《2022年全球CIS應用領域市場規模分析及韋爾股份主營業務研究報告(29頁).pdf》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《2022年全球CIS應用領域市場規模分析及韋爾股份主營業務研究報告(29頁).pdf(29頁珍藏版)》請在三個皮匠報告上搜索。
1、2022 年深度行業分析研究報告 內容目錄內容目錄 1. 韋爾股份韋爾股份 2021 年年報業績預告核心內容年年報業績預告核心內容 . 5 2. 韋爾股份主營業務情況回顧韋爾股份主營業務情況回顧 . 5 2.1 半導體設計業務 . 5 2.1.1 圖像傳感器解決方案業務:CMOS 圖像傳感器芯片是核心 . 5 2.1.2 觸控與顯示解決方案. 5 2.1.3 模擬解決方案 . 6 2.1.4 公司采用 Fabless 的業務模式 . 6 2.1.5 半導體及集成電路行業經營模式對比. 7 2.1.6 公司半導體產品設計業務 . 8 2.2 半導體產品分銷業務 . 10 2.2.1 半導體產品分
2、銷業務模式 . 10 2.2.2 半導體分銷業務產品類型 . 10 3. CIS 在全球各個行業應用持續高增長在全球各個行業應用持續高增長 . 11 3.1 CIS 應用與市場規模 . 12 3.2 全球 CIS 市場競爭格局 . 14 3.3 手機:攝像頭持續技術升級旺盛需求 . 15 3.3.1 手機市場攝像頭發展史 . 15 3.3.2 用戶對于人像、風景、低光、變焦和視頻高要求對手機攝像頭帶來持續升級需求 . 17 3.3.3 公司具備的核心優勢. 18 3.3.4 公司在全球手機攝像頭領域市場份額和規模預測 . 19 3.4 汽車市場:新能源車旺盛需求帶動 . 20 3.4.1 汽車
3、 CIS 領域主要分類 . 20 3.4.2 新能源車對于汽車攝像頭需求激增 . 22 3.4.3 全球汽車增速預測:新能源車占比不斷增高 . 23 3.4.4 2021 年全球汽車攝像頭市場規模預測 . 25 3.5 安防:快速發展的 CIS 藍海. 26 4. 核心財務預測核心財務預測 . 27 4.1 核心盈利假設. 27 4.2 財務報表預測. 28 圖表目錄圖表目錄 圖圖 1: 公司業務模式公司業務模式 . 6 圖圖 2: CIS 具有獨特的半導體供應鏈具有獨特的半導體供應鏈 . 11 圖圖 3: CIS 引領半導體引領半導體 3D 集成之路集成之路 . 12 圖圖 4: CIS 產
4、業的產業的創新方向創新方向 . 13 圖圖 5: CIS 在各細分行業收入占比在各細分行業收入占比 . 14 圖圖 6: 全球主要全球主要 CIS 半導體市場份額半導體市場份額 . 15 圖圖 7: 手機中攝像頭組成部分手機中攝像頭組成部分 . 15 圖圖 8: 手機攝像頭發展歷史手機攝像頭發展歷史 . 16 圖圖 9: 多攝普及成為發展趨勢多攝普及成為發展趨勢 . 16 圖圖 10: 手機攝像頭發展時間軸手機攝像頭發展時間軸 . 17 圖圖 11: 全球手機市場分像素出貨量(億顆)全球手機市場分像素出貨量(億顆) . 17 圖圖 12: 手機拍照性能排手機拍照性能排行榜(行榜(2021 年年
5、 10 月)月) . 18 圖圖 13: 2020 年全球智能手機行業年全球智能手機行業 CIS 市場份額市場份額 . 19 圖圖 14: 每部智能手機配備攝像頭平均數量每部智能手機配備攝像頭平均數量 . 19 圖圖 15: 全球智能手機出貨量全球智能手機出貨量 . 20 圖圖 16: 全球手機全球手機 CIS 出貨量與市場規模出貨量與市場規模 . 20 圖圖 17: 汽車傳感器主要汽車傳感器主要類別類別 . 21 圖圖 18: 汽車傳感器高速發展汽車傳感器高速發展 . 21 圖圖 19: 汽車傳感器供應鏈示例(以奧迪汽車傳感器供應鏈示例(以奧迪 A8 為例)為例) . 22 圖圖 20: 汽
6、車機器視覺與顯示應用汽車機器視覺與顯示應用 . 22 圖圖 21: 2020 年車載攝像頭滲透率年車載攝像頭滲透率 . 23 圖圖 22: 2021 乘用車銷量乘用車銷量重回增長(輛)重回增長(輛) . 24 圖圖 23: 全球新能源車比重持續增長全球新能源車比重持續增長 . 24 圖圖 24: 全球汽車銷量全球汽車銷量 . 24 圖圖 25: 全球新能源車市場占有率有望全球新能源車市場占有率有望 2025 年達到年達到 50% . 25 圖圖 26: 傳統汽車和新能源汽車所用攝像頭均持續增加傳統汽車和新能源汽車所用攝像頭均持續增加. 25 圖圖 27: 2019 年全球汽車行業年全球汽車行業
7、 CIS 市場份額市場份額 . 25 圖圖 28: CIS 在安防領域的應用在安防領域的應用 . 26 圖圖 29: 安防攝像頭應用場景安防攝像頭應用場景 . 27 圖圖 30: 2016-2022 年安防市場及預測年安防市場及預測 . 27 表表 1: 半導體各種經營模式對比半導體各種經營模式對比 . 7 表表 2: 韋爾股份半導體產品設計業務韋爾股份半導體產品設計業務 . 8 表表 3: 分銷業務產品類型分銷業務產品類型. 10 表表 4: CIS 核心技術指標核心技術指標 . 12 表表 5: CIS 在各細分行業收入表現(億美元)在各細分行業收入表現(億美元) . 13 表表 6: 全
8、球全球 CIS 競競爭格局爭格局 . 14 表表 7: 豪威科技豪威科技 CIS 產品在智能手機的應用場景產品在智能手機的應用場景 . 18 表表 8: 豪威科技豪威科技 CIS 產品在智能手機的應用場景產品在智能手機的應用場景 . 22 表表 9: 豪威科技豪威科技 CIS 產品在汽車領域的應用場景產品在汽車領域的應用場景 . 23 表表 10: 核心財務數據預測(單位:百萬元)核心財務數據預測(單位:百萬元) . 28 表表 11: 利潤表預測(單利潤表預測(單位:百萬元)位:百萬元) . 28 表表 12: 資產負債表預測(單位:百萬元)資產負債表預測(單位:百萬元) . 29 表表 1
9、3: 現金流量表預測(單位:百萬元)現金流量表預測(單位:百萬元) . 29 表表 14: 財務分析和估值指標匯總預測(單位:百萬元)財務分析和估值指標匯總預測(單位:百萬元) . 29 1. 韋爾股份韋爾股份 2021 年年報業績預告核心內容年年報業績預告核心內容 上海韋爾半導體股份有限公司近期披露業績預告,預計 2021 年年度實現歸屬于上市公司股東的凈利潤為 44.6 億至 48.6 億,與上年同期相比增加 17.6 億元至 21.6億元,同比增加 65.13%到 79.91%。 扣除非經常性損益后,韋爾股份預計 2021 年年度實現歸屬于上市公司股東的凈利潤為 39.1 億至 42.6
10、 億元,與上年同期相比增加 16.7 億元至 20.2 億元,同比增加74.51%到 90.10%。 韋爾股份持續優化市場布局、深耕主營業務,不斷加大研發投入,使得半導體設計業務持續穩定增長。伴隨著市場對汽車、安防等領域圖像傳感器需求增長及公司在相關領域市場份額的提升,韋爾股份圖像傳感器解決方案業績實現了持續增長。韋爾股份觸控與顯示解決方案在本報告期內隨著公司 TDDI 新產品的推出及客戶的進一步拓展,觸控與顯示解決方案業務也為公司帶來了新的利潤增長點。韋爾股份通過不斷整合各業務體系及產品線,充分發揮各業務體系的協同效應,使得公司的持續盈利能力穩步提升。 2. 韋爾股份韋爾股份主營業務情況主營
11、業務情況回顧回顧 2.1 半導體設計業務半導體設計業務 公司自 2007 年設立以來,一直從事半導體產品設計業務和半導體產品分銷業務。2021 年上半年度公司半導體設計業務收入實現 105.49 億元,占主營業務收入的比例為 85.07%,較上年同期半導體設計業務收入增長 53.07%。 公司半導體產品設計業務主要由圖像傳感器解決方案、 觸控與顯示解決方案和模擬公司半導體產品設計業務主要由圖像傳感器解決方案、 觸控與顯示解決方案和模擬解決方案三大業務體系構成。解決方案三大業務體系構成。 2.1.1 圖像傳感器解決方案圖像傳感器解決方案業務業務:CMOS 圖像傳感器芯片圖像傳感器芯片是核心是核心
12、 圖像傳感器解決方案中最主要的產品為CMOS圖像傳感器芯片, 2021年上半年度年上半年度,CMOS 圖像傳感器芯片實現營業收入圖像傳感器芯片實現營業收入 90.82 億元,占公司億元,占公司 2021 年上半年度半導體年上半年度半導體產品設計研發業務營業收入的比例達產品設計研發業務營業收入的比例達 86.10%。 公司作為全球知名的提供先進數字成像解決方案的芯片設計公司,產品已經廣泛的應用于消費電子、安防、汽車、醫療、AR/VR 等領域,包括智能手機、平板電腦、筆記本電腦、網絡攝像頭、安防設備、汽車和醫療成像等。公司圖像傳感器產品豐富,包括 CMOS 圖像傳感器芯片、硅基液晶投影顯示芯片(L
13、COS) 、微型影像模組封裝(CameraCubeChip) 、特定用途集成電路產品(ASIC) ,其中 CMOS 圖像傳感器芯片產品型號覆蓋了 8 萬像素至 6,400 萬像素等各種規格。 2.1.2 觸控與顯示解決方案觸控與顯示解決方案 公司觸控與顯示解決方案主要應用于智能手機領域。TDDI 核心團隊繼承原SynapticsIncorporated 位于亞洲的 TDDI 產品研發和支持團隊,憑借在觸控與顯示技術領域深厚的研發投入、廣泛的知識產權積累,以及在全球領先手機客戶的豐富量產經驗,形成了在觸控和顯示領域豐富的產品組合,快速實現量產。 2021 年上半年度,公司觸控與顯示解決方案業務實
14、現營業收入年上半年度,公司觸控與顯示解決方案業務實現營業收入 6.13 億元,占公司億元,占公司2021 年上半年度半導年上半年度半導體產品設計研發業務營業收入的比例達體產品設計研發業務營業收入的比例達 5.81%。除此之外,公司并購了深圳吉迪思電子科技有限公司(曾用名,現更名為豪威觸控與顯示科技(深圳)有限公司) ,專注后裝市場 TDDI 和 DDIC 產品研發與制造,助力公司以更加完善的姿態角逐觸控與顯示芯片新賽道。公司利用前瞻性的技術研發能力與持續性的創新基因,為客戶提供更加優質的解決方案。 2.1.3 模擬解決方案模擬解決方案 模擬解決方案產品主要包括分立器件(包括 TVS、MOSFE
15、T、肖特基二極管等) 、電源管理 IC(Charger、LDO、Switch、DC-DC、LED 背光驅動等) 、射頻芯片等產品線。公司 TVS 產品在國內消費市場穩居前列,公司研發的高效能電路保護器件的工藝研發在常規 DIODE 工藝基礎上結合觸發管特性設計出全新 SCR 工藝特性防護器件,新工藝 TVS 器件具有超低鉗位電壓,相比常規工藝 TVS 防護效果更優,同時具有極低的結電容, 適用于保護高速信號端口芯片不受ESD/Surge干擾而損壞,為高速數據線提供可靠的保護。在電源管理 IC 領域,通過不同的產品組合實現了對過壓、過流、過溫、浪涌、ESD 等各種常見干擾異常的保護和抑制。 在射
16、頻芯片領域,公司致力于高性能射頻器件的研發,持續引領射頻新技術發展,尤其在低噪放(LNA) 、射頻開關(RFSwitch) 、天線調諧器(Tuner)領域,打造出成熟的產品布局。射頻產品依靠新設計、新工藝和新材料的結合,突破了傳統的設計思路,為無線通信領域多元化的產品提供創新動力。 2.1.4 公司采用公司采用 Fabless 的業務模式的業務模式 公司半導體設計業務屬于典型的公司半導體設計業務屬于典型的 Fabless 模式,公司僅從事集成電路的研發設計和模式,公司僅從事集成電路的研發設計和銷售,而將晶圓制造、封裝測試業務外包給專門的晶圓代工廠商、封裝測試廠商,銷售,而將晶圓制造、封裝測試業
17、務外包給專門的晶圓代工廠商、封裝測試廠商,公司從晶圓代工廠采購晶圓,委托集成電路封裝測試企業進行封裝測試公司從晶圓代工廠采購晶圓,委托集成電路封裝測試企業進行封裝測試 圖圖1:公司業務模式公司業務模式 資料來源:公司年報,申港證券研究所 公司生產芯片的原材料主要為晶圓。公司將設計的版圖交由晶圓代工廠進行掩膜,以制作光罩。晶圓裸片由晶圓代工廠統一采購,公司采購由晶圓代工廠加工、測試后帶有多層電路結構的晶圓。公司合作的晶圓代工廠主要為行業排名前列的大型上 市公司,市場知名度高,與公司有著長期穩定的合作關系,產品供應穩定。公司產品的封裝測試環節委托封裝測試廠商完成。公司合作的封裝測試廠商主要為封裝測
18、試的大型上市公司,經營穩定,市場知名度較高,能夠按照產能和周期安排訂單生產,報價基于市場化原則,公司與其交易價格公允。 公司的銷售模式以直銷為主、 代銷為輔。 公司采用直銷模式的客戶主要為模組廠商、ODM 廠商、OEM 廠商及終端客戶,直銷模式可以保障公司服務效率,根據終端客戶的需求及反饋信息以最快的響應速度進行調整。除直銷外,公司還通過知名跨國大型經銷商進行代銷。利用代銷模式,公司可有效降低新客戶開發的成本,在控制中小規??蛻舻膽召~款回款風險的同時,也降低了公司對中小規??蛻翡N售管理的人力資源及成本支出。 2.1.5 半導體及集成電路行業經營模式半導體及集成電路行業經營模式對比對比 半 導
19、 體 及 集 成 電 路 行 業 在 經 營 模 式 上 主 要 分 為 IDM ( Integrated Device Manufacturing,垂直整合制造)模式和垂直分工模式。其中,IDM 模式下,企業獨自完成研發設計、晶圓制造、封裝測試的所有環節,對企業的技術儲備和資金實力具有較高的要求;垂直分工模式下,產業鏈各環節由不同企業專業化分工進行,由Fabless 企業(芯片設計企業)專業從事產品的研發設計,而將晶圓制造、封裝和測試環節外包給 Foundry 企業(晶圓代工廠)及封測代工廠,以實現各方技術與資金資源的精準投入。 表表1:半導體各種經營模式對比半導體各種經營模式對比 項目項目
20、 IDM 模式模式 Fab-Lite 模式模式 Fabless 模式模式 研發效率 高高 高高 低低 需求波動風險抵御能力 低低 適中適中 高高 資產投入與折舊 高高 適中適中 無無 資料來源:格科微招股說明書,申港證券研究所 20 世紀 80 年代前,全球半導體行業以 IDM 模式為主,但行業壁壘較高、產品周期較長等因素在一定程度上制約了行業的發展。 80 年代后期, 隨著中國臺灣 Foundry企業的誕生,半導體產業鏈各環節呈現分化的態勢,Fabless 模式和 Foundry 模式逐步得到行業認可,市場占比逐年提高。 21 世紀以來,隨著半導體與集成電路生產過程中工藝的定制化程度提升,介
21、于Fabless 模式和 IDM 模式之間的 Fab-Lite(輕晶圓廠)模式應運而生,部分設計企業將標準化程度較高的生產環節通過委外方式進行,而部分產品獨有的特殊工藝則由企業自主完成,從而實現了生產效率和產品質量的提升。 在 CMOS 圖像傳感器領域,高像素產品對工藝研發的要求較高,IDM 企業能夠利用自有產線進行更為高效的內部研發協同,但由于資產投入規模較大,面對下游需求波動的靈活性較差,在下游市場需求衰減時易出現產線空置風險;Fabless 企業能夠根據自身規劃及市場需求,對采購規模進行靈活調節,因此對需求波動風險的抵御能力更強,但在上游產能供應不足時無法有效保障供應鏈安全,且 Fabl
22、ess 企業的工藝設計環節需通過與 Foundry 企業聯合研發的形式進行, 相應研發效率較低、成本較高,因此 Fabless 模式通常適用于追隨市場較為成熟的產品,無法推動市場技術革新;Fab-Lite 企業由于引入了部分自有產線,研發效率能夠得到顯著提升, 并能夠快速響應市場需求,引領行業技術前沿,但同時也因規模較大的資產投入而在一定程度上削弱了風險抵御能力。 2.1.6 公司公司半導體產品設計業務半導體產品設計業務 目前公司半導體產品設計業務主要由圖像傳感器解決方案、 觸控與顯示解決方案和目前公司半導體產品設計業務主要由圖像傳感器解決方案、 觸控與顯示解決方案和模擬解決方案三大業務體系構
23、成。具體產品包括以下部分模擬解決方案三大業務體系構成。具體產品包括以下部分: 表表2:韋爾股份韋爾股份半導體產品設計業務半導體產品設計業務 產品名稱產品名稱 主要功能主要功能 應用領域應用領域 技術優勢技術優勢 CMOS 圖像圖像 傳感器傳感器 將接收到的光學信息轉換成電信號,是數字攝像頭的重要組成部分 消費類電子、安防、汽車、醫療、AR/VR 等 8 萬像素到 6400 萬像素領域全面覆蓋;可實現攝像頭更高速的自動對焦;降低功耗并保障了圖像質量;顯著提升在無光和低光環境下的圖像捕捉能力;能捕捉高速移動物體,且不會產生空間失真;可根據不同設備的尺寸大小、光敏度、封裝類型以及芯片內嵌式圖像信號處
24、理等方面的區別,提供特色化的產品解決方案 微型影像模組封裝微型影像模組封裝( CameraCubeChip) 采用先進的芯片級封裝技術整合集成晶圓級光學器件和CMOS圖像傳感器創新的解 決方案,可以提供圖像傳感、處理和單芯片輸出的全部功能 醫療、手機、物聯網、AR/VR 眼球追蹤等 目前醫療內窺鏡領域技術最先進的攝像頭之一;提供業界最小的相機模組解決方案;使用半導體工藝制造鏡頭;過回流焊,無需底座或人工插接模組 硅基液晶投影顯示硅基液晶投影顯示(LCOS) 反射模式,尺寸非常小的矩陣液晶顯示裝置 可穿戴電子 設備、移動 顯示器、微 型投影、汽 車和醫療機 械等 LCOS 將控制電路放置于顯示裝
25、置的后 面,可以提高透光率,從而達到更大的 光輸出和更高的分辨率。為微型投影系 統提供了一個高解析度(HD) 、外形緊 湊、低功耗和低成本的微型顯示器解決 方案 特定用途集成電路特定用途集成電路產品產品 (ASIC) 支持公司 CMOS 圖像 傳感器,在攝像頭和 主機之間起到橋梁功 能的作用,提供 USB、并行、串行接 口解決方案以及壓縮 引擎和低功耗圖像信 號處理等功能 汽車等 支持高動態范圍、多路環視影像處理, 同時支持魚眼矯正、畫中畫、圖像疊加 等高級圖像功能的實現,提供完美的汽 車影像解決方案;可進行多路攝像頭的 拓展,并且支持多幅圖像的拼接處理 TDDI 觸控和顯示觸控和顯示驅動集成
26、芯片驅動集成芯片 接收手機主機輸出的 圖像數據,驅動 LCD 屏顯示,并且偵測用 戶觸控信號進行與智 能手機的人機交互 智能手機 產品全覆蓋,從 HD720P 到 FHD 1080P,顯示幀率從 60Hz,90Hz, 120Hz 到 144Hz 全覆蓋,觸控報點率支 持 120Hz 到 240Hz?;趯@夹g,提 供圖像色彩,對比度,清晰度等增強方 案;提高觸控信噪比,降低誤觸率和失 效率;降低功耗,并通過減少外圍元器 件幫助客戶降低綜合成本??筛鶕煌?的尺寸大小、分辨率、封裝類型提供特 色化的產品解決方案。 產品名稱產品名稱 主要功能主要功能 應用領域應用領域 技術優勢技術優勢 TVS
27、提高整個系統的防靜 電/抗浪涌電流能力 消費類電 子、安防、 網絡通信、 汽車等 采用先進的溝槽技術和超薄化封裝技 術,可提供最小封裝尺寸達 0.6mm*0.3mm 規格封裝的產品,并已進 入國內第一批電容小于 0.4PF 產品的量 產階段,其 ESD 性能具備國際領先水平 MOSFET 信號放大、電子開 關、功率控制等 消費類電子、安防、網絡通信、 汽車、工業等 擁有多層外延技術、背面減薄技術和芯片倒裝技術等多項核心技術, 目前最小 pitch (特征尺寸)小于 1m,最小設計線寬小于 0.2m 肖特基二極管肖特基二極管 電源整流,電流控 向,截波等 消費類電子、安防、網絡通信、 汽車、工業
28、等 采用先進的溝槽技術,產品具有優異性 能指標及電學參數 LDO 具有過流保護、過溫 保護、精密基準源、 差分放大器、延遲器 等功能 消費類電子、安防、網絡通信、 汽車等 在模擬電路的整體架構及設計模塊方面 積累豐富,并形成專利技術 DC-DC 起調壓的作用(開關 電源) ,同時還能起 到有效地抑制電網側 諧波電流噪聲的作用 消費類電子如筆記本電腦、電視機、機頂盒 等 在模擬電路的整體架構及設計模塊方面 積累豐富,并形成專利技術 LED 背光驅背光驅 動動 構造一個恒流源電 路,確保任何條件下 背光 LED 的發光亮度 不變 手機、平板電腦、筆記本電腦、電視機等 在模擬電路的整體架構及設計模塊
29、方面 積累豐富,并形成專利技術 模擬開關模擬開關 信號切換、功能切換 等 消費類電子、安防、網絡通信、汽車、工業等 在模擬電路的整體架構及設計模塊方面積累豐富,并形成專利技術 射頻芯片射頻芯片 信號放大、信號傳輸 移動通信 提供國內首創多模/多頻功放新架構射頻芯片,并開發了 TD-LTE 射頻功放技術 資料來源:公司財報,申港證券研究所 2.2 半導體產品分銷業務半導體產品分銷業務 2.2.1 半導體產品分銷業務模式半導體產品分銷業務模式 公司作為典型的技術型半導體授權分銷商,與原廠有著緊密的聯系。公司擁有經驗豐富的 FAE 隊伍, 順應國內半導體行業的產業地域布局, 公司分銷體系境內外多地設
30、立了子公司,構建采購、銷售網絡、提供技術支持、售后及物流服務等完整的業務模塊。公司半導體產品分銷業務采取買斷式采購的模式,具體分為境內采購和境外采購兩部分: 境內采購主要由北京京鴻志及其他子公司在境內進行;境內采購主要由北京京鴻志及其他子公司在境內進行; 境外采購主要由香港華清及其他子公司在境外進行。境外采購主要由香港華清及其他子公司在境外進行。 基于對半導體元器件性能及下游電子產品的理解及分析,公司主動為客戶提供各種產品應用咨詢、方案設計支持、協助客戶降低研發成本,以使其能夠將自身資源集中于電子產品的生產和市場推廣,同時也能更好的了解客戶的需求,進而使得公司研發設計業務下開發的產品能夠順應市
31、場需求作出迅速的反應。技術型分銷能夠更好的滿足客戶對電子產品的理解及需求,代表著半導體元器件分銷行業的主流趨勢。 2.2.2 半導體分銷業務產品類型半導體分銷業務產品類型 公司分銷的產品可分為電子元件、 結構器件、 分立器件、 集成電路、 顯示屏模組等。 表表3:分銷業務產品類型分銷業務產品類型 產品名稱產品名稱 細分產品細分產品 主要代理原廠主要代理原廠 應用領域應用領域 電子元件 電阻、電容、電感等 松下、乾坤、國巨、三星、華新松下、乾坤、國巨、三星、華新科、華德等科、華德等 移動通信、家用電器、安防電子、數碼產品、智能穿戴、金融支付、工業設備、電力設備、電機控制、電源、儀器儀表、汽車及部
32、件、消防、照明、軌道交通等 結構器件 連接器、卡座、卡托、PCB等 Molex、松下、南亞、松下、南亞、NIDEC、 臺達等臺達等 分立器件 光電半導體器件、晶振、半導體等 光寶、光寶、TXC、TSC、APS 等等 集成電路 芯片、Sensor、Memory、Flash 等 光寶、江波龍、光寶、江波龍、XMC、諾存、諾存、 昆騰微、長工微、等昆騰微、長工微、等 射頻器件 濾波器等 松下,松下,ACX,佳利,芯樸,華新,佳利,芯樸,華新科,新聲等科,新聲等 顯示屏模組 PMOLED、LCM、AIT 等 智晶、智晶、LGD 等等 車載市場 資料來源:公司官網,申港證券研究所 3. CIS 在全球各
33、個行業應用在全球各個行業應用持續高增長持續高增長 圖像傳感器(Image Sensor)是將光信號轉換為電信號的裝置,在數字電視、可視通信市場中有著廣泛的應用。 CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor 互補金屬氧化物場效應管)技術是應用廣泛的圖像傳感器工藝。 CMOS 圖像傳感器芯片(CIS,CMOS Image Sensor)可將圖像采集單元和信號處理單元集成到同一塊芯片上。CIS 具有體積小、功耗低、價格低及可大規模批量生產等優勢, 在圖像傳感器領域占有率達到 90%。 廣泛應用于智能手機、 數碼相機、自動駕駛、安防、IOT 等領域,未來市
34、場潛力巨大。 CIS 是攝像頭模組中最重要的器件,占據了一顆模組物料成本約 50%的比例。 圖圖2:CIS 具有獨特的半導體供應鏈具有獨特的半導體供應鏈 1. 資料來源:Yole,申港證券研究所 CIS 市場競爭的一個關鍵方面在于技術的競爭,推動了向更小像素、3D 集成技術和新穎像素設計的發展。多年來,CIS 制造工藝有了重大改進。該行業已經從 FSI過渡到 BSI,現在轉向堆疊式 BSI,TSV 用于連接網絡傳感器陣列和邏輯芯片。標準技術現在已成為使用 Cu-Cu 連接的混合堆棧。 最新的 CIS 產品將混合連接間距縮小到像素間距,這為像素內連接開辟了道路,2020 年, 此類產品與蘋果“激
35、光雷達”首次大規模生產。 CIS 的技術節點正在從 90nm轉向到 65nm,邏輯晶圓的技術節點正在向 28nm 移動,下一步或將轉向 22nm。 GS、 iToF 和 dToF 技術等新設計的已經開始滲透到市場。 量子和神經形態方法應將新一代應用推向市場。當前的最新技術挑戰是將人工智能(AI)集成到 CIS 傳感器之中。 圖圖3:CIS 引領半導體引領半導體 3D 集成之路集成之路 2. 資料來源:Yole,申港證券研究所 當前當前 CIS 的的三大升級方向為三大升級方向為:高像素、高幀率與高成像效果。高像素、高幀率與高成像效果。評價 CIS 芯片的成像質量一般考慮以下核心技術指標:光學尺寸
36、、像素大小、像素數、幀率、感光元件架構、信噪比、動態范圍、靈敏度、量子效率等。為了達到更為優異技術指標,產業鏈環節 CIS 的設計、制造與封測等多方面需要達到更高的水準。 表表4:CIS 核心技術指標核心技術指標 發展方向發展方向 技術指標技術指標 介紹介紹 高像素 像素尺寸(m) 指每個像素點的尺寸,在有限的感光元件尺寸下,更小的像素點尺寸意味著元件上能夠容納更多的像素數目 光學尺寸(英寸) 指感光元件的尺寸,尺寸越大時接收的光信號越多,感光性能越好 總像素數(個) 指感光元件上容納的像素數目,直接決定了 CMOS 圖像傳感器成像的清晰度 高幀率 幀率(fps,framepersecond)
37、 指單位時間記錄圖像的幀數, 決定了 CMOS 圖像傳感器錄像的流暢程度和抓拍能力 高成像效果 信噪比(dB) 指信號電壓相對于噪聲電壓的比值, 體現了 CMOS 圖像傳感器對信號的控制能力 動態范圍(dB) 指輸出端的信號峰值電壓與均方根噪聲電壓之比, 為 CMOS 圖像傳感器的工作范圍,反映了其圖像信號處理能力 靈敏度(V/lux*sec) 指單位光功率產生的信號電流, 體現了 CMOS 圖像傳感器對入射光的響應能力 量子效率 指某一特定波長下單位時間內產生的平均光電子數與入射光子數之比,體現了CMOS 圖像傳感器的光電轉換能力 資料來源:格科微招股說明書,申港證券研究所 在像素方面的發展
38、趨勢為:像素尺寸小、光學尺寸大、總像素個數多。當前市場上的主流智能手機 CIS 像素數量約為 200-6,400 萬像素,安防及汽車電子 CMOS 圖像傳感器像素數量約為 200 萬以下像素。 3.1 CIS 應用與市場規模應用與市場規模 CIS 最初應用于消費攝影,近幾年來受到高附加值下游市場的驅動,在移動市場盛行。隨著背照式和堆棧式技術等新型 CIS 技術的進步,以及雙攝像頭、3D 攝像頭陸續出現并成為智能手機的新賣點。再加上汽車、無人機、VR 以及 AR 技術等新 興市場的推動,CIS 正迎來新一輪的產業成長高峰。 圖圖4:CIS 產業的創新方向產業的創新方向 3. 資料來源:Yole,
39、申港證券研究所 CIS 行業在 2020 年的全年營業收入約為 207 億美元。在全球疫情和中美貿易戰問題的影響下,CIS 行業增長率達到 7.35%。 從細分領域占比來看,智能手機在 CIS 行業的占比最高,2020 年占 CIS 總收入比重約為 68%,貢獻了 140 億美元的收入。其次為計算機、安防、汽車等行業。 從增長率來看,除消費攝影行業外,CIS 在其他行業的收入均有提升。2020 年 CIS在安防行業的收入增長率高達 36.22%,在國防與航空航天、醫療行業的收入增長率也均超30%。 總體增長率約為7.35%。 預計2020-2026年的復合年增長率為7.5%。 表表5:CIS
40、在各細分行業收入表現(億美在各細分行業收入表現(億美元)元) 2019 年年 2020 年年 同比增長率同比增長率 智能手機 133.95 140.68 5.02% 消費攝影 9.93 7.94 -20.04% 計算機 15.16 17.45 15.11% 汽車 13.05 14.4 10.34% 醫療 1.15 1.5 30.43% 安防 12.01 16.36 36.22% 工業 5.61 6 6.95% 國防&航天航空 2.36 3.1 31.36% 合計 193.22 207.43 7.35% 資料來源:Yole,申港證券研究所 圖圖5:CIS 在各細分行業收入在各細分行業收入占比占比
41、 4. 資料來源:Yole,申港證券研究所 CIS 產業幾乎未受到新冠疫情的影響。在中美貿易戰背景下,美國對華為的制裁加劇了對 CIS 的需求, 華為購買的 CIS 相當于四個季度的額外庫存。 隨著移動細分市場的持續增長,預計高端工業、安全和汽車市場以及消費者、家庭和物聯網產品將迎來一個新的增長周期。CIS 行業已成為半導體行業的一個主要子部門。除了中美的地緣政治問題之外,碳中和、碳達峰等議題也將成為推動 CIS 產業發展的重要影響因素。 3.2 全球全球 CIS 市場競爭格局市場競爭格局 從 2015 年到 2020 年,CMOS 圖像傳感器(CIS)行業產生的收入翻了一番,從102 億美元
42、增至 207 億美元,復合年增長率為 15.1%。截至 2020 年,索尼仍然是CIS 最大的廠商,市場份額為 40%,而三星為 22%,豪威科技為 12%,意法半導體為 6%。這些主要廠商都專注于移動應用。 移動設備仍然是 CIS 最重要的應用,占市場收入的 68%。安全應用出現爆炸性增長,同比增長 30%。在消費產品中,新的應用提供了新的動力,包括家庭和物聯網產品,這些產品往往包括更多用于成像或傳感的攝像頭。 表表6:全球全球 CIS 競爭格局競爭格局 2019 年年 2020 年年 增長率增長率 索尼 Sony 81.72 81.98 0.3% 三星 Samsung 41.22 46.4
43、1 12.6% 豪威科技 Omnivision 18.63 24.1 29.4% 意法半導體 STM 12.13 13.22 9.0% 格科微 Galaxycore 5.35 8.13 52.0% 安森美 OnSemi 7.57 7.39 -2.4% 海力士 SKHynix 3.73 5.01 34.3% 思特威 Smartsens 1.72 2.17 26.2% 佳能 Canon 2.57 1.92 -25.3% 松下 Panasonic 3.74 1.72 -54.0% 智能手機68%消費攝影4%計算機汽車醫療安防工業3%國防&航天航空1%2019年 $193億2020年 $207億 20
44、19 年年 2020 年年 增長率增長率 其他 Others 14.85 15.38 3.6% 資料來源:Yole,申港證券研究所 圖圖6:全球主要全球主要 CIS 半導體市場份額半導體市場份額 5. 資料來源:Yole,申港證券研究所 3.3 手機:攝像頭持續技術升級旺盛需求手機:攝像頭持續技術升級旺盛需求 全球手機消費者依賴智能手機攝像頭來捕捉和分享生活中的瞬間:與朋友自拍、孩子的生日派對、體育賽事、旅行體驗,使得智能手機取代獨立相機成為消費者首選的相機,對于成像技術的需求標準不斷提高。 圖圖7:手機中攝像頭組成部分手機中攝像頭組成部分 資料來源:豪威科技官網,申港證券研究所 3.3.1
45、手機市場攝像頭發展史手機市場攝像頭發展史 2017 年, 蘋果 iPhoneX 推出了 3D 結構光方案攝像頭, 標志著 3D 攝像頭成為了新的技術發展方向,目前主流終端品牌分別采用雙目立體成像、結構光、ToF(TimeofFlight)等方案,不斷探索 3D 攝像頭的潛在應用場景。除高像素、多攝、索尼40%三星22%豪威科技12%意法半導體6%格科微4%安森美4%海力士2%思特威1%佳能1%松下1%其他7%2019年 (內環)$193億2020年 (外環)$207億 3D 攝像等趨勢外,智能手機攝像頭還經歷了大光圈、更快自動對焦、光學防抖等多種技術變革。整體上看,用戶對拍攝體驗優質化、多樣化
46、的需求對 CMOS 圖像傳感器的各方面性能提出了更為嚴格的要求,也推動了市場需求的不斷增長。 圖圖8:手機攝像頭發展歷史手機攝像頭發展歷史 6. 資料來源:格科微招股說明書,申港證券研究所 多攝普及多攝普及成為發展趨勢成為發展趨勢。從 2000 年單攝手機問世,到 2011 年雙攝手機推出,再到2019 年后置四攝手機發布,單部手機的攝像頭數量持續增加, 目前單部手機攝像頭配置數量可達到 6 個甚至更多。而攝像頭數量與其中元器件數量成正比,因此直接帶動了 CMOS 圖像傳感器需求的增加。目前三星等品牌的旗艦機型上均配置了四目前三星等品牌的旗艦機型上均配置了四個后置攝像頭,未來所采用的攝像頭數量
47、還將有望進一步提升。個后置攝像頭,未來所采用的攝像頭數量還將有望進一步提升。 圖圖9:多攝普及成為發展趨勢多攝普及成為發展趨勢 7. 資料來源:格科微招股說明書,申港證券研究所 圖圖10:手機攝像頭發展時間軸手機攝像頭發展時間軸 8. 資料來源:格科微招股說明書,申港證券研究所 圖圖11:全球手機市場分像素出貨量(億顆)全球手機市場分像素出貨量(億顆) 9. 資料來源:格科微招股說明書,申港證券研究所 像素高低是決定成像質量優劣的關鍵因素,高像素攝像頭通常承擔智能手機中主攝像頭的功能,決定了手機拍照成像的清晰度與真實度。目前,主流智能手機品牌旗艦機型的主攝像頭像素水平已達到 4,800 萬至
48、6,400 萬,甚至部分機型已采用了 1億像素的攝像頭, 終端用戶對于更強拍照性能的追求推動了 CMOS 圖像傳感器向著更高像素的方向不斷發展。 預計至 2024 年,高像素攝像頭市場(1300 萬以上)占有率將進一步增加,上述市場份額將分別達到 26.0%、 41.7%和 32.3%。 未來, 手機攝像頭像素將有望持續提升,并拉動 CMOS 圖像傳感器的技術與性能升級,從而對設計廠商提出了新的挑戰。 3.3.2 用戶對于用戶對于人像、風景、低光、變焦和視頻人像、風景、低光、變焦和視頻高要求對手機攝像頭帶來持續升級高要求對手機攝像頭帶來持續升級需求需求 從用戶角度,人像是最受歡迎的攝影類型之一
49、。目前大部分手機的傳感器均比數碼6.17.58.27.87.26.55.964.94.23.73.53.34.56.57.87.36.65.65.9811.513.413.71414.35.30 8.00 11.50 14.10 16.10 18.30 19.20 24.50 23.90 28.90 28.80 28.70 28.30 1.10 1.80 2.50 4.60 8.90 10.60 9.20 9.40 12.30 14.90 15.90 0.20 1.20 2.00 3.50 4.50 6.00 010203040506070802012201320142015201620172
50、018201920202021E2022E2023E2024E200萬像素以下200-500萬像素500-1300萬像素1300-4800萬像素4800萬像素以上 單反相機或無反光鏡系統的相機更小,光圈范圍也介于 f/1.6 到 f/1.9 之間,那些偏愛背景模糊的人可以通過激活攝像頭的散景模擬模式來達到最佳散景效果。 大多數風景和自然風光照片都是在日光下拍攝的。在這種情況下,攝像頭需要能拍出良好的紋理、寬廣的動態范圍和漂亮的色彩。 圖像傳感器的尺寸和分辨率是在風景照中有助于獲得良好的細節和紋理勾勒,以及寬廣的動態范圍。 手機現在都搭載專用的超廣角和遠攝鏡頭和/或提供用于數字變焦的復雜超分辨率