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狂飆十年,國產CIS擠上牌桌

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芯片巨頭的下坡路,在2024年迎來了美國汽車芯片大廠安森美。

第三季度營收繼續大跌20%,核心業務傳感器連續三個季度兩位數下降。CEO在電話會上熟練的把鍋甩給中國市場:汽車需求下降,收入不及預期。

安森美下滑的同時,中國本土汽車芯片廠商們迎來了業績大爆發。同賽道對手韋爾股份(旗下豪威)、思特威三季度營收大增,凈利潤均暴漲5倍以上,把安森美的市場份額從巔峰期的60%,拉到了去年的33%[1]。

這種此消彼長是一個縮影——本土公司的增長映襯著老牌列強逐漸瓦解的超然地位,汽車供應鏈森嚴有序的規則與身份序列,正在一點一點重塑。

從替補隊員做起

2016年,一個由中國機構組成的財團買下了一家名叫豪威(OmniVision)的美國公司,后者的拳頭產品是CIS——全名CMOS圖像傳感器(CMOS Image Sensor),是如今手機攝像頭里不可或缺、價值量最高的零部件之一。

簡單來說,如果把攝像頭視作相機的“眼睛”,負責采集光線,CIS就是負責成像的“視網膜”,將攝像頭采集得到的光線,轉換成機器能理解的數字信號。


豪威崛起的大背景是依靠CIS,淘汰了老舊的CCD傳感器,并依靠智能手機的爆發迅速增長。

作為iPhone的核心供應商,豪威一度獨占全球50%的市場份額。但2010年后,索尼憑借BSI技術和自有產能優勢,成為蘋果的傳感器一號供應商,三星帶資進組,同樣殺進CIS業務。

到2015年,豪威的CIS份額萎縮至10%出頭[2],在索尼、三星身后艱難跟隨,這才有了賣身中國財團的背景。


2019年,豪威又被韋爾股份收入囊中,與此同時,全球智能手機格局迎來巨變,豪威的命運也隨之改變。

智能手機銷量大盤自2017年開始下滑,手機廠商陸續開始高端化的探索,影像成為關鍵一環,鏡頭的成本水漲船高。

2019年,蘋果在iPhone 11上首次應用酷似浴霸的三攝像頭模組,成本高達73.5美元,超過了A13芯片(64美元)和屏幕(66.5美元),成為iPhone上最值錢的零部件。

攝像頭從一個變成三個,為行業格局的改變埋下了伏筆。

單攝時期,手機廠商普遍采購索尼和三星的CIS,豪威這類供應商只能拿到低端機型的訂單。這就意味著后者很難躋身附加值高、利潤空間大的旗艦機型,沒有豐厚利潤支撐產品研發,向上突破淪為空談。

多出來的兩個攝像頭,實際上是替補隊員的上場機會。

雖然索尼和三星依然占據著主攝傳感器核心供應商的位置,但豪威這類替補隊員可以借由附攝傳感器,進入旗艦機的零部件清單。

雖然手機市場整體在萎縮,但由于攝像頭數量的整體增加,傳感器市場反而擴大。大量訂單成為投向研發的彈藥,“訂單-利潤-研發-高端產品”的循環得以跑通。

2020年,豪威的OV48C傳感器被小米10至尊紀念版搭載,這是可查的公開資料中,豪威被收購后第一次成為旗艦機型的主攝傳感器供應商


出現在小米10至尊紀念版主攝上的豪威OV48C

手機市場的炮火連天,安森美看似置身事外,卻通過一系列收購,在汽車市場建立了密不透風的高墻。

理論上來說,有攝像頭的地方就有CIS的用武之地。汽車銷量雖然無法和消費電子產品媲美,但單價卻是手機傳感器的三倍以上。

同時,由于有復雜繁瑣的驗證流程,車企與供應商的綁定也更加緊密。因此,手握六成車用CIS市場份額的安森美,氣定神閑的理直氣壯。

直到一場疫情,把穩固的格局撕開了一道縫隙。

抓緊時間上車

2022年4月,由于眾所周知的原因,安森美關閉上海的全球配送中心,一時間車用CIS供應緊張,成為缺芯重災區。

雖然職責都是將光線轉化為數字信號,但汽車與消費電子產品對應的是兩種產品形態,競爭邏輯也截然不同。

手機CIS直接服務于攝像場景,對畫質呈現效果要求更高。作為對比,手機CIS已經卷到了一億像素,而主流的高端車用CIS,也“只有”800萬像素。車用CIS更關注功能的實現和可靠性,強調感光能力、防抖范圍、抑制LED閃爍等實用性,對分辨率的要求屬于“能看清就行”。

對供應鏈來說,真正的門檻是兩大車規級驗證——AEC-Q系列和功能安全標準ISO 26262,以及不同車企的驗證流程,短則兩三年,長則七八年。

這種情況下,車企更換供應商的成本極高。正是因為各種車規級驗證流程的存在,許多汽車零部件的技術原理與消費電子類似,但供應鏈格局卻異常穩定,每個環節幾乎都由幾大巨頭把持。

同時,大部分CIS生產商都采用設計、制造、封測于一身的垂直一體化(IDM)生產模式,優勢是可以自己控制產能,從源頭掌控芯片的供給。一旦遇到下游需求萎縮,可以擇機停產或者讓廠房失個火,人為平衡供需。

由于安森美占據了車用CIS超過60%的份額,因此下游車企的供給,幾乎都取決于安森美的產能規劃。因此,汽車芯片公司往往都抱著“死道友不死貧道”的想法,產能供應永遠摳摳索索,供不應求總好過供過于求。

但正所謂人算不如天算,突如其來的疫情,正好撞上了安森美的轉型期。

垂直一體化的生產模式縱有千般優勢,但改變不了其重資產的特點。晶圓廠其實是一個很爛的生意,不僅產線投資巨大,一旦需求與產能不匹配,設備折舊壓力很容易將利潤率拖垮。臺積電的特殊性源于恐怖的技術優勢,但并沒有改變其重資產的特點——本意是壞的,被臺積電執行好了。

隨著芯片制程提升,產線投資成倍增長,晶圓廠的開支會嚴重侵蝕利潤率。作為上市公司,安森美計劃將部分訂單交給臺積電這類代工廠,自家晶圓廠陸續“關停并轉”,提高利潤率。

芯片荒最嚴重的那幾年,安森美一口氣賣掉4座晶圓廠,產能直接腰斬。

結果安森美轉型期間,恰好趕上新能源車市場爆發和疫情帶來的供應鏈緊張。等不到安森美的增產配額,車企目光調轉,看向了“千年老二”豪威。

豪威布局車用CIS其實比安森美更早,在2006年前后就切入車載攝像頭供應鏈[3],手上積累了一沓稀缺專利,車圈口碑良好,但有安森美珠玉在前,車企的選擇常有傾斜。

缺芯改變了汽車供應鏈的權力金字塔,拔地而起的庫存中心、車企不時發作的囤貨本能,都暗示著這種傾斜正在轉向。被中國公司收購后,在產能上的短板,也被本土產業鏈迅速補足。

豪威曾經因為依賴臺積電產能導致供貨不足,最終失去iPhone訂單,但“入籍”中國后,曾經的產能弱勢被本土產業鏈迅速彌補。

車用CIS的制造工藝不算先進,大陸成熟制程產能醞釀多年,量大管飽,下游的封測產能本就是本土優勢,豪威雖然沒有一座生產工廠,實際上到處都是產能。賣掉晶圓廠的安森美,反而要面對制造、封測產能雙貧的美國供應鏈。

2023年,安森美汽車CIS市場份額僅剩33%[1],豪威距離超車,只差最后一個加速。

自動駕駛下沉

去年9月,特斯拉在新款Model 3上干掉了馬斯克深惡痛絕的毫米波雷達和超聲波雷達,向純視覺自動駕駛方案邁出實質性的一步。特斯拉的“去雷達化”,意味著CIS的統戰價值又提高了一截。

簡單來說,在智能駕駛場景中,雷達負責向系統輸入障礙物的高度、距離等精確數據。純視覺方案的核心是用攝像頭捕捉的影像來判斷高度和距離——按照馬斯克的第一性原理,既然人通過肉眼判斷距離,計算機也可以這樣

相比燃油車,電動車由于搭載了大量智能化功能,傳感器的數量和規格都大幅提高,任何供應商都不能放過這個市場增量。

然而,安森美的高端化產品策略,恰好撞上了自動駕駛下探的趨勢。

可能是因為市場份額損失慘重,從安森美近兩年的產品策略看,隱約能看到“放棄低端產品線,守住高利潤產品線”的思路。比如去年發布的AR0822和Hyperlux系列,都是定位800萬像素的高端傳感器。

同時,安森美押注了附加值更高的前視攝像頭,環視攝像頭處于戰略放棄的狀態。

以L2級智能駕駛為例,后視和環視鏡頭主要用于360度全景和倒車影像這類基礎功能,屬于“能看清就行”。而前視攝像頭關系到ACC、LDW等智能駕駛場景和安全預警的核心功能,產品附加值自然更高。


所以,安森美的產品策略看上去沒問題,但智能駕駛在當下的主旋律是向低價車型滲透。根據高工智能汽車研究院數據,1-7月中國市場乘用車前裝L2(不含NOA)的搭載率首次突破40%,其中20萬以下車型貢獻占比已經超過50%[6]。

智能駕駛下沉的趨勢,也影響了車企的經營角色,繼而推動了市場格局的變化。

一是硬件“降本”被確定為智能化的主線任務之一,對供應鏈的大考隨之開始,相比不計成本的高端化,車企也需要在零部件上講性價比。

二是相比“用更好的傳感器”,車企更傾向于“用軟件能力提高傳感器的效果”。

特斯拉曾表示,傳感器數量和類型的增加將導致系統復雜性的提升,要想提升描述環境的能力,應該在限制傳感器數量的前提下增加其捕捉數據的規模和類型[7]。

特斯拉在2020年引入的BEV(Bird’s-Eye-View,鳥瞰圖)技術,就是通過軟件和算法將CIS捕捉到的2D圖像轉換成鳥瞰圖視角,生成坐標系數據,結合原始圖像數據,“手動”升維成3D空間圖像,提升CIS的“洞察力”。

去年10月的一次軟件更新,直觀地展現了特斯拉軟件能力對于CIS的加成作用。


左邊是軟件更新后的成像效果

這個過程中,車企逐漸成熟的軟件能力,給高端CIS祛了魅。

相比于集中力量做高端的安森美,主打高中低端“全家桶”的豪威和思特威,更能給出車企滿意的高性價比方案。

殘酷的價格戰背后,中國供應鏈向汽車產業的滲透正在有條不紊地發生。除了CIS,在碳化硅、MCU等傳統弱勢項目上,都有不同程度的突破。

汽車上游供應鏈歷經數十年縱橫捭闔,大多數環節都在不斷的市場競爭與資本運作中,變成了少數人的游戲。時至今日,井然的秩序正在一點點松動。


參考資料

[1] Automotive CMOS image sansor player rankings 2023,Yole Development

[2] CMOS image sensor player rankings 2016,Yole Development

[3] 賦能自動駕駛,車載CIS芯片在爆發的前夜,半導體產業縱橫

[4] 2023年全球車載CMOS出貨量TOP6,豪威首超安森美,思特威表現搶眼,潮電智庫

[5] 汽車傳感器:車載攝像迎風口,六問六答尋真章,中金公司

[6] 告別“軍備競賽”!L2進入下沉普及周期,誰在領跑本土方案市場?高工智能汽車

[7]“堆料”,堆不出智能汽車的好未來,新智駕

編輯:李墨天

視覺設計:疏睿

責任編輯:何律衡


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