智能設(shè)備
芯片
車載攝像頭是安裝在汽車上以實(shí)現(xiàn)各種功能的光學(xué)鏡頭,主要應(yīng)用于行車記錄儀、倒車影像和360度全景攝像等場景,為車載攝像機(jī)的主要部件。車載攝像頭主要的硬件包括光學(xué)鏡頭(鏡片、濾光片、保護(hù)膜)、圖像傳感器(CMOS)、圖像信號(hào)處理器(ISP)等。隨著ADAS應(yīng)用推廣,車前一個(gè)、車后一個(gè)、左右各一個(gè)、車內(nèi)一個(gè)計(jì)算,具備高級(jí)輔助駕駛甚至自動(dòng)駕駛功能的汽車至少需要5個(gè)攝像頭。未來ADAS乃至無人駕駛?cè)嫱茝V,車載攝像頭市場空間巨大。CIS作為車載攝像頭的核心部件,市場規(guī)模與車載攝像頭緊密相關(guān)。
據(jù)知乎平臺(tái)相關(guān)數(shù)據(jù),車載CIS中國市場占全球市場約43%的市場份額,其市場規(guī)模在2022年達(dá)到了11.28億美元,預(yù)計(jì)能在2026年突破20億美元,到2027年可以達(dá)到24.42美元的市場規(guī)模。歐洲市場是第二大細(xì)分市場,2022年車載CIS市場規(guī)模達(dá)到6.52億美元,預(yù)計(jì)在2027年達(dá)到13.12億美元。2022年中國汽車產(chǎn)量達(dá)到2718萬輛,2021年全球每輛汽車平均使用CIS2.7顆,另外從發(fā)展趨勢上,到2025年8.3M CIS將成為低中高檔車的市場主流,前視CIS可能進(jìn)一步提升到12M(1.6um像素)。
項(xiàng)目名稱:車載攝像頭CIS芯片市場發(fā)展項(xiàng)目
項(xiàng)目地址:上海市
項(xiàng)目介紹:
本項(xiàng)目為國產(chǎn)進(jìn)口替代車規(guī)級(jí)55nm制程高端CMOS圖像(視覺)傳感器(簡稱CIS)芯片的研發(fā)、設(shè)計(jì)和產(chǎn)品銷售,產(chǎn)品規(guī)格為2.1微米像素(單元像素1微米)、8.3MP圖像、3840*2160分辨率、感光面積8097.6um*4569.6um、BGA封裝、背照式(BSI)、適配鏡頭1/1.73”、超高清攝像頭芯片。產(chǎn)品立足于國內(nèi)最先進(jìn)的CIS成熟制程,填補(bǔ)了此制程在車載產(chǎn)品上的空白,生產(chǎn)過程分為晶圓制造、微透鏡嵌套、封裝測試三個(gè)代工階段,成品后即交付車企相機(jī)模組。同時(shí)在2.1um像素平臺(tái)基礎(chǔ)上,根據(jù)晶圓切割面積的不同開發(fā)出2M、5M的產(chǎn)品,以相對(duì)低的晶圓成本占領(lǐng)中低端市場。
人眼相當(dāng)于一臺(tái)500萬像素的相機(jī),600萬像素即6M以上時(shí)人眼無法區(qū)別,所以車載CIS除了有效距離要求高的前視CIS,8.3M產(chǎn)品不易迭代,而且不像1.3M、2M的產(chǎn)品會(huì)讓人眼有顆粒感,從趨勢上來看,2025年可能會(huì)成為全面采用8.3M CIS的年份。
隨著車載CIS芯片的重要性凸顯,特別是自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的應(yīng)用及車企平臺(tái)化采購規(guī)模效應(yīng),CIS芯片被越來越多車企納入Tier1產(chǎn)業(yè)鏈。此芯片對(duì)標(biāo)豪威2022年發(fā)布的OX08B40型號(hào)標(biāo)準(zhǔn)尺寸的8.3M車載CIS芯片,具備寬動(dòng)態(tài)范圍、可夜視、3D堆疊等特點(diǎn),為市場主流,相對(duì)應(yīng)的相機(jī)模組產(chǎn)業(yè)鏈不需要重新開模,從而方便更快的送樣和車企的平臺(tái)選購。
產(chǎn)品系列:開發(fā)車頂360環(huán)視/自動(dòng)駕駛/前擋風(fēng)玻璃/進(jìn)氣格柵/后視鏡/側(cè)視鏡/后備箱/倒車系統(tǒng)等車載攝像頭芯片前視后視及遠(yuǎn)視近視系列,其中近視和自然光下的360環(huán)視對(duì)車載性能指標(biāo)要求最低,其次為后視的后備箱及倒車位置。本公司致力于打造一款優(yōu)秀的CIS芯片,以滿足全系列所有的車載性能指標(biāo)。
產(chǎn)品特性:
創(chuàng)新性:中國大陸尚無一家晶圓廠代工車規(guī)級(jí)55nm CIS芯片;目前國內(nèi)車企多所用的豪威科技和索尼公司的40nm CIS芯片均為臺(tái)積電代工,中芯國際40nm CIS尚無官方或非官方消息,默認(rèn)為研發(fā)狀態(tài),因?yàn)?021年2月中芯國際55nm CIS開發(fā)成功后,就算那時(shí)開始啟動(dòng)40nm CIS項(xiàng)目,按正常的3年研發(fā)周期來看,40nm CIS至少需2024年2月才能量產(chǎn);豪威在2022年就已經(jīng)發(fā)布8.3M車載CIS,表明40nm車載8.3MCIS不可能在中芯國際生產(chǎn),而且考慮到成本和保密性,不太可能將40nm車載CIS的制程工藝或產(chǎn)線從臺(tái)積電轉(zhuǎn)移到中芯國際。
迭代風(fēng)險(xiǎn)?。菏芟抻诩t光收集的困難以及按每幀畫面1/12秒做Reset時(shí)過淺的超淺結(jié)對(duì)pixel底部區(qū)域光所轉(zhuǎn)化的電子無法完全清零,造成前后兩幀畫面的圖像拖拽(參考IEEE文章),所以40/28nm CIS將是CIS的極限,因此先進(jìn)制程CIS產(chǎn)品更新迭代風(fēng)險(xiǎn)較小。目前市場上的22nm CIS pixel部分仍是28nm制程,只不過邏輯部分為22nm制程。
先進(jìn)性:目前中芯國際和華力微代工的55nm CIS芯片是中國大陸最先進(jìn)的,且均為非車規(guī)級(jí)芯片:臺(tái)積電代工的車載40nm CIS是世界上最先進(jìn)的,在中芯國際車載40nm CIS量產(chǎn)之前,本公司55nm(8.3M)車規(guī)級(jí)CIS芯片將是中國大陸代工中最先進(jìn)的。
設(shè)計(jì)完美:精準(zhǔn)的器件理論和3D軟件模擬計(jì)算出最完美的設(shè)計(jì)方案,代工制造完善出最美的實(shí)際效果。
市場營銷:
to B端:營銷對(duì)象主要是國內(nèi)各大車企,可以通過車企校友投資機(jī)構(gòu)、芯片企業(yè)校友銷售關(guān)系網(wǎng)、芯片行業(yè)友商銷售渠道共享、車企校友及前同事關(guān)系網(wǎng)、招募有渠道的專業(yè)銷售人員等渠道進(jìn)行銷售。
to C端:本公司不直接進(jìn)行零售,主要是通過各芯片銷售平臺(tái)中轉(zhuǎn),目前初步接洽的有校友的芯片電子商城、專業(yè)的國際電子銷售網(wǎng)絡(luò)如findchips等。
外貿(mào):招募專業(yè)的外貿(mào)銷售人員或與專業(yè)的芯片外貿(mào)公司對(duì)接相關(guān)業(yè)務(wù),在遵循美國出口管制條例的前提下對(duì)全球市場開展業(yè)務(wù)。
市場規(guī)劃:
本地市場:國內(nèi)車企有100多家,目前和部分車企校友投資機(jī)構(gòu)達(dá)成在樣品制成后初步合作意向。
細(xì)分市場:前視CIS芯片需要200米的分辨率,要求比后視CIS芯片高;低端的后視攝像頭實(shí)際效果仍不太好,用戶更傾向于選擇類似本公司的超高清攝像頭。
周邊市場:除了智能手機(jī)和安防監(jiān)控?cái)z像頭CIS芯片,其它應(yīng)用領(lǐng)域還有近年增速較大的醫(yī)療設(shè)備如內(nèi)窺鏡和工業(yè)控制的機(jī)器視覺等。
中低端市場:以接近2M量產(chǎn)價(jià)格的高性價(jià)比銷售策略將8M產(chǎn)品拓展至中低端市場,同時(shí)在55nm2.1um平臺(tái)上的持續(xù)開發(fā)2M/5M車載CIS,可以有效的占領(lǐng)中低端市場,實(shí)現(xiàn)全方位的CIS國產(chǎn)替代。
收益測算:本公司以高性價(jià)比的產(chǎn)品策略將銷售領(lǐng)域逐漸拓展于國內(nèi)及國際的低中高檔汽車市場,按豪威8.3M CIS量產(chǎn)價(jià)格65折約120元/顆、銷售83萬顆(2075片晶圓)/年即中國市場的約88分之一計(jì)算,銷售收入預(yù)計(jì)可達(dá)到1億元人民幣/年,按23%利潤率,銷售當(dāng)年可創(chuàng)造2300萬元的利潤,預(yù)計(jì)投資回報(bào)比135%。
項(xiàng)目進(jìn)展:項(xiàng)目處于研發(fā)階段,前期已投入30-50萬元,已初步完成產(chǎn)業(yè)合作渠道搭建和項(xiàng)目規(guī)劃設(shè)計(jì)。
五年規(guī)劃:
55nm車載CIS芯片:55nm8.3M(2.1um像素)車載CIS芯片作為本公司的市場最佳切入點(diǎn),低成本快速填補(bǔ)市場空白;后期在2.1um pixel平臺(tái)的基礎(chǔ)上根據(jù)晶圓切割面積的不同,持續(xù)開發(fā)2M、5M車載CIS芯片,以及安防、內(nèi)窺鏡、工業(yè)相機(jī)CIS芯片以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的多樣化和價(jià)格的差異化,而且相對(duì)其它尺寸像素的CIS,擁有相對(duì)低的晶圓成本優(yōu)勢。12M(前視)車載CIS因沒有對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)鏡頭,需根據(jù)以后的市場需求狀況再作者慮。
40nm車載CIS芯片:40nm制程作為車載CIS芯片的極限,也是目前高端廠商如安森美、豪威的主流產(chǎn)品。預(yù)估產(chǎn)品開發(fā)需3年時(shí)間和4000-5000萬元經(jīng)費(fèi),主要是花費(fèi)在掩模版的購買和logic部分的工藝調(diào)試,本公司的優(yōu)勢在于解決其中難點(diǎn)中的難點(diǎn)-決定器件電學(xué)特性的離子注入工藝的計(jì)算。此制程節(jié)點(diǎn)主要布局標(biāo)準(zhǔn)尺寸的有效距離要求高的前視攝像頭12M(1.6um)車載CIS芯片的開發(fā)。
28/22nm手機(jī)/安防CIS芯片:28/22nm制程作為手機(jī)/安防CIS芯片的極限,也是目前高端廠商如索尼、三星的主流產(chǎn)品??紤]到28/22nm的掩模版更加昂貴,預(yù)估產(chǎn)品開發(fā)需3年時(shí)間和5000-6000萬元經(jīng)費(fèi)。基于國內(nèi)產(chǎn)品在此領(lǐng)域的完全空白和巨大的市場空間,此制程節(jié)點(diǎn)將作為手機(jī)/安防CIS的首選拓展方向。
28/22nm安防紅外CIS芯片:需要在28nm手機(jī)CIS芯片彩色陣列基礎(chǔ)上增加紅外單元,主要是需調(diào)整晶圓Looic部分的離子注入。預(yù)估產(chǎn)品開發(fā)需3年時(shí)間和5000-6000萬元經(jīng)費(fèi),考慮目前市場上昂貴的產(chǎn)品價(jià)格,這些研發(fā)經(jīng)費(fèi)仍是值得的。
掌握核心技術(shù),跨越行業(yè)技術(shù)壁壘:晶圓技術(shù)是CMOS圖像傳感器芯片的行業(yè)技術(shù)壁壘,項(xiàng)目發(fā)起人擁有數(shù)十年晶圓關(guān)鍵工藝即決定器件電學(xué)特性的離子注入工藝和數(shù)年CMOS圖像傳感器芯片研發(fā)經(jīng)驗(yàn)(最近近7年在中芯國際工作)及獨(dú)到的器件理論和工藝模擬設(shè)計(jì)技術(shù),技術(shù)難點(diǎn)主要為離子注入的算法和器件(晶圓上最小單元)標(biāo)準(zhǔn)等,CIS也是目前與國外差距較大的芯片賽道,本公司有能力填補(bǔ)此差距。
市場空間大,填補(bǔ)國內(nèi)空白:車載CIS領(lǐng)域,國內(nèi)車企多采用國外安森美、索尼三星芯片,被韋爾股份收購的美國豪威科技占據(jù)全球第二的份額,但其研發(fā)主體仍在美國,且8.3M車載CIS在臺(tái)積電生產(chǎn),思特威的單元像素3um的8.3M超大感光底車載CIS似在送樣階段,未能實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)官網(wǎng)也未見其正式產(chǎn)品,因其晶圓上的高成本和鏡頭的難兼容性及難滿足車載芯片亞格的空間要求,恐難具商業(yè)價(jià)值。另外國內(nèi)最先進(jìn)的CIS成熟工藝55nm制程的產(chǎn)品中并沒有車規(guī)級(jí)CIS產(chǎn)品,也就是說國內(nèi)尚無標(biāo)準(zhǔn)1um單元像素的8.3M高端車載超高清CIS,本公司有力地填補(bǔ)了國產(chǎn)55nm車規(guī)產(chǎn)品的空白,打破了進(jìn)口壟斷,有效地利用起因消費(fèi)CIS產(chǎn)能下降導(dǎo)致的國內(nèi)產(chǎn)線空擋。
低成本實(shí)現(xiàn)快速產(chǎn)品變現(xiàn):CIS是資金堆積型的芯片產(chǎn)品,本項(xiàng)目的設(shè)計(jì)變更主要采用掩膜版開口不變,即不需要更換掩膜版的離子注入劑量和深度的設(shè)計(jì)變更,這樣大大節(jié)省了掩膜版的總體花費(fèi)。另外作為主要成本的晶圓技術(shù)部分只需提供Pixel IP。也即只需經(jīng)過約4月的設(shè)計(jì)即可流片,Logic部分晶圓廠有既定的成熟工藝,省去了一般需至少3年的工藝調(diào)試過程,而這個(gè)工藝調(diào)試的花費(fèi)一般至少需3000至4000萬元。
產(chǎn)品高端且盈利空間大:CIS芯片是車載攝像頭中價(jià)值最高環(huán)節(jié),本公司產(chǎn)品對(duì)標(biāo)的40nm制程的豪威8.3M(2.1微米像素)車載CIS對(duì)車企量產(chǎn)價(jià)格約185元人民幣/顆(findchips網(wǎng)站零售價(jià)單顆375美元),為了讓更多的中低檔車都能用上8.3M的CIS,本公司計(jì)劃按其65折120元銷售,以接近2M的價(jià)格(參考2M(3.2微米像素)安森美CIS車企量產(chǎn)價(jià)格70元/顆)。而我們生產(chǎn)的每顆芯片利潤預(yù)估仍有約28元人民幣。
汽車安全性和便利性提高。雖然智能手機(jī)、PC/平板電腦、監(jiān)控設(shè)備應(yīng)用領(lǐng)域的市場收入都在下降,汽車領(lǐng)域表現(xiàn)依然強(qiáng)勁。隨著汽車行業(yè)向著更先進(jìn)的ADAS和自動(dòng)駕駛方向發(fā)展,汽車需要更多的攝像頭來捕捉足夠的道路信息以提高安全性和便利性。當(dāng)前,CIS主要應(yīng)用于L1級(jí)別至L2級(jí)別的ADAS(高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng))、倒車影像等,2021年全球生產(chǎn)的汽車中,平均每輛汽車的CIS使用量約為2.7顆,預(yù)計(jì)到2027年,該數(shù)字將上升至4.8顆。而高端汽車的CIS使用量非常高,通常超過10顆。L4級(jí)別及以上自動(dòng)駕駛汽車的CIS使用量將超過20顆。
汽車智能化發(fā)展。車規(guī)級(jí)的CMOS圖像傳感器的需求依然保持旺盛,并在近兩年全球汽車產(chǎn)量明顯增加的情況下繼續(xù)上漲。因此隨著汽車智能化的發(fā)展,由傳統(tǒng)的1個(gè)后視攝像頭逐漸增加為10~20個(gè)。單個(gè)汽車CIS使用數(shù)量的增加是CIS市場恢復(fù)的主要?jiǎng)恿Α?
自動(dòng)駕駛發(fā)展迅速。車用CIS的典型應(yīng)用場景包括前視、側(cè)視、后視、環(huán)視攝像頭系統(tǒng),駕駛員監(jiān)控系統(tǒng)和乘員監(jiān)控系統(tǒng)、電子后視鏡等。ADAS前視攝像頭主要用于實(shí)現(xiàn)L2級(jí)別及以上汽車的自動(dòng)緊急制動(dòng)和輔助車道等功能。接下來,側(cè)視及后視攝像頭、車內(nèi)攝像頭將成為剛需—不僅用戶的需求上漲,而且監(jiān)管機(jī)構(gòu)也加入其中,這些都將加速以CIS為核心的攝像頭在汽車中的應(yīng)用滲透。2022年L2及以上乘用車滲透率為23%,也助力了車用CIS出貨量增長。因此,汽車板塊的份額在2022年上升到9%,成為僅次于手機(jī)的第二大板塊。隨著自動(dòng)駕駛向更高層次邁進(jìn),預(yù)計(jì)未來幾年該市場將出現(xiàn)爆發(fā)式增長。