賦能自動(dòng)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(dòng)駕駛技術(shù)已經(jīng)成為全球汽車產(chǎn)業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)。其中，高等級自動(dòng)輔助駕駛和全自動(dòng)駕駛更是引領(lǐng)了這場技術(shù)革命的浪潮。

在自動(dòng)駕駛時(shí)代中，汽車已不再只是交通工具，而是用戶的「第三空間」。自動(dòng)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(nèi)即可實(shí)現(xiàn)娛樂和辦公。

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

比如，當(dāng)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(yù)警系統(tǒng)就可以通過顯示和方向盤震動(dòng)，對駕駛員進(jìn)行預(yù)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(zhuǎn)向系統(tǒng) (EPS) 主動(dòng)施加適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)向力矩，幫助車輛保持在原本的車道內(nèi)。

車道偏離預(yù)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(fù)擔(dān)，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(jià)值核心，據(jù)安森美統(tǒng)計(jì)，CIS 占汽車攝像頭模組總成本的 50%。

車載 CIS 的三大應(yīng)用場景

按應(yīng)用場景，汽車 CIS 可以細(xì)分為三類：ADAS 用 CIS、座艙用 CIS、圖像用 CIS。

ADAS 是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛的過渡性技術(shù)。ADAS 的主要功能包括：自動(dòng)泊車系統(tǒng) APA、自動(dòng)巡航系統(tǒng) ACC、自動(dòng)緊急剎車 AEB、車道偏離預(yù)警系統(tǒng) LDW、車道保持系統(tǒng) LKA、前方碰撞預(yù)警 FCW、行人碰撞預(yù)警 PCW、車距監(jiān)測警告 HMW、交通標(biāo)志識別 TSR、遠(yuǎn)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(shù)主要作用是實(shí)時(shí)感知周邊環(huán)境，為車輛計(jì)算機(jī)系統(tǒng)提供精準(zhǔn)的路況數(shù)據(jù)、障礙物、道路標(biāo)線等相關(guān)信息。

在艙內(nèi)場景中，CIS 的應(yīng)用場景更為豐富：駕駛員身份識別、駕駛習(xí)慣設(shè)置自運(yùn)行、用于自動(dòng)調(diào)整安全氣囊設(shè)置的兒童及物品識別、疲勞與分心駕駛檢測、車內(nèi)物品及兒童遺忘提醒等。

圖像 CIS 主要應(yīng)用于環(huán)視后視，環(huán)視影像類應(yīng)用 CIS 主要安裝在前后車標(biāo)附近，以及集成于左右后視鏡，安裝數(shù)量為 4 個(gè)，可用于實(shí)現(xiàn) 360°全景環(huán)視系統(tǒng)以及作為自動(dòng)泊車的基礎(chǔ)等。后視影像類應(yīng)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(yīng)用與環(huán)視類似，通常由 1 個(gè)高動(dòng)態(tài)范圍、較高分辨率 CIS 組成，通過 CIS 負(fù)責(zé)采集對應(yīng)圖像信息，并傳輸投射到汽車主機(jī)中控上進(jìn)行顯示。

調(diào)研機(jī)構(gòu) Yole 的數(shù)據(jù)顯示，L4 和 L5 級的自動(dòng)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(biāo)配。

而目前 360 全景以及 APA 自主泊車等功能尚未實(shí)現(xiàn)新車 100% 標(biāo)配，因此未來 2-3 年內(nèi)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(yīng)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(jià)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(guān)。根據(jù)調(diào)研機(jī)構(gòu) Yole 的數(shù)據(jù)顯示，ADAS L4 和 L5 級的自動(dòng)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(biāo)配。

以零跑 C11 增程為例，該車型搭載了 28 個(gè)感知硬件，包括 12 個(gè)超聲波雷達(dá)、1 個(gè)前向毫米波雷達(dá)、4 個(gè)角向毫米波雷達(dá)、1 個(gè)雙目攝像頭、4 個(gè)環(huán)視攝像頭、4 個(gè)盲區(qū)攝像頭和 1 個(gè)人臉識別攝像頭。官網(wǎng)表示零跑 C11 增程可達(dá) L3 級自動(dòng)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(jī)行業(yè)的第二大應(yīng)用領(lǐng)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(jìn)出口）乘用車前裝標(biāo)配前向 ADAS 攝像頭 589.23 萬顆，同比增長 29.29%；側(cè)視 ADAS 攝像頭 225.64 萬顆，同比增長 107.13%。同時(shí)，在全景環(huán)視部分，1-6 月前裝標(biāo)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(nèi)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(nèi)攝像頭標(biāo)配搭載量達(dá)到 225.50 萬顆，同比增長 82.40%。

價(jià)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(dòng)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(yuǎn)可探測距離是 120 萬像素?cái)z像頭的 3 倍左右，蔚來、理想等車型已上車 800 萬像素?cái)z像頭，促進(jìn)了車載 CIS 單價(jià)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(jià)格在 3-8 美金左右，單顆 800 萬像素 CIS 芯片的量產(chǎn)價(jià)格在 10 美金以上。

近年來 CIS 芯片供應(yīng)商也在快速從手機(jī)、工業(yè)等非汽車領(lǐng)域向汽車行業(yè)聚攏，市場競爭開始白熱化并驅(qū)動(dòng)格局變化。此前，大部分汽車圖像傳感器業(yè)務(wù)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(nèi)人機(jī)交互等更多應(yīng)用，催生更多需求和市場機(jī)會。

雙雄主導(dǎo)全球汽車 CIS 市場

全球汽車 CIS 市場由安森美和豪威主導(dǎo)，2022 年市占率分別為 44.05% 和 30%，合計(jì)占據(jù)全球七成以上的市場。三星和索尼均為專注于消費(fèi)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(lǐng)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(xiàng)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(wù)部。2014 年 4 月，安森美收購圖像傳感器設(shè)備制造商 TruesenseImaging。2014 年 8 月，安森美收購 AptinaImaging。

在高像素 CIS 領(lǐng)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(shí)間較安森美晚，且車規(guī)芯片從定點(diǎn)到量產(chǎn)存在 2-3 年時(shí)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(yùn)動(dòng)補(bǔ)償 (MotionCompensation)、運(yùn)動(dòng)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(shí)現(xiàn)絕佳的 4K 視頻質(zhì)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(dòng)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(lǐng)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(lǐng)導(dǎo)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(shí)現(xiàn)高能效設(shè)計(jì)。

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(wù)合計(jì)營收占比達(dá)到 80%，汽車業(yè)務(wù)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(guān)，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(guān)業(yè)務(wù)獲得收入 11.6 億美元、同比增長 33%，盡管半導(dǎo)體市場整體需求萎靡，安森美來自汽車業(yè)務(wù)的營收卻再創(chuàng)新高。

韋爾股份汽車業(yè)務(wù)增速迅猛

豪威科技成立于 1995 年，是業(yè)內(nèi)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(shù)專利，空間域曝光技術(shù)可解決高 HDR 和 LFM 問題，具有技術(shù)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(fèi)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(yàn)證演示突顯出這個(gè)分辨率更高的 800 萬像素系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)更大的檢測范圍和更寬的視角。目前該產(chǎn)品已實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)交貨。

與安森美聚焦于汽車及工業(yè)業(yè)務(wù)不同，過去幾年消費(fèi)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(wù)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(jī)之后第二大業(yè)務(wù)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(chǔ)上，大量導(dǎo)入到了國內(nèi)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(qiáng)化了在車規(guī)領(lǐng)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(diǎn)，并與本田成立了合資企業(yè)「索尼-本田移動(dòng)」，預(yù)計(jì) 2025 年量產(chǎn)電動(dòng)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(yīng)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(shè)計(jì)和生產(chǎn)的芯片預(yù)計(jì)將在 2025—2026 年左右安裝在現(xiàn)代汽車的豪華車中。

國內(nèi)也有諸如思特威、格科微等安防、消費(fèi)玩家開始?xì)⑷胲囕d CIS 市場。

安防、消費(fèi)玩家殺入車載市場

安防 CIS 龍頭思特威，進(jìn)軍車用市場第四年

成立于 2017 年的思特威從安防領(lǐng)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(shè)計(jì)第一顆車規(guī)級的前裝 CIS 芯片后，又專門設(shè)立車用芯片部門，今年已經(jīng)是思特威正式進(jìn)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(shù)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(xiàng)專利及 7 項(xiàng)集成電路布圖設(shè)計(jì)，并將其 7 名研發(fā)人員攬入麾下，與公司原有團(tuán)隊(duì)共同組成新的智能車載電子團(tuán)隊(duì)。

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(nèi)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(wù)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(jī)器視覺快速進(jìn)發(fā)。思特威在財(cái)報(bào)中透露，其車載 CIS 產(chǎn)品已經(jīng)在比亞迪、一汽、上汽、東風(fēng)日產(chǎn)、長城、零跑、嵐圖等車企項(xiàng)目中量產(chǎn)。

格科微發(fā)力非手機(jī)領(lǐng)域 CIS

格科微也加強(qiáng)了在智慧城市、汽車電子等非手機(jī)領(lǐng)域 CIS 的推廣。

格科微在 2018 年開始發(fā)力非手機(jī)市場。2022 年中報(bào)顯示，該公司已連續(xù)推出 3 顆基于自有知識產(chǎn)權(quán) 65nm+CIS 工藝平臺和 FPPI 專利技術(shù)的智慧城市/汽車電子系列新品。未來，格科微也計(jì)劃加快推進(jìn)公司產(chǎn)品車規(guī)認(rèn)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(yīng)用領(lǐng)域的進(jìn)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(dāng)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(nèi)應(yīng)用三大方向，并針對不同場景的圖像性能需求進(jìn)行技術(shù)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(nèi)應(yīng)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(nèi)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(jià) 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(diào)升 2024 年第一季度 CIS 產(chǎn)品的報(bào)價(jià)，漲幅達(dá) 25%~30%，這是近期漲價(jià)幅度最高的芯片元器件。

進(jìn)入 2023 下半年以來，由于手機(jī)市場需求逐步回暖，加快了 CIS 去庫存速度，從目前的手機(jī)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(shí)隨著智能汽車的智能化程度提升以及市場的持續(xù)擴(kuò)大，對于攝像頭的需求量也在持續(xù)增加，也拉動(dòng)了對于 CIS 的需求。

隨著三星率先打響 CIS 芯片漲價(jià)第一槍后，有望帶動(dòng)整個(gè) CIS 芯片市場的價(jià)格回暖，彼時(shí)國內(nèi)的豪威集團(tuán)、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(shù)快速演進(jìn)的影響，高分辨率攝像頭成為行業(yè)一大關(guān)注點(diǎn)。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(yuǎn)可探測距離是 120 萬像素?cái)z像頭的 3 倍左右。目前，蔚來 ET7 上已經(jīng)搭載了 11 個(gè) 800 萬像素的攝像頭，理想 L9 搭載了 6 個(gè) 800 萬像素?cái)z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(fēng)而行。