狂飙十年,国产CIS挤上牌桌



芯片巨头的下坡路,在2024年迎来了美国汽车芯片大厂安森美。

第三季度营收继续大跌20%,核心业务传感器连续三个季度两位数下降。CEO在电话会上熟练的把锅甩给中国市场:汽车需求下降,收入不及预期。

安森美下滑的同时,中国本土汽车芯片厂商们迎来了业绩大爆发。同赛道对手韦尔股份(旗下豪威)、思特威三季度营收大增,净利润均暴涨5倍以上,把安森美的市场份额从巅峰期的60%,拉到了去年的33%[1]。

这种此消彼长是一个缩影——本土公司的增长映衬着老牌列强逐渐瓦解的超然地位,汽车供应链森严有序的规则与身份序列,正在一点一点重塑。



从替补队员做起


2016年,一个由中国机构组成的财团买下了一家名叫豪威(OmniVision)的美国公司,后者的拳头产品是CIS——全名CMOS图像传感器(CMOS Image Sensor),是如今手机摄像头里不可或缺、价值量最高的零部件之一。

简单来说,如果把摄像头视作相机的“眼睛”,负责采集光线,CIS就是负责成像的“视网膜”,将摄像头采集得到的光线,转换成机器能理解的数字信号。

狂飙十年,国产CIS挤上牌桌

豪威崛起的大背景是依靠CIS,淘汰了老旧的CCD传感器,并依靠智能手机的爆发迅速增长。

作为iPhone的核心供应商,豪威一度独占全球50%的市场份额。但2010年后,索尼凭借BSI技术和自有产能优势,成为苹果的传感器一号供应商,三星带资进组,同样杀进CIS业务。

到2015年,豪威的CIS份额萎缩至10%出头[2],在索尼、三星身后艰难跟随,这才有了卖身中国财团的背景。

狂飙十年,国产CIS挤上牌桌

2019年,豪威又被韦尔股份收入囊中,与此同时,全球智能手机格局迎来巨变,豪威的命运也随之改变。

智能手机销量大盘自2017年开始下滑,手机厂商陆续开始高端化的探索,影像成为关键一环,镜头的成本水涨船高。

2019年,苹果在iPhone 11上首次应用酷似浴霸的三摄像头模组,成本高达73.5美元,超过了A13芯片(64美元)和屏幕(66.5美元),成为iPhone上最值钱的零部件。

摄像头从一个变成三个,为行业格局的改变埋下了伏笔。

单摄时期,手机厂商普遍采购索尼和三星的CIS,豪威这类供应商只能拿到低端机型的订单。这就意味着后者很难跻身附加值高、利润空间大的旗舰机型,没有丰厚利润支撑产品研发,向上突破沦为空谈。

多出来的两个摄像头,实际上是替补队员的上场机会。

虽然索尼和三星依然占据着主摄传感器核心供应商的位置,但豪威这类替补队员可以借由附摄传感器,进入旗舰机的零部件清单。

虽然手机市场整体在萎缩,但由于摄像头数量的整体增加,传感器市场反而扩大。大量订单成为投向研发的弹药,“订单-利润-研发-高端产品”的循环得以跑通。

2020年,豪威的OV48C传感器被小米10至尊纪念版搭载,这是可查的公开资料中,豪威被收购后第一次成为旗舰机型的主摄传感器供应商

狂飙十年,国产CIS挤上牌桌
出现在小米10至尊纪念版主摄上的豪威OV48C


手机市场的炮火连天,安森美看似置身事外,却通过一系列收购,在汽车市场建立了密不透风的高墙。

理论上来说,有摄像头的地方就有CIS的用武之地。汽车销量虽然无法和消费电子产品媲美,但单价却是手机传感器的三倍以上。

同时,由于有复杂繁琐的验证流程,车企与供应商的绑定也更加紧密。因此,手握六成车用CIS市场份额的安森美,气定神闲的理直气壮。

直到一场疫情,把稳固的格局撕开了一道缝隙。


抓紧时间上车


2022年4月,由于众所周知的原因,安森美关闭上海的全球配送中心,一时间车用CIS供应紧张,成为缺芯重灾区。

虽然职责都是将光线转化为数字信号,但汽车与消费电子产品对应的是两种产品形态,竞争逻辑也截然不同。

手机CIS直接服务于摄像场景,对画质呈现效果要求更高。作为对比,手机CIS已经卷到了一亿像素,而主流的高端车用CIS,也“只有”800万像素。车用CIS更关注功能的实现和可靠性,强调感光能力、防抖范围、抑制LED闪烁等实用性,对分辨率的要求属于“能看清就行”。

对供应链来说,真正的门槛是两大车规级验证——AEC-Q系列和功能安全标准ISO 26262,以及不同车企的验证流程,短则两三年,长则七八年。

这种情况下,车企更换供应商的成本极高。正是因为各种车规级验证流程的存在,许多汽车零部件的技术原理与消费电子类似,但供应链格局却异常稳定,每个环节几乎都由几大巨头把持。

同时,大部分CIS生产商都采用设计、制造、封测于一身的垂直一体化(IDM)生产模式,优势是可以自己控制产能,从源头掌控芯片的供给。一旦遇到下游需求萎缩,可以择机停产或者让厂房失个火,人为平衡供需。

由于安森美占据了车用CIS超过60%的份额,因此下游车企的供给,几乎都取决于安森美的产能规划。因此,汽车芯片公司往往都抱着“死道友不死贫道”的想法,产能供应永远抠抠索索,供不应求总好过供过于求。

但正所谓人算不如天算,突如其来的疫情,正好撞上了安森美的转型期。

垂直一体化的生产模式纵有千般优势,但改变不了其重资产的特点。晶圆厂其实是一个很烂的生意,不仅产线投资巨大,一旦需求与产能不匹配,设备折旧压力很容易将利润率拖垮。台积电的特殊性源于恐怖的技术优势,但并没有改变其重资产的特点——本意是坏的,被台积电执行好了。

随着芯片制程提升,产线投资成倍增长,晶圆厂的开支会严重侵蚀利润率。作为上市公司,安森美计划将部分订单交给台积电这类代工厂,自家晶圆厂陆续“关停并转”,提高利润率。

芯片荒最严重的那几年,安森美一口气卖掉4座晶圆厂,产能直接腰斩。

结果安森美转型期间,恰好赶上新能源车市场爆发和疫情带来的供应链紧张。等不到安森美的增产配额,车企目光调转,看向了“千年老二”豪威。

豪威布局车用CIS其实比安森美更早,在2006年前后就切入车载摄像头供应链[3],手上积累了一沓稀缺专利,车圈口碑良好,但有安森美珠玉在前,车企的选择常有倾斜。

缺芯改变了汽车供应链的权力金字塔,拔地而起的库存中心、车企不时发作的囤货本能,都暗示着这种倾斜正在转向。被中国公司收购后,在产能上的短板,也被本土产业链迅速补足。

豪威曾经因为依赖台积电产能导致供货不足,最终失去iPhone订单,但“入籍”中国后,曾经的产能弱势被本土产业链迅速弥补。

车用CIS的制造工艺不算先进,大陆成熟制程产能酝酿多年,量大管饱,下游的封测产能本就是本土优势,豪威虽然没有一座生产工厂,实际上到处都是产能。卖掉晶圆厂的安森美,反而要面对制造、封测产能双贫的美国供应链。

2023年,安森美汽车CIS市场份额仅剩33%[1],豪威距离超车,只差最后一个加速。


自动驾驶下沉


去年9月,特斯拉在新款Model 3上干掉了马斯克深恶痛绝的毫米波雷达和超声波雷达,向纯视觉自动驾驶方案迈出实质性的一步。特斯拉的“去雷达化”,意味着CIS的统战价值又提高了一截。

简单来说,在智能驾驶场景中,雷达负责向系统输入障碍物的高度、距离等精确数据。纯视觉方案的核心是用摄像头捕捉的影像来判断高度和距离——按照马斯克的第一性原理,既然人通过肉眼判断距离,计算机也可以这样

相比燃油车,电动车由于搭载了大量智能化功能,传感器的数量和规格都大幅提高,任何供应商都不能放过这个市场增量。

然而,安森美的高端化产品策略,恰好撞上了自动驾驶下探的趋势。

可能是因为市场份额损失惨重,从安森美近两年的产品策略看,隐约能看到“放弃低端产品线,守住高利润产品线”的思路。比如去年发布的AR0822和Hyperlux系列,都是定位800万像素的高端传感器。

同时,安森美押注了附加值更高的前视摄像头,环视摄像头处于战略放弃的状态。

以L2级智能驾驶为例,后视和环视镜头主要用于360度全景和倒车影像这类基础功能,属于“能看清就行”。而前视摄像头关系到ACC、LDW等智能驾驶场景和安全预警的核心功能,产品附加值自然更高。

狂飙十年,国产CIS挤上牌桌

所以,安森美的产品策略看上去没问题,但智能驾驶在当下的主旋律是向低价车型渗透。根据高工智能汽车研究院数据,1-7月中国市场乘用车前装L2(不含NOA)的搭载率首次突破40%,其中20万以下车型贡献占比已经超过50%[6]。

智能驾驶下沉的趋势,也影响了车企的经营角色,继而推动了市场格局的变化。

一是硬件“降本”被确定为智能化的主线任务之一,对供应链的大考随之开始,相比不计成本的高端化,车企也需要在零部件上讲性价比。

二是相比“用更好的传感器”,车企更倾向于“用软件能力提高传感器的效果”。

特斯拉曾表示,传感器数量和类型的增加将导致系统复杂性的提升,要想提升描述环境的能力,应该在限制传感器数量的前提下增加其捕捉数据的规模和类型[7]。

特斯拉在2020年引入的BEV(Bird’s-Eye-View,鸟瞰图)技术,就是通过软件和算法将CIS捕捉到的2D图像转换成鸟瞰图视角,生成坐标系数据,结合原始图像数据,“手动”升维成3D空间图像,提升CIS的“洞察力”。

去年10月的一次软件更新,直观地展现了特斯拉软件能力对于CIS的加成作用。

狂飙十年,国产CIS挤上牌桌

左边是软件更新后的成像效果


这个过程中,车企逐渐成熟的软件能力,给高端CIS祛了魅。

相比于集中力量做高端的安森美,主打高中低端“全家桶”的豪威和思特威,更能给出车企满意的高性价比方案。

残酷的价格战背后,中国供应链向汽车产业的渗透正在有条不紊地发生。除了CIS,在碳化硅、MCU等传统弱势项目上,都有不同程度的突破。

汽车上游供应链历经数十年纵横捭阖,大多数环节都在不断的市场竞争与资本运作中,变成了少数人的游戏。时至今日,井然的秩序正在一点点松动。

狂飙十年,国产CIS挤上牌桌
参考资料
[1] Automotive CMOS image sansor player rankings 2023,Yole Development
[2] CMOS image sensor player rankings 2016,Yole Development
[3] 赋能自动驾驶,车载CIS芯片在爆发的前夜,半导体产业纵横
[4] 2023年全球车载CMOS出货量TOP6,豪威首超安森美,思特威表现抢眼,潮电智库
[5] 汽车传感器:车载摄像迎风口,六问六答寻真章,中金公司
[6] 告别“军备竞赛”!L2进入下沉普及周期,谁在领跑本土方案市场?高工智能汽车
[7]“堆料”,堆不出智能汽车的好未来,新智驾

编辑:李墨天
视觉设计:疏睿
责任编辑:何律衡


狂飙十年,国产CIS挤上牌桌狂飙十年,国产CIS挤上牌桌

原文始发于微信公众号(远川科技评论):狂飙十年,国产CIS挤上牌桌

For more industry information about car cameras, please join the AiBang Car Camera Exchange Group. Upstream and downstream companies in the industry chain such as SAIC, Great Wall, Geely, BYD, Desay SV, Huayang, Visteon, Continental, Bosch, Hangsheng, Shunyu, O-film, Lens Technology, Phoenix Optical, Crystal Optoelectronics, Sunex, Ames, Howay, Han's, 3M, Nichia, and Rohm Chemical have all joined. Scan the QR code below to join the discussion.
瑞萨电子与豪威科技合作汽车摄像头系统集成
  Welcome to join us.AiBang Camera CommunicationRecording, currently with 3700 participants, including major car camera manufacturers and OEM leaders. You can click on the keywords below to view in English.  

Download:

en_USEnglish