三年前，手機(jī)和安防市場(chǎng)的快速發(fā)展使圖像傳感器經(jīng)歷了一輪全球需求的快速增長(zhǎng)；三年后，智能汽車(chē)發(fā)展的提速，將帶動(dòng)車(chē)載攝像頭成為圖像傳感器應(yīng)用的下一個(gè)黃金賽道。

雖然圖像傳感器市場(chǎng)中手機(jī)應(yīng)用方向占了八成左右，起決定性作用，但從增長(zhǎng)潛力來(lái)看是另一番景象，伴隨著手機(jī)方向需求的飽和，更多圖像傳感器廠商不約而同地將目光投向了迅速增長(zhǎng)的汽車(chē)市場(chǎng)。

01、汽車(chē)圖像傳感器的增量需求

車(chē)載攝像頭作為汽車(chē)的“眼睛”，過(guò)去主要用來(lái)實(shí)現(xiàn)倒車(chē)影像、行車(chē)記錄儀等基本功能。其中倒車(chē)影像已成為當(dāng)下汽車(chē)的標(biāo)配，一定程度上帶動(dòng)了圖像傳感器在車(chē)載場(chǎng)景中的應(yīng)用。據(jù)Frost&Sullivan市場(chǎng)數(shù)據(jù)，2020年全球汽車(chē)CMOS圖像傳感器的出貨量和銷(xiāo)售額分別達(dá)到4.0億顆和20.2億美元，占總份額的5.2%和11.3%。

隨著近兩年全球汽車(chē)電動(dòng)化、智能化趨勢(shì)的加快，汽車(chē)ADAS（高級(jí)輔助駕駛系統(tǒng)，Advanced DrivingAssistance System）加速滲透，車(chē)載攝像頭作為ADAS系統(tǒng)感知層核心硬件之一，其應(yīng)用范圍也從過(guò)去的倒車(chē)影像、行車(chē)記錄儀，擴(kuò)展到如今碰撞預(yù)警、盲點(diǎn)檢測(cè)、駕駛員狀態(tài)檢測(cè)等功能。

圖片來(lái)源：網(wǎng)絡(luò)公開(kāi)信息

當(dāng)各大汽車(chē)廠商向車(chē)上導(dǎo)入更多攝像頭來(lái)獲取外界信息時(shí)，單車(chē)使用的圖像傳感器數(shù)量也從原先的1~2顆提升至10余顆，圖像傳感器在汽車(chē)領(lǐng)域迎來(lái)了新一輪增長(zhǎng)。據(jù)Frost&Sullivan預(yù)計(jì)，全球汽車(chē)CMOS圖像傳感器銷(xiāo)售額將在2025年達(dá)到53.3億美元，較2020年市場(chǎng)規(guī)模提升160%。

數(shù)據(jù)來(lái)源：Frost&Sullivan

面對(duì)活躍化的車(chē)載市場(chǎng)，各圖像傳感器廠商正加速研發(fā)投入新產(chǎn)品。

02、車(chē)規(guī)級(jí)圖像傳感器有哪些要求

車(chē)規(guī)級(jí)圖像傳感器產(chǎn)品除了耐溫（-40℃~85℃）、長(zhǎng)壽命（8~10年）、抗震、防水、防磁等基本要求外，還在高動(dòng)態(tài)范圍（HDR）、LED閃爍抑制（LFM）、和高感光度等性能上尤其重視。

高動(dòng)態(tài)范圍（HDR）

汽車(chē)圖像傳感器在HDR方面的要求是120dB，其它應(yīng)用大約為70dB左右。汽車(chē)行駛過(guò)程中環(huán)境光線(xiàn)變化劇烈且頻繁，在經(jīng)過(guò)隧道或面對(duì)夜間迎面而來(lái)的車(chē)大燈照射時(shí)都會(huì)導(dǎo)致車(chē)內(nèi)外光線(xiàn)劇烈變化，因此要求圖像傳感器擁有比其他應(yīng)用領(lǐng)域更高的動(dòng)態(tài)范圍，以避免出現(xiàn)曝光過(guò)度或暗部模糊，在高反差背光條件下，將不同亮度部分同時(shí)顯現(xiàn)出來(lái)，獲取高品質(zhì)圖像信息。

圖片來(lái)源：三星半導(dǎo)體官網(wǎng)

LED閃爍抑制（LFM）

交通信號(hào)燈、汽車(chē)照明與指示燈所使用的LED光源，通常采用脈沖調(diào)制（PWM）方式（頻率通常為90Hz）進(jìn)行閃爍，雖然無(wú)法通過(guò)肉眼識(shí)別，但對(duì)于快門(mén)時(shí)間更短的CMOS圖像傳感器而言，LED光源閃爍往往會(huì)引起AI系統(tǒng)的誤判。一旦LED驅(qū)動(dòng)頻率與傳感器曝光頻率不一致，就會(huì)出現(xiàn)曝光時(shí)間與LED開(kāi)啟時(shí)間錯(cuò)位的情況，從而采集到錯(cuò)誤的圖像信息。對(duì)于自動(dòng)駕駛車(chē)用設(shè)計(jì)而言，可能引發(fā)嚴(yán)重的系統(tǒng)安全性問(wèn)題。

此外，LED燈閃爍現(xiàn)象會(huì)導(dǎo)致車(chē)載攝像頭捕捉到的交通標(biāo)識(shí)、紅綠燈信息不完整，嚴(yán)重影響ADAS系統(tǒng)的識(shí)別判斷，因此車(chē)輛搭載具備LFM（LED閃爍抑制）功能的攝像頭至關(guān)重要。

圖片來(lái)源：三星半導(dǎo)體官網(wǎng)

高感光度

由于夜間行車(chē)光線(xiàn)較暗，存在安全隱患。在黑暗環(huán)境下捕捉高清晰度影像、迅速精準(zhǔn)地感應(yīng)并辨別行人或其他障礙物是車(chē)載攝影頭必須具備的關(guān)鍵能力，特別是要求側(cè)視和后視攝像頭即使在晚上也能清楚地捕捉影像。

圖片來(lái)源：索尼官網(wǎng)

面對(duì)上述性能要求，各家汽車(chē)圖像傳感器供應(yīng)商也分別推出了不同解決方案。

03、汽車(chē)圖像傳感器有哪些玩家

目前，全球汽車(chē)圖像傳感器廠商約40家左右，其中，海外廠商包括安森美、索尼、三星、派視爾等；國(guó)產(chǎn)廠商有豪威科技、格科微、思特威、原相科技、比亞迪等。

▍安森美——車(chē)規(guī)級(jí)圖像傳感器的“天花板”

安森美成立于1999年，總部位于美國(guó)菲尼克斯，是摩托羅拉將其半導(dǎo)體業(yè)務(wù)分拆成立的獨(dú)立公司，并在2016年收購(gòu)Fairchild半導(dǎo)體后建立了安森美的半導(dǎo)體技術(shù)基礎(chǔ)。據(jù)公司財(cái)報(bào)顯示，2021年圖像傳感器所在的ISG業(yè)務(wù)板塊營(yíng)收達(dá)到9億美元，同比增長(zhǎng)22%。

安森美在車(chē)載圖像傳感器行業(yè)占據(jù)壓倒性地位，市場(chǎng)占有率達(dá)到60%，這得益于安森美的三次戰(zhàn)略收購(gòu)。通過(guò)三次收購(gòu)安森美在圖像傳感器方面積累超過(guò)2000項(xiàng)的成像專(zhuān)利、多雷傳感器產(chǎn)品和完整的產(chǎn)業(yè)鏈。

2011年，安森美收購(gòu)賽普拉斯CMOS圖像傳感器業(yè)務(wù)部。2014年4月，安森美收購(gòu)圖像傳感器設(shè)備制造商Truesense Imaging。2014年8月，安森美收購(gòu)Aptina Imaging。TruesenseImaging擁有賴(lài)拜耳博士發(fā)明的拜耳陣列，拜耳陣列作為彩色圖像傳感器設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，給安森美提供強(qiáng)大的技術(shù)支持。Aptina則是全球攝像機(jī)單芯片、首款汽車(chē)專(zhuān)用CMOS圖像傳感器的制造商。

安森美CEO Hassane El-Khoury在媒體采訪中表示，以后公司將會(huì)專(zhuān)注汽車(chē)和工業(yè)市場(chǎng)，安森美會(huì)通過(guò)分析4000多種故障模式來(lái)保證汽車(chē)攝像頭智能感知技術(shù)的可靠性。

▍豪威科技——汽車(chē)圖像傳感器老牌廠商

豪威科技前身是1995年成立于美國(guó)硅谷的OmniVisionTechnologies,Inc.，幾經(jīng)輾轉(zhuǎn)在2019年并入韋爾股份（603501.SH）麾下，成為了一家中國(guó)半導(dǎo)體設(shè)計(jì)公司。據(jù)韋爾股份消息，公司2021年車(chē)載圖像傳感器實(shí)現(xiàn)收入約23億元，較2020年增長(zhǎng)約85%。

豪威科技在2004年進(jìn)入車(chē)載圖像傳感器市場(chǎng)，歷史積累深厚，目前在車(chē)載圖像傳感器市場(chǎng)中排名第二，產(chǎn)品線(xiàn)覆蓋30萬(wàn)-830萬(wàn)像素，并擁有空間域曝光技術(shù)可解決高HDR和LFM問(wèn)題。豪威科技在奔馳、寶馬、奧迪等品牌汽車(chē)搭載率居行業(yè)前列，在被韋爾股份收購(gòu)后，與中國(guó)汽車(chē)廠商也建立了合作關(guān)系，如理想ONE使用的車(chē)載CIS均來(lái)自韋爾股份。

基于豪威的原始積累與技術(shù)創(chuàng)新，豪威科技未來(lái)在車(chē)載圖像傳感器市場(chǎng)有望與安森美平分秋色。據(jù)悉，韋爾股份近期明顯發(fā)力車(chē)載CIS(CMOS圖像傳感器)市場(chǎng)，安森美在中國(guó)車(chē)載市場(chǎng)的訂單已經(jīng)被豪威科技爭(zhēng)搶不少。

▍索尼半導(dǎo)體——全球圖像傳感器龍頭

索尼半導(dǎo)體業(yè)務(wù)最早起源于1953年，總部位于日本厚木市，其CMOS圖像傳感器開(kāi)發(fā)始于1996年，并于2000年發(fā)布首款商業(yè)化產(chǎn)品“IMX001”。隨后，索尼通過(guò)內(nèi)置ADC（Exmor）、背照式CIS（Exmor R）、堆棧式CIS（Exmor RS）等一系列技術(shù)創(chuàng)新，使CMOS在智能手機(jī)上實(shí)現(xiàn)廣泛應(yīng)用，替代CCD成為圖像傳感器的市場(chǎng)主流，同時(shí)也將索尼半導(dǎo)體推上了CMOS圖像傳感器市場(chǎng)霸主的寶座。2021財(cái)年索尼圖像傳感器銷(xiāo)售額9600億日元（約490億人民幣），同比增長(zhǎng)10.07%，可見(jiàn)其圖像傳感器業(yè)務(wù)體量之大。

索尼在2014年宣布進(jìn)軍車(chē)用CMOS市場(chǎng)，并推出了首款高感光度的汽車(chē)相機(jī)專(zhuān)用圖像傳感器產(chǎn)品“IMX224MQV”。作為這一市場(chǎng)的后來(lái)者，索尼將車(chē)載圖像傳感器定位為一大業(yè)務(wù)并推進(jìn)研發(fā)，索尼于2020年公布稱(chēng)：開(kāi)始量產(chǎn)800萬(wàn)像素級(jí)別的車(chē)載圖像傳感器，且應(yīng)用實(shí)績(jī)穩(wěn)步推移，如已經(jīng)被豐田最新款A(yù)DAS“Toyota Safety Sense 2.0”采用，此外，索尼在2020年1月的CES上公布了自主研發(fā)“VISION-S”概念車(chē)，進(jìn)入智能電動(dòng)車(chē)市場(chǎng)，并在2022年宣布將于本田聯(lián)合造車(chē)，雙方將在今年年年內(nèi)設(shè)立合資公司，2025年推出合作開(kāi)發(fā)的純電動(dòng)車(chē)，進(jìn)一步打開(kāi)索尼車(chē)用CMOS應(yīng)用空間。

▍格科微——國(guó)產(chǎn)CMOS圖像傳感器先驅(qū)

格科微創(chuàng)立于2003年，總部位于中國(guó)上海，是中國(guó)領(lǐng)先的CMOS圖像傳感器芯片、DDI顯示芯片設(shè)計(jì)公司，公司的圖像傳感器主要應(yīng)用于手機(jī)、智能穿戴、移動(dòng)支付、平板、筆記本、攝像機(jī)以及汽車(chē)電子等產(chǎn)品領(lǐng)域。2021年8月18日，格科微在科創(chuàng)板上市，2021年實(shí)現(xiàn)營(yíng)收70億元，同比增長(zhǎng)8.44%。

格科微在2018年開(kāi)始發(fā)力非手機(jī)市場(chǎng)，并且其自研CMOS芯片“GC2053”持續(xù)三年成為車(chē)載和安防行業(yè)爆款。僅2021年上半年，格科微非手機(jī)業(yè)務(wù)營(yíng)收已超1億美金，超過(guò)去年全年。車(chē)載領(lǐng)域合作伙伴包括盯盯拍、70邁、臺(tái)灣MIO、銳明等。

圖片來(lái)源：格科微

據(jù)格科微董秘兼財(cái)務(wù)總監(jiān)郭修赟介紹，格科微車(chē)載產(chǎn)品已經(jīng)用于行車(chē)記錄儀、360度環(huán)視、后視、座艙監(jiān)控等方面，并正在推進(jìn)設(shè)計(jì)與制造端通過(guò)車(chē)規(guī)認(rèn)證，同時(shí)在車(chē)載產(chǎn)品上盡快形成統(tǒng)一出貨規(guī)格及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

▍思特威——汽車(chē)圖像傳感器國(guó)產(chǎn)新銳

思特威成立于2017年，總部位于中國(guó)上海，是國(guó)內(nèi)一家專(zhuān)注于CMOS圖像傳感器設(shè)計(jì)研發(fā)的企業(yè)，是國(guó)內(nèi)安防圖像傳感器市場(chǎng)龍頭，2021年公司營(yíng)收突破20億。

思特威近三年開(kāi)始積極向車(chē)載領(lǐng)域布局，于2019年設(shè)計(jì)第一顆車(chē)規(guī)級(jí)的前裝CIS芯片后，又專(zhuān)門(mén)設(shè)立車(chē)用芯片部門(mén)；2020年，思特威收購(gòu)了深圳安芯微電子十多款車(chē)載CMOS圖像傳感器專(zhuān)利，以增強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

圖片來(lái)源：思特威

思特威將車(chē)載圖像傳感器分為車(chē)載影像、車(chē)載感知和艙內(nèi)應(yīng)用三大方向，并針對(duì)不同場(chǎng)景的圖像性能需求進(jìn)行技術(shù)研發(fā)布局。其中，思特威車(chē)載影像產(chǎn)品著眼于低功耗和夜視全彩推出了SC120AT，將ISP和CMOS合二為一降低功耗，并搭載了SFCPixel專(zhuān)利技術(shù)，擁有極佳夜視全彩成像效果。

思特威車(chē)載感知產(chǎn)品可以應(yīng)用LED閃爍抑制技術(shù)識(shí)別交通信號(hào)，計(jì)劃2022年SC220AT送樣，并將8MP芯片研發(fā)提上日程。思特威艙內(nèi)應(yīng)用產(chǎn)品技術(shù)包括支持車(chē)載艙內(nèi)視覺(jué)系統(tǒng)全天候成像的RGBIR技術(shù)和第二代SmartGS，SC2331AT已經(jīng)量產(chǎn)，SC233GS預(yù)計(jì)在2022年二季度送樣。

04、車(chē)載圖像傳感器未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)

單車(chē)裝載數(shù)目越來(lái)越多

參考手機(jī)多攝像頭發(fā)展歷程，隨著汽車(chē)ADAS的加速滲透和結(jié)構(gòu)升級(jí)，車(chē)載攝像頭的單車(chē)搭載量未來(lái)將實(shí)現(xiàn)快速提升：

L1級(jí)車(chē)首先搭載1個(gè)前視攝像頭；

L2/L2+級(jí)開(kāi)始搭載環(huán)視攝像頭，環(huán)視攝像頭一般以4個(gè)為一組共同裝配，總攝像頭數(shù)可達(dá)8個(gè)；

L3以上車(chē)型還將搭載側(cè)視攝像頭以實(shí)現(xiàn)更多ADAS功能，后視也將采用ADAS攝像頭，攝像頭總數(shù)高達(dá)8-12個(gè)。

2016年Tesla Model3搭載的攝像頭數(shù)量達(dá)到8個(gè)，近兩年的國(guó)內(nèi)自主品牌更為激進(jìn)，攝像頭數(shù)量都在10顆以上，小鵬P7/P5 14顆、蔚來(lái)ET7 11顆、極狐阿爾法S 13顆。

像素分辨率越來(lái)越高

隨著汽車(chē)ADAS系統(tǒng)的不斷推進(jìn)，車(chē)載攝像頭被進(jìn)一步細(xì)化，功能更加全面，包括道路檢測(cè)與識(shí)別等，對(duì)像素要求明顯也越來(lái)越高。2015年以前，車(chē)載圖像傳感器主要應(yīng)用于倒車(chē)影像與行車(chē)記錄儀，像素在30萬(wàn)-72萬(wàn)之間；2016年特斯拉Model3車(chē)載攝像頭的像素提高到120萬(wàn)像素。2020年后，車(chē)載攝像頭的像素得到更大幅的提升，蔚來(lái)ET7攝像頭已達(dá)到800萬(wàn)像素。

車(chē)載圖像傳感器已有高清化發(fā)展趨勢(shì)，未來(lái)伴隨著汽車(chē)ADAS系統(tǒng)的升級(jí)，預(yù)計(jì)2024年車(chē)載攝像頭像素要求將達(dá)到800萬(wàn)以上。