1873年,科学家约瑟·美及伟洛比·史密夫首次发现了硒元素结晶体感光后能产生电流。自此电子影像发展开始,随着技术演进,图像传感器性能逐步提升。
150年之后,CMOS图像传感器芯片出货量逼近百亿颗关口。
综合多家市场机构预测,2021年至2025年全球 CMOS出货量将继续保持 8.5%的年复合增长率,2025年接近120亿颗,销售额将超过2400亿元。
 根据潮电智库了解,在智能化驱动下,手机、汽车、安防、平板/笔电等行业成为CMOS需求大户,而且机器人、无人机、AR/VR等领域正在快速放量中。
面对如此庞大的正向增量市场,索尼、三星、安森美等海外巨头,以及格科微、豪威、思特威等国产CMOS上市企业均在精心布局,在稳固自己优势领域的同时,积极进行战线扩延。
原有竞争格局已被打破,加上印芯、元视芯等新军的加入,CMOS行业变数顿生。
01 手机占比超过七成
自从2000年夏普推出全球第一款搭载摄像头的手机J-SH04以来,至今移动影像已经历经了23年的发展,分别走过单摄、双摄和多摄时代。
手机镜头传感器从几十万像素的CCD进化至现在的2亿像素CMOS,帮助成像效果获得了质的飞跃,相应市场规模也急速成长。
潮电智库估算,近几年手机行业每年需要消化掉约60万颗CMOS芯片,约占整体市场出货量71.5%。
 研究机构报告指出,因通货膨胀及换机周期等因素,预计2023年全球智能手机出货量为10.84亿部,同比减少6.6%。预计2025年起,负面效应逐步消退。
不过据潮电智库观察,近期华为Mate 60系列和苹果iPhone 15系列的手机大战,将市场热度重启,因此手机的新一波的提振周期有望提前到来。
今年国庆节,一条消息震荡了手机CMOS市场。某微博博主爆料称,已确认华为在自研CMOS图像传感器,涉及从晶圆到芯片全流程,而且在部分工艺上有所创新,可以与主流的背照式工艺(BSI)兼容。
 手机产业链一方面质疑此消息的准确性,毕竟华为之前也有过自研CMOS的经历,但并未成功;另一方面认为,如果消息属实,受影响最大的供应商是豪威和索尼,后者或许将因此每年减少数十亿美元的收入。
总体来看,手机核心器件的国产替代趋势已渐明朗。
虽然索尼、三星目前仍然占据高端市场较大份额,但据手机CMOS出货量连续十多年蝉联全球第一的格科微在10月16日公告,其3200万像素图像传感器已经量产出货,且后续将推出基于高像素单芯片集成技术的5000万、6400万、10800万等更高像素规格产品。
02 车载增长活力夸张
智能汽车行业的爆发,让CMOS图像传感器厂商在非手机领域成功找到了最大的兴奋点。
自动驾驶技术的进步,让车载摄像头单车搭载数量直线上升。根据潮电智库统计,当前蔚来ET7、小鹏P7、极狐阿尔法S等新势力车型摄像头配置已经超过10颗。
 潮电智库预测,未来三年车载CMOS市场需求会保持40%左右的复合增长率,2025年全球车载摄像头出货量将超过7亿颗。
截至目前,CMOS已经被大规模应用在智能车载行车记录、前视及倒车影像、360°环视影像、防碰撞系统等。市场机构预测,2022-2027车载CMOS年均复合增长率为10.29%,2027年销售额将达到32.44亿美元。
从应用端来看,车载CMOS主流从以往的200-300万像素快速发展到800万甚至更高像素,市场竞争日趋白热化。
 美国半导体厂商安森美多年来的领先地位,正遭受韦尔股份旗下豪威的强烈冲击。数据显示,2022年CMOS 图像传感器市场中,安森美以40%市占率排名第一,豪威科技占据26%市场份额列第二。潮电智库今年的月度车载CMOS出货量排行榜中,豪威更是多次实现了超越。
思特威自2020开始研发进入车载领域,迄今推出了超过10款车规级CMOS新品。
格科微通过自建部分12英寸BSI晶圆后道产线、12英寸晶圆制造中试线、部分OCF制造及背磨切割产线的方式,率先实现从Fabless向Fab-Lite模式的转变,在车载业务方面已经取得营收贡献。
据潮电智库了解,除了传统CMOS厂商将车载视为战略要塞,最近几年入场的广州印芯、深圳元视芯等新玩家,也纷纷集结半导体领域精英团队,掘金目标直指汽车电子行业。
03安防现明显反弹迹象
由于前几年国家智能城市及相关硬件的阶段性建设完成,安防行业一度被视为摄像头应用已触“天花板”的行业,但从海康威视、大华股份等龙头企业的业绩表现来看,安防摄像头的市场增长空间相当充裕。
财报数据显示,海康威视今年三季度实现营业收入237.04亿元,同比增长5.52%;净利润35.13亿元,同比增长14%。毛利率方面,前三季度毛利率为44.85%,同比提高2.5%。
海康威视表示,从总体来看,公司还是维持今年逐季度向上的判断,对四季度的业务预期还会更高,预计公司全年归母净利润在135亿-140亿元左右。
根据10月20日大华股份公布的三季度业绩,该季实现营收76.45亿元,同比增长7.91%;净利润6.14亿元,同比增长254.46%。
 市场机构指出,未来随着安防监控行业整体市场不断扩大,预计2027年市场销售额将达到36.33亿美元,2022-2027年均复合增长率为9.42%。
值得注意的是,安防CMOS芯片与手机端有着很大的不同,具备耐高温、高清晰度、远距离监控、低照度性能和可靠性等需求特点。
中国是全球最大安防摄像头需求市场,预计到2025年将增至8亿颗。根据潮电智库了解,因为应用行业的特殊性,当前活跃在安防市场的CMOS厂商以国产为主,包括思特威、豪威、格科微、原相、晶像等。
04其他细分领域整体向上
手机、汽车、安防是目前CMOS的三大主战场,但随着其他细分领域的光学摄像头应用增量,相关出货表现也比较乐观。
XR终端被公认为未来元宇宙最重要的接入口,也将成为CMOS的增长驱动力。
据行业机构预计,未来消费级XR头显设备将至少配备6个不同种类的摄像头,包括2个定位摄像头、2个眼球追踪摄像头、1个ToF摄像头和1个RGB摄像头。全球XR头显所用CMOS出货量将以41%的年均速率增长,2026年将超过2亿颗。

今年6月,苹果发布了搭载12颗摄像头的首款头显vision pro,引发消费市场高度关注。不过可能是定价偏高或者市场成熟度不够,之后不断有消息传出其调低出货量预期,从最初的100万台以上降至40-60万台。
根据市场信息,索尼、豪威、安森美等厂商现已在XR领域进行了CMOS产品布局。
在工业应用方面,近几年CMOS被广泛应用于制造、物流、质量检测等领域。在智能工厂和工业自动化的强劲推动下,工业用CMOS产品的需求也在连续增长中。
因为平均销售价格增加弥补了较低的出货量,数码相机的CMOS市场份额近几年取得稳定增长。
百亿CMOS出货量大战,正在多厂商,多领域之间激烈展开。