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TUhjnbcbe - 2022/11/4 19:00:00

(报告出品方/作者:招商证券)

一、格科微:CIS及显示驱动芯片领先企业

公司成立于年,聚焦CMOS图像传感器(CIS)及显示驱动芯片业务。

产品拓展方面,公司主营业务为CMOS图像传感器,年开始量产显示驱动芯片,可为客户提供一流的拍照、视频及显示技术整体解决方案。

技术提升方面,CMOS图像传感器产品像素不断升级,由最初的VGA级别至目前可量产13M像素节点BSI工艺产品,同时年自主创新开发出COM封装工艺并量产,未来将逐步推进高性能产品布局。

模式演变方面,公司目前已承担部分产品封装、测试职能,未来拟通过自建部分12英寸BSI晶圆后道产线、12英寸晶圆制造中试线、部分OCF制造及背磨切割等产线的方式,逐步由Fabless模式向Fab-Lite模式转变。

产业链方面,主营CMOS图像传感器与LCD显示驱动芯片中游设计业务,年收入占比分别为90.8%、9.2%,上游以晶圆代工厂为主,下游坐拥模组厂及终端应用大客户。

上游晶圆代工:晶圆代工环节采购金额占公司原材料总金额比例达80%以上,半导体企业上游原材料采购环节普遍具有较高集中度,年公司晶圆制造前六大供应商分别为三星(47.1%)、中芯国际(20.5%)、粤芯半导体(10.2%)、华虹半导体(8.7%)、采钰科技和台积电(共3.7%),合计占比为90.2%。年,通过不断在境内开拓新的供应商,公司与粤芯半导体、华虹半导体的合作规模显著提升。

中游产品设计:公司主营业务为半导体中游设计,两大产品CMOS图像传感器、LCD显示驱动芯片占营收比重分别为80.3%、19.7%,目前主要提供QVGA(8XM)至16M的CMOS图像传感器和分辨率介于QQVGA到FHD+之间的LCD驱动芯片。

下游客户:公司在全球范围内积累了丰富的终端客户资源,并与舜宇光学、欧菲光、丘钛科技、立景、盛泰光学、江西合力泰、联创电子、MCNEX、湖北三赢兴、中光电、同兴达、中显智能、华星光电等多家行业领先的摄像头及显示模组厂商形成了长期稳定的合作关系,其产品广泛应用于三星、小米、OPPO、vivo、传音、诺基亚、联想、HP、TCL、小天才等多家主流终端品牌产品。

受益低阶CIS市场规模增长、公司份额提升,公司业绩实现快速增长。随着手机双摄、多摄的普及率逐渐提升,下游主流手机终端品牌客户对低端CIS需求增长,至年,公司CMOS图像传感器出货量从8.9亿颗增长至20.4亿颗,全球市场份额从17.0%增长至29.7%。-年公司营收从19.7亿元增长到64.6亿元,CAGR为48.6%;净利润从-0.09亿元增长到7.7亿元,其中年利润出现下滑,主要因为年回售思立微开曼股权,获得投资收益3.7亿元,导致年计算基数高。H1公司实现营收36.9亿元,同比增长50.99%;实现净利润6.44亿元,同比增长92.14%。

受益于CIS涨价、公司成本控制能力提升,-H1公司毛利率持续改善,从20.1%提升到32.51%。CMOS传感器业务利润率提升明显,-Q1从22.6%提升到29.4%,主要原因是:1)在智能手机多摄背景下,公司CIS产品价格水平有所上升,并且上升的幅度超过了成本因上游供应商产能紧张等原因而上升的幅度;2)同时公司不断进行工艺研发及产品设计优化,实现了对成本的精益控制,在生产良率稳定的前提下带动了毛利提升。

股权结构方面,公司控股股东为Uni-sky,共同实际控制人为赵立新、曹维,赵立新为公司创始人,始终担任公司董事长、首席执行官,曹维目前担任公司董事、董事会秘书、副总裁,二人为夫妻关系。

商业模式方面,采取适度、逆周期备货,全生命周期服务模式。公司一方面以适度备货方式缩短产品交付周期,另一方面通过逆周期采购方式应对产能供给的周期性变化,提升成本优势。公司存货总量呈增长趋势,与其经营规模增长相匹配,同时适度备货策略使公司库龄1年以内的存货占比维持在90%以上高位,原材料、在产品、产成品各期期末后3个月结转率及销售率均高于60%,且呈增长转好趋势。采用一站式的客户服务机制,为客户在产品定义、设计开发、量产出货、售后调试与技术改良等环节提供全产品生命周期的服务,实现了更为深入的市场需求认知与更为高效的客户技术支持。

销售模式方面,代销模式营收占比提升,加速公司应收账款回款。公司同时采用直销、经销、代销相结合的销售模式,其中代销模式下,由代理商为下游客户提供账期、物流等方面的服务,代销模式下营收占比自年的8.3%大幅上升至年的50.1%,大幅加速公司资金回笼、减少应收账款回收风险,使应收账款余额占营收比例由年末的12.5%下降至年末的6.2%。

二、CIS:低阶龙头地位稳固,通过Fab-Lite模式加速布局中高端

1、市场规模:手机、车载等市场存增量,像素规格持续升级

图像传感器(CIS)是摄像头核心部件,决定输入图像像素高低。CMOS图像传感器是摄像头模组的核心元器件,对摄像头的光线感知和图像质量起到关键作用。CMOS图像传感器首先通过感光单元阵列将所获取对象景物的亮度和色彩等信息由光信号转换为电信号;再将电信号按照顺序进行读出并通过ADC数模转换模块转换成数字信号;最后将数字信号进行预处理,并通过传输接口将图像信息传送给平台接收。

下游手机、汽车应用需求起量,全球CMOS图像传感器市场规模实现快速增长。年全球CMOS图像传感器出货量为21.9亿颗,市场规模为55.2亿美元,至年,全球CMOS图像传感器市场出货量为63.6亿颗,市场规模达到.4亿美元,-年CAGR分别达到16.5%和17.0%。得益于智能手机、汽车电子等下游应用的驱动,预计未来全球CMOS图像传感器市场仍将保持较高的增长速度,至年全球出货量将达到91.1亿颗,市场规模有望提升至.4亿美元,分别实现7.5%和7.6%的年均复合增长率。

手机是CMOS图像传感器的主要应用领域,车用是新兴市场。目前,手机是CMOS图像传感器的主要应用领域,其他主要下游应用还包括平板电脑、笔记本电脑等其他电子消费终端,以及汽车电子、安防监控设备、医疗影像等领域。伴随汽车ADAS技术逐步成熟并实现应用落地,至年,汽车市场份额将提升至14.1%;智能手机多摄趋势的不断发展,手机用CMOS图像传感器仍将保持其关键的市场地位,但增速低于汽车CIS,至年手机CMOS图像传感器占比将有所缩减至68.8%。

(1)手机CIS:多摄趋势仍在演进,像素持续提升

量:多摄渗透持续推进摄像头数量增加

手机CMOS图像传感器市场仍存在结构性增量,源自后置三四摄渗透率的增加。年华为、苹果先后推出双摄手机方案,开启智能手机双摄元年;年双摄渗透率接近翻倍,达到最大涨幅,三摄也开始在多家手机厂商中应用。年到Q1,智能手机单机摄像头颗数从2.22颗增长到3.94颗,年复合增长率为9.5%。预计年平均单机摄像头颗数将达到4.20颗。

1)在后摄方面,后置三摄及以上占比从Q4的4.7%快速提升到Q1的66.7%。截止Q1,全球智能手机后置三摄机型占比33.3%,四摄及以上机型占比33.4%;预计年后置三摄占比有望达60.9%,四摄占比达26.8%。

2)在前摄方面,目前仍以单摄为主。前置双摄占比从Q4的4.7%提升到Q1的7.2%,美图手机在Q1首次推出前置三摄;但前置双摄和三摄并未成为市场主流。预计年前置双摄及以上占比为10.0%。

价:像素提升、产能缺货提振CIS芯片平均单价

从像素结构看,后置副摄像素普遍在8M以下,故过去两年多摄趋势主要驱动8M以下CIS出货量增长。典型的多摄手机在后置摄像头上,主要采用“1主摄+2~4副摄”的方案,主摄负责取景成像,副摄负责辅助成像。

1)主摄的像素较高。年全球手机后置主摄中,72.2%都在8M以上,40M以上占比约30.3%。目前,主流智能手机品牌旗舰机型的主摄像头像素水平已达到48~64M,甚至部分机型已采用了1亿像素的摄像头。

2)副摄的像素普遍较低。年8M及以下出货占比约77.2%,其中2M占比高达36.8%。

~年产能供不应求亦驱动CIS单价持续提升,需求增长较快的低端CIS产品涨价尤为明显。

需求端:年以来智能机三摄、四摄快速普及,而三摄、四摄往往采用2~8M低像素产品,实现景深、微距等辅助功能,因此~年低阶CIS需求增长速度较快。低阶CIS往往采用55nm及以上成熟制程,以8英寸晶圆为主,因此多摄趋势驱动8英寸晶圆需求增长。

供给端:CIS产线的定制化程度较高。在半导体行业整体大缺货的背景下,虽然索尼、三星、格科微等企业纷纷有扩产计划,但依然难以满足日益增长的晶圆需求。

供需失衡下,~H1低阶CIS产品历经数轮涨价,以涨价幅度较大的2MCIS为例,截止年中,2MCIS价格相对年底至少上涨了25%。随着扩产产能的逐渐释放,预计供需失衡引起的涨价将在年趋缓。

展望未来,为了呈现更好的图像效果,主摄及副摄像素有望升级:

年,2M及以下像素、5~13M摄像头的出货量市场份额分别为66%、33%,尚未出现13M以上的摄像头

年,2M及以下像素、5~13M摄像头的出货量市场份额分别为33%、47%,同时13~48M、48M以上的高像素产品出货量占比达到18%、2%。在~年之间,手机CIS的整体像素水平有了显著的提升。

预计至年,高像素摄像头市场占有率将进一步增加,2M及以下像素、5~13M市场份额将进一步下降到26%、42%;而高像素的13~48M、48M及以上市场份额将达到23%、9%。手机摄像头像素将有望持续提升,并拉动CMOS图像传感器的性能与技术升级,从而对设计厂商提出了新的挑战。

除了像素数量外,CIS感光面积也有望提升,加大设计难度。CIS的感光面积与传统相机的胶片尺寸概念相似,直接关系到光学元件能够采样的镜头像面大小,是衡量CIS成像质量的关键因素。为了满足市场对高像素不断提升的需求,增加感光元件面积成为了提升拍照性能的有效手段,同时也对CIS供应商提出了新的挑战。一方面,由于摄像头模组尺寸有限,如何在控制整体尺寸的前提下增加感光元件面积成为了核心技术要点之一,供应商需要通过持续的设计优化与技术迭代,以满足下游客户对于产品尺寸与性能的双重要求。另一方面,感光元件面积的增加意味着硅片消耗量的提升,更多的原材料消耗要求设计企业更为稳固地绑定上游资源,并具有更强的供应链统筹能力,从而满足更大规模的晶圆采购需求。

在CIS像素、感光面积升级的趋势下,即使考虑进竞争下降价因素,未来几年CIS平均价格不会大幅降低。

在多摄、高像素趋势下,未来几年手机CIS市场将持续增长。预测-年全球手机CIS出货量将从49.3亿颗增长到67.8亿颗,CAGR+6.6%;全球汽车CIS市场规模将从.8亿美元增长到.1亿美元,CAGR+6.3%。

(2)其他CIS:汽车、安防等市场需求不断增长

汽车CIS:ADAS带动摄像头需求,CIS量价齐升

全球智能车出货稳定增长,自动驾驶渗透率不断抬升。全球智能车出货量年达到万辆,年将达万辆,GAGR达14.46%。同时,预测到年L1/L2、L3、L4/L5级别自动驾驶渗透率将分别达到5%、15%、50%。预计到年,L1/L2、L3、L4/L5级别自动驾驶渗透率将分别达到10%、30%、45%。

摄像头是ADAS感知层的核心器件,单车用量、像素不断提升:

从单车用量来看,未来将从平均单车2.2颗提升到8颗以上。年全球平均单车摄像头用量为2.2颗,随着自动驾驶等级的提升,对摄像头的需求也越来越大。一般而言,一套完整的ADAS至少需要搭载6颗摄像头(1前视+1后视+4环视),目前L2~L3等级车型的摄像头数量在8~14颗。

从像素来看,将从VGA~2M提升到8M。目前市面上的后视摄像头一般为VGA~1M级别,前视摄像头在1M~2M之间,例如特斯拉Model系列摄像头像素为万,小鹏P7车载摄像头像素为万。年的新发车型开始采用8M摄像头,以达到更好的信息采集准确度。

受益于汽车智能化,全球汽车CIS市场空间快速增长。预测-年全球汽车CIS出货量将从3.3亿颗增长到6.9亿颗,CAGR+15.9%;全球汽车CIS市场规模将从16.5亿美元增长到33.7亿美元,CAGR+15.4%。

安防CIS:全球安防行业持续成长,CIS需求稳定提升

受益于全球安防行业的不断成长,全球安防监控类CIS市场空间快速增长。预测-年全球安防监控CIS出货量将从3.5亿颗增长到4.9亿颗,CAGR+7.0;全球CIS市场规模将从6.7亿美元增长到8.7亿美元,CAGR+5.4%。

2、竞争格局:巨头垄断,国内厂商市占率不断提升

全球CIS行业呈现寡头垄断态势。年市场份额排名前五的供应商合计占据了全球出货量的96.0%,行业集中度较高。其中格科微以20.4亿颗的出货量位列市场第一,占比29.7%。从销售额角度来看,年全球CIS市场收入规模前三名分别为索尼(39.1%)、三星(23.80%)、豪威(11.30%),格科微以58.6亿元的销售额排名全球第四,市场占有率为4.70%。

CIS技术壁垒较高,高端市场由索尼、三星等日韩厂商占据。格科微、豪威等国内厂商在中低端市场性价比优势显著,全球份额占比不断提升。国内CIS企业进入半导体市场时间较晚,在高端技术积累方面与日韩大厂存在差距。然而随着持续投入,目前国产厂商在中低端产品领域份额占比不断提升,已经具有较大话语权。目前格科微在13M万及以下像素CMOS图像传感器已占据了较高的市场份额。年格科微手机2M像素CIS的出货量达5.00亿颗,占比62.5%。

国产厂商在中高阶产品领域持续进行工艺研发和电路设计投入,不断缩小与日韩厂商的差距。年,格科微基于1.12μm工艺技术13M像素CIS研发项目通过验收,成为国货进*高端移动CIS的敲门砖。韦尔股份则通过收购豪威科技和思比科,在CIS业务领域进行全品类扩展。

从需求端来看,CIS市场需求旺盛,国产替代有望促进国内CIS厂商出货量提升。年全球手机摄像头模组出货量为49.3亿颗,预计年全球手机摄像头模组出货量将攀升至67.8亿颗。手机是CIS的主要终端应用领域,华为、小米、OPPO、vivo等国产手机品牌的崛起及多摄、5G等浪潮的推进将给CIS需求带来持续上涨的动力,同时给国产厂商带来份额扩张机会。

3、公司:低端市场龙头地位稳固,转型Fablite模式拓展中高端

(1)低阶市场:性价比优势突出,多摄趋势驱动增长

公司在2~5M低阶CIS市场的龙头地位稳固。公司以13M以下低阶市场为主,目前尚无13M以上产品的正式出货,从营收占比来看,年2M以下、2~5M、8~13M产品的营收占比分别为15.9%、73.5%、10.6%。公司在手机2M~5MCIS出货份额为全球第一,年在手机2M、5MCIS市场份额分别高达62.5%、42.3%,龙头地位稳固。

与同业竞争对手相比,公司产品线覆盖的像素范围尚不齐全,但已覆盖产品核心性能指标与竞争对手基本持平,且性价比优势突出。与部分竞争对手相比,公司产品线覆盖的像素范围尚不齐全,但其已有的产品和竞争对手相比具备一定优势。在2M-13M领域,公司的手机用CMOS图像传感器核心性能指标与竞争对手基本持平,且公司凭借“电路噪声抑制技术”、“低噪声像素技术”等一系列核心技术的应用,在最大信噪比、动态范围等性能指标上表现突出。此外,发行人的产品采用了优化的工艺设计与电路设计,且部分产品采用了独创的COM封装技术,在生产成本、良率、效率等方面具备独特优势,尤其在2M-5M像素领域具有较强的性价比优势。

CIS产品的高性价比,来自其领先的工艺研发、电路设计及后道环节创新:

工艺研发:公司拥有丰富的制造工艺创新经验,独创了一系列特色工艺路线,与市场上其他参与者相比,公司的产品能够以较少的光罩层数完成生产,并进行了优化的Pixel工艺创新,在保障产品性能的同时实现了成本的大幅削减。

电路设计:公司采用成本较低的三层金属设计,并通过对产品设计的持续优化有效缩小了芯片的尺寸,与同性能的其他产品相比实现了更为精益的成本控制。

后道环节创新:公司独创了有别于行业主流的特色COM封装技术,在保证产品性能的前提下对生产良率、工艺难度等进行了大幅改善,目前HD、5M、8M系列CMO封装已实现量产,13M系列封装已进入样品阶段。自建COM封装产线能够大幅优化摄像头模组的性能,同时提升公司产品交付能力,推动相关产品向品牌客户的广泛渗透。

(2)中高阶市场:转型Fablite模式,加速拓展高像素产品

公司拟向高像素CMOS图像传感器产品迈进,丰富产品梯次。随着高阶CMOS图像传感器芯片产品市场规模持续扩大,公司也加大研发投入,努力实现产品定位从高性价比向高性能的拓展,丰富产品梯次。公司目前已经累积了丰富的CMOS图像传感器研发经验和技术储备,在产品性能上紧追行业步伐,目前16M产品已进入客户工程样品验证阶段,48M产品已进入工程样品流片环节。

看好公司未来拓展高阶产品潜力,主要是基于以下竞争优势:

1)产能拓张能力(自建产能+供应链管理):过去中高阶产品增长受限于产能短缺,未来两年将实现快速增长。

受限于产能问题,公司8~13M产品份额相对较低。年8M产品份额不足20%,13M产品份额仅为个位数,~年依然有较大的提升空间。根据公司招股书,在年以来BSI晶圆产能趋紧、全球2M至5M低像素区间CIS严重缺货的情况下,公司优先保障了2~5M产品的供应,导致8~13M产品收入占比增长有限。随着公司通过自建产能、供应链管理等手段解决产能瓶颈,8~13M产能将快速起量。除了8~13M产品,公司研发的16M及以上产品也将逐渐实现量产,充足的产能是公司未来不断扩张新品的关键。

一方面,公司通过自有产能建成转型Fablite模式,提升产能保障力。公司IPO募投项目之一“12英寸CIS集成电路特色工艺研发与产业化项目”计划投入68.5亿元,项目已开始动工,预计陆续于、年建成投产。

另一方面,公司具备杰出供应链管理能力,与上游供应商深度绑定,获得供应商投资。公司积极引进新供应商,年获得华虹半导体、粤芯半导体、中芯国际等国内晶圆代工厂投资,在国内代工厂的扩产进展迅速,可以很大程度上保障公司日益增长的晶圆需求。

2)技术实力(顶尖团队+多重激励):团队产业经验深厚、国际化背景突出,多重激励制度激发人才创造力

公司重视技术团队建设,以创始人赵立新为核心建立专业化的设计、制造人才梯队。公司通过原始取得供形成项中国境内专利和13项境外专利,并以此为基础构建了一系列具有较强市场竞争优势的产品,形成具有强势竞争优势的核心技术体系。截止年12月31日,公司共有研发人员人,占员工总数比例达到46.48%。

同时,公司构建了国内少有的兼具杰出工艺研发和电路设计能力的队伍。以创始人赵立新为代表的核心技术团队具备特许半导体、TSMC、三星电子半导体部门、上海华虹NEC电子有限公司、ESSTechnologyInternational,Inc.等多家现代化的晶圆制造厂商和硅谷知名集成电路设计企业的从业经历,最长从业年限已超过30年,李文强、李杰等具备BSI产线建设相关的经验,为公司转型Fablite模式打下坚实基础。

近二十年技术积累,公司已具备丰富的技术储备。通过设计创新来实现性能、成本的优化。在高阶CIS采用的BSI工艺上,公司也已经有很深的储备,公司在高阶产品上采用更为先进的BSI背照式结构,从芯片背面收集光线,与传统的FSI前照式结构相比,BSI结构具有感光度和量子效率更高、感光角度更广、像素串扰更低、成像品质更高的优点。

3)客户基础:有下游大客户长期合作,获得客户认可支持

公司积累了全球化的稳定的大客户资源体系,下游客户包含三星、小米、OPPO、VIVO、传音等。公司通过与客户的长期合作,积累了良好的口碑,获得了大客户小米的投资。与大客户的合作基础为后续高端产品的拓展打下基石。

基于以上对公司产能、技术、客户优势的分析,看好公司在中高阶产品上的拓张能力,预计~年公司13M、16M、32M产品将逐步量产;48M及以上产品研发进展顺利,将成为公司长期成长潜力。

三、显示驱动芯片:短期受益于缺货涨价,长期受益于国产替代及高端化

显示驱动芯片是显示屏成像系统的重要组成部分,影响屏幕成像分辨率。显示技术属于光电技术中光和电相互转化的技术,常见的显示屏包括LCD显示屏和OLED显示屏,二者的主要区别在于LCD显示屏通过背光层发出白光,再通过液晶层对光线的控制实现显示,而OLED显示屏则直接由有机自发光层实现显示。显示驱动芯片是面板的主要控制元件之一,主要功能为通过对屏幕亮度和色彩的控制实现图像在屏幕上的呈现。

显示驱动芯片的主要技术发展方向包括:高分辨率、高帧率、高带宽显示驱动芯片,外围器件较少的显示驱动芯片,支持全面屏手机的显示驱动芯片,将显示驱动、触控与指纹解锁芯片等集成为单一芯片等。

高分辨率方面:手机显示驱动芯片的主流分辨率规格为QQVGA(*)至2K(*),其中索尼手机上已经搭载了4K(*4)的显示驱动芯片。

高帧率方面:手机显示驱动芯片所支持的帧率通常在60fps及以下,部分手机产品能够达到fps的帧率。

减少外围器件方面:目前主流的QVGA及以下分辨率的LCD驱动芯片仅需搭载少量电容且无需二极管,HD及以上分辨率的LCD驱动芯片所需的二极管数量也大多降至1个及以下。

全面屏手机方面:常规下边框宽度通常在2.6mm左右,而通过芯片设计和封装工艺的改进,能够达到约1.5mm及以下的极限宽度。

功能集成方面:显示驱动芯片与触控芯片的整合已具备较高的市场渗透率,而具备指纹识别功能的显示驱动芯片也在日益受到市场青睐,未来,显示驱动、触控与指纹识别的功能将有望进一步实现集成。与此同时,在电视、平板电脑、笔记本电脑、安防监控设备、车载显示屏等领域,显示屏分辨率及帧率也是用户日益

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