賦能自動駕駛，車載 CIS 芯片在爆發(fā)的前夜

隨著科技的飛速發(fā)展，自動駕駛技術已經(jīng)成為全球汽車產(chǎn)業(yè)關注的焦點。其中，高等級自動輔助駕駛和全自動駕駛更是引領了這場技術革命的浪潮。

在自動駕駛時代中，汽車已不再只是交通工具，而是用戶的「第三空間」。自動駕駛依靠全方位的感知系統(tǒng)、智能的決策系統(tǒng)和精確的執(zhí)行系統(tǒng)，不需要駕駛員操作，用戶在車內即可實現(xiàn)娛樂和辦公。

自動駕駛可通過多種傳感器的融合和車路協(xié)同技術對周圍環(huán)境進行全視角預先感知，可以提前規(guī)避風險，有效降低事故發(fā)生率。

比如，當車輛行駛在直道上，有向左或向右沖出本車道的趨勢，車道偏離預警系統(tǒng)就可以通過顯示和方向盤震動，對駕駛員進行預警提示。倘若車輛繼續(xù)偏離車道, 汽車的車道保持輔助系統(tǒng)就可以通過電子轉向系統(tǒng) (EPS) 主動施加適當?shù)霓D向力矩，幫助車輛保持在原本的車道內。

車道偏離預警和車道保持輔助系統(tǒng)都是利用攝像頭等傳感器獲取車輛前方車道線，并基于感知得到自車處于車道中的位置。這在一定程度上減輕駕駛員的駕駛負擔，提高了行車舒適性與安全性。

CIS 芯片是汽車攝像頭模組的價值核心，據(jù)安森美統(tǒng)計，CIS 占汽車攝像頭模組總成本的 50%。

車載 CIS 的三大應用場景

按應用場景，汽車 CIS 可以細分為三類：ADAS 用 CIS、座艙用 CIS、圖像用 CIS。

ADAS 是實現(xiàn)自動駕駛的過渡性技術。ADAS 的主要功能包括：自動泊車系統(tǒng) APA、自動巡航系統(tǒng) ACC、自動緊急剎車 AEB、車道偏離預警系統(tǒng) LDW、車道保持系統(tǒng) LKA、前方碰撞預警 FCW、行人碰撞預警 PCW、車距監(jiān)測警告 HMW、交通標志識別 TSR、遠光燈輔助系統(tǒng) HBA 等。

在 ADAS 系統(tǒng)工作過程中，CIS 等車載傳感技術主要作用是實時感知周邊環(huán)境，為車輛計算機系統(tǒng)提供精準的路況數(shù)據(jù)、障礙物、道路標線等相關信息。

在艙內場景中，CIS 的應用場景更為豐富：駕駛員身份識別、駕駛習慣設置自運行、用于自動調整安全氣囊設置的兒童及物品識別、疲勞與分心駕駛檢測、車內物品及兒童遺忘提醒等。

圖像 CIS 主要應用于環(huán)視后視，環(huán)視影像類應用 CIS 主要安裝在前后車標附近，以及集成于左右后視鏡，安裝數(shù)量為 4 個，可用于實現(xiàn) 360°全景環(huán)視系統(tǒng)以及作為自動泊車的基礎等。后視影像類應用 CIS 主要安裝于后尾箱，可通過顯示倒車影像以輔助泊車。后視倒車影像類應用與環(huán)視類似，通常由 1 個高動態(tài)范圍、較高分辨率 CIS 組成，通過 CIS 負責采集對應圖像信息，并傳輸投射到汽車主機中控上進行顯示。

調研機構 Yole 的數(shù)據(jù)顯示，L4 和 L5 級的自動駕駛汽車至少需要搭載 8 到 11 顆攝像頭，包括 4 顆成像攝像頭和 4 到 7 顆感知攝像頭。這意味著 8-11 顆攝像頭將成為高階輔助駕駛系統(tǒng)的標配。

而目前 360 全景以及 APA 自主泊車等功能尚未實現(xiàn)新車 100% 標配，因此未來 2-3 年內環(huán)視功能的車載 CIS 市場份額仍將呈現(xiàn)上升趨勢，到 2024 年后隨著搭載基數(shù)的提升以及 ADAS 應用的持續(xù)上漲，環(huán)視、倒車后視 CIS 的市場占比將開始下滑。

車載 CIS 量價齊升

首先在量方面，汽車 CIS 用量與車載攝像頭數(shù)量直接相關。根據(jù)調研機構 Yole 的數(shù)據(jù)顯示，ADAS L4 和 L5 級的自動駕駛汽車至少需要搭載 8 到 11 顆攝像頭，包括 4 顆成像攝像頭和 4 到 7 顆感知攝像頭。這意味著 8-11 顆攝像頭將成為高階輔助駕駛系統(tǒng)的標配。

以零跑 C11 增程為例，該車型搭載了 28 個感知硬件，包括 12 個超聲波雷達、1 個前向毫米波雷達、4 個角向毫米波雷達、1 個雙目攝像頭、4 個環(huán)視攝像頭、4 個盲區(qū)攝像頭和 1 個人臉識別攝像頭。官網(wǎng)表示零跑 C11 增程可達 L3 級自動駕駛。

隨著單車搭載攝像頭數(shù)量的增加，以及對于攝像頭性能要求的提高，汽車級圖像傳感器市場在 2022 年成為僅次于手機行業(yè)的第二大應用領域。

高工智能汽車研究院監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示，2023 年 1-6 月中國市場（不含進出口）乘用車前裝標配前向 ADAS 攝像頭 589.23 萬顆，同比增長 29.29%；側視 ADAS 攝像頭 225.64 萬顆，同比增長 107.13%。同時，在全景環(huán)視部分，1-6 月前裝標配搭載攝像頭 1428.81 萬顆，同比增長 40.47%，繼續(xù)保持較高增長速度。

此外，過去不太顯眼的艙內攝像頭市場，也呈現(xiàn)爆發(fā)式增長趨勢。高工智能汽車研究院監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示，今年上半年艙內攝像頭標配搭載量達到 225.50 萬顆，同比增長 82.40%。

價方面，CIS 性能對車載攝像頭信號起著決定性作用，車載攝像頭對高安全性的考量要求使用高感光、高動態(tài)范圍以及具備 LED 閃爍抑制功能的 CIS 芯片；此外，像素提升的邏輯在車載 CIS 同樣適用，800 萬像素的 CIS 最遠可探測距離是 120 萬像素攝像頭的 3 倍左右，蔚來、理想等車型已上車 800 萬像素攝像頭，促進了車載 CIS 單價的提升。

高工智能汽車研究院監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示，單顆 100 萬-200 萬像素 CIS 芯片的量產(chǎn)價格在 3-8 美金左右，單顆 800 萬像素 CIS 芯片的量產(chǎn)價格在 10 美金以上。

近年來 CIS 芯片供應商也在快速從手機、工業(yè)等非汽車領域向汽車行業(yè)聚攏，市場競爭開始白熱化并驅動格局變化。此前，大部分汽車圖像傳感器業(yè)務來自倒車、行車記錄儀、全景環(huán)視以及低階輔助駕駛；近年來，高像素、高階行車以及艙內人機交互等更多應用，催生更多需求和市場機會。

雙雄主導全球汽車 CIS 市場

全球汽車 CIS 市場由安森美和豪威主導，2022 年市占率分別為 44.05% 和 30%，合計占據(jù)全球七成以上的市場。三星和索尼均為專注于消費電子 CMOS 圖像傳感器的制造商，車載 CIS 產(chǎn)品開發(fā)起步較晚，2022 年這兩家公司在車載 CIS 全球市場取得了 9% 和 5% 的市場份額。

安森美領跑 CIS 市場

安森美在車載圖像傳感器行業(yè)占據(jù)壓倒性地位得益于安森美的三次戰(zhàn)略收購。通過三次收購安森美在圖像傳感器方面積累超過 2000 項的成像專利、多類傳感器產(chǎn)品和擁有了完整的產(chǎn)業(yè)鏈。

2011 年，安森美收購賽普拉斯 CMOS 圖像傳感器業(yè)務部。2014 年 4 月，安森美收購圖像傳感器設備制造商 TruesenseImaging。2014 年 8 月，安森美收購 AptinaImaging。

在高像素 CIS 領域，安森美于 2017 年推出首顆 800 萬像素 CIS，豪威于 2019 年推出第二代 800 萬像素 產(chǎn)品，并于 2021 年完成研發(fā)后量產(chǎn)出貨，由于豪威推出時間較安森美晚，且車規(guī)芯片從定點到量產(chǎn)存在 2-3 年時間差，因此現(xiàn)階段 800 萬像素車載 CIS 市場中安森美份額較高。

借助在 800 萬像素高階市場的先發(fā)優(yōu)勢，以及產(chǎn)品研發(fā)上的創(chuàng)新能力，安森美穩(wěn)坐 CIS 頭把交椅。

今年三月安森美宣布推出一款創(chuàng)新的圖像傳感器--AR0822，這是一顆集 eHDR、運動補償 (MotionCompensation)、運動喚醒 (WakeonMotion) 幾大硬核功能于一體的八百萬像素的 4K 圖像傳感器芯片，可實現(xiàn)絕佳的 4K 視頻質量。

今年 5 月，安森美推出 Hyperlux 汽車圖像傳感器系列，擁有 2.1μm 像素尺寸、150dB 超高動態(tài)范圍（HDR）和 LFM（減少 LED 閃爍）功能，涵蓋從 300 萬像素到 800 萬像素及更高像素的產(chǎn)品。

Hyperlux 產(chǎn)品系列擁有領先業(yè)界的超低功耗和小尺寸，鞏固了安森美作為車規(guī)級圖像傳感器市場領導者的地位。與競品相比，這些汽車圖像傳感器的功耗最多可降低 30%，占位最多可減小 28%，能以更低的系統(tǒng)材料成本實現(xiàn)高能效設計。

安森美的主要客戶包括福特、大眾、沃爾沃、特斯拉等。

今年 Q2，安森美汽車與工業(yè)終端業(yè)務合計營收占比達到 80%，汽車業(yè)務營收 10.62 億美元，同比增長 35%，環(huán)比增長 8%，汽車收入單季度首次突破 10 億美元大關，主要系電氣化加速以及車輛傳感需求持續(xù)增長。

隨后在今年 Q3，安森美從汽車相關業(yè)務獲得收入 11.6 億美元、同比增長 33%，盡管半導體市場整體需求萎靡，安森美來自汽車業(yè)務的營收卻再創(chuàng)新高。

韋爾股份汽車業(yè)務增速迅猛

豪威科技成立于 1995 年，是業(yè)內最老牌的 CMOS 廠商，并在 2003 年到 2011 年牢牢占據(jù)全球 CMOS 首位。2019 年，韋爾股份收購豪威科技，憑借豪威科技坐擁 CIS 頭部地位。豪威擁有稀缺性技術專利，空間域曝光技術可解決高 HDR 和 LFM 問題，具有技術競爭優(yōu)勢。

2021 年，豪威科技車載 800 萬像素 CIS 研發(fā)成功，隨后在 2022 年國際消費電子展上首次演示了 800 萬像素汽車前視攝像頭系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用新一代 OX08B40 CMOS 圖像傳感器，由賽靈思 MPSoC 和 MotovisIP 協(xié)助打造。此次現(xiàn)場概念驗證演示突顯出這個分辨率更高的 800 萬像素系統(tǒng)能夠實現(xiàn)更大的檢測范圍和更寬的視角。目前該產(chǎn)品已實現(xiàn)量產(chǎn)交貨。

與安森美聚焦于汽車及工業(yè)業(yè)務不同，過去幾年消費電子需求持續(xù)惡化，對韋爾股份業(yè)績影響較大。好在受益于汽車視覺行業(yè)的持續(xù)高景氣度，韋爾股份的汽車業(yè)績持續(xù)向好。

2022 年，韋爾股份圖像傳感器中，來源于汽車市場的收入從 2021 年的 23.21 億元提升至 36.33 億元，增長 56.55%。

2023 年上半年，公司圖像傳感器業(yè)務來源于汽車市場的收入從 2022 上半年 16.02 億元提升至 19.04 億元，較上年同期僅增長 18.87%。

最近兩年，韋爾股份明顯發(fā)力車載 CIS 市場。韋爾股份去年表示，對公司來說，不久的將來，汽車會成為手機之后第二大業(yè)務市場。

豪威科技在奔馳、寶馬、奧迪等品牌汽車搭載率居行業(yè)前列。近兩年來，韋爾股份在原有的歐美系主流汽車品牌合作基礎上，大量導入到了國內傳統(tǒng)汽車品牌及造車新勢力的方案中，如理想 ONE 和零跑汽車 C11 均搭載了韋爾股份的車載 CIS。

此外，其他的 CIS 頭部廠商也強化了在車規(guī)領域的布局，與主力車廠的聯(lián)系也更加緊密。去年十月，索尼表示汽車 CIS 是未來的布局重點，并與本田成立了合資企業(yè)「索尼-本田移動」，預計 2025 年量產(chǎn)電動汽車，將搭載索尼車用 CIS 產(chǎn)品。

去年年底，據(jù)悉三星系統(tǒng) LSI 成為現(xiàn)代汽車的二級供應商，將為現(xiàn)代最新車型提供 CIS。有消息人士表示這些由三星設計和生產(chǎn)的芯片預計將在 2025—2026 年左右安裝在現(xiàn)代汽車的豪華車中。

國內也有諸如思特威、格科微等安防、消費玩家開始殺入車載 CIS 市場。

安防、消費玩家殺入車載市場

安防 CIS 龍頭思特威，進軍車用市場第四年

成立于 2017 年的思特威從安防領域起步，2020 年安防 CIS 出貨量 1.46 億顆位居全球第一，成為 CIS 市場的「新貴」。

思特威于 2019 年設計第一顆車規(guī)級的前裝 CIS 芯片后，又專門設立車用芯片部門，今年已經(jīng)是思特威正式進軍車用市場第四年。與豪威科技等巨頭所不同的是，思特威車用 CIS 技術主要來源外部收購。2019 年底，思特威收購了車用 CIS 廠商深圳安芯微 5 項專利及 7 項集成電路布圖設計，并將其 7 名研發(fā)人員攬入麾下，與公司原有團隊共同組成新的智能車載電子團隊。

2022 年底，思特威就發(fā)布了 800 萬像素車規(guī)級圖像傳感器新品 SC850AT，成為業(yè)內少數(shù)有能力滿足高階智能駕駛對于圖像傳感器高像素需求的公司之一。以上，無疑也將對豪威科技的汽車 CIS 業(yè)務帶來不小的競爭壓力。

以安防 CIS 芯片營收為主的思特威，正逐步向智能車載電子和機器視覺快速進發(fā)。思特威在財報中透露，其車載 CIS 產(chǎn)品已經(jīng)在比亞迪、一汽、上汽、東風日產(chǎn)、長城、零跑、嵐圖等車企項目中量產(chǎn)。

格科微發(fā)力非手機領域 CIS

格科微也加強了在智慧城市、汽車電子等非手機領域 CIS 的推廣。

格科微在 2018 年開始發(fā)力非手機市場。2022 年中報顯示，該公司已連續(xù)推出 3 顆基于自有知識產(chǎn)權 65nm+CIS 工藝平臺和 FPPI 專利技術的智慧城市/汽車電子系列新品。未來，格科微也計劃加快推進公司產(chǎn)品車規(guī)認證，并積極將產(chǎn)品向車前裝市場推廣。

不過，格科微在車載應用領域的進展相對滯后，其產(chǎn)品主要用于行車記錄儀、倒車影像、360 環(huán)視、后視等方面。伴隨著當前汽車智能化升級以及智能座艙的快速普及，這將對于倒車影像、360 環(huán)視等后裝市場帶來巨大沖擊。

各家的產(chǎn)品優(yōu)勢及效果

2022 年年初以來，豪威、思特威這兩家國產(chǎn)車載 CIS 廠商分別陸續(xù)推出多款新品，不僅產(chǎn)品規(guī)格存在明顯區(qū)隔，節(jié)奏也明顯快于外資 CIS 廠商。

在 2022 年豪威相繼推出了 OX03D、OX05B1S、OX3J10 三款產(chǎn)品，今年 1 月推出了 OX01E20 系統(tǒng)級芯片。之后更是推出了具有 800 萬像素 CMOS 圖像傳感器 OX08D10 和可用于 OMS、DMS 的 OX02C1S 以及用于 DMS 的 OX01H1B。

再看另一邊的思特威攻勢更為迅猛，思特威將車載圖像傳感器分為車載影像、車載感知和艙內應用三大方向，并針對不同場景的圖像性能需求進行技術研發(fā)布局。

僅在 2022 年，思特威就推出了用于感知的 SC850AT、SC200AT、以及影像類的 SC320AT、SC220AT 等 6 款車規(guī)級 CIS。在今年 1 月和 6 月份，分別推出用于艙內應用的 SC233AT 和 SC130AT。今年 8 月又推出了集高分辨率、高快門效率、低噪聲、卓越的色彩表現(xiàn)、優(yōu)異的近紅外靈敏度五大性能優(yōu)勢于一身，為高端駕駛員監(jiān)控系統(tǒng) (DMS)、乘客監(jiān)控系統(tǒng) (OMS) 帶來了更精確、可靠的艙內視覺感知能力。

產(chǎn)品發(fā)布之密集，讓車用 CIS 市場的硝煙更加濃厚。

三星 CIS 漲價 30%，國產(chǎn)廠商有望受益

近日，全球 CIS 市場排名第二的三星電子發(fā)出通知，將大幅調升 2024 年第一季度 CIS 產(chǎn)品的報價，漲幅達 25%~30%，這是近期漲價幅度最高的芯片元器件。

進入 2023 下半年以來，由于手機市場需求逐步回暖，加快了 CIS 去庫存速度，從目前的手機市場增長態(tài)勢，以及 CIS 庫存現(xiàn)狀來看，2024 年初的市場需求會越來越旺盛。同時隨著智能汽車的智能化程度提升以及市場的持續(xù)擴大，對于攝像頭的需求量也在持續(xù)增加，也拉動了對于 CIS 的需求。

隨著三星率先打響 CIS 芯片漲價第一槍后，有望帶動整個 CIS 芯片市場的價格回暖，彼時國內的豪威集團、思特威、格科微等 CIS 廠商也有望受益。

受高速 NoA、城市 NoA 等高階智駕技術快速演進的影響，高分辨率攝像頭成為行業(yè)一大關注點。其中，800 萬像素產(chǎn)品是各 CIS 廠商的兵家必爭之地。比如，800 萬像素的 CIS 最遠可探測距離是 120 萬像素攝像頭的 3 倍左右。目前，蔚來 ET7 上已經(jīng)搭載了 11 個 800 萬像素的攝像頭，理想 L9 搭載了 6 個 800 萬像素攝像頭。

在大像素車載 CIS 芯片的需求下，最先入局 800 萬像素的國產(chǎn)企業(yè)韋爾股份和新選手思特威有望乘東風而行。