在智能手机中，拍照是手机的一大卖点，为了更好的提高拍照的质量，多摄像头或许是一种解决办法。2019年，三摄已成为智能手机后置摄像头主流配置方案，智能手机摄像头已经完全进入了一个多摄时代。在全地球手机市场增长放缓的背景下，手机摄像头出货逆势增长屡创新高。

  另一方面，截止2019年底，全球5G手机用户已达到1000万左右，但与50亿的移动通信用户总数相比，只占0.2%，渗透率很低。随着5G商业应用的到来，5G手机也必将迎来新一次换机潮流，相信摄像头也将迎来新一轮爆发。今天，我们主要来分析摄像头中最关键的部分—CIS芯片。

  图像传感器分为CCD传感器、CIS传感器（CMOS图像传感器）两大类别，CCD传感器主要使用在于单反相机、工业应用等场景。CIS传感器由于体积更小、成本更低等优势广泛的应用于手机、汽车、安防、医疗等场景。以下是CCD与CMOS技术指标对比：

  CIS芯片作为摄像头产品的核心芯片，决定着摄像头的成像品质。CIS芯片通过将光信号转化为电信号以捕捉图像信息。一般，摄像头产品分为三大核心部件，即CIS芯片、光学镜头、音圈马达。其中CIS芯片是摄像头产品价值量占比最大的关键零部件，根据TrendForce的统计，CIS芯片在手机摄像模组中的价值占比约为5成。

  CIS芯片行业竞争格局呈现三强争霸情形，日本索尼、韩国三星、中国豪威三家厂商占据行业第一梯队位置，三家厂商把控了CIS芯片市场主要份额。根据YOLE最新报告数据，CIS芯片前三家厂商合计市占率超过70%。目前市场大多分布在在手机产业链，未来在汽车、安防领域，CIS芯片行业或许打开新的成长空间。

  汽车摄像头增量应用主要为前视摄像头、360环视摄像头及后视摄像头。2016年全世界汽车摄像头销售量为1亿颗。无人驾驶趋势下，汽车摄像头用量剧增，至2022年预计将保持25.6%的复合增速高速成长。到2022年，汽车摄像头用量将超过3.7亿颗。预计到2021年，汽车在CIS芯片的市场占比将从目前不足5%提升至14%。

  安防CIS芯片用量在2016年为1亿颗，到2022年预计将增长至3.2亿颗以上，复合增速达21%。安防领域摄像头目前1080P慢慢的变成了主流，逐步向2K/4K发展，人脸识别及物体识别的需求兴起，高分辨率成为发展的必然趋势。

  CIS芯片下游最主要的需求来自手机贡献，手机应用产值占到了CIS芯片2017全球产值的67.86%。其次是消费类应用、计算机、汽车及安防应用，分别占到CIS下游需求的8.10%、9.33%、4.73%及5.65%。所以，我们主要看来手机摄像头产业链。

  手机摄像头产业链上游原材料为玻璃、覆铜板、铜材料等，中游元件包括摄像头镜头、音圈马达、CIS芯片、手机模组组装四大环节。

  CIS在手机摄像头产业价值量占比最高，其次是CCM组装和镜头。根据Yole的统计，2018年摄像头产业总产值为271亿美元，预计2024年会达到457亿美元。摄像头价值链中，CCM组装、镜头生产以及VCM产值占比分别为31%、15%、9%。

  滤光片是摄像头镜头上的一层镀膜，用途在于抑制红外光线，提升拍照品质。国内优秀的滤光片企业包括水晶光电、五方光电等。

  手机镜头生产市场，大立光从始至终保持着行业龙头地位。2015年大立光占整个手机相机镜头市场占有率的35%，而在当时舜宇光学科技仅仅占据了9%的市场占有率，排在所有厂商第二的位置。直到2018年，舜宇光学科技才在出货量赶上了大立光。

  音圈马达（VCM）的制造商大多数来源于日本、韩国和中国，龙头制造商为Alps、TDK、Mitsumi和Jahwa。国内音圈马达代表企业包括中蓝、三美达、比路等。

  2014年，全地球手机音圈马达消费为10.8亿颗，而国内可提供的产量为6亿颗。预计到2020年，全球的手机音圈马达28亿颗，而国内的产量也已经提高到了16.8亿颗，增长了186%。

  手机摄像模组行业，欧菲光、舜宇光学科技和丘钛科技占据了行业龙头地位。2019年6月，欧菲光出货量为44.5KK颗，占据了整个行业的16.7%。而舜宇光学科技出货量为43.2KK颗，占整个行业16.2%。出货量前十家公司占整个市场的80%。摄像头模组是在智能手机光学应用的核心应用领域，需要具备镜头、滤光片、VCM、摄像头芯片等零部件的集成和封装能力。

  另外顺便提一下，CIS芯片产业链主要有两种模式，一是IDM（垂直整合制造），以Sony、三星为代表，企业的业务涵盖了芯片设计、芯片制造和芯片封测整一个流程。二是Fabless-Foundry代工模式，以豪威科技为代表，企业主要负责设计和部分的封测，将芯片制造交给晶圆厂进行代工，然后将加工好的芯片交给封装和测试厂商进行封装和测试。

  1、技术与人才壁垒：CMOS图像传感器的设计涵盖了集成电路诸多子领域，产品复杂、专业性要求强，同时花了钱的人分辨率、抗逆光性能、低光环境下辨识度、以及稳定性和可靠性等要求也逐步的提升，CMOS技术慢慢的变复杂，芯片设计企业要具备全方面的技术储备、快速设计能力及充足的技术人才，才能应对日益复杂的挑战。

  2、规模与资金壁垒：对于Fabless模式的CIS设计企业而言，要达到一定的规模才能够和上游主要晶圆厂和封测厂开展深入的合作从而建立产业整合优势。同时Fab企业前期也需要投入大量的资金与人力成本进行技术与产品研究开发，而对于IDM企业而言，晶圆的制造与封测所需的厂房、设备、人力等投入要求更高，同时平时也需要资金以维持有效运营，规模更大的企业能够发挥规模经济的优势。

  3、客户认证壁垒：芯片作为电子科技类产品的“心脏”，其稳定性和可靠性会直接影响下游产品的质量与用户的体验，因此下游客户会对上游芯片供应商采取严格的认证，同时智能手机等下游领域客户集中度也较高，因此大客户资源与认证也成为了CIS行业的重要壁垒。

  在这样的高壁垒下，行业也呈现出集中度高的竞争格局，索尼、三星和豪威是行业前三甲。根据Yole的统计，2017年索尼、三星和豪威在CMOS图像传感器领域的市场占有率分别为41%、19%和10%，三家共占据了70%的市场份额。

  当前，日本索尼依然引领行业创新，占据全球CIS市场四成份额。索尼是苹果手机摄像头芯片唯一供应商，产品性能行业领先。豪威前期主要聚焦于中端市场，市占率行业第三。近年来豪威开启“重返高端”战略，加大高端产品研制投入，与行业第一厂商差距不断缩短。三星采用产业链一体化的策略，形成了手机终端、面板屏幕、存储芯片、摄像头芯片等关键零部件为一体的生态体系。

  三星集团旗下设置有存储、LSI、晶圆代工、显示、手机、消费电子六大业务事业群。摄像头芯片业务作为三星LSI部门的一个产品线，需要满足内部手机部门的需求，同时对外独立销售。目前三星摄像头芯片市占率位居行业第二。

  海力士、格科微、安森美、松下、STM、SmartSens等企业位于第二梯队。海力士、格科微主打中低端市场，出货量位于行业前五，但产品均价较低。安森美、STM、松下定位于安防、汽车等工业应用，产品平均单价较高，但出货量较低。

  从生产的角度来看，行业集中度同样高企，索尼、三星和台积电占据了超过7成的份额。根据Yole的统计，2017年生产CMOS图像传感器的晶圆（折合12寸）达242.2万片，同比增2.3%，其中，索尼、三星和台积电生产的晶圆数量的市场占有率分别为38%、20%和16%，三家共占据了74%的生产份额。

  美国豪威是一家领先的数字成像解决方案提供商，主要设计并销售高性能半导体图像传感器，与日本索尼、韩国三星并称为全球领先的三大主要图像传感器供应商。豪威在韦尔股份主导之后，加大了在中高端产品布局强度，相继推出了32M、48M等中高端CIS芯片产品，具备硬件直出4800万像素图像的CIS芯片产品能力，技术仅次于索尼。

  豪威CMOS图像传感芯片大范围的应用于消费级和工业级应用，具体包括智能手机、笔记本、网络摄像头、安全监控、汽车和医疗成像系统等领域。公司手机CIS市占率第三，仅次于索尼、三星，受益于多摄趋势，主要使用在以辅助的功能性镜头为主。汽车CIS市占率第二，仅次于安森美，公司未来成长将会持续受益于手机多摄和汽车ADAS系统升级对于CIS传感器数量上的爆发需求。安防CIS传感器市占率全球第一，占比56%。

  豪威生产的CMOS图像传感器处于行业内领先水平，产品型号覆盖100万像素以下至 1,300万像素以上各种规格，形成了较为完善的产品体系。针对不同应用领域的各类应用设备，美国豪威可根据不同设备的尺寸大小、光敏度、封装类型以及芯片内嵌式图像信号处理等方面的区别，提供特色化的产品解决方案。目前豪威部分产品已经成功用于华为三摄部分机型，可见公司技术优势以及三摄大趋势下公司的成长前景。

  豪威常年研发投入高于10%，2017年研发投入占比14%，同时公司员工构成以研发人员为主，研发人员占比57%，长期高研发投入以及高比例的研发人员构成将长期赋能公司的创新能力和技术优势，公司在新兴领域数字影像处理以及机器视觉领域亦实现较多技术储备。

  北京豪威（美国豪威私有化后的名称）下游厂商客户涉及手机、安防、汽车、娱乐、电脑等行业，豪威产品品种类型齐全，在低端市场和高端市场均有布局，目前是国内安卓一梯队手机的CMOS图像传感器的主要供货商之一，供货华为、OPPO、vivo、小米等。同时安防领域供货安防龙头海康、大华等。企业具有汽车领域布局相关验证资质，汽车领域供货奔驰、宝马、特斯拉等汽车制造商。

  自打首款 4800 万像素的拍照手机面世，全球终端市场就掀起了超高像素的风潮，不论是单颗高像素还是匹配多颗摄像头，4800 万像素更是作为这一大趋势中的主流产品。其中，对这类产品的需求量仍以国内市场为最。不仅华为、OPPO、vivo、小米四家一线终端开始将这类产品延伸向自家各个价位的产品线，还有许多二三线终端品牌也陆续开案。

  随着 4800 万像素的产品普及率提升，诸如 6400 万、1 亿像素这类更高阶的产品则会促进在终端品牌的旗舰机型中采用，这表示2020年我们将看到智能手机市场摄像头像素会出现一轮整体的提升。

  虽然三大巨头都提前进行产能布局，但高端 CIS 芯片仍有一定的概率会出现因缺货而涨价的情况。据悉，目前市面上主流的 4800 万像素芯片平均单价约合 6 美金左右，由于 CIS 产能的建设周期较长，如果市场需求增速超过厂商扩产的速度，表示缺货现象或许会更严重，因此导致涨价。

  CIS 芯片作为摄像头产品的核心芯片，决定着摄像头的成像品质。在CIS芯片经历了 2 次重大技术变革，第一次是背照式替代前照式技术方案，这一次技术变革成就了行业巨头索尼的霸主地位。行业正经历第二次技术变革，堆叠式方案逐步替代背照式技术方案，在技术变革之下，行业格局有望迎来重塑。