原标题:2021年全球CMOS图像传感器市场现状及细分市场分析。安全和机器视觉领域正在快速增长“图”
1.CMOS图像传感器概述
图像传感器是一种常见的传感器，它通过光敏单元阵列和辅助控制电路将场景物体的颜色、亮度等光信号转换成电信号。它是一款相机产品的核心模块，对相机的成像质量起着决定性的作用。从产品类别来看，目前主流的图像传感器包括CCD图像传感器和CMOS图像传感器。其中，CCD图像传感器因其分辨率高、噪声低，主要应用于专业相机、工业应用等领域。CMOS图像传感器具有功耗低、成本低、体积小、可随机读取图像信息等优点，因此具有更广泛的应用领域。除了数码相机场景，还广泛应用于智能手机、汽车电子、移动支付、安防、医学影像等应用场景。
CCD图像传感器和CMOS图像传感器的特性比较
来源:公开资料整理。
在生产流程上，CMOS图像传感器主要包括晶圆制造、滤色和微透镜加工、晶圆探针测试、封装等。其中，晶圆制造主要涉及晶圆氧化、光刻、离子注入退火、扩散、研磨、测试等。封装主要包括晶圆划片、芯片键合、芯片封装等。从包装工艺来看，可以分为前包装和后包装两大工艺。前台流程
CMOS图像传感器产品工艺流程
来源:公开资料整理。
二、CMOS图像传感器产业链
从产业链来看，CMOS图像传感器产业链上游主要包括晶圆代工厂、封装测试厂、中游各大CMOS图像传感器设计企业，下游包括各种模组厂商、系统厂商、终端厂商。对于商业模式不同的企业，CMOS图像传感器产业链涉及的环节存在差异。IDM模式和Fab-lite模式的CMOS图像传感器企业覆盖了产业链的各个环节，而Fabless模式的企业处于CMOS图像传感器产业链的中游。
CMOS图像传感器产业链
来源:公开资料整理。
三。CMOS图像传感器产业现状
1.整体市场
从整体市场来看，全球CMOS图像传感器市场持续增长。据统计，2016年至2020年，全球CMOS图像传感器出货量从41.4亿快速增长至77.2亿，年复合增长率为16.9%。预计2021-2025年，全球CMOS图像传感器出货量将继续保持8.5%的年复合增长率，预计2025年将达到116.4亿。与此同时，CMOS图像传感器的全球销售额从2016年的94.1亿美元快速增长到2020年的179.1亿美元，年复合增长率为17.5%。预计2021-2025年CMOS图像传感器全球销售额将保持11.9%的年复合增长率，2025年全球销售额有望达到330亿美元。
2016-2025年全球CMOS图像传感器出货量和销售额
资料来源:约斯特·沙利文，由华晶工业研究所编制。
从下游应用情况看，CIS应用广泛。CIS在全球的主要细分领域有智能手机、安防监控、汽车电子、机器视觉，很多细分领域都在蓬勃发展。据统计，2020年全球智能手机中CMOS图像传感器的出货量和销售额分别为60.6亿和124.1亿美元，占比分别为78.5%和69.3%。安防领域出货量和销售额分别为4.2亿件和8.7亿美元，占比分别为5.4%和4.9%。汽车出货量和销售额分别为4亿和20.2亿美元，占比分别为5.2%和11.3%。机器视觉领域全球快门ci总出货量快速增长至6000万，近三年年均复合增长率132.7%，2020年市场出货量占比将达到0.8%。
2020年全球CMOS图像传感器下游应用领域分布
资料来源:约斯特·沙利文，由华晶工业研究所编制。
2.细分市场-智能手机
在智能手机领域，全球智能手机市场已经进入存量时代，头部效应明显。预计未来手机增速将继续放缓，行业增量将主要来自存量结构调整和创新应用带来的手机更新换代需求。从智能手机出货量来看，2010-2017年全球手机出货量保持快速增长趋势。2018年后，全球手机出货量逐年下降，2021年有所回升。据统计，2021年全球智能手机出货量为13.55亿部，国内出货量为3.43亿部。
2011年至2021年全球和中国智能手机出货量
来源:公开资料整理。
从智能手机CIS出货量和销售额来看，据统计，2020年智能手机中CMOS图像传感器全球出货量和销售额分别为60.6亿和124.1亿美元，占比分别为78.5%和69.3%。预计到2025年，智能手机领域CMOS图像传感器的出货量和销售额有望分别达到85.0亿美元和204.0亿美元，并保持持续增长趋势。但由于手机消费市场销量增长缓慢，安防监控、智能车载摄像头、机器视觉等新应用领域发展迅速，占比已分别降至73.0%和61.8%。
2020-2025年全球智能手机CIS出货量和销量
资料来源:约斯特·沙利文，由华晶工业研究所编制。
3.细分市场-安全监控
全球安防监控CMOS出货量和销量快速增长。据统计，2020年，安防监控领域CMOS图像传感器的出货量和销售额分别为4.2亿和8.7亿美元，占比分别为5.4%和4.9%。随着未来安防监控行业整体市场规模的不断扩大，预计2025年出货量和销售额将分别达到8亿片和20.1亿美元，市场份额将分别上升至6.9%和6.1%，预计年复合增长率为13.8%和18.2%。
2016-2025年全球安防监控领域CIS出货量和销售额
资料来源:约斯特·沙利文，由华晶工业研究所编制。
近年来，随着安防行业与人工智能、大数据、云计算等技术的深度融合，安防行业的应用领域进一步拓宽，产业链分工进一步细化。2020年中国安防行业总产值为8510亿元，其中安防工程5100亿元，安防产品2600亿元，运维服务810亿元。随着未来安防行业基础设施的进一步发展，安防监控领域的CIS市场规模将继续增长。
2020年中国安防行业市场结构
资料来源:Zhongan.com，由华晶工业研究所汇编。
4.细分市场-汽车电子
在汽车电子领域，近年来，CMOS图像传感器已经大规模安装在智能车辆行驶记录、正反向图像、360°左右图像和防撞系统中。随着未来汽车电动化的趋势和自动驾驶技术的发展，将会有更多新车标配ADAS。如果实现全自动驾驶功能，自行车上的CMOS图像传感器平均数量将大幅增加。根据相关性分析，L1/L4自动驾驶的传感器数量为6个，而L3、L4和L5可分别达到13/29/32个。
不同驾驶水平对应的单车CMOS图像传感器平均数量
来源:公开资料整理。
推动智能汽车CIS市场规模加速增长。据统计，2020年，汽车电子领域CMOS图像传感器出货量和销售额分别为4亿和20.2亿美元，占比分别为5.2%和11.3%；预计2025年汽车电子CMOS图像传感器的出货量和销售额将分别达到9.5亿和53.3亿美元，市场份额将分别上升至8.2%和16.1%，预计年复合增长率为18.89%和21.42%。全球汽车CIS市场有望加速扩张。
2020-2025年全球汽车电子产品CIS出货量和销售额
资料来源:约斯特·沙利文，由华晶工业研究所编制。
5.市场细分-机器视觉
机器视觉作为一个方兴未艾的广阔发展领域，有望推动对CMOS图像的需求。机器视觉技术利用多角度光源的图像传感器获取被检测物体的图像，并通过计算机从图像中提取信息进行分析处理。最终实现多场景下的识别、测量、定位、检测四大功能，赋予机器“看”和“认”的能力。
据统计，自2018年行业技术突破以来，全球新兴CMOS图像传感器市场迅速扩张。全球快门式CMOS图像传感器的总出货量从2018年的1100万颗增长到2020年的6000万颗，CAGR达到132.7%。同时，随着下游应用的多样化，其设备上安装的摄像头数量也在增加。因此，全球快门CMOS图像传感器市场这一全球新兴领域有望继续增长，2025年总出货量将增至3.92亿，未来五年CAGR将达到35.7%。
2018-2025年全球快门CIS出货量及增长率
来源:公开资料整理。
四。CMOS图像传感器产业的竞争格局
1.整体市场
从整体市场竞争来看，CMOS图像传感器行业以国外厂商为主，索尼、三星电子、豪威科技占据行业前三。索尼凭借完善的产品线，常年稳居市场第一，在高水平CMOS图像传感器市场具有技术优势；三星电子也占据了很高的市场地位，在智能手机、平板电脑等消费电子领域拥有很高的知名度；郝伟技术是一种CMOS图像传感器芯片，广泛应用于消费和工业领域。三家公司的技术优势、资金优势、客户资源优势和品牌优势使其在市场竞争中处于优势地位，极大地影响了CMOS图像传感器产业的发展方向。
根据Jost Sullivan的数据，2020年全球CMOS图像传感器制造商前三名分别是索尼、三星电子和豪威科技。按出货量计算，市场份额排名前三的厂商分别是格克威、索尼和三星电子。
2020年全球CMOS图像传感器产业的市场竞争格局
资料来源:约斯特·沙利文，由华晶工业研究所编制。
从具体企业来看，CIS企业在全球的份额相对集中，国产化率相对较低。索尼等全球龙头企业实现了所有产品的CIS销售，产品性能规格领先。以郝伟科技、格科威为代表的本土企业不断升级产品技术规格，带动国产化率持续提升。在安防监控领域，Steway的像素范围实现了从100万像素到800万像素的中低端高端全系列产品的全覆盖，处于国际领先地位。
世界CMOS图像传感器企业比较
来源:公开资料整理。
2.市场分割
从智能手机细分市场来看，行业集中度较高。Strategy Analytics数据显示，2021年全球智能手机图像传感器市场，索尼以45%的营收份额排名第一，三星电子占26%，豪威占11%，前三大供应商占近83%的营收份额。
2021年全球智能手机CMOS图像传感器市场竞争格局
资料来源:战略分析，由华晶工业研究所编制。
在安全监控领域，Stevie的竞争优势是突出的。据统计，在安防监控领域，2020年，史迪威实现1.46亿CMOS图像传感器出货量，市场份额34.76%，全球第一；从销量统计来看，史迪威以22.18%的市场份额排名第三，与第二名索尼差距不大。
2020年全球安防监控领域CIS市场竞争格局
资料来源:约斯特·沙利文，由华晶工业研究所编制。
CMOS车载芯片被美日韩公司垄断，国内公司正在追赶。根据FrostSullivan的数据，前装规芯片的市场主要被国外厂商占据。2020年，车载、索尼和豪威科技的智能CMOS图像传感器出货量市场份额将分别为54%、29%和8%。前置式车载电子设备均采用车规级芯片，对芯片的可靠性要求高，认证过程长。所以它的竞争壁垒主要在于车规级相机用户的进入。
2020年全球智能汽车CIS产业的市场竞争格局
资料来源:约斯特·沙利文，由华晶工业研究所编制。
动词 （verb的缩写）CMOS图像传感器的未来发展趋势
1.产品迭代路径的主要方向
CMOS图像传感器的第一个发展方向是像素数量在增加，像素尺寸在缩小，分辨率和清晰度在提高。随着H.265编码技术的普及，4K甚至更高分辨率视频的应用越来越多，人脸识别、物体识别等智能视频的需求不断上升，意味着未来市场对CMOS图像传感器支持更高分辨率、更高帧率的输出需求将越来越迫切。
第二个方向是，在提高分辨率的前提下，集成优化不同场景下CMOS图像传感器整体成像的系统能力将变得至关重要。比如在安防监控领域，传感器设计厂商需要有技术能力整合优化低照度夜视全彩、HDR、低噪声、宽帧成像等各种传感器的性能。，以满足未来行业客户更高的要求。
2.叠层CMOS技术的应用将逐步铺开。
堆叠结构是背照式结构的进一步发展，具有堆叠结构的CMOS图像传感器的图像质量将得到极大的优化。未来，随着上述CMOS图像传感技术的不断升级，CMOS图像传感器的全球市场规模有望实现高速稳定增长。
3.智能时代对图像传感器提出了新的要求。
随着技术的发展，安防行业也将进入更加智能化的时代。传统监控时代，图像主要是给人看的，这就需要清晰度和色彩还原相关的技术进化。在智能时代，图像将成为为机器视觉提供后端识别和自动操作响应的视频图像的基础。图像传感器对于机器视觉的应用非常重要。智能识别对图像传感器的性能要求远高于传统图像传感器，因此对传感器技术的要求也更高。性能提升要求主要体现在低噪声下的高感光度、低功耗、复杂光照环境下的超高HDR、近红外增强下的清晰视野、高帧率以及快速准确捕捉被摄目标的能力等方面。
技术的发展不仅要求解决关于光的技术问题，也对信息筛选和信息传递提出了更高的要求。引入业界智能传感器芯片平台的概念，将智能算法程序集成在CMOS图像传感器上，作为云计算和边缘计算的补充，可以提高整个视觉智能系统的效率和性能。
原标题:2021年全球CMOS图像传感器市场现状及细分市场分析。安全和机器视觉领域正在快速增长“图”
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