视摄像头的渗透率较高，原因为倒车影像和行车记录仪普及率高，侧 视摄像头与内视摄像头的渗透率将随着L2/L3级自动驾驶普及而上升 车载摄像头视场角与探测距离示意图（以特斯拉Autopilot2.0为例） 来源： CourtPoint、特斯拉官网、银河证券、中信证券、头豹研究院编辑整理 140，50m 80，60m 60，100m 80，60m 60，100m 150，60m 50，80m 35，250m 特斯拉Autopilot2.0前视采用三目摄像头，兼顾了车辆前方的宽阔视角以 及远距离物体精准探测。长焦摄像头，最大监测距离250米，能够清晰的 拍摄到远距离物体，适用于高速行驶的交通场景；主视野摄像头覆盖大 部分交通场景；广角摄像头能够拍摄到交通信号灯、行驶路径上的障碍 物和距离较近的物体，适用于城市交通。 后视为广角摄像头，安装在后尾箱上实现泊车辅助。环视摄像头共有四 个广角镜头，分为侧方前视和侧方后视，前视与后视图像拼接可实现全 景观察。 车载摄像头概况 50% 30% 22% 7% 0% 20% 40% 60% 后视摄像头 前视摄像头 侧视摄像头 内视摄像头 2020年中国车载摄像头渗透率 50.4% 46.7% 34% 41% 15.3% 11.6% 0.3% 0.7% 0% 20% 40% 60% 80% 100% 2018 2019 后视摄像头 前视摄像头 侧视摄像头 内视摄像头 车载摄像头出货量比例，2017年-2019年 中国车载摄像头渗透率不高，原因为截止至2021年4月，中国智能驾驶 汽车制造以L1、L2为主，摄像头配置数量不高。但随着ADAS技术的成熟 与推广，车载摄像头的需求量和渗透率将持续增长。 车载摄像头中后视摄像头占比最高，后视摄像头有倒车影像的功能，倒 车影像在传统汽车与智能汽车的普及率高，因此后视摄像头在车载摄像 头出货量中的占比较高。行车记录仪在汽车中的普及率高，行车记录仪 需搭配前视摄像头和流媒体后视镜，因此前视摄像头的出货量位居第二。 侧视与内视摄像头仅用于智能驾驶汽车，所占比例较低22 2021 LeadLeo 车载CIS产业链下游市场应用车载摄像头分析（2/2） 四类摄像头中前视摄像头价格最高，原因为前视摄像头附加功能最多，2017年-2019年前视摄像头装车 量呈上升趋势，同时短期内前视摄像头以单目镜头为主 车载前视摄像头概况 来源：佐思汽研、银河证券、中信证券、头豹研究院编辑整理 1,791 2,058 2,300 0 500 1,000 1,500 2,000 2,500 2017 2018 2019 单位：万辆 中国乘用车前视摄像头装车量， 2017年-2019年 车载前视摄像头单目、双目、多目镜头对比 单目摄像头 双目摄像头 多目摄像头 测距 原理 先通过图像识别障碍 物，再根据相对大小 估算距离 先测算差距，再识别距离 优势 传感器简单，成本低 廉，计算要求低，系 统结构相对简单 三维立体认知，没有识 别率的限制，精度更高， 无需维护样本数据库 信息利用充分，解决摄 像头切换焦距问题及不 同距离下识别清晰度问 题，提高精度 劣势 数据库建立与模型训 练成本高、定焦镜头 难以同时观察不同距 离的图像 使用多个摄像头，硬件 成本较高；误差增大， 计算量增大，对芯片的 要求更高 对算法要求高，实时性 更差，成本高，且需要 解决安装位置空间问题， 结构配置繁琐 典型供 应商 Mobileye 博世、大陆、电装 特斯拉、蔚来、 Mobileye 单目摄像头发展较早，技术发展较为成熟，量产推广成本低；但由于单个摄 像头定焦的局限性，焦距难以根据距离切换，存在无法兼顾测量的距离和范 围的问题。双目、多目摄像头在一定程度上克服了单个摄像头的局限，基于 多个摄像头的配合能够获得更广的覆盖范围和更精准的数据，但多个摄像头 的硬件成本和以及相应的算法要求均较高，相应配套设施发展尚不完善，现 阶段很难量产并推广。单目摄像头由于成本较低，且与毫米波雷达、超声雷 达搭配已能满足L3以下需求，因此短期内单目摄像头仍然是车载摄像头的主 流方案。 前视摄像头的功能最多，集成前向碰撞预警、车道偏离预警、行人防碰撞预 警、交通标示识别、车道保持辅助、自适应远光灯、自适应巡航控制一系列 前向驾驶辅助功能。前视摄像头算法复杂，成本更高，前视摄像头成本构成 中算法成本占据60%，远高于其余车载摄像头，因此前视摄像头是车载摄像头 中价值量最高的一类摄像头。 车载前视摄像头装车量呈逐年上升趋势。前向辅助系统是自动驾驶的核心组 成部分，随着自动驾驶的推广，前向辅助系统渗透率得到提高，前视摄像头 的装车量将继续上升。 400 150 150 150 150 0 100 200 300 400 500 前视摄像头 后视摄像头 侧视摄像头 环视摄像头 内视摄像头 2019年车载摄像头