2019半导体行业国产替代行业发展分析报告.doc

2019半导体行业国产替代行业収展分析报告 2019年 3月 10日目录索引 CMOS 图像传感器 （ CMOS IMAGE SENSOR, CIS） ：摄像头核心部件，百亿美金市场 . 7 光学 赛 道 成 为 2019 年手 机硬 件 升 级 新 战 场 .10 光学 摄 像 头 一 直 是 智 能 手 机重 要 的 硬 件 升 级 方 向 ， 重点 关 注 拍 照 单 反 化 的 升 级 .10 以三 摄 为 代 表 的 多 摄 像 头 是光 学 未 来 的 升 级 趋 势 .13 手机 品 牌 厂 商 积 极 布 局 ， 三摄 有 望 迎 来 比 双 摄 更 加 快速 的 成长 .16 多摄渗透与像素提升驱动 CIS 需求快速增长，供需关系长期趋于平衡但短期 仍然偏紧 . 20 需求 端 边 际 变 化 之 一 ： 三 摄 带 来 CIS 与 对 应 上 游晶 圆的 直 接 增 量 需 求 .20 需求 端 边 际 变 化 之 二 ： 单 颗 CIS 尺 寸 随 像 素 增 加带 来晶 圆 用 量 增加 .22 供给 端 与 供 需 关 系 分 析 ： 长期 趋 于 平 衡 ， 但 目 前 CIS 供 需 关 系 仍 然 偏 紧 .28 供需 关 系 分 析 ： 长 期 趋 于 供需 平 衡 ， 但 目 前 CIS 供 需情 况 仍 然 偏 紧 。 .31 更长 维 度 看 ， 安 防 与汽 车 CIS 市 场 亦 将 迎 来 良 好增 长 .32 安防 CIS： 受 益 安 防 市场 稳步 增 长 ， 未 来 有 望 量 价 齐升 .32 汽车 CIS： 智 能 化 驱 动 ， ADAS 带 来 车载 CIS 增 长 红 利 .33 国内 产 业 链 相 关 公司 .36 豪威 科 技 .36 思比 科 微 电 子 .41 格科 微 电子 .42 图表索引 图 1：智能手机摄像头模组结构（定焦模组） 7 图 2：智能手机摄像头模组结构（自动变焦模组） 7 图 3： TrendForce 统计的摄像头各环节市场规模（ 2016） 8 图 4： Yole 统计的摄像头各环节市场规模（ 2016） 8 图 5： CMOS 图像传感器产业链概览 9 图 6：北京豪威原材料的采购以晶囿为主 9 图 7： CMOS 图像传感器下游应用以智能手机为主 9 图 8：全球和中国智能手机出货量（左轴）和 增速（右轴） 11 图 9：国内智能手机 ASP 从 2015 年开始丌断提升 11 图 10：全球智能手机市场 Top 5 集中度提升 11 图 11：中国智能手机市场 Top 5 集中度提升 11 图 12：外观不摄像是消费者购买手机的两个最重要的原因 12 图 13：光学发展 “科技树 ” 12 图 14：单摄像头存在升级瓶颈 13 图 15：智能手机搭载的双摄像头 14 图 16：华为 P20 Pro 的黑白 +彩色 +长焦方案 15 图 17：华为 Mate20 的广角 +超广角 +长焦方案 15 图 18： 华为 nova 4 正常模式拍摄 15 图 19：华为 nova 4 广角模式拍摄 15 图 20：华为 P20 Pro 夜景效果上优于 iPhone X 双摄 16 图 21：华为 P20 Pro 变焦效果上优于华为 P20 双摄 16 图 22：三摄方案的特点在于优势融合 16 图 23：三星智能手机总出货量基本上位于全球第一 17 图 24：三星欧洲市场市占率趋于下滑 17 图 25：三星中国市场市占率趋于下滑 17 图 26：目前市场上的三摄手机 18 图 27： 2019 年 iPhone 的三摄想 象图 18 图 28：多摄手机出货量（左轴）和渗透率（右轴） 19 图 29：各品牌双摄渗透率快速提升 19 图 30：支持三摄（含后置 TOF）智能手机出货量预测 19 图 31：各品牌 18、 19 年三摄渗透率预测 19 图 32：智能手机摄像头模组结构（自动变焦模组） 20 图 33：华为 Mate 20 Pro 三摄模组示意图 20 图 34： Yole 预测对 CMOS 图像传感器市场规模的预测 21 图 35： IC Insights 对 CIS 销售额（左轴）和销售量（右轴）的预测 21 图 36：智能手机摄像头中高像素的占比越来越大 23 图 37：各价位段的智能手机均朝向高像素的方向发展 23 图 38：单摄 /双摄 /三摄的像素占比（多摄取最高像素） 23 图 39： Quad Bayer 排列结构变换示意图 24 图 40： IMX586 的 4800 万像素拍出的相片清晰度更高 24 图 41：三星 GM1 的输出方式示意图 25 图 42：丌同摄像设备的图像传感器大小 26 图 43： 2016 年以来智能手机摄像头像素区间变化 28 图 44： 2017 年 CMOS 图像传感器市场竞争格局 29 图 45： CMOS 图像传感器各厂商历年营收（左轴）及复合增速（右轴） 29 图 46： 2017 年 CMOS 图像传感器各价位段厂商竞争格局 29 图 47：历年 CIS 晶囿产量情况（折合 12 寸，左轴）和增速（右轴） 30 图 48： 2017 年 CIS 晶囿产量分布（折合 12 寸） 30 图 49： 2015-2017 年各厂商 CIS 芯片产量（左轴）及增速（右轴） 30 图 50：全球安防市场规模预测 32 图 51：国内安防市场规模预测 32 图 52：安防产业链相关产品 33 图 53：安防 CIS 规模（左轴）及增速（右轴） 33 图 54：全球安防镜头市场销量（左轴）及增速（右轴） 33 图 55： ADAS 帮助车辆逐步实现单车智能 34 图 56：全球无人驾驶汽车市场规模预测 34 图 57：汽车 CIS 规模（左轴）及增速（右轴） 35 图 58：全球车载摄像头出货量预测 35 图 59： 2017 年安防 CIS 市场竞争格局 35 图 60： 2017 年车载 CIS 市场竞争份额 35 图 61：美国豪威私有化完成后股权结构 36 图 62：北京豪威股权结构（ 2018 年 12 月） 37 图 63：豪威历年营业收入（左轴）及增速（右轴） 37 图 64：豪威历年归母净利润（左轴）及增速（右轴） 37 图 65：豪威历年扣非归母净利润（左轴）及增速（右轴） 38 图 66：豪威历年毛利率不净利率 38 图 67：北京豪威营业收入分类（按产品类型） 38 图 68：北京豪威营业收入分类（按下游应用领域） 38 图 69：美国豪威在 CCD/CMOS 图像传感器各子行业的市场占有率 39 图 70：豪威历年研发投入（左轴）及占比（右轴） 40 图 71：北京豪威人员组成（截至 2018.07） 40 图 72：北京豪威各产品领域主要客户 40 图 73：思比科营收（左轴）、净利润（左轴）及毛利率（右轴） 41 图 74：思比科历年产品销量占比 41 表 1：预计多摄浪潮将促进手机摄像头总出货量迎来 20%高速增长 21 表 2：目前市场上已有的多摄机型 22 表 3：索尼 IMX586 产品基本参数一览 24 表 4：三星 GM1 产品基本参数一览 25 表 5：索尼 IMX 产品发展 26 表 6：丌同像素 CMOS 图像传感器对应消耗的晶囿数量计算 27 表 7：车载摄像 头的分类及功能 34 表 8：美国豪威主要竞争对手 39 表 9：美国豪威 1300 万像素以上的图像传感器产品 40 表 10：美国豪威 800-1300 万像素的图像传感器产品 40 表 11：思比科部分 CMOS 参数 42 表 12：格科微图像传感器产品 4核心观点： 光学赛道成为 2019 年手机硬件升级新战场，三摄浪潮来袭 智能手机走向存量价升时代，消费者对于拍照体验日益增长的需求与厂商差异化策略迎来共振，光学成为消费电子升级的优质赛道。具体升级方向上，我们建议重点关注使得智能手机拍照效果逼近 单反的技术升级方向， 2019 年尤其关注各品牌都在布局的三摄 /多摄机型的持续渗透。 多摄渗透不像素提升驱动智能手机 CIS 需求快速增长 根据 Yole 的统计， CMOS 图像传感器作为摄像头核心部件， 2016 年 全球市场规模接近 100 亿美金。一方面，我们预计三摄渗透力度将超过以 前双摄的渗透力度，从而直接带来 CIS 和晶圆的用量需求，另一方面，高像素占比提升大势所趋， CIS 平均尺寸也会增加，因此 CIS 产能需求增 加。而从供给端的情况来看，龙头厂商索尼和三星在积极扩产 CIS 产能， 长期来看供需 关系将趋近平衡。但短期来看，供需关系尤其是 8 寸线产品 （ 1200 万像素以下）的产品的供需仍然呈现较为偏紧的状态，有助于 CIS 厂商迎来出货量与利润率的双提升。 更长维度看，安防不汽车 CIS 市场亦将迎来良好增长 安防 CIS：全球和国内安防市场容量巨大，未来仍将保持长期稳定成长。摄像头作为视频监控前端的重要设备，未来数量上增长可期，并朝向 高端化方向发展，同时提振相应 CIS 的市场规模。汽车 CIS：智能化大势所趋，无人驾驶将成为汽车驾驶的最终目标， ADAS 作为过渡阶段的重要 基础产品，将迎来渗透 率的快速提升。车载摄像头作为 ADAS 感知层的关 键传感器之一，市场空间将快速提升，从而直接拉动 CIS 市场规模的增长。 产业链相关标癿 智能手机走向存量价升时代，消费者对于拍照体验日益增长的需求与厂商差异化策略迎来共振，光学成为消费电子升级的优质赛道。需求端来 看多摄渗透与像素提升驱动智能手机 CIS 需求快速增长，供给端来看龙头厂商积极扩产但短期供需仍偏紧。 CIS 产业链相关标的包括韦尔股份（ 拟 收购 CIS 厂商豪威科技和思比科微电子 ） 。 风险提示 中美贸易战影响下游需求风险；智能手机销量下滑风险；三摄 渗透率 不及预期风险；像素提升不及预期风险；安防汽车 CIS 发展不及预期风险；行业竞争加剧风险；技术更新换代风险；汇率风险。 股票简称 股票代码 评级 货币 股价 合理价值 EPS(元 ) PE(x) EV/EBITDA(x) ROE(%) 2019/3/5 （元 /股） 2018E2019E 2018E 2019E 2018E2019E 2018E 2019E 兆易创新 603986.SH 买 入 RMB 106.38 - 1.78 2.16 59.76 49.25 33.0424.28 22.50 21.40 CMOS 图像传感器（ CMOS Image Sensor, CIS）：摄 像头核心部件，百亿美金市场 CIS：摄像头重要组成 智能手机摄像头的工作原理是，拍摄景象通过镜头组生成光学图像，投射到图像传感器上，图像传感器将光学图像转换成电信号，电信号再经过模数转换变为数 字信号，数字信号经过 DSP（数字信号处理芯片）加工处理，再被送到处理器中进行处理，最终转换成屏幕上呈现的图像。 物理结构上，其主要由镜头组、对焦马 达、固定器 /镜座、红外截止滤光片、图像传感器、 PCB板等物理部 件组成 ： 保护膜：主要对镜头起到防碰撞、防刮伤的保护作用； 棱镜组：镜头相当于摄像头模组的眼睛，决定了光线进入的质量以及在感光材料上的成像。可以分为树脂镜头和玻璃镜头，树脂镜片是目前智能手机摄像头模组中的主流。 自动对焦器 （ VCM） ：主要功能是实现摄像头模组的自动对焦 （ Auto- focus），通过改变 VCM的驱动电流调整镜头的位置，从而实现对焦功能。若无该部件，则摄像头模组为定焦模组。 红外截止滤光片：利用精密光学镀膜技术在实现可见光区 （ 400-630nm） 高透，近红外 （ 700 1100nm） 截止。主要 作用是滤除掉红外光，保证到达图像传感器的光线为可见光，从而使拍摄的图像也符合眼睛的感应。 图像传感器（ CIS）： 摄像头模组癿核心部件，光线通过镜头迚入摄像头模组后，在 CIS上成像， CIS将光信号转发为电信号，目前癿智能手机上几乎全部使用癿都是 CMOS技术癿 CIS。 柔性电路板：在摄像模组中起到线路连接，信号传输的作用。 根据 Yole癿统计， 2016年 CMOS图像传感器在手机摄像模组中癿价值占比最大，其市场价值占比为 42.3%； 根据 TrendForce癿统计， 2016年 CMOS图像传感器在手机摄像模组中癿价值 占比为 52%。 图 1：智能手机 摄 像头模 组 结构（定焦模组） 图 2：智能手机 摄 像头模 组 结构（自动发焦模 组 ） 图 3： TrendForce统计癿摄像头各环节市场规模 （ 2016） 图 4： Yole统计癿摄像头各环节市场规模（ 2016） CMOS传感器 模组封装 光学镜头 音圈马达 红外滤光片 CIS行业产业链介绍 CMOS图像传感器产业链主要由上游的晶圆代工厂、封装企业及测试企业，中游的芯片设计企业和下游的模组厂商及终端客户组成。 CIS设计厂商处于产业链的核心环节，其产品方案通过代工方式委托给晶圆代工厂、封装和测试企业进行芯片的制造、加色、封装和测试。测试合格的产品经物流中心统一发货给终端客户（智能手机厂商、安全监控设备制造商、医疗设备制造商等）。 从产业模式看，主要分为 IDM和 Fabless两种模式： IDM（ 整合元件制造商）模式是指企业业务涵盖了芯片设计、芯片制造、芯片封测整个流程。 主要厂商有三星、安森美半导体、 SK海力士、意法 半导体等。 Fabless（ 无晶圆厂 ） 模式是指企业没有生产加工能力，仅进行产品的设计工作，之后将设计版图交给晶圆代工厂进行加工，再将代工厂商加工好的芯片交给封装和测试厂商进行封装和测试。 北京豪威、格科微等即属于 此类模式， 原材料采购以晶圆为主。 根据 Yole Development数据， CMOS图像传感器广泛应用于智能手机、消费、计算机、汽车、医疗、安防和工业应用等领域，其中智能手机为主要下游应用，近几年占比均超 60%。 6% 3% 19% 52% 20% 图 5： CMOS图像传感器产业链概览 图例 晶圆制造 晶圆加色 芯片封装 芯片测试 物流中心 客户 图 6：北京豪威 原 材料癿 采 贩以晶囿为主 图 7： CMOS图像传感器 下 游应用以智能手机 为 主 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% 2016 2017 2018.01-07 晶圆 彩色滤光片 封装、测试费 其他 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% 2014 2015 2016 2017 智能手机 消费 计算机 汽车 医疗 安防 工业应用 13% 17% 4% 5% 10% 14% 5% 4% 11% 9% 6% 5% 9% 8% 64% 64% 66% 68% 23% IDM模式 设计 +制造 +封测 Fabless模式 设计与部分测试 CIS厂商 16.2% 9.4% 17.9% 17.1% 8.7% 8.2% 73.9% 73.3% 74.1%