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1、泓域咨询/临沂CMOS芯片项目申请报告临沂CMOS芯片项目申请报告xxx(集团)有限公司目录第一章 项目绪论7一、 项目名称及投资人7二、 编制原则7三、 编制依据8四、 编制范围及内容9五、 项目建设背景9六、 结论分析10主要经济指标一览表12第二章 项目投资背景分析14一、 我国半导体及集成电路行业14二、 未来面临的机遇与挑战14三、 对接融入区域战略布局,建设区域性中心城市20第三章 行业、市场分析23一、 CMOS图像传感器芯片行业概况23二、 集成电路设计行业概况33第四章 选址可行性分析34一、 项目选址原则34二、 建设区基本情况34三、 强化创新核心地位,不断增创高质量发展
2、新优势38四、 培育现代产业体系41五、 项目选址综合评价44第五章 建设内容与产品方案45一、 建设规模及主要建设内容45二、 产品规划方案及生产纲领45产品规划方案一览表46第六章 发展规划47一、 公司发展规划47二、 保障措施51第七章 SWOT分析说明54一、 优势分析(S)54二、 劣势分析(W)56三、 机会分析(O)56四、 威胁分析(T)57第八章 环保方案分析63一、 编制依据63二、 建设期大气环境影响分析64三、 建设期水环境影响分析64四、 建设期固体废弃物环境影响分析65五、 建设期声环境影响分析65六、 环境管理分析66七、 结论70八、 建议70第九章 项目规划
3、进度71一、 项目进度安排71项目实施进度计划一览表71二、 项目实施保障措施72第十章 人力资源配置73一、 人力资源配置73劳动定员一览表73二、 员工技能培训73第十一章 投资计划75一、 编制说明75二、 建设投资75建筑工程投资一览表76主要设备购置一览表77建设投资估算表78三、 建设期利息79建设期利息估算表79固定资产投资估算表80四、 流动资金81流动资金估算表82五、 项目总投资83总投资及构成一览表83六、 资金筹措与投资计划84项目投资计划与资金筹措一览表84第十二章 项目经济效益评价86一、 基本假设及基础参数选取86二、 经济评价财务测算86营业收入、税金及附加和增
4、值税估算表86综合总成本费用估算表88利润及利润分配表90三、 项目盈利能力分析91项目投资现金流量表92四、 财务生存能力分析94五、 偿债能力分析94借款还本付息计划表95六、 经济评价结论96第十三章 项目风险评估97一、 项目风险分析97二、 项目风险对策99第十四章 总结说明101第十五章 附表附录103主要经济指标一览表103建设投资估算表104建设期利息估算表105固定资产投资估算表106流动资金估算表107总投资及构成一览表108项目投资计划与资金筹措一览表109营业收入、税金及附加和增值税估算表110综合总成本费用估算表110固定资产折旧费估算表111无形资产和其他资产摊销估
5、算表112利润及利润分配表113项目投资现金流量表114借款还本付息计划表115建筑工程投资一览表116项目实施进度计划一览表117主要设备购置一览表118能耗分析一览表118本报告基于可信的公开资料,参考行业研究模型,旨在对项目进行合理的逻辑分析研究。本报告仅作为投资参考或作为参考范文模板用途。第一章 项目绪论一、 项目名称及投资人(一)项目名称临沂CMOS芯片项目(二)项目投资人xxx(集团)有限公司(三)建设地点本期项目选址位于xxx(以选址意见书为准)。二、 编制原则1、项目建设必须遵循国家的各项政策、法规和法令,符合国家产业政策、投资方向及行业和地区的规划。2、采用的工艺技术要先进适
6、用、操作运行稳定可靠、能耗低、三废排放少、产品质量好、安全卫生。3、以市场为导向,以提高竞争力为出发点,产品无论在质量性能上,还是在价格上均应具有较强的竞争力。4、项目建设必须高度重视环境保护、工业卫生和安全生产。环保、消防、安全设施和劳动保护措施必须与主体装置同时设计,同时建设,同时投入使用。污染物的排放必须达到国家规定标准,并保证工厂安全运行和操作人员的健康。5、将节能减排与企业发展有机结合起来,正确处理企业发展与节能减排的关系,以企业发展提高节能减排水平,以节能减排促进企业更好更快发展。6、按照现代企业的管理理念和全新的建设模式进行规划建设,要统筹考虑未来的发展,为今后企业规模扩大留有一
7、定的空间。7、以经济救益为中心,加强项目的市场调研。按照少投入、多产出、快速发展的原则和项目设计模式改革要求,尽可能地节省项目建设投资。在稳定可靠的前提下,实事求是地优化各成本要素,最大限度地降低项目的目标成本,提高项目的经济效益,增强项目的市场竞争力。8、以科学、实事求是的态度,公正、客观的反映本项目建设的实际情况,工程投资坚持“求是、客观”的原则。三、 编制依据1、中华人民共和国国民经济和社会发展“十三五”规划纲要;2、建设项目经济评价方法与参数及使用手册(第三版);3、工业可行性研究编制手册;4、现代财务会计;5、工业投资项目评价与决策;6、国家及地方有关政策、法规、规划;7、项目建设地
8、总体规划及控制性详规;8、项目建设单位提供的有关材料及相关数据;9、国家公布的相关设备及施工标准。四、 编制范围及内容1、项目提出的背景及建设必要性;2、市场需求预测;3、建设规模及产品方案;4、建设地点与建设条性;5、工程技术方案;6、公用工程及辅助设施方案;7、环境保护、安全防护及节能;8、企业组织机构及劳动定员;9、建设实施与工程进度安排;10、投资估算及资金筹措;11、经济评价。五、 项目建设背景从市场发展趋势来看,根据Frost&Sullivan统计,全球新兴领域CMOS图像传感器市场自2018年实现行业技术突破后迅速扩张,全局快门CMOS图像传感器总出货量从2018年的1100万颗
9、迅速增至2020年的6000万颗,过去三年间年均复合增长率高达132.7%。随着AI和5G技术的商用落地,这些CMOS图像传感器的新兴下游应用市场不断涌现,将为该市场发展注入了新活力。同时随着下游应用的更多样化,其设备搭载的摄像头数量也随之增加,因此全球新兴领域全局快门CMOS图像传感器市场规模预计将持续增长,总出货量2025年将增至3.92亿颗,未来五年间年均复合增长率为35.7%。六、 结论分析(一)项目选址本期项目选址位于xxx(以选址意见书为准),占地面积约87.00亩。(二)建设规模与产品方案项目正常运营后,可形成年产xx颗CMOS芯片的生产能力。(三)项目实施进度本期项目建设期限规
10、划12个月。(四)投资估算本期项目总投资包括建设投资、建设期利息和流动资金。根据谨慎财务估算,项目总投资45291.41万元,其中:建设投资36128.05万元,占项目总投资的79.77%;建设期利息436.72万元,占项目总投资的0.96%;流动资金8726.64万元,占项目总投资的19.27%。(五)资金筹措项目总投资45291.41万元,根据资金筹措方案,xxx(集团)有限公司计划自筹资金(资本金)27466.29万元。根据谨慎财务测算,本期工程项目申请银行借款总额17825.12万元。(六)经济评价1、项目达产年预期营业收入(SP):80800.00万元。2、年综合总成本费用(TC):
11、70477.99万元。3、项目达产年净利润(NP):7497.01万元。4、财务内部收益率(FIRR):9.47%。5、全部投资回收期(Pt):7.35年(含建设期12个月)。6、达产年盈亏平衡点(BEP):42114.09万元(产值)。(七)社会效益综上所述,该项目属于国家鼓励支持的项目,项目的经济和社会效益客观,项目的投产将改善优化当地产业结构,实现高质量发展的目标。本项目实施后,可满足国内市场需求,增加国家及地方财政收入,带动产业升级发展,为社会提供更多的就业机会。另外,由于本项目环保治理手段完善,不会对周边环境产生不利影响。因此,本项目建设具有良好的社会效益。(八)主要经济技术指标主要
12、经济指标一览表序号项目单位指标备注1占地面积58000.00约87.00亩1.1总建筑面积105703.511.2基底面积37120.001.3投资强度万元/亩400.682总投资万元45291.412.1建设投资万元36128.052.1.1工程费用万元31037.032.1.2其他费用万元4146.822.1.3预备费万元944.202.2建设期利息万元436.722.3流动资金万元8726.643资金筹措万元45291.413.1自筹资金万元27466.293.2银行贷款万元17825.124营业收入万元80800.00正常运营年份5总成本费用万元70477.996利润总额万元9996.
13、027净利润万元7497.018所得税万元2499.019增值税万元2716.5210税金及附加万元325.9911纳税总额万元5541.5212工业增加值万元20366.8413盈亏平衡点万元42114.09产值14回收期年7.3515内部收益率9.47%所得税后16财务净现值万元-7808.06所得税后第二章 项目投资背景分析一、 我国半导体及集成电路行业近年来,我国行业需求快速扩张、政策支持持续利好,半导体及集成电路产业经历了迅速的发展。根据Frost&Sullivan统计,中国集成电路产业市场规模从2016年的4,335.5亿元快速增长至2020年的8,821.9亿元,年复合增长率为1
14、9.4%。未来伴随着制造业智能化升级浪潮,高端芯片需求将持续增长,将进一步刺激我国集成电路行业的发展和产业迁移进程。中国集成电路产业市场规模预计在2025年将达到19,210.8亿元,2021年至2025年期间年复合增长率达到16.3%。二、 未来面临的机遇与挑战1、未来面临的机遇(1)国家政策大力支持图像传感器芯片属于集成电路行业的一部分,集成电路行业是信息化社会的基础行业之一,集成电路的设计能力是一个国家科技实力和技术独立性的重要组成部分,国家自上而下高度重视集成电路设计能力的重要价值。规划层面上,2014年6月,国务院印发国家集成电路产业发展推进纲要,强调“着力发展集成电路设计业”,要求
15、“加快云计算、物联网、大数据等新兴领域核心技术研发,开发基于新业态、新应用的信息处理、传感器、新型存储等关键芯片及云操作系统等基础软件,抢占未来产业发展制高点”。国务院颁布的中国制造2025将集成电路及专用装备作为“新一代信息技术产业”纳入大力推动突破发展的重点领域,着力提升集成电路设计水平,掌握高密度封装及三维(3D)未组装技术,提升封装产业和测试的自主发展能力,形成关键制造装备供货能力。国家发改委颁布的战略性新兴产业重点产品和服务指导目录(2016版)进一步明确集成电路等电子核心产业地位,并将集成电路芯片设计及服务列为战略性新兴产业重点产品和服务;2019年10月,工信部、发改委等十三部委
16、联合印发了制造业设计能力提升专项行动计划(2019-2022年),指出要在电子信息领域大力发展包括集成电路设计在内的重点领域;2020年8月,国务院印发了新时期促进集成电路产业和软件产业高质量发展的若干政策,针对集成电路和软件产业推出一系列支持性财税、投融资、研究开发、进出口、人才、知识产权、市场应用和国际合作政策。(2)国产化替代支撑中国CMOS图像传感器市场规模高速发展2019年随着中美经贸摩擦进一步加剧,核心技术自主可控成为共识,各下游领域也随之加速了国产化替代的进程,从半导体材料和设备到芯片设计、制造及封测领域都成为政策和资本培养与扶持的对象。2020年国务院印发的新时期促进集成电路产
17、业和软件产业高质量发展的若干政策指出,中国芯片自给率要在2025年达到70%。CMOS图像传感器设计作为图像传感器产业链上附加值最高的环节,虽然拥有极高的技术壁垒,需要大量的人才资源投入,但目前国内部分设计厂商已经拥有了实现国产化替代、与索尼等行业龙头同台竞争的能力,并积极的布局新的产品技术,在新兴应用市场迭起的背景下,与国外行业龙头站在同一起跑线上抢占优质赛道内的市场份额,有望继续带动CMOS图像传感器整体市场规模国产化替代率的提升。(3)非手机类应用领域发展推动产品需求增长近年来,随着5G、智慧城市、人工智能等新技术、新业态的高速发展,安防监控、机器视觉、汽车电子等CMOS图像传感器终端应
18、用的下游赛道发展迅速,产品迭代升级的要求不断提高,持续推动对CMOS图像传感器的需求。据Frost&Sullivan预计,2020年至2025年,安防监控细分市场出货量及销售额年复合增长率预期将达到13.75%和18.23%;汽车电子市场预期年复合增长率将达到18.89%和21.42%;新兴机器视觉领域的全局快门预期年复合增长率更将达到45.55%。这些细分市场的预期增长率均高于CMOS图像传感器的整体增长率。可见,安防监控、汽车电子以及机器视觉市场正在成为增长性更强的CMOS图像传感器细分应用市场。安防监控领域,随着我国经济与科技的发展,对生活安全的要求层次也在逐步提高,政府推动安防产业的升
19、级,对安防监控产品的需求也由一线城市延伸至二、三线城市及农村地区。未来几年,物联网的高速发展及人工智能、大数据和云计算等技术的成熟将加速行业向智能监控阶段过渡。作为安防监控摄像机的核心,CMOS图像传感器的出货量和销售额预计都会在未来随着智能摄像机的替代更新(安防摄像头的更换周期为3年左右)实现持续高速增长。机器视觉领域,近年来人工智能的理论和技术日益成熟,深度学习能力不断提高,机器视觉的应用的领域越来越广泛。伴随着运算能力的提升和3D算法、深度学习能力的不断完善,机器视觉硬件方案的不断成熟,同时各类软件应用解决方案相继提出,使其在电子制造产业应用的广度和深度都在提高,并且随着智能化消费品的技
20、术进步和随之带来的生活习惯和消费行为的变化,包括无人机、扫地机器人、智能门禁系统、智能翻译笔在内的新兴消费电子产品在人们日常生活中的渗透率也大幅提升,消费级的应用也成为了新的高速增长方向。汽车电子领域,随着新能源智能汽车的普及、ADAS(高级自动驾驶辅助系统)技术提高及车载芯片算力提升,单车搭载摄像头数量快速上升。为了达到更优的图像识别功能,车载CMOS图像传感器的应用范围从过去通过前后置摄像头实现可视化倒车和行车记录仪等功能,扩展到如今通过单车高达13个摄像头以实现360度全景成像、路障检测、盲区监测、驾驶员监测系统、自动驾驶等功能。此外,随着智能驾驶级别的提高,为提升测距精确度,车载摄像头
21、又进一步向双目、三目等方向发展,而智能驾驶在避障技术方面的提升又推动了3D摄像机的使用。2、未来面临的挑战(1)技术壁垒的突破与新兴市场的应用在新兴智能视频应用高速发展的市场情况下,国际市场上主流的集成电路公司在历经了数十年的发展以及优质资源的沉淀下仍然拥有着市场优势。例如索尼自CCD时代就引领着图像传感器行业的发展,后续通过兼并收购,几乎汇聚了日本全国最先进的图像传感器技术实力,在规模体量、技术水平方面都领先于目前国内新兴的图像传感器设计企业。国内的芯片设计企业虽然在经营规模、产品种类、工艺技术等方面的综合实力仍与海外芯片设计巨头存在一定差距,但在面对市场情况日新月异的发展态势下,其核心挑战
22、更来源于对契合市场新发展、新需求的创新技术的研发与突破上。只有深耕高端CMOS图像传感器成像技术,突破现有的技术壁垒才能去赢得未来更广阔的市场发展空间。(2)专业人才稀缺集成电路设计行业是典型的技术密集行业,对集成电路领域的创新型人才的数量和专业水平有很高的要求。经过多年发展和培养,我国已拥有了大批集成电路设计行业从业人员,但与国际顶尖集成电路设计企业比,高端、专业人才仍然可贵难求。未来一段时间,高端人才紧缺仍然将是关乎集成电路设计行业发展速度的核心因素之一。(3)研发投入较大集成电路行业同时还是资本密集型行业,技术迭代升级周期短,研发投入成本高。为保证产品保持行业领先优势,集成电路设计公司必
23、须持续进行大量研发投入,通过不断的创新尝试并耗费一定的试错成本才能获得研发上的攻坚成果。因此所需要的大量研发资金需求形成了行业壁垒,对行业后起之秀带来了很大的挑战,需要有丰富的融资渠道配合,才能保持研发创新的持续发展和对先进企业的赶超。(4)供应端产能保障集成电路设计行业的供应商主要为晶圆代工厂和封装测试厂,均为投资体量大、技术要求高的企业,其建设和规模拓展有较长的周期。随着集成电路应用领域的不断拓宽,需求端快速增长,供应端产能可能无法迅速与市场需求相匹配,一定程度上影响到芯片的最终产出规模。此外,虽然我国集成电路产业政策向好,晶圆制造、封装测试领域取得了飞速的发展,但对外资供应商还存在一定程
24、度的依赖,仍存在一定的地缘政治风险。因此,集成电路设计企业需要建立有效的供应商产能保障体系,才能保证自身生产和经营活动的稳定性。三、 对接融入区域战略布局,建设区域性中心城市坚持放大格局,站位全国、全省、区域,定位临沂、谋划临沂,主动对接国家战略,积极融入全省布局,统筹推动市域发展,加快形成内外联动、互促共进的区域发展格局。打造山东省对接长三角的门户。依托区位、交通等优势,全方位对接长三角;加强与淮河生态经济带城市合作,加快沂沭泗河湿地生态走廊建设,探索建立淮河流域联防联控联治生态保护体系;推动淮海经济区协同发展,协作成立产业联盟、开发区联盟,推动重大平台共建共享,做好濮阳-菏泽-枣庄-临沂城
25、际铁路、临沂-枣庄-徐州城际铁路等前期工作,与连云港、徐州、商丘共同打造淮海经济区多式联运集聚区。对接京津冀协同发展、粤港澳大湾区建设,落实黄河流域生态保护和高质量发展战略,实现临沂新发展。引领鲁南经济圈一体化发展。聚焦乡村振兴先行区、转型发展新高地、淮河流域经济隆起带、全省高质量发展新引擎目标定位,积极参与联席会议制度,研究解决区域协调发展重大问题。加快基础设施互联互通,联合建设鲁南高铁枢纽城市群,形成区域同城效应。加快产业协同协作,发展区域性总部经济,参与建设鲁南经济圈分布式共享数据库,促进鲁南新型智慧城市群建设,组建工程机械、生物医药产业联盟,促进优势产业错位发展。加快生态环境共保共治,
26、建立区域环评会商机制,实施区域污染应急联动,推进环境污染联防联控。推动政务审批跨市联办,打破行政壁垒,畅通人流、物流通道。加强与省会经济圈、胶东经济圈对接联动,促进区域协同发展。优化市域空间布局。按照“一心引领、三极联动、两轴集聚、多点相拥”的市域城镇体系,构建错位发展、跨区合作、整体提升的全域协同发展新格局。坚持“一心引领”,做大做强做优中心城区,支持兰山区、罗庄区、河东区打造总部经济、电子商务、国际贸易、现代物流、金融服务、文化创意等现代服务业。坚持“三极联动”,规划建设平邑县、沂水县、临港区三个市域副中心,布局市级重大平台和产业,打造全市发展新增长极。坚持“两轴集聚”,规划东西走向的鲁南
27、城镇发展轴、南北走向的京沪城镇发展轴,吸引人口、产业向两轴集聚发展。坚持“多点相拥”,加强郯城县、兰陵县、沂南县、费县、蒙阴县、莒南县、临沭县等7个县和重点发展镇与中心城区联系,实现相拥发展。全力支持沂水县撤县设市、莒南县撤县设区。做大做强县域经济。市级强化领导,简政放权、培强扶弱、完善基础设施,增强辐射带动能力,为县域发展创造良好环境;县域立足实际、找准定位,发挥优势、突出特色,充分激发内生动力,走出特色鲜明、错位布局、集群发展的县域发展之路。实施争先进位行动,在高质量发展的前提下,能发展多快就发展多快,力争每个县主要经济指标增幅高于全省县域平均水平。实施对标赶超行动,按照“基础条件相近、可
28、学可比可赶”的要求,瞄准省内外先进县,对标对表、奋力追赶,实现县域综合实力大幅提升,力争全国百强县榜上有名。实施特色发展行动,坚持错位竞争、差异化发展,宜工则工、宜农则农、宜商则商、宜游则游,每个县打造几个百亿级甚至五百亿级的主导产业,培植一批过10亿、50亿甚至百亿的龙头企业,做到村壮镇富县强。第三章 行业、市场分析一、 CMOS图像传感器芯片行业概况1、CMOS图像传感器的发展概要和市场规模在摄像头模组中,图像传感器是灵魂部件,决定着摄像头的成像品质以及其他组件的结构和规格,CMOS(ComplementaryMetalOxideSemiconductor)图像传感器和CCD(Charge
29、-CoupledDevice)图像传感器是当前主流的两种图像传感器。其中CCD电荷耦合器件集成在单晶硅材料上,像素信号逐行逐列依次移动并在边缘出口位置依次放大,而CMOS图像传感器则被集成在金属氧化物半导体材料上,每个像素点均带有信号放大器,像素信号可以直接扫描导出,即电信号是从CMOS晶体管开关阵列中直接读取的,而不需要像CCD那样逐行读取。从上世纪90年代开始,CMOS图像传感技术在业内得到重视并获得大量研发资源,CMOS图像传感器开始逐渐取代CCD图像传感器。如今,CMOS图像传感器已占据了市场的绝对主导地位,基本实现对CCD图像传感器的取代,而CCD仅在卫星、医疗等专业领域继续使用。C
30、MOS图像传感器芯片主要优势可归纳为以下三个层面:1)成本层面上,CMOS图像传感器芯片一般采用适合大规模生产的标准流程工艺,在批量生产时单位成本远低于CCD;2)尺寸层面上,CMOS传感器能够将图像采集单元和信号处理单元集成到同一块基板上,体积得到大幅缩减,使之非常适用于移动设备和各类小型化设备;3)功耗层面上,CMOS传感器相比于CCD还保持着低功耗和低发热的优势。2、CMOS图像传感器行业的经营模式国内本土CMOS图像传感器设计厂商目前一般采取Fabless模式,包括思特威、韦尔股份(豪威科技)、格科微等。Fabless模式指的是集成电路设计企业主营芯片的设计业务,而将芯片的生产加工环节
31、放在代工厂完成。CMOS图像传感器行业的Fabless厂商会在根据行业客户的需求完成CMOS图像传感器设计工作之后,将设计方案提供给晶圆代工厂以委托其进行制造加工,加工完成的产品交由封装测试厂商进行芯片封装和性能测试。Fabless模式的优点集中在其轻资产、低运行费用和高灵活度,可以专注于芯片的设计和创研工作。在晶圆产能供应紧张的阶段,Fabless厂商能否获得上游晶圆代工厂的稳定供货至关重要。而其中,晶圆代工厂选择合作伙伴的标准也不仅仅停留在短期价格的层面。国内外的晶圆代工厂商都会更倾向于与有自主技术、有产品能力、并与下游行业客户绑定较深的优质Fabless厂商保持稳定的供应关系。索尼、三星
32、等资金实力强大的企业则采用IDM模式。IDM模式指的是企业业务需涵盖芯片设计、制造、封测整个流程,并延伸至下游市场销售。IDM模式下的公司规模一般较为庞大,在产品的技术研发及积累需要较为深厚,运营费用及管理成本都相对较高,对企业的综合实力要求较高,但此模式下企业也具有明显的资源整合优势。3、CMOS图像传感器行业的整体发展趋势得益于多摄手机的广泛普及和安防监控、智能车载摄像头和机器视觉的快速发展,CMOS图像传感器的整体出货量及销售额随之不断扩大。根据Frost&Sullivan统计,自2016年至2020年,全球CMOS图像传感器出货量从41.4亿颗快速增长至77.2亿颗,期间年复合增长率达
33、到16.9%。预计2021年至2025年,全球CMOS图像传感器的出货量将继续保持8.5%的年复合增长率,2025年预计可达116.4亿颗。根据Frost&Sullivan统计,与出货量增长趋势类似,全球CMOS图像传感器销售额从2016年的94.1亿美元快速增长至2020年的179.1亿美元,期间年复合增长率为17.5%。预计全球CMOS图像传感器销售额在2021年至2025年间将保持11.9%的年复合增长率,2025年全球销售额预计可达330.0亿美元。4、CMOS图像传感器设计结构发展趋势CMOS图像传感器根据感光元件安装位置,主要可分为前照式结构(FSI)、背照式结构(BSI);在背照
34、式结构的基础上,还可以进一步改良成堆栈式结构(Stacked)。堆栈式结构系在背照式结构将感光层仅保留感光元件的部分逻辑电路的基础上进行进一步改良,在上层仅保留感光元件而将所有线路层移至感光元件的下层,再将两层芯片叠在一起,芯片的整体面积被极大地缩减。此外,感光元件周围的逻辑电路也相应移至底层,可有效抑制电路噪声从而获取更优质的感光效果。采用堆栈式结构的CMOS图像传感器可在同尺寸规格下将像素层在感知单元中的面积占比从传统方案中的近60%提升到近90%,图像质量大大优化。同理,为达到同样图像质量,堆栈式CMOS图像传感器相较于其他类别CMOS图像传感器所需要的芯片物理尺寸则可大幅下降。同时采用
35、该种结构的图像传感器还能集成如自动对焦(AF)和光学防抖(OIS)等功能。除此之外,混合堆栈和三重堆栈技术正在推动着如3D感知和超慢动作影像等功能的发展。虽然采用堆栈式结构的CMOS图像传感器具备性能上的提升,但由于其生产过程中使用了多张晶圆且叠加工序的工艺难度较高,其生产成本远高于采用单层晶圆的生产工艺,因此主要应用于特定的领域。在CMOS图像传感器领域,堆栈式结构技术目前主要应用在高端手机主摄像头、高端数码相机、新兴机器视觉等领域。根据第三方市场调研机构TSR的统计,堆栈式结构CMOS图像传感器产品的主要供应商为索尼、三星、豪威科技和思特威。5、CMOS图像传感器细分领域的概况和增长趋势(
36、1)智能手机智能手机一直以来都是CMOS图像传感器在全球及国内的最大应用市场,近年来基于双摄手机向多摄手机过渡发展的趋势,单台手机上摄像头数量的增长抵消了智能手机自身出货量放缓的影响。同时,智能手机的多摄趋势也同步催生了“广角”、“长焦”、“微距”和“人像模式”虚实焦融合等一机多类型摄像头的需求,使智能手机领域CMOS图像传感器市场规模依然维持着增长态势。根据Frost&Sullivan统计,2020年智能手机领域CMOS图像传感器全球出货量和销售额分别为60.6亿颗和124.1亿美元,占比分别达到78.5%和69.3%。预计至2025年,智能手机领域的CMOS图像传感器出货量和销售额预计将分
37、别达到85.0亿颗和204.0亿美元,保持持续增长的趋势,但是受限于手机消费市场销量增长放缓,以及安防监控、智能车载摄像头、机器视觉等新兴应用领域的快速发展,占比分别降至73.0%和61.8%。(2)安防监控安防监控离不开视觉信息的获取,对图像传感器依赖较深,也是CMOS图像传感器市场增长较快的新兴行业领域之一。近五年来,安防视频监控在全球范围内的应用也逐步由发达国家向发展中国家延伸,整体规模保持着高速发展。国内市场,各级政府近年来对安防建设的重视已经让我国成为全球最大的安防视频监控产品制造地和全球最重要的安防监控市场之一,国内安防市场对包括CMOS图像传感器在内的安防监控产品的需求也由一线城
38、市延伸至二、三线城市及农村地区。从技术角度看,闭路电视监控系统过去经历了录像带录像机(VCR)和数字视频录像机(DVR)等时代,最终迈入到如今的网络视频录像机(NVR)阶段。在此过程中,视频监控系统的复杂度逐步提高,对CMOS图像传感器性能的要求也在不断升级,对于CMOS图像传感器在低照度光线环境成像、HDR、高清/超高清成像、智能识别等成像性能方面提出了更高的要求。从市场发展趋势来看,全球安防监控CMOS图像传感器市场一直呈现快速增长态势,未来有望保持可观增速。根据Frost&Sullivan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4.2亿颗和8.7亿美元,分别
39、占比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8.0亿颗和20.1亿美元,市场份额占比将分别上升至6.9%和6.1%,预期年复合增长率将达到13.75%和18.23%。安防监控领域包括政府公用事业、企业应用和家庭应用等多个细分领域。在政府公用事业细分领域,运用安防监控设备较多的国家包括中国、俄罗斯、印度、巴西等。在这些国家,一方面随着居民生活水平的提升,对城市生活安全保障有着更高的要求,另一方面人工智能应用在不断普及和加深,两方面因素推动了政府公用事业对安防监控摄像头需求的持续增长。同时在近年中美贸易摩擦加剧的大环境下,我国本土安防产
40、业链的显著优势、政府层面对国产半导体产业的大力扶持(包括利好政策、人才建设、资金扶持等)以及本土厂商在技术层面的不断成熟,都助推着我国厂商在我国及全球安防监控CMOS图像传感器市场的快速扩张。而在家用领域,品牌商(例如小米)和运营商(例如中国移动)都在积极提升监控摄像头的渗透率,未来家用市场也将成为安防监控CMOS图像传感器的重要增长点。(3)汽车电子对于汽车电子领域,近年来CMOS图像传感器已经大规模地被安装在智能车载行车记录、前视及倒车影像、360环视影像、防碰撞系统之内。而随着未来汽车电动化的趋势及自动驾驶技术的发展,更多的新车将标配ADAS(高级自动驾驶辅助系统)。各大汽车厂商预计也将
41、会为了保持自家车辆产品的竞争力,导入更多摄像头来获取视频影像信息用以构建包括驾驶员监测系统、盲区检测、行人防碰撞、信号灯识别等多元化的车载智能视觉系统。根据Frost&Sullivan统计,2020年,汽车电子领域CMOS图像传感器的出货量和销售额分别为4.0亿颗和20.2亿美元,分别占比5.2%和11.3%;预计汽车电子CMOS图像传感器出货量和销售额将在2025年达到9.5亿颗和53.3亿美元,市场份额占比将分别上升至8.2%和16.1%,预期年复合增长率将达到18.89%和21.42%。(4)机器视觉机器视觉指的是通过计算机、图像传感器及其他相关设备模拟人类视觉功能的技术,以赋予机器“看
42、”和“认知”的能力。机器视觉技术是由人工智能、计算机科学、图像处理和模式识别等诸多领域合作完成的。其利用图像传感器搭配多角度光源以获取检测对象的图像,并通过计算机从图像中提取信息进行分析和处理,最终实现多场景下的识别、测量、定位和检测四大功能。从目前市场使用场景来看,机器视觉领域内CMOS图像传感器的应用主要可分为传统上的工业机器视觉应用(主要包括产线检测、不良品筛检、条码识别、自动化流水线运作等),以及消费级机器视觉应用(如无人机、扫地机器人、AR/VR等)。随着AI和5G技术的商用落地,机器视觉不再局限于工业中的应用,新兴的下游应用市场不断涌现。新兴领域包括无人机、扫地机器人、AR/VR等
43、,为机器视觉行业的发展注入了新活力,同时对图像传感器的技术水平也提出了更高的要求,目前该等新兴领域已经开始逐步加快全局快门图像传感器的使用。在CMOS图像传感器所应用的新兴机器视觉领域中,全局快门的应用广度与深度都在迅速提升。采用全局快门模式的CMOS图像传感器中,每个像素处都增加了采样保持单元,使得所有的像素可以同时用于捕获图像,从而避免了在高速拍摄场景下因每行像素曝光时间差异而形成的“果冻效应”1,而卷帘快门CMOS图像传感器难以避免“果冻效应”,在做图像识别和后续智能化处理时会导致机器的算法失效,给诸多新兴应用带来很大的局限性。因此,全局快门技术是众多新兴机器视觉应用领域内的必要核心技术
44、,应用前景广阔。目前来看,全球新兴领域全局快门CMOS图像传感器的主要应用包括无人机、扫地机器人、AR/VR、新型家用式游戏主机、智能教学终端和翻译笔等新型智能产品。对于上述新兴视觉领域产品,动态场景下拍摄无畸变的影像是至关重要的需求,而只有高帧率的全局快门CMOS图像传感器才能满足这类新兴应用的技术需求。从市场发展趋势来看,根据Frost&Sullivan统计,全球新兴领域CMOS图像传感器市场自2018年实现行业技术突破后迅速扩张,全局快门CMOS图像传感器总出货量从2018年的1100万颗迅速增至2020年的6000万颗,过去三年间年均复合增长率高达132.7%。随着AI和5G技术的商用
45、落地,这些CMOS图像传感器的新兴下游应用市场不断涌现,将为该市场发展注入了新活力。同时随着下游应用的更多样化,其设备搭载的摄像头数量也随之增加,因此全球新兴领域全局快门CMOS图像传感器市场规模预计将持续增长,总出货量2025年将增至3.92亿颗,未来五年间年均复合增长率为35.7%。在新兴机器视觉领域,“机器视觉代替人工识别”趋势为行业带来较大增长空间,而CMOS图像传感器成为了该升级过程中的标配零组件。在AI时代的到来为机器视觉进入消费级市场提供了契机的同时,CMOS图像传感器的发展也进入了新的阶段。从目前市场使用场景来看,日趋成熟的机器视觉技术为全球新兴领域CMOS图像传感器行业的长足
46、发展注入了新活力,无论是无人机自动驾驶、扫地机器人还是电子词典笔,都是近年来新涌现出来的增量应用。随着智能家居发展带来的机器人家庭化、人工智能发展带来的生物识别普及化,可以预期未来将有层出不穷的新应用,其对图像传感器的技术水平也提出了更高的要求,同时也促使全局快门CMOS图像传感器在领域内的使用迅速铺开。由于近年新冠病毒疫情爆发致使居民久居家中,人们的消费行为发生了一定程度上的变化。包括智能扫地机器人在内的新兴消费电子产品在人们日常生活中、在家庭场景内的使用频次大幅增加。因此类产品的软硬件已结合得较为成熟,优良的产品使用体验也致使消费者对其认可度和购买欲望不断提高,带动了其整体的需求规模不断扩大。同时,5G网络传输、云计算和云储存将成为处理机器视觉数据的最佳方案,给新兴消费电子市场带来了广阔的发展空间。下游新兴消费电子的蓬勃发展为上游新兴领域全局快门CMOS图像传感器的增长提供了有力驱动。二、 集成电路设计行业概况按照产业链环节划分,集成电路产业可分为集成电路设计业、晶圆制造业、封装测试业等。在集成电路行业整体规模实现较快增长的大背景下,集成电路设计业、晶圆制造业、封装测试业三个子行业实现了共同发展。过去五年,我国集成电路产业结构也在不断进行优化。大量风险投资与海内外高端人才将被吸引到附加值较高的集成电路设