半導(dǎo)體跨行進(jìn)行橫向擴(kuò)張?jiān)缫巡皇鞘裁葱迈r事，尤其是在人工智能時(shí)代的大變革下，破圈進(jìn)軍新領(lǐng)域或許不僅能夠?yàn)槠髽I(yè)帶來新的發(fā)展機(jī)會(huì)，也可能為企業(yè)原有的業(yè)務(wù)帶來新的生機(jī)。

受惠于近些年來手機(jī)市場(chǎng)和安防市場(chǎng)的發(fā)展，CMOS圖像傳感器也迎來了屬于它的爆發(fā)期。在這個(gè)過程中，索尼、三星、豪威科技等一眾CIS廠商乘勢(shì)而起，在手機(jī)和安防領(lǐng)域得以大放異彩。但是，伴隨著手機(jī)和安防市場(chǎng)的飽和，使得CIS廠商開始尋找下一個(gè)爆品。從近期CIS廠商的動(dòng)作來看，他們不約而同地將目光聚焦于汽車領(lǐng)域，并投身于汽車激光雷達(dá)的開發(fā)。

這些廠商們?yōu)槭裁搓P(guān)注激光雷達(dá)

在今年CES展會(huì)中，激光雷達(dá)的發(fā)展成為了半導(dǎo)體行業(yè)最關(guān)注的亮點(diǎn)之一。無(wú)論是“索尼終于要造車了”還是“安森美LiDAR技術(shù)獲CES 2020獎(jiǎng)項(xiàng)”，這其中都涉及到了激光雷達(dá)在汽車中的應(yīng)用。根據(jù)這些消息來看，CIS廠商是否已經(jīng)將其之間的競(jìng)爭(zhēng)引入到了新的領(lǐng)域?為什么這些廠商會(huì)破圈關(guān)注激光雷達(dá)的發(fā)展?

從市場(chǎng)趨勢(shì)中看，根據(jù)MarketsandMarkets發(fā)布的2024年激光雷達(dá)市場(chǎng)的全球預(yù)測(cè)研究報(bào)告顯示，激光雷達(dá)市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)將從2019年的8.44億美元增長(zhǎng)到2024年的22.73億美元，復(fù)合年增長(zhǎng)率達(dá)18.5%。其中，2019年汽車激光雷達(dá)市場(chǎng)將達(dá)3.75億美元，預(yù)計(jì)到2024年該數(shù)字將提升為42億美元。巨大的可待開發(fā)的市場(chǎng)，就意味著可能獲得豐厚的營(yíng)收，這也是驅(qū)使著眾多廠商破圈涉足激光雷達(dá)領(lǐng)域的原因之一。

自動(dòng)駕駛對(duì)傳感器的需求(來源：麥姆斯咨詢)

再者，眾所周知，半導(dǎo)體行業(yè)的研發(fā)投入往往會(huì)占其營(yíng)收很大一部分比例。而長(zhǎng)期針對(duì)某一領(lǐng)域進(jìn)行高投入而沒有看得見的回報(bào)，也會(huì)在一定程度上影響其公司的發(fā)展。而CIS廠商在這個(gè)時(shí)間段選擇進(jìn)入激光雷達(dá)領(lǐng)域，可以說是恰逢其時(shí)——根據(jù)自動(dòng)駕駛技術(shù)由L2向L3、L4發(fā)展的變化中看，L3、L4級(jí)自動(dòng)駕駛汽車應(yīng)用激光雷達(dá)的比例將會(huì)大幅度增加。同時(shí)，根據(jù)汽車市場(chǎng)實(shí)際情況中看，L3級(jí)自動(dòng)駕駛將會(huì)從2020年開始陸續(xù)步入量產(chǎn)，寶馬、吉利等車企均計(jì)劃于2020-2021年期間推出L3級(jí)量產(chǎn)車。從自動(dòng)駕駛達(dá)到L3階段的時(shí)間節(jié)點(diǎn)中看，車載激光雷達(dá)或?qū)⒃谶@一兩年中得到“重用”。而這一兩年中，也正逢手機(jī)市場(chǎng)和安防市場(chǎng)逐漸趨于飽和，而車載激光雷達(dá)的到來，可成為CIS廠商提供下一個(gè)發(fā)展機(jī)會(huì)。

從CIS廠商做車載激光雷達(dá)的動(dòng)作中看，這些廠商涉足激光雷達(dá)領(lǐng)域或許也可為其CIS產(chǎn)品帶來新的發(fā)展機(jī)會(huì)。眾所周知，車載市場(chǎng)的門檻很高，車企也往往不會(huì)輕易更換其供貨來源，這也使得很多CIS廠商的CMOS圖像傳感器長(zhǎng)期徘徊于汽車領(lǐng)域的周圍而不得入。而激光雷達(dá)是作為汽車所需的新產(chǎn)物，所有廠商都站在同一起跑線上，車企的采購(gòu)或許將會(huì)發(fā)展改變。在這種情況下，CIS廠商發(fā)展激光雷達(dá)產(chǎn)品，可以憑借激光雷達(dá)產(chǎn)品來獲得汽車領(lǐng)域的入場(chǎng)券，進(jìn)而通過搭配其車載CMOS圖像傳感器的解決方案，可進(jìn)一步擴(kuò)大他們?cè)谄囶I(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)。此外，相比于手機(jī)和安防市場(chǎng)，用于車載的CMOS圖像傳感器產(chǎn)品單價(jià)顯然會(huì)貴一些。而伴隨著車載CMOS圖像傳感器市場(chǎng)的爆發(fā)，或許可以重塑CIS領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)格局。這或許也是這些CIS廠商投身于激光雷達(dá)領(lǐng)域的又一誘因。

各大CIS廠商如何布局激光雷達(dá)市場(chǎng)

激光雷達(dá)市場(chǎng)的前景為CIS廠商提供了新的發(fā)展機(jī)會(huì)。于是，有一些CIS廠商已經(jīng)開始布局激光雷達(dá)領(lǐng)域。而激光雷達(dá)又可分為機(jī)械式激光雷達(dá)、MEMS激光雷達(dá)、OPA激光雷達(dá)和Flash激光雷達(dá)。其中，OPA和Flash被認(rèn)為是純固態(tài)的方案，也被稱為是固態(tài)激光雷達(dá)(除這兩種以外，業(yè)界也會(huì)籠統(tǒng)地把MEMS等非完全旋轉(zhuǎn)的激光雷達(dá)統(tǒng)稱為“固態(tài)”)。固態(tài)激光雷達(dá)基于測(cè)距、可靠性以及成本等方面的優(yōu)勢(shì)，被視為是未來車載激光雷達(dá)的方向。因此，大部分CIS廠商也將從固態(tài)激光雷達(dá)入手，來布局汽車領(lǐng)域。

自平井一夫?qū)λ髂針I(yè)務(wù)進(jìn)行大刀闊斧的改革，將圖像傳感器定位為優(yōu)先發(fā)展的業(yè)務(wù)，再到2015年索尼以190億日元(約合1.55億美元)收購(gòu)東芝的圖像傳感器業(yè)務(wù)，以上種種事件都為索尼CIS的發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ)。加之彼時(shí)蘋果手機(jī)等消費(fèi)電子崛起的熱潮，讓索尼成為了CIS領(lǐng)域當(dāng)之無(wú)愧的龍頭。但當(dāng)三星等一眾廠商也開始從消費(fèi)電子級(jí)CMOS圖像傳感器上入手，試圖挑戰(zhàn)索尼在此間地位之時(shí)。索尼要做的不僅是要開發(fā)更先進(jìn)的技術(shù)來守住這塊市場(chǎng)，也需要拓寬其CMOS圖像傳感器所能應(yīng)用的領(lǐng)域來保障其在CIS領(lǐng)域中的地位。

在這種情況下，新興的汽車市場(chǎng)就成為了索尼發(fā)展CIS的下一個(gè)“戰(zhàn)略高地”。但索尼要想進(jìn)入汽車領(lǐng)域并不容易，所以另尋突破點(diǎn)來打入汽車市場(chǎng)或許是一項(xiàng)更好的選擇。于是，在CES 2020中，索尼發(fā)布了一款名為 Vision S 的原型車引起了市場(chǎng)的關(guān)注。據(jù)悉，Vision S車身內(nèi)部總共集合了33個(gè)傳感器，這些傳感器可以幫助汽車輕松地識(shí)別前方的路況和障礙物。這其中，就包含了索尼針對(duì)自動(dòng)駕駛汽車應(yīng)用開發(fā)一款基于硅的激光雷達(dá)(LiDAR)視覺傳感器。

激光雷達(dá)沒有得到大規(guī)模使用，成本太高是其中的重要原因之一。有市場(chǎng)分析認(rèn)為，索尼進(jìn)軍車載激光雷達(dá)市場(chǎng)在于其成本優(yōu)勢(shì)。據(jù)MEMSensor表示，索尼開發(fā)的“固態(tài)”激光雷達(dá)將基于新型低成本硅芯片，可以進(jìn)行更遠(yuǎn)距離的高精度測(cè)量，并且將更經(jīng)濟(jì)、更緊湊且抗振動(dòng)。

如果說，索尼是汽車領(lǐng)域的新手玩家，那么CIS領(lǐng)域中的安森美可以說是汽車領(lǐng)域的老牌玩家。據(jù)Yuanta Research發(fā)布的CMOS圖像傳感器的市場(chǎng)報(bào)告顯示，2018年安森美半導(dǎo)體以5.4%的市場(chǎng)份額排名全球第五位。但在汽車圖像傳感器細(xì)分市場(chǎng)中，安森美半導(dǎo)體則以62%的市場(chǎng)份額傲視群雄(索尼在該領(lǐng)域中僅占有3%的市場(chǎng)份額)。

當(dāng)然，這也與安森美進(jìn)入汽車圖像傳感器的時(shí)間有關(guān)。據(jù)相關(guān)消息顯示，2005年安森美就進(jìn)入了汽車市場(chǎng)，成為首家為汽車市場(chǎng)提供專業(yè)圖像傳感器的公司。2017年安森美收購(gòu)了IBM雷達(dá)設(shè)計(jì)中心，這讓安森美得以在77GHz毫米波雷達(dá)芯片上有所建樹，而后，安森美在2018年再次向車載雷達(dá)領(lǐng)域出手，收購(gòu)了專門做SiPM(硅光電倍增管)和SPAD(單光子雪崩二極管)探測(cè)器的公司——SensL，這些技術(shù)是實(shí)現(xiàn)激光雷達(dá)系統(tǒng)的核心器件。因此，除了圖像傳感器之外，安森美也可提供包括Radar、Lidar在內(nèi)的更為完整的傳感器融合方案。

在2019年CES展會(huì)中，安森美就曾展出一款融合了圖像和LiDAR的系統(tǒng)——FUSEONE的系統(tǒng)，成功地創(chuàng)建了一個(gè)LiDAR/光學(xué)成像平臺(tái)。據(jù)悉，該系統(tǒng)采用8個(gè)SiPM和2個(gè)905 nm激光二極管，脈寬20 ns，峰值功率80 W，接收器光路徑采用43 nm帶通濾波器，Xilinx FPGA 用于邊緣處理全波形采集，AoV 為25°x 3.6°，在戶外20 klux的光照條件下，行人檢測(cè)達(dá)45 m，汽車檢測(cè)達(dá)85 m。

作為L(zhǎng)iDAR探測(cè)器的公認(rèn)領(lǐng)先供應(yīng)商之一，安森美在收購(gòu)SensL以后，在激光雷達(dá)方面上有了更大的進(jìn)步。目前，安森美可提供的激光雷達(dá)相關(guān)的方案，包括SiPM傳感器、SiPM 陣列掃描LiDAR系統(tǒng)、融合SiPM閃光LiDAR和圖像的FUSEONE系統(tǒng)以及Pandion SPAD陣列。尤其是安森美在汽車領(lǐng)域已經(jīng)深耕多年，其與汽車Tire-1廠商之間的關(guān)系為其激光雷達(dá)進(jìn)入汽車領(lǐng)域打下了良好的基礎(chǔ)，而這也有利于安森美進(jìn)一步鞏固其圖像傳感器在汽車市場(chǎng)中的地位。

CIS廠商進(jìn)入，是否會(huì)改變激光雷達(dá)市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)玩法

半導(dǎo)體行業(yè)經(jīng)過了數(shù)十年的發(fā)展，集成度也在逐漸提高。在這種背景下，一個(gè)解決方案或許會(huì)比一個(gè)芯片更受歡迎，于是，也促生了很多芯片公司在向方案或系統(tǒng)公司轉(zhuǎn)型。而汽車在走向智能化的道路中，其所用到的電子元件越來越多，自然也逃不出這樣的歷史洪流。尤其是在新事物不斷產(chǎn)生的過程中，新勢(shì)力的進(jìn)入也許會(huì)改變傳統(tǒng)行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)玩法。

在車載激光雷達(dá)市場(chǎng)中，早有Velodyne在該領(lǐng)域中引領(lǐng)行業(yè)前行，國(guó)際上也有Quanergy、Innoviz等行業(yè)新貴勢(shì)力在迅速崛起。據(jù)虎嗅報(bào)道顯示，Velodyne 在 2017 年以前幾乎壟斷了整個(gè)車載激光雷達(dá)市場(chǎng)，這樣的市場(chǎng)地位，也受到了多家致力于開發(fā)自動(dòng)駕駛企業(yè)的青睞。據(jù)悉，Velodyne曾于2016年獲得福特與百度聯(lián)合投資，2018年，為了合作研發(fā)量產(chǎn)能夠進(jìn)入汽車供應(yīng)鏈體系的固態(tài)激光雷達(dá)，尼康也向Velodyne投資了2500萬(wàn)美元。此外，專注于固態(tài)激光雷達(dá)的Quanergy、Innoviz也同樣受到了多家資本的青睞，并得以迅速發(fā)展。

激光雷達(dá)可用于自動(dòng)駕駛的風(fēng)潮也同樣刮到了國(guó)內(nèi)，速騰聚創(chuàng)、禾賽光電以及北科天繪在這個(gè)過程中成長(zhǎng)了起來。此外，大疆旗下Livox公司也推出了兩款可用于 L3 或 L4 級(jí)別自動(dòng)駕駛的激光雷達(dá)——Horizon 地平線和Tele-15.尤其是在如今市場(chǎng)環(huán)境因素不穩(wěn)定的環(huán)境下，這些本土公司的成長(zhǎng)，也讓國(guó)產(chǎn)激光雷達(dá)得到了發(fā)展的機(jī)會(huì)。

雖然目前車載激光雷達(dá)的市場(chǎng)還沒有完全爆發(fā)，但上述激光雷達(dá)玩家已經(jīng)多多少少在汽車領(lǐng)域展開了競(jìng)爭(zhēng)。他們的強(qiáng)項(xiàng)是在激光雷達(dá)領(lǐng)域已有了多年的積累，受到了眾多車企的認(rèn)可。但隨著CIS廠商悄然布局激光雷達(dá)的過程當(dāng)中，這些還處于萌芽階段的新勢(shì)力，未來可能會(huì)將圖像傳感器+激光雷達(dá)組合來提供解決方案，從而贏得廠商的青睞。如果CIS廠商能夠盡早推出符合車規(guī)級(jí)應(yīng)用的激光雷達(dá)產(chǎn)品，或許將對(duì)僅靠激光雷達(dá)來進(jìn)入汽車市場(chǎng)的廠商產(chǎn)生沖擊，改變市場(chǎng)玩法。

半導(dǎo)體跨行進(jìn)行橫向擴(kuò)張?jiān)缫巡皇鞘裁葱迈r事，尤其是在人工智能時(shí)代的大變革下，破圈進(jìn)軍新領(lǐng)域或許不僅能夠?yàn)槠髽I(yè)帶來新的發(fā)展機(jī)會(huì)，也可能為企業(yè)原有的業(yè)務(wù)帶來新的生機(jī)。

總而言之，一場(chǎng)全新的戰(zhàn)役正在打響！