2021年全球CMOS圖像傳感器市場及細(xì)分市場現(xiàn)狀分析

2021年全球CMOS圖像傳感器市場及細(xì)分市場現(xiàn)狀分析一、CMOS圖像傳感器綜述圖像傳感器是將景物對(duì)象的色彩、亮度等光學(xué)信號(hào)通過感光單元陣列和輔助控制電路轉(zhuǎn)化為電學(xué)信號(hào)的一種常見傳感器，是攝像頭產(chǎn)品的核心模組，對(duì)攝像頭成像品質(zhì)具有決定性作用。從產(chǎn)品類別來看，目前主流圖像傳感器包含CCD圖像傳感器（電荷耦合器件圖像傳感器）和CMOS圖像傳感器（互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體圖像傳感器）兩大類。其中CCD圖像傳感器由于高解析度、低噪聲等性能優(yōu)勢，目前主要應(yīng)用于專業(yè)相機(jī)、工業(yè)應(yīng)用等領(lǐng)域。CMOS圖像傳感器由于兼具功耗和成本更低、體積更小、圖像信息可隨機(jī)讀取等性能優(yōu)勢，應(yīng)用領(lǐng)域更為寬泛，除了運(yùn)用于數(shù)碼相機(jī)場景外，還被廣泛應(yīng)用于智能手機(jī)、汽車電子、移動(dòng)支付、安防、醫(yī)療影像等應(yīng)用場景。生產(chǎn)流程上，CMOS圖像傳感器主要包括晶圓制造、濾色和微透鏡加工、晶圓探針測試、封裝等環(huán)節(jié)，其中，晶圓制造環(huán)節(jié)主要涉及晶圓氧化、光刻、離子注射退火、擴(kuò)散、研磨、測試等工藝，封裝主要包含晶圓劃片、貼片、引線鍵合、芯片封裝等主要工藝，從封裝工序來看，主要分為前道封裝和后道封裝兩大工序，前道封裝主要工序包括貼膜、研磨、撕片、劃片等工藝，后道封裝主要包括貼片、點(diǎn)膠、鍵合、組裝等工藝。二、CMOS圖像傳感器產(chǎn)業(yè)鏈從產(chǎn)業(yè)鏈來看，CMOS圖像傳感器產(chǎn)業(yè)鏈上游主要包括晶圓代工廠、封測廠，中游主要CMOS圖像傳感器設(shè)計(jì)企業(yè)，下游包括各種模組廠商和系統(tǒng)廠商以及終端廠商，對(duì)于不同經(jīng)營模式的企業(yè)而言，在CMOS圖像傳感器產(chǎn)業(yè)鏈涉及環(huán)節(jié)方面有所區(qū)別，IDM模式和Fab-lite模式CMOS圖像傳感器企業(yè)涵蓋了產(chǎn)業(yè)鏈所有環(huán)節(jié)，F(xiàn)abless模式企業(yè)則處于CMOS圖像傳感器產(chǎn)業(yè)鏈中游。三、CMOS圖像傳感器行業(yè)現(xiàn)狀1、整體市場從整體市場來看，全球CMOS圖像傳感器市場規(guī)模持續(xù)走高。據(jù)統(tǒng)計(jì)，自2016年至2020年，全球CMOS圖像傳感器出貨量從41.4億顆迅速上升至77.2億顆，期間年復(fù)合增長率達(dá)到16.9%。預(yù)計(jì)2021年至2025年，全球CMOS圖像傳感器的出貨量將繼續(xù)保持8.5%的年均復(fù)合增長率，2025年預(yù)計(jì)可達(dá)116.4億顆。同時(shí)，全球CMOS圖像傳感器銷售額從2016年的94.1億美元快速增長至2020年的179.1億美元，期間年復(fù)合增長率為17.5%。預(yù)計(jì)全球CMOS圖像傳感器銷售額在2021年至2025年間將保持11.9%的年復(fù)合增長率，2025年全球銷售額預(yù)計(jì)可達(dá)330億美元。從下游應(yīng)用情況來看，CIS應(yīng)用廣泛，全球CIS主要細(xì)分領(lǐng)域包括智能手機(jī)、安防監(jiān)控、汽車電子與機(jī)器視覺，多個(gè)細(xì)分領(lǐng)域蓬勃發(fā)展。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2020年智能手機(jī)領(lǐng)域CMOS圖像傳感器全球出貨量和銷售額分別為60.6億顆和124.1億美元，占比分別達(dá)到78.5%和69.3%。安防監(jiān)控領(lǐng)域的出貨量和銷售額分別為4.2億顆和8.7億美元，分別占比5.4%和4.9%。汽車電子領(lǐng)域的出貨量和銷售額分別為4.0億顆和20.2億美元，分別占比5.2%和11.3%。機(jī)器視覺領(lǐng)域的全局快門CIS總出貨量迅速增至6000萬顆，過去三年間年均復(fù)合增長率高達(dá)132.7%，2020年市場出貨量占比為0.8%。2、細(xì)分市場-智能手機(jī)在智能手機(jī)領(lǐng)域，全球智能手機(jī)市場已進(jìn)入存量時(shí)代，頭部效應(yīng)明顯。預(yù)計(jì)未來手機(jī)增幅繼續(xù)減緩，行業(yè)增量將主要來自于存量結(jié)構(gòu)調(diào)整以及創(chuàng)新應(yīng)用帶來的換機(jī)需求。從智能手機(jī)出貨量情況來看，2010年-2017年全球手機(jī)出貨量保持快速增長態(tài)勢，2018年之后全球手機(jī)出貨量逐年遞減，2021年有所反彈。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2021年全球智能手機(jī)出貨量為13.55億部，國內(nèi)出貨量為3.43億部。從智能手機(jī)CIS出貨量及銷售額情況來看，據(jù)統(tǒng)計(jì)，2020年智能手機(jī)領(lǐng)域CMOS圖像傳感器全球出貨量和銷售額分別為60.6億顆和124.1億美元，占比分別達(dá)到78.5%和69.3%。預(yù)計(jì)至2025年，智能手機(jī)領(lǐng)域的CMOS圖像傳感器出貨量和銷售額預(yù)計(jì)將分別達(dá)到85.0億顆和204.0億美元，保持持續(xù)增長的趨勢，但是受限于手機(jī)消費(fèi)市場銷量增長放緩，以及安防監(jiān)控、智能車載攝像頭、機(jī)器視覺等新興應(yīng)用領(lǐng)域的快速發(fā)展，占比分別降至73.0%和61.8%。3、細(xì)分市場-安防監(jiān)控全球安防監(jiān)控CMOS出貨量和銷售額均快速增長。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2020年，安防監(jiān)控領(lǐng)域CMOS圖像傳感器的出貨量和銷售額分別為4.2億顆和8.7億美元，分別占比5.4%和4.9%。隨著未來安防監(jiān)控行業(yè)整體市場規(guī)模的不斷擴(kuò)大，預(yù)計(jì)2025年出貨量和銷售額將分別達(dá)到8.0億顆和20.1億美元，市場份額占比將分別上升至6.9%和6.1%，預(yù)期年復(fù)合增長率將達(dá)到13.8%和18.2%。近年來隨著安防行業(yè)與人工智能、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等技術(shù)深度融合，安防行業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)一步拓寬，產(chǎn)業(yè)鏈分工進(jìn)一步細(xì)化。中國安防行業(yè)2020年總產(chǎn)值的8510億元中，安防工程為5100億，安防產(chǎn)品為2600億，運(yùn)維和服務(wù)市場為810億。未來隨著安防產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施的進(jìn)一步落地，安防監(jiān)控領(lǐng)域CIS市場規(guī)模將持續(xù)增長。4、細(xì)分市場-汽車電子在汽車電子領(lǐng)域，近年來CMOS圖像傳感器已經(jīng)大規(guī)模地被安裝在智能車載行車記錄、前視及倒車影像、360°環(huán)視影像、防碰撞系統(tǒng)之內(nèi)。而隨著未來汽車電動(dòng)化的趨勢及自動(dòng)駕駛技術(shù)的發(fā)展，更多的新車將標(biāo)配ADAS（高級(jí)自動(dòng)駕駛輔助系統(tǒng)）。若實(shí)現(xiàn)完全自動(dòng)駕駛功能，單車平均搭載CMOS圖像傳感器數(shù)量將顯著增加。根據(jù)相關(guān)分析顯示，L1/L4級(jí)別自動(dòng)駕駛的傳感器數(shù)目為6個(gè)，而L3、L4、L5可分別達(dá)13/29/32個(gè)。智能化驅(qū)動(dòng)汽車CIS市場規(guī)模加速成長。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2020年，汽車電子領(lǐng)域CMOS圖像傳感器的出貨量和銷售額分別為4.0億顆和20.2億美元，分別占比5.2%和11.3%；預(yù)計(jì)汽車電子CMOS圖像傳感器出貨量和銷售額將在2025年達(dá)到9.5億顆和53.3億美元，市場份額占比將分別上升至8.2%和16.1%，預(yù)期年復(fù)合增長率將達(dá)到18.89%和21.42%。全球汽車CIS市場規(guī)模有望加速擴(kuò)容。5、細(xì)分市場-機(jī)器視覺機(jī)器視覺領(lǐng)域作為方興未艾的廣闊發(fā)展領(lǐng)域，有望拉動(dòng)CMOS圖像需求擴(kuò)容。機(jī)器視覺技術(shù)利用圖像傳感器搭配多角度光源以獲取檢測對(duì)象的圖像，并通過計(jì)算機(jī)從圖像中提取信息進(jìn)行分析和處理，最終實(shí)現(xiàn)多場景下的識(shí)別、測量、定位和檢測四大功能，賦予機(jī)器“看”和“認(rèn)知”的能力。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全球新興領(lǐng)域CMOS圖像傳感器市場自2018年實(shí)現(xiàn)行業(yè)技術(shù)突破后迅速擴(kuò)張，全局快門CMOS圖像傳感器總出貨量從2018年的1100萬顆增至2020年的6000萬顆，CAGR高達(dá)132.7%。同時(shí)隨著下游應(yīng)用的更多樣化，其設(shè)備搭載的攝像頭數(shù)量也隨之增加，因此全球新興領(lǐng)域全局快門CMOS圖像傳感器市場規(guī)模預(yù)計(jì)將持續(xù)增長，2025年總出貨量將增至3.92億顆，未來五年間CAGR為35.7%。四、CMOS圖像傳感器行業(yè)競爭格局1、整體市場從行業(yè)整體市場競爭來看，CMOS圖像傳感器行業(yè)目前是由國外廠商主導(dǎo)，索尼、三星電子、豪威科技占據(jù)行業(yè)前三。索尼憑借其領(lǐng)域完善的產(chǎn)品線在市場常年位居第一，在高階CMOS圖像傳感器市場擁有技術(shù)優(yōu)勢；三星電子也占據(jù)較高市場地位，在智能手機(jī)、平板電腦和其他消費(fèi)電子領(lǐng)域都有著高知名度；豪威科技是CMOS圖像傳感芯片被廣泛應(yīng)用于消費(fèi)級(jí)和工業(yè)級(jí)領(lǐng)域。三家企業(yè)的技術(shù)優(yōu)勢、資金優(yōu)勢、客戶資源優(yōu)勢和品牌優(yōu)勢都使其在市場競爭中處于優(yōu)勢地位，極大影響了CMOS圖像傳感器行業(yè)的發(fā)展方向。根據(jù)弗若斯特沙利文數(shù)據(jù)，按照銷售額口徑，2020年全球CMOS圖像傳感器的前三廠商分別是索尼（39.1%）、三星電子（23.8%）和豪威科技（11.3%）；按出貨量口徑，市場份額前三的廠商分別是格科微（29.7%）、索尼（23.4%）和三星電子（17.7%）。具體從企業(yè)情況來看，全球CIS企業(yè)份額較為集中，國產(chǎn)化率相對(duì)低。索尼等全球龍頭企業(yè)已實(shí)現(xiàn)全系產(chǎn)品的CIS銷售，且產(chǎn)品性能規(guī)格領(lǐng)先。本土企業(yè)以豪威科技、格科微為代表，持續(xù)升級(jí)產(chǎn)品技術(shù)規(guī)格，帶動(dòng)國產(chǎn)化率持續(xù)提升。在安防監(jiān)控領(lǐng)域，思特威像素區(qū)間實(shí)現(xiàn)低端、中端及高端的100萬像素至800萬像素的全系列產(chǎn)品全覆蓋，位于全球領(lǐng)先地位。2、細(xì)分市場從細(xì)分市場智能手機(jī)領(lǐng)域來看，行業(yè)集中度較高。根據(jù)StrategyAnalytics數(shù)據(jù)，2021年全球智能手機(jī)圖像傳感器市場上，索尼以45%的收入份額居首，三星電子占比26%，豪威占比11%，前三大供應(yīng)商總共占據(jù)近83%的收入份額。在安防監(jiān)控領(lǐng)域，思特威競爭優(yōu)勢凸顯。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在安防監(jiān)控領(lǐng)域，2020年思特威實(shí)現(xiàn)1.46億顆CMOS圖像傳感器出貨量，以34.76%的市場份額位居全球第一；按銷售額口徑統(tǒng)計(jì)，思特威以22.18%的市場份額占比排名第三，與第二位的索尼（24.84%）相差較小。車載CMOS芯片被美日韓企業(yè)壟斷，國內(nèi)企業(yè)奮起直追。根據(jù)Frost&Sullivan數(shù)據(jù)，前裝車規(guī)級(jí)芯片市場目前主要由國外廠商占據(jù)，2020年安森美、索尼、豪威科技度智能車載CMOS圖像傳感器的出貨量市場份額分別為54%、29%和8%。前裝車載電子均采用車規(guī)級(jí)芯片，對(duì)芯片可靠性要求較高，認(rèn)證過程較長，因此其競爭壁壘主要在于車規(guī)級(jí)攝像頭用戶的切入。五、CMOS圖像傳感器未來發(fā)展趨勢1、產(chǎn)品迭代路徑的主要方向CMOS圖像傳感器的第一大發(fā)展方向是像素點(diǎn)數(shù)量不斷增加，像素尺寸不斷縮小，分辨率以及清晰度持續(xù)提升。隨著H.265編碼技術(shù)的普及、4K甚至更高分辨率視頻應(yīng)用逐漸上量，加之人臉識(shí)別和物體識(shí)別等智能視頻需求的興起，都意味著未來市場對(duì)CMOS圖像傳感器能夠支持更高分辨率和更高幀率的輸出需求將越來越迫切。第二大方向則是在提升分辨率的前提下，整合優(yōu)化CMOS圖像傳感器在不同場景下的整體成像的系統(tǒng)性能力將變得至關(guān)重要。如在安防監(jiān)控領(lǐng)域，傳感器設(shè)計(jì)廠商更需要具備整合優(yōu)化低照度夜視全彩、HDR、低噪聲、寬畫幅成像等多項(xiàng)傳感器性能的技術(shù)能力，以貼合行業(yè)客戶未來更高的要求。2、堆棧式CMOS技術(shù)應(yīng)用將逐步鋪開堆棧式結(jié)構(gòu)是背照式結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步發(fā)展，采用堆棧式結(jié)構(gòu)的CMOS圖像傳感器的圖像質(zhì)量將大大優(yōu)化。未來全球CMOS圖像傳感器的市場規(guī)模也有望隨著上述CMOS圖像傳感技術(shù)的不斷升級(jí)而實(shí)現(xiàn)高速且穩(wěn)定的增長。3、智能化時(shí)代對(duì)圖像傳感器提出新的要求隨著技術(shù)的發(fā)展，安防行業(yè)亦將進(jìn)入到更加智能化的時(shí)代，傳統(tǒng)監(jiān)控時(shí)代，圖像主要是給人的眼睛看，需要清晰度和色彩還原相關(guān)的技術(shù)演進(jìn)，而到智能化時(shí)代，圖像更多地將變成為機(jī)器視覺提供服務(wù)于后端識(shí)別及自動(dòng)運(yùn)算響應(yīng)的視頻影像基礎(chǔ)。圖像傳感器對(duì)于整個(gè)機(jī)器視覺的應(yīng)用非常關(guān)鍵，智能識(shí)別對(duì)于圖