-
韦尔股份专题研究:CIS设计行业领先,光学感知赋能万物
老范说评 / 2021-07-08 16:56 发布
1. 内生与外延并重,打造国内图像传感器龙头企业
1.1. 业务版图扩张展现公司雄心,内外并举打造 CIS 龙头
产业版图持续扩张展现企业战略眼光,并购、高效整合促进公司业绩增长。 上海韦尔半导体股份有限公司成立于 2007 年 5 月,初期专注于半导体设计和研 发业务。2013 年公司收购香港华清和北京京鸿志从而扩展业务至半导体分销领 域。2014 年收购北京泰和志,拓展 SoC 芯片领域。2015 年公司收购无锡中普微、 设立上海韦功,拓展射频芯片领域。2016 年设立上海磐巨、上海矽久和韦孜美, 进一步拓展产品线。2019 年 8 月,收购豪威科技和思比科,成功切入 CIS 领域, 进一步提升了半导体设计研发能力和品牌影响力。2020 年 4 月收购新思科技的亚 洲 TDDI 业务,5 月收购芯仑光电进入动态视觉传感器领域,完成新一轮产品线布 局。在十三年来内涵式和外延式发展驱动下,公司完成主业从半导体分销拓展到 半导体产品设计与分销业务协同并进。
2019 年并表豪威后,公司体量大增,并开启“新豪威,新征程”战略,向提 供先进数字成像解决方案的全球知名芯片设计公司迈进。根据 TSR 统计,2019 年全球 CMOS 图像传感器中豪威科技占 9.5%的市场份额,是仅次于索尼和三星 的全球第三大 CMOS 图像传感器龙头设计公司,同时也是目前 A 股市场市值第一 的半导体设计公司标的,具有一定的稀缺性。
公司业务布局全面,稳坐半导体行业龙头。公司目前业务版图涵盖了图像传 感器、其他半导体器件产品和半导体分销等业务,产品体系完善,具有多项突出 优势的核心技术。公司通过一系列成功的并购操作全面布局泛模拟芯片领域,在 智能手机、汽车电子、安防、医疗等领域有多项核心竞争力的产品,业务逐渐拓 展为:传感器解决方案、模拟解决方案、触屏与现实解决方案三大业务体系。并 拥有华为、小米、VIVO、OPPO、奔驰、奥迪、海康威视等一批行业龙头客户, 一举成为“光学龙头”。公司目前稳居世界第三大 CMOS 图像传感器供应商,行 业地位稳固。
1.2. 优秀管理层执掌,股权激励计划展现公司发展信心
公司股权结构稳定,控制权相对集中。截止 2021Q1,公司第一大股东系董 事长虞仁荣先生,直接持股比例 31.50%,公司第二大股东绍兴市韦豪股权投资基 金合伙企业(有限合伙)持股比例 9.31%,第二大股东系董事长虞仁荣的一致行 动人,前两大股东共持股 40.81%。
公司基因优质,管理团队经验丰富。董事长虞仁荣系公司创立者、实际控制 人,曾在浪潮集团、北京京鸿志、香港华清、无锡中普微等多家半导体行业任职, 具有非常丰富的行业经验。公司高管团队多为技术出身,丰富的管理经验和行业 从业经验为公司发展提供管理优势。核心技术人员多为博士毕业且经验丰富,从 而为公司的研发创新和竞争能力保驾护航。
实施股权激励计划增强企业凝聚力,彰显公司发展信心。公司分别于 2017 年、2019 年和 2020 年实施了三轮股权激励计划,通过业绩考核指标让员工分享 公司成长红利。其中 2017 年为限制性股票,股份数量 3981.39 万股;2019 年为 股票期权,股份数量为 1179 万股;2020 年为股票期权和限制性股票,股份数量 分别为 767 万和 229 万股。激励对象包括公司董事、高管、中层管理人员及核心 技术人员,激励计划提升员工积极性、降低代理成本,进而强化公司的人才储备与竞争实力。公司通过激励计划进一步吸引和保留专业人才和业务骨干,建立员 工与公司共同发展的激励机制。
1.3. 收入端:收购豪威、思比科后切入 CIS 领域,持续盈利能力显著提升
近年来公司经营情况稳健,并表豪威后营收及净利润均实现跨越式增长。公2015-2017 年营收稳健增长,CAGR10%,2019 年公司实现并表豪威后,公司 成功切入 CIS 领域,经追溯调整,2018 年公司营业收入同比增长 303%,后公司 2019、2020 年营收继续保持稳健高速增长,2020 年实现营收 198.24 亿元,较 2019 年同比增长 45%,CIS 业务成为公司高速发展的新引擎。随 5G 新周期启动、 下游半导体需求起量、中美贸易摩擦加速国产替代步伐以及公司在更高阶 CIS 产 品线的加码布局,通过各业务体系及产品线的整合,公司充分发挥了各业务体系 的协同效应,持续盈利能力提到了显著提升。
从营收结构来看,2019 年前后公司的营收结构有明显改变。2018 年回溯调 整前公司营业收入主要来自于半导体分销,该业务贡献的营业收入约 78.91%。 2019 年 9 月,公司并入豪威 CMOS 图像传感器业务之后,半导体分销业务营收 贡献下降至 16%,半导体设计业务营收占比有显著提升:近年来 CIS 业务占比年提升,2019、2020 年营收占比分别达 83%、87%,毛利润占比 94%、92%是 营收及利润的主要来源。
半导体设计类产品结构升级驱动公司毛利率持续提升。公司的主营业务构成 中半导体设计相关业务的利润率较高,毛利率始终维持在 30%以上。随半导体设 计类业务占比持续提升,公司综合毛利率从 2016 年的 20.13%提升至 2020 年的 29.91% 。 分业毛 利与 半 导 体 行 业 景 气 度 密 切 相 关 , 2016/2017/2018/2019/2020 年分别为 12.86%/14.37%/20.79%/8.32%/15.75%, 其中,2018 年的大幅提升受益于当年行业高景气度,而 2019 年,受到 以及全球半导体下游需求下滑拖累,毛利率同比大幅下降,2020 年重新恢复 15.75%正常水平,主要系国际贸易环境的恢复,半导体分销业务获得增长所致。
1.4. 费用端:管理能力持续增强,研发投入护航企业发展
近年来公司销售费率、管理费率始终维持合理水平,管理能力持续增强。 2017-2020 年公司销售费率分别为 3.08%、2.75%、2.95%和 1.87%,基本维持 稳定,2020 年销售费率大幅下降,主要系销售佣金变动所致;2017-2020 年公司 管理费率分别为 9.14%、6.53%、5.36%和 3.91%,公司经营效率持续提升,管 理费用率逐年下降。
公司 2020 年研发投入为 17.27 亿元,较上年提升 35%,公司研发投入占总 营收比重略有下降,达 8.7%,主要系公司营收增长摊薄所致。公司作为 Fabless 厂商,研发能力是公司的核心竞争力。公司研发人员占比长期维持较高,截止 2020 年公司共有研发人员 1,644 人,占员工总人数的比例达 50%。维持较高水平的研 发支出有助于企业维持技术竞争优势,截至 2020 年末,公司已拥有专利 4126 项, 其中发明专利 3947 项,实用新型 179 项;集成电路布图设计权 141 项;软件著作权 112 项,在国内居于行业领先地位。
2. 手机 CIS:创新驱动产品升级,有望实现量价齐增
2.1. CIS 为摄像头核心部件,手机为最大下游应用市场
CIS(CMOS Contact Sensor)是应用 CMOS 技术生产的图像传感器,为 摄像头的核心部件。由于 CIS 制造工艺与大规模集成电路相同,具有集成度高、 标准化程度高、功耗低、成本低、体积小、图像信息可随机读取等一系列优点, 被广泛应用于手机、电脑、汽车电子、安防、医疗影像等领域,成为移动互联网 和物联网应用的核心传感器件。
受益于 CIS 下游多行业景气度的提升以及需求的增加,全球 CIS 市场增长较 为稳健。近年来,随着下游消费电子及医疗、安防等领域近年来的不断发展,加 之 CMOS 图像传感器自身在设计水平及生产工艺不断成熟,其在性能及成本上的 综合优势日益凸显,市场规模也逐年上升。据 Frost&Sullivan 预测,到 2024 年全 球 CIS 市场规模将增长达到 238.4 亿美元,出货量从 2019 年的 63.6 亿颗增长至 91.1 亿颗。并且由于技术的不断提升,CIS 芯片规格也在不断提高,在分辨率、 灵敏度、特殊环境感知能力等多方面持续提升。
手机是 CIS 最大的下游应用市场,销售额占比超 60%。据统计,目前 CIS 下游应用中,手机为最大应用市场。手机市场的发展方向将在很大程度上决定CMOS 图像传感器的需求空间。
CIS 为手机摄像头价值量占比最高的核心部件,同时也是决定手机摄像头性 能的核心器件。一个完整的手机摄像模组通常由:镜片,马达,滤光片,CIS(CMOS 图像传感器)和 ISP(图像信号处理器)组成。其中,CIS 占摄像模组整体总成52%,为摄像头的核心部件。从市场竞争格局来看,目前全球 CMOS 图像 传感器核心供应商主要包括索尼、三星、豪威科技等,据 Strategy Analytics 统计, 2020H1 全球 CIS 市场收入规模前三名分别为 SONY、三星和豪威科技,占比分 别为 43%、32%和 9%,三者合计占比达到 73%,行业龙头效应明显。
一般对于 CIS 的评价指标包括:光学尺寸、像素大小、像素数、帧率、感光 元件架构、信噪比、动态范围、灵敏度、量子效率等。其中最主要的是光学尺寸, 光学尺寸决定了 CIS 芯片面积大小,是决定 CIS 成像质量最为关键的因素及核心 指标。除此之外,在高像素方面,当前市场上主流智能手机的像素在 48M -64M, 三星,小米等走高像素路线的手机厂商已经推出了搭载超 1 亿像素摄像头的旗舰 智能手机;安防及汽车电子对像素要求较低,在 2M 左右。高帧率方面,目前市 场上主流 CIS 的帧率在 30fbs。除此之外,许多厂商在全局快门、低照度、高动 态范围等技术方面也均有所突破,被广泛应用于安防、汽车电子、医疗影像等领 域。
2.2. 光学升级创新不止,带动 CIS 行业高景气度
目前,智能手机进入了存量时代,终端厂商的行业集中度持续提升。因此, 各大手机厂商也都在谋求差异化竞争优势以实现销量突破。目前来看,手机摄像 头的升级主要集中于高像素、多摄、3D 摄像方向。光学升级在客户端的体验感 最为明显,因此各大厂商均在手机摄像头方向频频发力,经历了大光圈、光学防 抖、快速自动对焦等多种技术变革,在推动 CIS 市场需求不断增长的同时,也对 CIS 的各方面性能提出了更为严格的要求。
从“量”来看,三摄手机向下渗透的趋势仍会在一定程度上提振手机摄像头 的需求量,从而带动 CIS 行业实现量的增长。近年来,随智能手机渗透率已经达 到一定水平,智能手机增速略有放缓。据 IDC 预测,2020-2024 年,智能手机出 货量从 12.03 亿台增至 14.71 亿台,CAGR 仅为 5.2%。
三摄渗透率的提升将在一定程度上维持手机摄像头量的需求。据 IDC 统计, 截止 2020Q3,全球仍有 17.85%和 21.8%的智能机搭载单摄及双摄方案。从手机 搭载摄像头数量历史的长期趋势来看,未来这些机型也有充足潜力向三摄转型。 目前,各主流厂商新推出新机型中,vivo S 系列在 2020 年推出 3 款新机型,其 中最新款 S7e 采用了 64MP 广角+8MP 超广角+2MP 虚化镜头的三摄方案,小米 在 2000-4000 元区间的主力机型红米 K30s 至尊版也改为三摄方案。三摄正快速 向中低端机型渗透。据统计,2019 年智能手机平均搭载摄像头 3.21 颗。随三摄 方案的不断下沉,据 IDC 预测,2020-2024 年智能手机摄像头需求量 CAGR 14.1%,有望实现显著高于手机市场的增长速率。
从“价”来看,摄像头规格升级为主要驱动。高清一直是手机摄像头的首要 需求,伴随着手机光学系统升级的持续,手机摄像头在像素方面不断叠加升级。
中低端机型 CIS 像素跑步提升:2019 年 Q1,针对 400 美元以下市场的中低 端智能手机的红米发布红米 Note7,成为第一款价格低于 200 美元同时后置主摄 像头达到 48MP 的智能手机,不久之后,华为荣耀和 VIVO 也推出了瞄准相应价区间同时搭载 48MCIS 芯片的手机,开启了高像素 CIS 迅速向中低端机型渗透 的趋势。2020 年 1 月全国智能手机新机主摄 40M 以上机型占比为 60.4%,到 2020 年 10 月已达 74.8%,中低端机型作为手机市场的主力,带动高像素 CIS 渗透率 增长迅速。
高端机型 CIS 开启“上亿”时代:主流智能手机品牌旗舰机型的主摄像头像 素水平已达到 48M-64M,甚至部分厂商,如三星,小米等走高像素路线的手机厂 商已经推出了搭载超 1 亿像素摄像头的旗舰智能手机机型,终端用户对于更强拍 照性能的追求推动了 CIS 向更高像素的方向发展。我们认为未来几年仍将是智能 手机摄像头高像素向下渗透的重要年份。中低端智能手机升级到高像素,缩小了 高端和低端智能手机摄像功能的差距,保证了 CIS 产品 ASP 保持稳健增长。
高像素升级是各品牌旗舰机型和中低端机型的主要方向,但具体路线有所不 同。对旗舰机型而言,由于有较高的售价和追求体验感的市场定位,大底高像素 是主要的发展方向。对于中低端机型而言,受到 5G 趋势下,单个手机电子元器 件的增加和芯片等主要成本的提升压力,更为注重成本把控及性价比,因此更倾 向于缩小像素尺寸。豪威科技作为像素尺寸缩小的先行者,于 2021 年 5 月 10 日 发布全球首款 0.61μm 像素 60M 的高分辨率 CIS。OV60A 像素尺寸仅有 0.61μ m,在同类产品中最小。与上一代 0.7μm 相比,运用豪威 PureCel® Plus-S 晶片 堆叠技术,在像素面积减少 24%的同时,量子效率更高,串扰和角响应更优。
总体来看,在手机摄像头数量增长有限的情况下,高像素 CIS 渗透率的不断 提升是目前驱动 CIS 行业增长的更为主要的要素。豪威科技技术路线明确,研发 转换效率行业领先,未来持续推出新产品的能力将保障公司牢牢把握龙头地位, 充分受益不断扩大的市场规模,预计未来将在千元机市场继续开疆拓土,成长空 间极大。
2.3. “货比三家”:从手机 CIS 行业前三头部玩家分析豪威竞争优势
未来 3-5 年内,智能手机仍将是 CMOS 图像传感器行业最重要的下游应用 市场。就收入和出货量而言,2020 年索尼仍是市场上最大的玩家,占据 44%的 市场份额,其次是三星,占 32%,豪威科技以 9%的市场份额位列第三。通过分 析索尼、三星和豪威科技的技术路线和市场定位,我们认为未来韦尔股份有望在 0.7um 小像素市场上超过索尼,未来几年市场份额将稳中有升。
索尼:智能手机 CIS 市场王者,小像素领域进展相对缓慢。在目前头部 CIS 厂商中,索尼作为 CIS 市场占据一半份额的领导者,其 IMX 系列传感器继续采用 “大底大像素”战略。iPhone 主摄是“大底化”的典型。索尼在 2019 年推出的 IMX586 将 CIS 规格提高至 48MP,并在后续产品发展一直倾向于大像素路线, 并针对 iPhone 和华为的旗舰智能手机型号定制解决方案。据了解,索尼在受到华 为事件影响后,业务进展受到一定负面影响,于 2020 年正式开始规划“小像素” 技术路径,并于 2020Q1 推出了 IMX686/IMX682(64MP 0.8μm)产品。在小像 素市场上的启动速度明显慢于三星及豪威科技。
三星:超高像素路线,积极抢占索尼高端机型市场空间。不同于索尼,三星 采取“高像素分辨率” 路线。三星进入 48MP 市场相较索尼较晚,但其在 2019 年推出的采取四像素拼合设计、成本较低的 S5KGM1(实际上仅相当于单像素尺 寸更大的 12MP)在此前由索尼主导的 48MP 市场取得了较好的成绩,并成功搭红米 Note 7,进一步打开了 48MP 传感器在智能手机的应用市场,将 48MP 规格主摄像头渗透至千元机。在 2019 年下半年推出 HMX 传感器,像素大幅提升 至 108MP 0.8μm,成为首个超过 1 亿像素的图像传感器。该传感器被小米 CC9 Pro 旗舰智能手机所搭载。
豪威科技:走差异化竞争路线,OV64B 后发先至。豪威科技采用台积电晶圆 代工工艺,全球首发 0.7um 64MP 产品抢占下一代中端手机主摄市场先机,实现 量价齐升。手机 CIS 行业之前一直处于双寡头局面,索尼、三星通过高等级 CIS 产品牢牢占据行业第一梯队,豪威、海力士、格科微等位居行业第二梯队。近年 来,豪威逐渐从 2012-2016 年苹果业务被索尼抢单、私有化退市、团队变化等 不利影响中恢复,在保持低端市场竞争力的同时,在 2019-2020 年连续发布多款 32MP、48MP、64MP 产品,重新进入中高端竞争。2020 年 4 月,公司在全球率 先量产了 64MP,0.7μm 的 CMOS 图像传感器,进一步满足高端主流智能手机 搭载超小摄像头的市场需求。可以观测到的是,公司目前已超越第二梯队,成功 跻身行业“第 1.5 梯队”。
2020 年年底开始,豪威科技的 CMOS 图像传感器产品在旗舰机型的大杯和 超大杯中的应用越来越多。2020 年 8 月 11 日,应用豪威 OV48C 作为后置主摄 CIS 的 Mi 10 Ultra(米 10 至尊纪念版)后置摄像经全球专业相机评测机构 DxOMark 的测评,获得 DxO 130 分成功登顶。随着豪威 CIS 产品力的增强,在3500 元以上智能手机摄像头 CIS 占比有很大提升空间。预计在 2021 年,64MP 小像素尺寸 CIS 将成为未来中端手机主力后置主摄配置之一。
韦尔股份有望在 0.7μm 系列小像素市场上超越索尼,在未来两年市场份额 实现稳中有升。2020 年 10 月 15 日,豪威发布全球首款大光学格式的 64MP CIS OV64A,其拥有同品类中最大的 1.0 微米像素以及领先 1/1.34 英寸光学格式,为 高端智能手机中的广角和超广角主摄像头提供了优异的弱光性能,有望在 2021 年进入高端手机市场。
目前,手机 CIS 依然是韦尔股份收入贡献最高的产品。从目前公司产品局来看,OV64B(64MP 0.7μm)和 OV50C(50MP 0.7μm)有望成为韦尔股 份手机领域最重要的两个产品。有望帮助公司继续抢占索尼在中低端机型的市场 空间,和三星一并成为手机 CIS 0.7μm 市场的两家主要供应商,并进一步提高韦 尔股份的市占率及盈利能力。公司凭借明确的技术路径,把握“多摄+高像素”渗 透率的提升以及国产替代趋势,不断加码 CIS 及 IC 产品,64MP 布局逐渐完善, 产品结构也将进一步升级。
3. 自动驾驶升级带来全新机遇,“电子+”设备视觉感知大有可为
3.1. 自动驾驶拓展车载摄像头应用,开启 CIS 市场新蓝海
智能驾驶是智能汽车区别于传统汽车的最核心增量部分,具体可以分为感知 层、决策层及执行层。目前,实现自动驾驶的关键系统--ADAS(高级辅助驾驶系 统)主要依赖于使用摄像头、激光雷达、毫米波雷达等多种传感器采集路况信息, 并进行实时反馈。车载摄像头最初主要应用于倒车系统中,随着 5G 商用的落地 以及 ADAS 渗透率的不断提升,汽车智能化步伐加速。感知技术作为自动驾驶技 术发展的一大核心,催化车用图像传感器应用不断拓展。目前车载摄像头主要应 用场景已经逐步拓展至盲点摄像头、自动防碰撞、道偏离警告、手势识别、疲劳 监测等场景。
一套完整的 ADAS 系统至少需要包括 6 个镜头(1 颗前视,1 颗后视,4 颗环 视),未来一辆配备完全自动驾驶功能 ADAS 系统的智能汽车最多可搭载多达超过 20 颗摄像头,包括:后视(1 颗)、环视(10 颗)、ADAS(1-3 颗)、电子后 视镜(6 颗)以及驾驶员监控(1-3 颗)。据高工智能产业研究院统计,当前车载 镜头渗透率仍然较低,单车搭载量不足 2 颗,并且从 2020 年各部位镜头渗透率 来看,距实现完整的 ADAS 功能仍有较大差距。
随自动化等级提高,镜头搭载数量也会相应的增加。车用摄像头需求增长主 要来源于 ADAS 系统的发展和普及。汽车智能化程度分 L0—L5,从 L3 级别 ADAS 开始具备环境感知能力。其中,视觉感知主要通过车载镜头实现。据观察,目前 主流造车势力主打车型大部分仍处于较低级的 L2 阶段,仅有小部分厂商推出 L3 车型(如奥迪 A8)。且目前全等级自动驾驶渗透率仅为 45%(L1/L2 渗透率 40%, L3 渗透率 5%),据 Mordor Intelligence 统计,2019 年全球车载镜头出货量约 1.47 亿颗,预估到 2021 年将达 1.95 亿颗,2 年 CAGR 达 16%,未来随更高等 级智能化系统渗透率的提升,车载摄像头市场有望进一步扩容,拉动高性能 CIS 需求的增长。据 Yole 预测,未来 4 年自动驾驶汽车出货量将保持高速增长,全球 车载摄像头市场规模 2025 年有望增至 81 亿美元。
3.2. “电子+”设备视觉感知促进多技术融合,带动高性能 CIS 价值量 提升
自动驾驶级别从 L0 到 L5 的发展背后所对应的是对摄像头更高解析能力及响应速度的需求。目前来看,车载 CIS 出现了向高分辨率发展的趋势,价值量也有 望不断提升。L0-L2 低水平的自动驾驶汽车对 CIS 的分辨率要求并不高,随着自 动驾驶等级不断提升,汽车所承担的驾驶任务及路况更加复杂,无论从功能还是 安全方面考虑,都需要其能够实 现更高的物体辨识准确度以及更快的刷新及响应 速度。
高等级自动驾驶汽车 CIS 需满足更苛刻的条件。目前,车载 CIS 需要具备高 动态范围、能在极端温度下正常运行、具备较好的夜视能力并解决交通信号灯识、LFM 和伪影等问题的能力。因此,在同像素的情况下,汽车 CIS 价格要高于 手机 CIS。以 1-2M CIS 芯片为例,市场上,汽车 1-2M CIS 单颗价格在 3-8 美金 左右,手机仅为 1 美元不到,汽车 CIS 单颗价值量较高。
3.3. 新能源汽车引领风潮,传统车企逐步跟进
新能源车作为主打科技感的产品,自动驾驶级别普遍较高,将加速 CIS 渗透 率提升进程。与传统车企渐进式提升自动化水平不同,特斯拉、蔚来等造车新势 力多采用“一步到位”策略,即跳过 L1-L2 级别自动驾驶,直接将自动价值等提升至 L3、L4。从目前上市车型来看,“造车新势力”特斯拉的 Autopilot 2.0 ADAS 系统配有 8 颗摄像头(3 颗前视、2 颗侧视、3 颗内视),蔚来最新发布的 L4 级 别豪华车型 ET7 更是搭载 11800 万像素摄像头。而 L3 级别的传统车企车型如 奥迪 A8 和奔驰 S 配备摄像头分别仅为 5 个及 6 个。
传统车企逐步跟进,L4 级别自动驾驶或成赛道重要“赛点”。传统汽车市场 规模巨大,据 IHS Markit 统计,2019 年全球轻型车产量达 0.97 亿台,到 2025 年预计将达 1.1 亿台,在 ADAS 等级以及渗透率不断提升的趋势下,车载摄像头 需求量潜力巨大。
据观察,目前部分搭载智能驾驶系统的传统车企仍多为 L2 级别,单车搭载量摄像头数量仅为 3-5 颗。早在 2018 年,就有车企发布高级别自动驾驶量产时间表, 中国一汽与百度于 2018 年就宣布红旗 L4 自动驾驶汽车系列规划,2020 年 10 月 在产品战略发布会又重新宣布红旗品牌预计 2021 年实现 L4 自动驾驶汽车量产。 在 2020 年世界智能网联汽车大会上,北汽集团表示将在 2025 年之前实现 L4 自 动驾驶汽车量产及 L5 完全自动驾驶技术的开发成熟,长安、广汽等传统车企也均 有发布自动驾驶量产时间表。由此可见,加速 L4 级别高等级自动驾驶车型量产已 经成为我国汽车行业的集体目标,有望成为自动驾驶赛道重要“赛点”。
3.4. 高壁垒构建高行业集中度,豪威在车载 CIS 领域具有核心竞争力
在汽车 CIS 领域,前三大厂商安森美、豪威、索尼共占据 90%以上的市场份 额,相较于手机 CIS 领域前三大厂商索尼、三星、豪威共占据 73%的市场份额来 看,市场集中度更高。
受益于公司在汽车 CIS 领域长期的积累,公司有望凭借其对 CIS 产品 Know-how 的掌握,顺应未来汽车自动驾驶赛道高增长趋势实现份额提升。在汽车领域,豪威近年来已推出多款基于领先的 Nyxel 近红外(NIR)技术、LFM 及 PureCel Plus-S 堆叠像素架构技术的车用 CIS 产品,包括:2019 年 12 月,豪威 科技发布 800 万像素 OX08A 及 OX08B 前置车规级 CIS,率先挺进 8M 市场;2020 年 5 月发布汽车行业首款搭载 Nyxel 近红外(NIR)技术的图像传感器 OX03A2S; 2020 年 6 月发布了全球首款集 3.0 um 大像素、140 dB 高动态范围(HDR)和业内 优质 LED 闪烁抑制(LFM)功能于一体的汽车图像传感器 OX03C10。公司产品在 在动态范围表现、LFM 性能、功耗等方便表现优异。
车载 CIS 门槛较高,公司通过不断推出更高等级汽车 CIS 产品,丰富产品矩 阵,有助于增强竞争实力。出于安全性考虑,CIS 厂商在进入汽车市场前需经过 一系列测试和验证,客户在多次验证通过后才能进入量产阶段。据了解,认证周 期甚至长达 2-3 年,因此新进入者影响极小,在车载 CIS 领域更为看重企业的先 发优势。目前,豪威的多款汽车 CIS 产品已通过 AEC-Q100(基于故障机制的 IC 应力测试资格)认证,并获得奔驰、宝马、奥迪等传统高端品牌以及国内理想、 零跑等“造车新势力”汽车的认可搭载,展现豪威汽车 CIS 产品在业内较高的可 靠性及认可度。
4. 其他业务:CCC 模组引领市场,其它半导体设计业务百花齐放
4.1. 小体积且装配简单,CCC 模组彰显优势
CCC 模组是由 WLO 镜头和 CIS 组装而成的摄像头模组。WLO 即晶圆级光 学镜头,与传统光学镜头的加工技术不同,WLO 工艺在整片玻璃晶圆上,用半导 体工艺批量复制加工镜头,多个镜头晶元压合在一起,然后切割成单颗镜头,具 有尺寸小、高度低、一致性好等特点。光学透镜间的位置精度达到 nm 级,是未 来标准化的光学透镜组合的最佳选择。
CCC 模组具有小体积和装配简单的优势。由 WLO 镜头和 CIS 组装而成的 CCC 模组将具备 WLO 尺寸小的优点,可应用于各种微小空间场景,如医疗内窥 镜。此外,CCC 模组拥有着一站化解决方案,可回流的 CCC 模组可以直接焊接 到 PCB 上,使集成更加简单。
CCC 模组主要应用于 AR/VR、医疗内窥镜、汽车 MDS 摄像头等市场领域。目前豪威科技旗下有 OVM9724、OVM9284、OVM7695 等九款 CCC 摄像头模组。 其中 OVM6946、OVM6948、OCHTA、OCHSA10、OC0SA 均用于医用摄像头, OVM7251 和 OVM6211 用于 AR/VR 眼动追踪和面部识别,OVM9284 用于汽车 DMS 摄像头,OC0VA 是无人飞行器对成像,机器视觉和 3D 感测要求的理想选 择。 我们认为凭借着小体积和简单装配的优势,未来 CCC 模组将会逐渐提高在 AR/VR、医疗等 CIS 市场的市占率,伴随着 AR/VR、医疗等市场的放量,CCC 模组将迎来可观的增量。
4.2. AR/VR 市场增长迅速,提供 CIS 发展新动能
虚拟现实(VR)是指人工编制出来的虚拟的环境、营造出来的虚拟世界。VR 可应用于游戏、教育、医疗、直播等大众市场。而增强现实(AR),是一种将虚 拟信息与真实世界巧妙融合的技术,广泛运用了多媒体、三维建模、实时跟踪及 注册、智能交互、传感等多种技术手段,将计算机生成各种虚拟信息模拟仿真后, 应用到真实世界中,两种信息互为补充,从而实现对真实世界的“增强”。
AR/VR 产品百花齐放,众多科技巨头纷纷入局。2019 年,伴随 5G 的加速 落地,VR/AR 市场热度逐渐回归,步入了“5G 云 VR 产业元年”。目前全球 VR/AR 市场上主流玩家主要包括 Facebook、Apple、谷歌、HTC 等科技巨头,但尚未跑 出具有绝对优势的厂商。据 Statista 预测,随 AR/VR 技术的发展以及下游应用需求爆发,2021 年 VR/AR 头显设备出货量有望 达 1100 万台,市场规模将破千亿大关。
全球 VR/AR 市场规模已近千亿,高增长未来可期。据 IDC 等机构统计,2020 年全球 VR/AR 市场已实现规模约为 900 亿元人民币,其中 VR 市场 620 亿元, AR 市场 280 亿元。预计 2020-2024 五年期间全球虚拟现实产业规模年均增长率 约为 54%,其中 VR 增速约 45%,AR 增速约 66%,2024 年两者份额均为 2400 亿元人民币,总体市场规模达到近 5000 亿元人民币。
前瞻布局 AR/VR CIS 产品,提前把握千亿赛道。豪威科技在业内较早推出可 支持 AR/VR 眼球追踪和面部识别的微型定焦 CCC 摄像模组 OVM7251 及 OVM6211。OVM7251 图像芯片基于专有的 3μm OmniPixel®3-GS 架构,可以 提供体积小、功耗低的 640x480 VGA 分辨率摄像头模块,并提供用于 AR/VR球追踪的 850n 模型的和支持移动面部识别功能的 940nm 模型。OVM6211 (3mmx3mm)同样采用了 3μm OmniPixel®3-GS 架构,是目前业界最小的全 局快门相机模组,可以提供 400x 400 分辨率摄像头模块。 在 AR/VR CIS 领域,公司率先布局,采用 CCC 技术的微型定焦摄像模组产 品竞争优势明显,有望深度受益于 AR/VR 行业的发展。
4.3. 医疗影像豪威科技一骑绝尘,一次性内窥镜市场亟待爆发
传统医疗、科研及工业智能领域主要使用 CCD 图像传感器,随着技术进步, 目前医疗和科研领域正在不断谋求使用成本更低、成像效果更好的 CMOS 图像传 感器作为替代。据 TSR 统计,2018-2023 年全球内窥镜市场出货量增长率将达到 30%,其中,医疗和工业用内窥镜将占据主导份额。
在医疗领域,摄像头主要应用于内窥镜。医疗内窥镜主要由图像传感器、光 学镜头、光源照明、机械装置等组成,是一种可经口腔等人体天然孔道或者手术 小切口进入人体,用肉眼直观观察病变部位情况的一种医疗设备。随着医疗科技 的发展,内窥镜的使用范围逐渐扩大,与治疗更加紧密结合,在临床诊疗中的使 用频率也越来越高。
国内医疗内窥镜市场有望迎来爆发。早在美国食品和药物管理局 (FDA)建议 下,全球主要的内窥镜制造商都在开发低成本、小直径、高成像质量的一次性内 窥镜。目前,国内还未完全放开一次性内窥镜的市场,未来随着中国对医疗设备 的放开,一次性内窥镜设备也将迎来快速增长的市场发展机遇。
豪威科技是全球顶尖医用图像传感器供应商,技术水平一骑绝尘。一次性内 窥镜壁垒极高,豪威科技作为全球排名前列的数字图像解决方案开发商,受益于 其技术积累和前瞻布局,在医用内窥镜图像传感器领域拥有最先进的技术水平。
在医疗内窥镜市场上,豪威科技产品占据主流地位。2021 年 3 月,豪威科技 推出了新型 OH0TA OVMed®医疗图像传感器,其封装尺寸仅为 0.55mm x 0.55mm,打破了其前代产品保持的“最小商用图像传感器”吉尼斯世界纪录。 OH0TA 还将 RGB 图像分辨率提高了四倍,达到 400x400(16 万像素),每秒 30 帧,功耗降低 20%,达到 20mW。其外径仅有 1 mm-2mm,使医疗设备代工 厂商可以灵活地生产具有更大工作通道、更大探测范围的设备,从人体最小的器 官中捕捉到更高质量的彩色图像,进行神经、眼科、耳鼻喉科、心脏、脊柱、泌 尿科、妇科和关节镜检查,并进行牙科和兽医诊断和手术。随着未来医疗市场的快速放量,且相关产品技术壁垒及毛利率均较高,医疗 影像领域将为公司带来新的成长空间。
4.4. 夜鹰技术引领市场,安防市场大有可为
随着物联网技术的发展,由发达国家开始,安防领域出现了向“高清化、网 络化、智能化”发展的趋势。应用场景由网络摄像机向智慧家庭领域不断延展, 带动安防视频监控领域出现了较快速的增长。早期安防产品多应用于街道、园区 等大型公共场景中,随着 5G 及物联网技术的发展,消费级安防市场迅速扩大, 智能门铃、智能音箱、安防摄像头等一系列智能家居安防产品形态涌现,门铃、 音箱、等传统设备植入了通信模块、麦克风或摄像头后,共同构造了智能家居安 防的新兴应用场景,也开启了视频交互更为广阔的赛道。CMOS 图像传感器作为 监控摄像头的核心组件,将受益于多元化消费级监控设备的普及以及智能家居监 控摄像机市场规模的增长。
智能安防前景广阔。据 IDC 预测,2020 年全球家庭监控/安全设备出货量达 1.639 亿台,到 2023 年预计将达到 3.493 亿台,年复合增长率 20.8%,居视频娱 乐、家庭监控/安全和智能音箱三大细分赛道之首。同时,中国是全球最大的视频 监控市场,2018 年中国市场约占全球专业视频监控市场比例 46%。韦尔股份立 足国内,深耕海内外市场多年,海康威视和大华股份是韦尔股份重要客户。目前 已成长为安防领域最大 CIS 厂商之一,伴随 CIS 价值量不断增加,韦尔股份在视 频安防领域有望保持稳健增长。
夜鹰技术大有可为。豪威科技在安防市场上一直处于领先地位。目前市场上 的机器视觉和夜视摄像机应用主要依靠近红外成像技术,2020 年 3 月豪威发布了 具有颠覆性意义的第二代近红外技术 Nyxel® 2,适用于在低光至无光环境下运行 的图像传感器。相比传统近红外传感器,豪威夜鹰 Nyxel 2 改进全新硅半导体架 构和工艺,使得产品在不可见的 940 nm 近红外光谱内量子效率提高 25 %,达 到 50%;而在几乎不可见的 850 nm 近红外波长处的量子效率提高 17 %,达到 70%。
通过技术的革新,豪威科技显著扩大了在机器视觉和夜视应用中无光下近红 外 CMOS 图像传感性能方面的优势,有望进一步稳固其行业地位。
:fjq