技術前沿:攝像頭模組
攝像頭模組行業(yè)概況
攝像頭模組是影像捕捉的重要電子器件,智能手機、智能汽車、機器人等智能終端通過攝像頭模組完成光學成像,實現拍照攝影、信息捕捉與分析、視覺交互等功能。攝像頭模組的工作原理是被拍攝景物的光線通過鏡頭,經過濾光片濾除紅外線,將可見光部分投射到CMOS圖像傳感器芯片,光信號通過光電二極管轉換成電信號,然后通過模數轉換電路(A/D)將獲得的模擬信號轉換成數字信號并對信號進行初步的處理后輸出。
攝像頭模組的主要原材料為光學鏡頭、CMOS圖像傳感器芯片、音圈馬達,以及紅外濾光片、基座、被動組件、基板、軟板等其他輔助原材料。攝像頭模組廣泛應用于智能手機、智能汽車和IoT等行業(yè)。目前,智能手機是攝像頭模組的主要應用市場,未來智能汽車和IoT將是攝像頭模組主要的增量市場。
主要分為智能手機攝像頭模組、車載攝像頭模組以及IoT攝像頭模組
丘鈦微智能手機攝像頭模組新工藝:
MOB工藝區(qū)別于COB工藝,其封裝部相當于模組的底座,該工藝通過模塑工藝連接于線路板,構成一體化結構,封裝部將電路器件包覆于內部。而MOC則在MOB的基礎上,在封裝部進一步向內設置,將金線包覆于內部,與芯片相連接。
3DSensing技術
包括3D結構光、iToF以及dToF相關技術,可滿足下游客戶在拍照背景虛化、拍攝距離感測、AR體感游戲等重要功能需求。市場正逐步在3DSensing領域由結構光向ToF方案轉變。
車載攝像頭模組
車載攝像頭模組產品主要應用于DMS以及ADAS。目前ADAS攝像頭主要應用于信號燈和標志識別、行人識別、汽車主動安全以及輔助領航駕駛等功能,DMS攝像頭則主要用于疲勞分析、視線分析以及情緒分析等功能。
IoT攝像頭模組
IoT領域產品包括視覺避障模組、3D結構光模組、3DToF模組以及超大廣角模組。該等產品可實現避障、航拍、感測等多種功能。目前應用于無人機、云臺相機、機器人、智能手表等領域
隨著更多3D應用場景的落地,3D結構光模組、3DToF模塊包括長波段iToF、dToF等成為IoT視覺產品應用正在增長。
攝像頭模組產品主要采用包含主動校準(AA)流程的COB工藝
攝像頭模組發(fā)展趨勢
(1)智能手機攝像頭發(fā)展趨勢
隨著智能手機的功能愈發(fā)強大,消費者可以通過微信、微博等移動社交網絡分享照片視頻,通過抖音、快手等短視頻APP,虎牙、斗魚等直播APP進行內容創(chuàng)作、互動交流。日益多樣且深入的應用場景,使得智能手機成為消費者最為緊密且不可替代的智能終端,而拍照攝影也同時成為人們日常生活的基本需求。
隨著下游消費者對手機拍照攝影功能需求日益多樣化,消費層次不斷提高,智能手機攝像頭正成為各大智能手機廠商進行差異化競爭的焦點,由此也推動著攝像頭技術不斷發(fā)展創(chuàng)新。近年來,智能手機攝像頭沿著像素升級、多攝、光學防抖、大光圈、長焦鏡頭、光學變焦、多透鏡設計、小型化模組、大尺寸像素模組等方向演進,其中,像素升級和多攝化是最主要的技術更新路徑。為了改善成像質量,滿足不同場景的拍攝需求,智能手機攝像頭的像素不斷提高,并向多攝像頭快速發(fā)展。
此外,潛望式攝像頭和3DSensing攝像頭也是手機廠商的發(fā)力點,潛望式攝像頭可以在保持手機原有厚度的同時,實現高倍數的光學變焦;3DSensing攝像頭可以通過識別周圍環(huán)境的三維信息還原現實世界的三維特征,從而實現3D感測、AR/VR等高級應用功能,大尺寸像素模組有助于增加通光量令得圖像更加細膩,手機攝像頭領域新技術的不斷更新賦予了手機用戶全新的消費體驗。
(2)產品應用多樣化
隨著5G通信、智能駕駛等技術的發(fā)展,汽車智能化程度不斷提升;在ADAS領域,攝像頭作為獲取駕駛環(huán)境影像信息的關鍵入口,對可靠性和準確性的要求較高,需要能夠分辨出障礙物的大小和距離,識別行人和交通標識牌等;在DMS領域,攝像頭需要捕捉駕駛員的疲勞特征,判斷駕駛員的注意力集中程度;在辦公休閑領域,攝像頭需要實現視頻聊天、拍照等功能。攝像頭已經成為智能汽車的核心傳感器,廣泛應用于自動駕駛和智能座艙,以滿足車主和乘客的駕駛、娛樂和辦公需求。
隨著物聯(lián)網技術的發(fā)展,IoT產品逐漸成本下降、場景不斷豐富、用戶使用習慣逐漸養(yǎng)成,智能家居、無人機等IoT產品市場增長迅速。通過攝像頭,IoT產品能夠更清晰地捕捉更多信息,實現識別障礙物、監(jiān)測家居環(huán)境動態(tài)、感應人物健身動態(tài)、視覺交互等功能,攝像頭正在逐步成為掃地機器人、冰箱、電視、無人機等IoT產品的重要電子器件。
智能手機攝像頭發(fā)展趨勢
智能手機攝像技術的快速發(fā)展正在徹底改變著大眾的日常生活,以不斷創(chuàng)新的功能,優(yōu)化便捷的體驗方式,讓人們可以隨時隨地記錄美好瞬間。由此,一部智能手機的拍攝能力也成為影響消費者購買決策的關鍵因素之一。
在多攝、高像素、3DSensing、光學防抖、大光圈等多種創(chuàng)新要素升級的背景下,智能手機攝像頭模組規(guī)格不斷提升,出貨量持續(xù)增長,市場規(guī)模隨之擴大。在智能手機進入存量博弈的時代,伴隨智能手機攝像頭持續(xù)的技術創(chuàng)新和產品迭代,智能手機攝像頭模組市場增速將高于智能手機市場。近年來,全球智能手機攝像頭模組市場規(guī)模持續(xù)增長。
根據TSR統(tǒng)計,2018年、2019年及2020年,全球智能手機攝像頭模組市場規(guī)模分別為223.75億美元、305.93億美元及331.08億美元;2019年,受益于多攝手機、高規(guī)格攝像頭占比的提升,手機攝像頭模組量價齊升,市場規(guī)模增速高達36.73%;2020年,全球經濟放緩、智能手機出貨量下降,全球智能手機攝像頭模組市場規(guī)模增速放緩至8.22%。受到多攝的滲透率逐漸提高的影響,全球智能手機攝像頭模組出貨量近年來不斷攀升。
根據TSR統(tǒng)計,2019年,多攝成為智能手機主流配置,在將多攝攝像頭模組折算為單顆攝像頭模組的統(tǒng)計口徑下,智能手機攝像頭出貨量增速高達18.15%;2020年,智能手機攝像頭出貨量增速放緩至8.13%;2019-2024年全球智能手機攝像頭模組出貨量將從47.65億顆升至65.18億顆,復合年均增長率達6.47%,保持較快速度增長。
數據來源:TSR
隨著手機攝像頭配置的提升,攝像頭模組的價格也有明顯的提高。通過全球手機攝像頭市場規(guī)模和出貨量估算,2018、2019、2020年手機攝像頭平均單價分別為5.55美元、6.42美元、6.43美元。
根據TSR統(tǒng)計,2020年第三季度,一顆配置為500萬像素、4P鏡頭的攝像頭模組價格為1.96美元左右;而一顆配置為10,800萬像素、7P鏡頭的攝像頭模組價格高達39.6美元,價格達到前者的20倍,同時高端攝像頭模組的封裝價格也有著明顯的上升,前者攝像頭模組的封裝價格約為0.35美元,后者攝像頭模組的封裝價格達到3美元。高端攝像頭模組對封裝工藝、封裝精度和封裝環(huán)境的要求更高,攝像頭模組的產品附加值也會進一步提高。
智能手機從單攝向多攝發(fā)展,攝像頭模組出貨量持續(xù)提升
為了使智能手機可以拍攝出接近專業(yè)相機的效果,實現暗光高畫質、人像大光圈、背景虛化、光學變焦等功能,各種差異化的多攝方案紛紛涌現。單一手機攝像頭實現的優(yōu)化功能較少,較難適應不同場景下光線、距離的變化,通過多攝組合,每一個鏡頭實現不同的功能,能夠滿足不同場景下的拍攝需求。以華為Mate40Pro為例,后置攝像頭由一顆5,000萬像素超感知攝像頭,一顆2,000萬像素超廣角電影攝像頭,一顆1,200萬像素潛望式長焦鏡頭以及一顆激光對焦傳感器組成;前置攝像頭是一顆1,300萬像素超感知攝像頭以及一顆3D深感攝像頭,其中,超感知攝像頭可以捕捉更多細節(jié),超廣角攝像頭可以獲得更大的視野,潛望式長焦攝像頭支持多倍變焦,同時滿足遠景和近景的不同需求,3D深感攝像頭可以增強畫面立體感,激光對焦傳感器可以加快對焦速度。
攝像頭規(guī)格不斷提高,品類不斷豐富
手機攝像頭像素持續(xù)升級,帶來了更加清晰而豐富的拍照效果。同時,以光學防抖、多倍光學變焦、3DSensing等為代表的創(chuàng)新技術在手機攝像頭領域的應用則進一步優(yōu)化了消費者的使用體驗。
3DSensing、潛望式攝像頭等技術的應用
從2017年蘋果發(fā)布首款搭載3DSensing攝像頭的智能手機——iPhoneX以來,3DSensing攝像頭解決了多個“痛點型應用場景”,為消費者帶來全新的使用體驗,例如通過拍攝人臉立體信息實現的3D感測、通過捕捉手勢變化實現的手勢識別、通過三維建模和多種交互方式實現的AR/VR等。普通的2D攝像頭只能夠將場景以平面圖片的方式呈現出來,而3DSensing攝像頭能夠識別視野內空間每個點位的三維坐標信息,從而呈現出具有立體感(3D)的畫面。目前,3DSensing的主流技術包括:雙目視覺、結構光與ToF(timeofflight)。雙目視覺與結構光主要基于三角定位原理測距,ToF主要基于光的飛行時間測距。
2019年,華為推出采用了潛望式攝像頭結構的P30系列,華為P30Pro實現了5倍光學變焦、10倍混合變焦以及50倍最大數碼變焦,此后小米、OPPO、vivo相繼推出并量產配有潛望式攝像頭的智能手機。高倍光學變焦是智能手機攝像的主要發(fā)展需求,潛望式攝像頭能夠實現高倍的光學變焦,獲得更清晰的遠距離拍攝效果,成為各家手機品牌的競爭焦點。攝像頭變焦即通過改變焦距,得到不同寬窄的視場角,不同大小的影像和不同的景物范圍。傳統(tǒng)攝像頭模組結構鏡頭鏡片是與平面平行放置,受限于智能手機輕薄化的趨勢,將無法滿足高倍光學變焦的要求;而潛望式鏡頭鏡片與智能手機平面垂直放置,然后利用棱鏡模組將光線反射到鏡頭和CMOS圖像傳感器芯片,從而達到長焦鏡頭與輕薄機身共存的目的。
車載攝像頭市場
①攝像頭在汽車市場具有豐富的應用場景
近年來,新一代信息通信、新能源、新材料等技術與汽車產業(yè)加快融合,智能駕駛與智能座艙行業(yè)發(fā)展迅速。汽車通過搭載先進傳感器等裝置、運用人工智能和5G通信等新技術,持續(xù)提升智能化水平,汽車不僅能夠滿足消費者的出行需求,也成為辦公、娛樂的新場所。
智能駕駛與智能座艙均需要使用車載攝像頭。車載攝像頭可以用于獲取視覺影像,具有較高的分辨率和溫度適應性,可以分辨出障礙物的大小和距離,識別行人、交通標識牌及車道線,監(jiān)控駕駛員駕駛狀態(tài),提供車內視頻聊天功能。按照在汽車安裝位置的不同,攝像模組分為后視、前視、側視、內視、環(huán)視等。
A.智能駕駛技術發(fā)展,攝像頭模組需求提升
智能駕駛泛指輔助駕駛、高級駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)、限定場景的自動駕駛,以及完全脫離人類駕駛員的無人駕駛等概念。根據美國汽車工程師學會(SAEInternational)發(fā)布的J3016,自動駕駛技術分為6個級別,從無駕駛自動化(0級)到完全駕駛自動化(5級):
智能駕駛技術能夠彌補駕駛員決策和操作能力的不足,防止或減少交通事故和損失,減小駕駛員的勞動強度。傳感器作為汽車感知系統(tǒng)的重要工具,能夠監(jiān)測駕駛環(huán)境以及車輛狀態(tài),是智能駕駛實現的基礎。車載傳感器主要有攝像頭、雷達和激光雷達,用于獲取交通標識、障礙物、距離、速度等信息,是汽車的“眼睛”。汽車通過增加傳感器的數量、類型,并讓多個傳感器相互融合,以提高自動駕駛能力。
目前,汽車制造商大都選擇了多類傳感器結合的技術方案,以L2級別的自動駕駛汽車特斯拉Autopilot為例,車輛配備了8個環(huán)繞車身的高清攝像頭,視野范圍可達360度,對周圍環(huán)境監(jiān)測最遠距離可達250米;1個探測距離達160m的前置雷達;12個監(jiān)測距離為8米的超聲波傳感器。
隨著L1、L2級別汽車銷售量的逐步增加,以及未來高級別自動駕駛技術L3-L5汽車的商業(yè)化,車載攝像頭的需求量將大幅度提升。根據Yole數據,2018年用于汽車應用的攝像頭單元產量為1.24億個,略多于同一年輕型汽車9,600萬的產量,平均每輛車安裝的攝像頭數量為1.3個,隨著自動駕駛技術的應用與發(fā)展,平均每輛車安裝的攝像頭數量將在2024年增加至3個。
在自動駕駛階段,乘客的生命和財產安全依賴于自動駕駛系統(tǒng)的判斷。車載攝像頭作為收集視覺數據的核心傳感器,是自動駕駛系統(tǒng)的功能安全部件,一旦攝像頭的性能出現問題,沒有準確和及時采集數據,自動駕駛系統(tǒng)將會出現誤判。因此,下游汽車廠商對車載攝像頭的可靠性和使用壽命提出了嚴格的標準,要求攝像頭能夠在極端寒冷、炎熱和潮濕的環(huán)境中可靠運行,在低照度、高動態(tài)的場景中仍能提供高質量的圖像數據,包括行人、汽車、障礙物、交通標志、紅綠燈、車道等,以供自動駕駛系統(tǒng)分析和決策。作為智能汽車的關鍵傳感器,車載攝像頭模組的主要原材料及產品開發(fā)的成本較高,對性能和可靠性的要求十分嚴格,其價格顯著高于手機攝像頭模組。
根據Yole預測,2020年,全球ADAS市場規(guī)模為86億美元,雷達、攝像頭模組、激光雷達市場規(guī)模分別為38億美元、35億美元和0.4億美元;2025年,全球ADAS市場規(guī)模將增長至224億美元,復合年均增長率為21%,其中,雷達、攝像頭模組、激光雷達市場規(guī)模分別為91億美元、81億美元和17億美元,增速分別為19%、18%和22%。
B.智能座艙滿足休閑娛樂需求
互聯(lián)化(Connectivity)、自動化(Autonomy)和共享化(Sharing)趨勢正在改變汽車行業(yè),消費者對于汽車的需求也從“交通工具”轉向除家、辦公室之外的重要“第三空間”,而座艙則是構造空間的核心載體。
車內攝像頭作為獲取影像的工具,除可以應用于駕駛員監(jiān)測系統(tǒng)(DMS)輔助駕駛之外,亦可以提升乘坐舒適性、車輛安全性,以及滿足消費者工作和娛樂需求。車內攝像頭能夠識別用戶身份,系統(tǒng)根據數據將座椅、溫度、后視鏡調整至合適狀態(tài);記錄車輛損壞或丟失的證據;提供視頻會議、聊天的功能。
根據Yole預測,2020年車內應用市場規(guī)模為131億美元,到2025年車內應用市場規(guī)模將超過220億美元,其中,傳感器市場規(guī)模將大幅提升,從2020年的3億美元增長到2025年26億美元,復合年均增長率達到63%。
②車載攝像頭市場規(guī)模廣闊,且增速較快
根據2021年12月ICVTank最新發(fā)布的報告,2021年全球平均車輛配置2.3顆攝像頭,較2020年有顯著增長,預計到2026年,數量將達到3.8顆/臺。全球車載攝像頭市場包括前裝(整車廠完成組裝)及后裝(整車出貨后組裝),2021年全球車載攝像頭前裝市場達到122億美元,后裝市場達到51億美元。未來,隨著智能汽車滲透率的逐步提高,攝像頭將在工廠階段配置,后裝市場的比重將逐漸下降。2020年至2026年,全球自動駕駛攝像頭市場規(guī)模將從131億美元增長至355億美元,年均復合增長率18.08%,增長較快。
根據ICVTank報告,前裝市場是車載攝像頭模組最重要的市場,2020年至2026年,前裝車載攝像頭出貨數量將從1億顆增長至3.7億顆,年均復合增長率24.32%,增長迅速。
③全球車載攝像頭模組廠商以歐美企業(yè)為主
根據旭日大數據,全球前三大(Tier1)車載攝像頭模組企業(yè)分別為德國ContinentalAutomotive(大陸汽車)、加拿大MAGNA(麥格納)、法國Valeo(法雷奧),前三大企業(yè)在全球車載攝像頭模組市場占據了主導地位。ContinentalAutomotive、MAGNA及Valeo分別設立于1871年、1955年及1961年,距今已經營超過半個世紀,目前國內尚無能夠與之匹敵的車載攝像頭模組企業(yè)。
全球車載攝像頭模組龍頭企業(yè)均發(fā)源于內燃機時代,與寶馬、奔馳、奧迪等傳統(tǒng)汽油車主流廠商建立了深入的合作關系。近年來,新能源汽車快速發(fā)展,全球汽車市場的競爭格局逐漸變化,以小鵬、比亞迪、蔚來、理想、北汽新能源為代表的中國新能源汽車企業(yè)快速崛起。隨著下游整車廠競爭格局的變化、中資企業(yè)占比的提升,全球車載攝像頭模組市場競爭格局可能發(fā)生一定改變,中國本土新興車載攝像頭模組企業(yè)具有彎道超車的契機和可能性。
④車載攝像頭模組具有更高的產品附加值
下游汽車廠商對車載攝像頭的可靠性和使用壽命(與車輛壽命匹配,至少為8-10年)提出了嚴格的標準,要求攝像頭能夠在極端寒冷(-40℃)、炎熱(85℃)和潮濕的環(huán)境中可靠運行,在低照度、高動態(tài)的場景中仍能提供高質量的圖像數據,包括行人、汽車、障礙物、交通標志、紅綠燈、車道等,以供自動駕駛系統(tǒng)分析和決策;此外,由于車輛啟動時會產生極高的電磁脈沖,車載攝像頭還需要具有防磁性能。
作為智能汽車的關鍵傳感器,車載攝像頭的產品安全標準更高,主要原材料及產品開發(fā)的成本較高,生產技術要求更高,工藝難度大,產品附加值更高。隨著車載攝像頭模組產品放量出貨實現規(guī)?;б?、生產工藝的進一步完善,新興車載攝像頭模組廠商的利潤率也將隨之提升。
IoT市場
IoT為物理世界通往虛擬世界和數據化建立了通道,被稱為是第四次科技革命。IoT將不同的用戶和終端,通過各制式的IoT連接協(xié)議互聯(lián)互通,形成人與物、物與物相聯(lián),使人們的生活更加便利。根據Gartner等機構發(fā)表的《2021全球AIoT開發(fā)者生態(tài)白皮書》,目前智能硬件已經從1.0階段的萬物連接(設備連網),進化到2.0階段的萬物互聯(lián)(不同的設備之間可以相互連接),一直到現在的萬物智能3.0階段,智能硬件可以主動偵測使用者的偏好和習慣,提供最符合使用者需求的使用場景。根據IDC數據,2024年全球物聯(lián)網的聯(lián)接量將接近650億臺,是手機聯(lián)接量的11.4倍;2019年全球IoT市場規(guī)模為6,860億美元,到2022年,市場規(guī)模將會突破萬億美元。
在全球虛擬現實的融合趨勢下,AR/VR作為實現沉浸式交互的核心終端設備,與游戲及泛娛樂內容結合已經具備成熟的條件,AR/VR市場具有巨大的發(fā)展?jié)摿Α8鶕蘒DC等機構統(tǒng)計,2020年全球虛擬現實市場規(guī)模接近千億,其中VR市場620億,AR市場280億。根據Counterpoint預測,全球AR/VR設備出貨量將從2021年的1,100萬臺增長至2025年的10,500萬臺,市場需求量逐步擴大。
攝像頭是VR/AR設備的核心傳感器,實現頭部定位、動作跟蹤、視頻拍照和環(huán)境獲取等多種功能。根據高通的統(tǒng)計,截至2021年11月17日,VR產品Oculusquest2銷量已經達到1000萬臺,Oculusquest2搭載4顆攝像頭,用于追蹤頭部、手部運動以及顯示灰白透視畫面,而該產品支持最多7顆攝像頭的運轉。
在2022年1月SPIE(國際光學工程學會)舉行的會議上,Magicleap發(fā)布的Magicleap2共搭載了四個眼動追蹤攝像頭(單眼x2),五個用于深度計算和感知計算的傳感器(包括一個12M像素的自動聚焦RGB攝像頭)。IoT應用場景較多,例如智能冰箱、智能空調、掃地機器人等智能家居,監(jiān)控攝像頭、智能門鎖等智能安防,醫(yī)療機器人、無人機等智能機器人產品。
攝像頭模組是IoT設備獲取有效信息的重要電子器件,主要應用在機器視覺、高清視頻等領域。在萬物互聯(lián)時代,攝像頭拍攝記錄圖像和視頻,并通過互聯(lián)網實現遠程監(jiān)控、實時觀察等,而隨著深度學習與人工智能(AI)技術的進步,使得具備攝像頭的人工智能設備的能夠從其拍攝的影像中獲得更多的有用信息和數據,從而實現視覺交互、障礙識別、人形檢測等功能。
傳統(tǒng)家電正在逐漸通過網絡連接實現遠程控制、智能交互等功能,視覺和傳感交互在智能家居設備的應用將成為語音之后的新興增長點,智能家居設備將向多模態(tài)交互進一步發(fā)展。以科沃斯DEEBOTT8AIVI掃地機器人為例,配備帶有廣角攝像頭的視覺識別系統(tǒng),能夠獲取并分析環(huán)境中的障礙物數據,定點安全巡視,守護家庭安全。視覺傳感交互技術提升了智能家居設備的工作效率,根據IDC預測,2021年24%的智能家居設備將搭載視覺或傳感交互功能,2024年,智能家居設備市場規(guī)模將突破800億美元。
機器人與無人機是攝像頭的重要應用市場,攝像頭是機器人與無人機搜集數據的重要傳感器,同時也能滿足拍照和攝像需求。以大疆御MavicAir2無人機為例,視覺系統(tǒng)配備有前視、后視和下視攝像頭,主攝可拍攝4,800萬像素照片及在4K分辨率情況下每秒拍攝60張畫面(4K/60fps視頻)。
IDC統(tǒng)計,2019年全球機器人與無人機市場規(guī)模為1,098.5億美元,2019-2024年,全球市場將實現20.1%的復合年均增長率,并預計2024年的市場規(guī)模將達到2,746.2億美元。中國是全球最大的機器人(含無人機)市場,預計2020年將占全球總量的38%,總支出為473.8億美元,至2024年將占全球市場的44%,規(guī)模將達到1,211.2億美元。
中國攝像頭模組產業(yè)鏈快速崛起
隨著中國經濟的快速發(fā)展,中國已經成為全球最大的消費電子市場,而攝像頭模組作為手機等消費電子的主要傳感器,迎來了快速崛起的發(fā)展機遇。截至2020年末,全球手機攝像頭模組的前三大供應商分別為歐菲光、舜宇光學和丘鈦微,均為中國企業(yè)。攝像頭模組同時作為汽車電子、IoT等智能終端的核心傳感器,國內智能汽車、IoT領域龐大的市場需求將會進一步帶動攝像頭模組的快速發(fā)展和更新迭代,進一步加快攝像頭模組的技術和工藝創(chuàng)新,推動境內攝像頭模組產業(yè)鏈的快速崛起。
上游原材料的國產化趨勢逐漸加強
在攝像頭模組的CMOS圖像傳感器芯片、光學鏡頭和音圈馬達等主要原材料行業(yè)中,境內廠商的市場占有率逐步提高,國產化趨勢明顯。高端CMOS圖像傳感器芯片依舊為日韓廠商主導,但是以豪威科技、格科微為代表的境內廠商與日韓廠商的差距逐漸減小,豪威科技已經實現6,400萬像素的CMOS圖像傳感器芯片的量產,格科微在1,300萬像素及以下的CMOS圖像傳感器芯片市場中占據重要地位。
在光學鏡頭領域,根據TSR預測,舜宇光學在2020年位列光學鏡頭領域市場份額第一位,與臺灣地區(qū)廠商大立光在超高端光學鏡頭的差距進一步縮小。在音圈馬達領域,TSR數據顯示,2019年市場排名前三的廠商分別為:阿爾卑斯、TDK和三美集團,均為日本廠商,但國內主要生產廠商皓澤電子和中藍電子的市場份額占比從2017年的3.8%、4.4%分別增長至2019年的10.5%、9.5%,預計2020年市場份額將會進一步提高。
應用場景愈加廣泛
隨著5G通信、智能駕駛、3DSensing等新一代技術的不斷商業(yè)化,攝像頭模組的應用場景也在逐漸增加。智能手機等消費電子行業(yè)是攝像頭模組的傳統(tǒng)應用場景,消費者對拍攝效果優(yōu)質化、多樣化的需求推動著手機攝像頭配置、技術的快速發(fā)展,也推動著手機攝像頭市場規(guī)模的不斷增長。
汽車電子、物聯(lián)網正在成為攝像頭模組的重要應用場景。隨著智能駕駛、車聯(lián)網技術的逐漸普及,智能汽車擁有廣闊的市場需求。攝像頭作為獲取駕駛信息、提供交流方式的重要通道,單輛汽車所需攝像頭的數量會快速增加,以滿足自動駕駛和休閑娛樂的需求,因此車載攝像頭的需求將會不斷增長。
物聯(lián)網應用場景眾多,如智能家居、智能城市、智能農業(yè)等,其中攝像頭模組作為光學成像的重要傳感器,主要應用在機器視覺、高清視頻等領域。例如在掃地機器人、冰箱等智能家居中,攝像頭模組可以起到3D感測、周圍環(huán)境判斷等功能,在無人機等智能機器人中可以識別障礙物,拍照攝影等。
攝像頭的種類不斷豐富
隨著消費者需求的多樣化和模組廠商工藝技術的創(chuàng)新,攝像頭的功能和種類正在不斷豐富,如光學防抖、大光圈、3DSensing攝像頭、潛望式攝像頭等,不斷更新迭代的攝像頭給用戶帶來新的消費體驗。光學防抖通過鏡頭的抖動來抵消手的抖動,實現更清晰穩(wěn)定的拍照效果;大光圈能夠獲得更高的通光量,實現背景虛化、突出主題、提高對焦速度等效果;潛望式攝像頭能夠在有限空間內大幅增加攝像頭的焦距,實現更好的光學變焦;3DSensing攝像頭可以通過解讀三維的位置及尺寸信息,來實現實時的三維信息采集,從而為消費電子終端加上了物體感知功能。
光學防抖、大光圈、潛望式攝像頭實現了更好的拍照效果,3DSensing攝像頭打破了2D到3D的邊界,拓展了攝像頭的應用范圍,提高了用戶的消費體驗。未來,除了攝像頭模組廠商自身的工藝和技術創(chuàng)新外,下游客戶如手機廠商、無人機廠商等,為了實現差異化競爭和更好的用戶體驗,也會進一步加速攝像頭的更新速度,使攝像頭的種類不斷豐富。
向上游原材料行業(yè)進行垂直整合
向上進行深度的原材料行業(yè)整合,實現協(xié)同效應,將是攝像頭模組企業(yè)擴大市場規(guī)模,提升毛利率水平,加強競爭優(yōu)勢的重要手段,也是模組企業(yè)的未來發(fā)展趨勢。目前歐菲光、舜宇光學已經深入光學鏡頭生產領域,模組企業(yè)通過涉入上游原材料行業(yè),加強垂直產業(yè)整合,將有利于企業(yè)把握行業(yè)發(fā)展方向,提高創(chuàng)新能力,全面提升市場競爭力。
市場集中度持續(xù)提升
攝像頭模組行業(yè)作為資本與技術密集型行業(yè),規(guī)模效應明顯。模組廠商在前期需要投入較高的資金進行產能建設與產品研發(fā),高昂的資金需求使得中小企業(yè)難以負擔;穩(wěn)定的高良品率是模組廠商的核心競爭力,在生產過程中,模組廠商需要不斷投入資金進行工藝的改進,以提高生產效率和產品良品率,而中小企業(yè)普遍因為投入不夠導致良品率較低;同時,下游智能手機客戶集中度較高,且具有需求量大及彈性高的特點,中小型模組廠商無法及時交付大批量、高品質的攝像頭模組,無法匹配下游客戶的需求,而大型攝像頭模組廠商生產能力、訂單交付能力較強,獲得下游客戶訂單的可能性更高;此外,大型攝像頭模組廠商生產能力強,具備承接對攝像頭模組精度要求較高的旗艦機型訂單的能力,從而導致大型模組廠商的市場占有率持續(xù)提升。
同時大型模組廠商將有能力更多地在開發(fā)新技術、擴大攝像頭模組應用領域等方面投入資源,進一步降低生產成本,提高利潤水平,不斷鞏固自己的龍頭地位。
行業(yè)主要企業(yè)
歐菲光
覆蓋目前絕大部分的手機和車載主流攝像頭模組產品種類。率先實現結構光3DSensing模組和3DToF模組的量產,成功研發(fā)業(yè)界首款超薄潛望式連續(xù)變焦模組等;手機攝像頭領域已成為高端雙攝模組和三攝模組的主力供應商,客戶包括主要手機品牌;車載攝像頭領域已取得20余家國內汽車廠商的供貨商資質。
舜宇光學
手機攝像頭領域能夠生產絕大部分中高端攝像頭模組。車載攝像頭領域完成量產。IoT攝像頭領域主要應用于人臉識別和掃地機器人。已完成10倍光學變焦手機攝像模組、800萬像素前視車載模組的研發(fā),研發(fā)和推廣第二代半導體封裝方案;手機攝像頭領域已成為中高端攝像頭模組的主力供應商,客戶覆蓋主要安卓手機品牌;車載攝像頭領域目前已實現量產;IoT客戶正在開發(fā)中。
合力泰
手機攝像頭模組目前已量產6,400萬攝像頭模組,正在積極推進高端產品的研發(fā)和生產。目前已經量產6,400萬像素攝像頭模組,持續(xù)研發(fā)ToF3D攝像頭及10,800萬高像素攝像頭模組等高端攝像頭產品及技術;與三星、OPPO、vivo、小米、傳音、富士康、京東方等客戶建立了良好的合作關系。
富士康
已生產高像素手機攝像頭模組、3DSensing攝像頭模組等??蛻糁饕獮樘O果品牌和部分安卓手機品牌。
信利國際
主要生產較低像素的手機攝像頭模組和車載攝像頭模組??蛻糁饕獮榘沧渴謾C品牌。
LGInnotek
已生產高像素手機攝像頭模組、3DSensing攝像頭模組、車載攝像頭模組等??蛻糁饕獮樘O果品牌和部分安卓手機品牌。
同興達
主要生產較低像素的手機攝像頭模組,同時將產品線擴展到了全景相機影像模組和視頻會議影像模組等領域。主要擁有華勤、聞泰科技等手機ODM客戶,也擁有中興、聯(lián)想等國內手機品牌客戶;擁有部分全景相機、視頻會議系統(tǒng)領域客戶。
聯(lián)創(chuàng)電子
主要生產較低像素的手機攝像頭模組,目前不斷實現增量核心客戶及非手機行業(yè)品牌客戶的開發(fā)。合作的品牌有華為、三星、聞泰科技、華勤、傳音等。
立景創(chuàng)新
成功量產手機攝像頭模組、平板攝像頭模組、筆記本攝像頭模組,已成功量產三攝手機攝像頭模組。
丘鈦微
產品覆蓋了200萬像素至10,800萬像素的超薄攝像頭模組、雙/多攝像頭模組、光學防抖(OIS)攝像頭模組、3DSensing攝像頭模組、車載攝像頭模組、IoT攝像頭模組。客戶包括華為、小米、OPPO、vivo、三星、大疆、科沃斯、石頭科技以及小天才等各行業(yè)龍頭企業(yè)。此外,公司車載攝像頭模組產品也已在上汽通用五菱、吉利汽車、小鵬汽車、上汽乘用車、嵐圖汽車、福田戴姆勒等品牌的車型中交付使用。此外,公司亦通過了比亞迪、德國大陸汽車、蔚來、北汽新能源、東風商用車等多家汽車企業(yè)合格供應商資格認證,并陸續(xù)獲得前述汽車企業(yè)多個合作項目,將逐步進入量產交付。
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原文標題:技術前沿:攝像頭模組
文章出處:【微信號:AIOT大數據,微信公眾號:AIOT大數據】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。
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