什么是傳感器

世界半導(dǎo)體貿(mào)易統(tǒng)計(jì)組織（WSTS）將所有半導(dǎo)體按照結(jié)構(gòu)功能劃分為集成電路、分立器件、光電子器件與傳感器四大類。

數(shù)據(jù)來(lái)源：WSTS、大象研究院整理

傳感器是我們《芯片知多少》系列文章介紹的最后一種半導(dǎo)體器件，雖然根據(jù)世界半導(dǎo)體貿(mào)易統(tǒng)計(jì)協(xié)會(huì)2020年的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)傳感器市場(chǎng)份額僅占半導(dǎo)體產(chǎn)品總市場(chǎng)份額的3%，但傳感器的存在使得物體活了起來(lái)，有了能夠感知光線、氣味、壓強(qiáng)的能力。

資料來(lái)源：納芯微招股說(shuō)明書

從系列的模擬芯片一文中我們?cè)?jīng)介紹過(guò)模擬信號(hào)的處理過(guò)程，模擬信號(hào)經(jīng)過(guò)放大器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）與接口后變?yōu)閿?shù)字信號(hào)，隨后由數(shù)字芯片進(jìn)行處理。

傳感器將收集模擬信號(hào)的敏感元件與后續(xù)進(jìn)行微弱模擬信號(hào)處理的模擬電路甚至處理數(shù)字信號(hào)的數(shù)字芯電路集成在同一塊芯片上。實(shí)現(xiàn)模擬信號(hào)的收集、轉(zhuǎn)換、處理。

由于自然界中模擬信號(hào)種類眾多，相應(yīng)的傳感器也種類眾多，我們?cè)诒疚闹兄饕榻BCMOS圖像傳感器與指紋識(shí)別芯片，以及這兩大領(lǐng)域的龍頭企業(yè)韋爾股份與匯頂科技。

CMOS圖像傳感器

圖像傳感器是將光信號(hào)進(jìn)行收集并轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的裝置，CMOS（互補(bǔ)金屬氧化物場(chǎng)效應(yīng)管）則是圖像傳感器中最為廣泛使用的工藝，具有體積小、功耗低與大規(guī)模生產(chǎn)等優(yōu)勢(shì)，在圖像傳感器中占有90%以上的市場(chǎng)份額。

CMOS圖像傳感器（CIS）廣泛應(yīng)用于智能手機(jī)、汽車與安防領(lǐng)域，是攝像頭模組的重要組成部分，產(chǎn)品各下游領(lǐng)域的市場(chǎng)份額占比中，智能手機(jī)為73%，汽車為10%，安防領(lǐng)域?yàn)?.1%。

資料來(lái)源：公開(kāi)資料

2019年CMOS圖像傳感器各下游領(lǐng)域占比

資料來(lái)源：格科微招股說(shuō)明書

CIS的國(guó)內(nèi)龍頭企業(yè)為韋爾股份，韋爾股份原先從事半導(dǎo)體分銷業(yè)務(wù)，通過(guò)分銷業(yè)務(wù)對(duì)下游客戶需求的了解逐步向設(shè)計(jì)業(yè)務(wù)拓展。2019年公司收購(gòu)世界排名第三的CIS企業(yè)豪威科技切入傳感器領(lǐng)域，2020年全球的CIS市場(chǎng)份額為12%。

CIS的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)格局較為集中，排名前三的廠商索尼、三星與韋爾股份占有74%的市場(chǎng)份額。

2020年CMOS圖像傳感器全球競(jìng)爭(zhēng)格局

指紋識(shí)別芯片能夠片上實(shí)現(xiàn)指紋的圖像采集、特征提取并將特征進(jìn)行比對(duì)，使得下游客戶能夠方便的實(shí)現(xiàn)指紋識(shí)別的功能，近年來(lái)消費(fèi)電子產(chǎn)品指紋識(shí)別功能的普及拉動(dòng)了指紋識(shí)別芯片產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

?指紋識(shí)別芯片領(lǐng)域是少有的國(guó)產(chǎn)廠商份額占比較大的細(xì)分領(lǐng)域，國(guó)內(nèi)上市公司匯頂科技占據(jù)近40%的市場(chǎng)份額，F(xiàn)PC與思立微（2019年被兆易創(chuàng)新收購(gòu)）則分別占有32%與9%的市場(chǎng)份額。

2022年指紋識(shí)別芯片全球競(jìng)爭(zhēng)格局

資料來(lái)源：公司官網(wǎng)

匯頂科技目前已打入華為、OPPO、VIVO、小米等手機(jī)品牌的產(chǎn)業(yè)鏈，幾乎所有的國(guó)產(chǎn)品牌廠商均為匯頂?shù)目蛻?，但近年?lái)由于智能手機(jī)出貨量下降受到資本市場(chǎng)冷遇。公司正嘗試其它智能傳感器、語(yǔ)音及音頻解決方案等產(chǎn)品，向可穿戴設(shè)備與汽車等領(lǐng)域轉(zhuǎn)型。但由于公司目前的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)依然以指紋識(shí)別芯片與觸控芯片為主，轉(zhuǎn)型能否成功有待觀察。

財(cái)務(wù)透視

韋爾股份于2019年并表北京豪威后產(chǎn)生CIS產(chǎn)品的收入，受疫情對(duì)整體智能手機(jī)市場(chǎng)的影響，CIS增速有所放緩且行業(yè)內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)加劇，韋爾股份的CIS收入有所調(diào)整。

匯頂科技2016年與2019年?duì)I收出現(xiàn)兩次爆發(fā)，2019年業(yè)績(jī)的爆發(fā)是由于公司的光學(xué)指紋識(shí)別技術(shù)實(shí)現(xiàn)突破，將光學(xué)指紋傳感器完整集成于OLED顯示屏下，而該技術(shù)革新逐漸成為主流的指紋解鎖解決方案。

2015年-2020年韋爾股份與匯頂科技營(yíng)收（億元）

數(shù)據(jù)來(lái)源：公司年報(bào)

2015年-2020年公司與主要竟對(duì)毛利率比較（%）

數(shù)據(jù)來(lái)源：公司年報(bào)

匯頂科技毛利率較高，在45%-60%的區(qū)間內(nèi)，韋爾股份的CIS業(yè)務(wù)約為30%。

2016年-2020年公司與半導(dǎo)體各領(lǐng)域龍頭企業(yè)研發(fā)支出占營(yíng)收比例（%）

?數(shù)據(jù)來(lái)源：公司年報(bào)

韋爾股份在收購(gòu)北京豪威前為半導(dǎo)體分銷企業(yè)，研發(fā)支出占營(yíng)收比重較小約為4%，收購(gòu)北京豪威后以設(shè)計(jì)業(yè)務(wù)為主，研發(fā)支出占收入比重提升為約10%,在半導(dǎo)體各細(xì)分領(lǐng)域龍頭中屬于中游水平。

匯頂科技的研發(fā)支出占營(yíng)收比重較大，近年可達(dá)到20%以上，原因在于公司產(chǎn)品毛利率較高，且指紋識(shí)別芯片預(yù)期將達(dá)到天花板，公司計(jì)劃向可穿戴設(shè)備與汽車使用的其它智能傳感器轉(zhuǎn)型。公司的研發(fā)支出全部作費(fèi)用化處理，沖減當(dāng)期利潤(rùn)。?