CIS作為攝像頭核心部件，對光線感知與圖像質量起關鍵作用

CIS（CMOS Image Sensor，即CMOS 圖像傳感器）是攝像頭模組的核心元器件，對攝像頭的光線感知和圖像質量起到了關鍵的影響。根據Yole數據，CIS占據單個車載攝像頭的成本達52%。

CIS主要采用感光單元陣列和輔助控制電路獲取對象景物的亮度和色彩信號，并通過復雜的信號處理和圖像處理技術輸出數字化的圖像信息。CIS芯片根據結構的不同可分為前照式結構（FSI）和背照式結構（BSI）兩種類型。

前照式結構是CIS芯片的傳統結構，主要優勢是工藝簡單，成本低廉，但在制備高性能CIS方面存在一定局限性。前照式結構自上而下分別是微鏡、濾色片、金屬電路層以及光電二極管，其中光電二極管是真正發生光電效應的感光部分。由于金屬的透光率有限且會反光，光在通過金屬電路層后，到達光電二極管僅有70%左右，同時反射光也會串擾到旁邊像素以致顏色失真。

前照式結構與背照式結構CIS

來源：公開資料整理

背照式結構通過將金屬電路層移至光電二極管后面，可改善以上前照式結構的缺陷，避免光線因為電路層的遮擋和反射帶來損失，具有高感光度、像素串擾低、高成像品質、高靈敏度等優點，但其相較前照式結構設計工藝難度較大且成本較高。

而根據快門曝光發式不同，CIS又可被分為卷簾快門（RS）和全局快門（GS）。

卷簾快門是感光單元從上至下逐行實現感光，其優點是任何時候只捕捉少量的圖像數據，簡化了數據處理和傳輸，RS CIS尺寸可以更小，成本更低，但在快速移動的場景中，畫面容易失真或模糊，因此更適用于遠距離拍攝靜態或緩慢移動的對象。

全局快門是所有的感光單元同時實現感光，通常 GS CIS相較RS CIS 尺寸更大、更感光，是高速攝影等場景下最佳的快門方式，但其成本較高且且最大幀率可能低于類似的卷簾快門傳感器，特別是具有高分辨率的傳感器。

手機市場低迷，車載CIS成關注熱點

2021年以來，受宏觀經濟下行，疫情對供應鏈的巨大沖擊，手機產品創新亮點不足，用戶換機周期普遍延長等多重因素影響，智能手機市場表現低迷，手機CIS面臨較大下行壓力。據群智咨詢數據顯示，2021年全球手機CIS出貨量約為53.7億顆，同比下滑約11.8%。

消費市場的疲態，讓更多的目光投向了車載CIS的成長潛力。攝像頭、毫米波雷達、激光雷達等傳感器是輔助駕駛（ADAS）與自動駕駛（AD）感知層的關鍵器件，其中搭載CIS的各類型車載攝像頭可用于實現預警、全景泊車、盲點監測和疲勞提醒等ADAS功能。

車載攝像頭類型及功能特點

來源：公開資料整理

相較消費端CIS，車載CIS技術相通，但路線不同，綜合需求更加多樣化。手機CIS主要用于拍攝，偏重人眼的視覺感受。車載CIS除了用于倒車影像、行車記錄之外，還用在機器視覺所需的ADAS與AD，自動駕駛的感知系統利用圖像數據進行物體識別，計算距離、速度等信息，再傳遞給控制系統進行操作。

考慮到ADAS攝像頭特殊的使用環境，如低光照、高速運動、震動、雨霧、高溫、光線劇烈變化等，車載CIS產生了一些特殊需求，如高動態范圍（一般在 100dB 以上），使車輛在進出隧道等環境快速變化時能夠呈現良好的成像品質；耐高溫，能夠應對高溫天氣的連續工作；LED閃爍抑制，避免道路上LED燈工作時形成的圖像有缺失、閃爍等，保證車載CIS精準識別交通信號；強大的低光照成像性能，滿足夜間開車的成像需求；全局快門技術，改善高速運動對象的變形問題。

ADAS加速市場滲透與高階化發展并行，車載CIS迎來十年黃金發展期

我國將自動駕駛分為五個階段，分別是輔助駕駛階段（DA）、部分自動駕駛階段（PA）、有條件自動駕駛階段（CA）、高度自動駕駛階段（HA）和完全自動駕駛階段（FA）。2020年發布的《智能網聯汽車技術路線圖2.0》中提出：

到2025年，PA、CA級智能網聯汽車市場份額超過50%，HA級智能網聯汽車實現限定區域和特定場景商業化應用；

到2030年，PA、CA級智能網聯汽車市場份額超過70%，HA級智能網聯汽車市場份額達到20%，并在高速公路廣泛應用、在部分城市道路規模化應用；

到2035年，中國方案智能網聯汽車技術和產業體系全面建成、產業生態健全完善，整車智能化水平顯著提升，HA級智能網聯汽車大規模應用。

未來我國自動駕駛發展目標

來源：《智能網聯汽車技術路線圖2.0》

根據 Yole 預測，至2031年全球運營車輛中 49%將配置 ADAS功能，相較2021年12.3%滲透率顯著提升，預計到2050年ADAS滲透率將達到95%。

全球ADAS持續滲透

來源：YOLE

ADAS持續向高階化發展，推動攝像頭單車搭載量提升。受軟硬件成熟度、法規、用戶接受度等限制，L2級別ADAS短期內仍為主流，L2+、L2++逐步替代L0-L2是主要趨勢，單車攝像頭配置數量也隨之提升，從原先的1~2顆提升至10余顆。

自動駕駛級別發展趨勢

來源：YOLE

車載CIS使用場景及需求數量

來源：韋爾股份

近兩年國內自主品牌較為激進，推出的眾多車型都搭載了10顆以上攝像頭，比如蔚來ET5/ET7 11顆、小鵬P5/P7 14顆、吉利極氪001 15顆。隨著未來ADAS由L2級別向L3/L4/L5發展，單車攝像頭搭載量將進一步提升。根據 Yole數據，L3 級別隨著前視 ADAS 攝像頭升級為多目攝像頭，引入駕駛員監控、側視、e-mirror 等，攝像頭總數量將達到 20 個。

近年來電動車型搭載攝像頭數量及特點

來源：DT新材料整理

自動駕駛級別與攝像頭搭載量

來源：YOLE

汽車智能化不斷深入，ADAS攝像頭像素升級將大幅提升車載CIS價值量。隨著汽車智能化不斷深入，自動駕駛級別的提升，功能和應用場景的擴展，車載攝像頭從最開始的30萬像素升級到100多萬像素，又發展到現在的200萬像素，甚至很多車企，如蔚來、吉利、長城等，都已開始采用800萬像素攝像頭，以滿足對更遠目標的準確識別和監測，這也直接帶動了車載CIS ASP的持續提升。

單車攝像頭性能、搭載量和ASP迎來大幅提升，推動了車載CIS市場快速發展。據Frost&Sullivan統計，2020年全球汽車電子領域CIS的出貨量和銷售額分別為4.0億顆和20.2億美元，預計到2025年汽車電子CIS出貨量和銷售額將達到9.5億顆和53.3億美元，年復合增長率將達到18.89%和21.42%，而中國車載攝像頭的市場規模可以從2021年的76.3億元增長到2025年的231.6億元，年均復合增長率達32.0%。

審核編輯 ：李倩