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文/熊宇翔

來源/遠川研究所(ID:caijingyanjiu)

2019年7月,正當特斯拉上海工廠如火如荼建設之際,和它合作多年的鏡頭廠臺灣大立光卻被爆出婉拒了特斯拉的訂單,並計劃逐步退出車載市場,輿論一片譁然。

乍一看,大立光是在犯傻。一來,馬斯克是堅定的視覺路線支持者,只用攝像頭作爲自動駕駛感知層的元器件,二來,特斯拉當時正處於銷量爆發的前夜,不少企業都等着攀上這根高枝。但實際上,大立光有自己的算盤。

按價值來看,特斯拉車載攝像頭的配套價值也就幾億,不到大立光營收的零頭(2019年爲135億元)。此外,車載攝像頭因爲需要長時間暴露在惡劣環境(強光照、沙塵、雨水和泥濘路面)下,對性能要求高,驗證週期長。

大立光在手機鏡頭領域已是響噹噹的招牌。接受特斯拉的訂單,意味着改造產線或者新建工廠。投資大,風險高,收益小,拒單也在情理之中。

大立光看不上,但對其他鏡頭廠來說,這卻成了改變命運的機會。

過去兩年,隨着自動駕駛軍備競賽的開啓,車載攝像頭的數量顯著增加,小鵬P7以及搭載了華爲方案的極狐S分別擁有14和13顆攝像頭,索尼的概念車Vision-E更是搭載了18顆攝像頭。作爲對比,特斯拉Model 3/Y攝像頭的數量則爲8。

一些在手機領域被大立光吊打的小弟想趁着這波熱潮翻身。

比如,舜宇光學憑藉十多年的耕耘坐穩了車載老大的地位;爲特斯拉供貨多年,又拿到蔚來800萬像素訂單的聯創電子,市值從去年開始起飛;在常年被索尼等日企主導的CIS(圖像傳感器)領域,也出現了韋爾股份這樣的國產玩家。

圍繞這些公司在車載攝像頭領域的崛起,本文試圖回答以下三個問題:

1. 鏡頭材質是如何影響行業格局的?

2. 聯創憑什麼獲得馬斯克的青睞?

3. 攝像頭芯片有沒有被國外卡脖子?

舜宇:材質迭代下的興衰

光學鏡頭的發展史,就是一部玻璃與塑料的纏鬥史。

智能手機普及以前,透光性好、折射率高,成像質量佳的玻璃鏡頭是絕對主流,整個市場主要由日本和德國老牌企業主導:西有蔡司、徠卡,東有佳能、尼康。而在中國,做光學儀器出身的舜宇光學,早年也靠爲相機品牌代工玻璃鏡頭賺到第一桶金。

但當智能手機開始銷量爆發後,傳統玻璃鏡頭大廠生意一落千丈。取而代之的,是上世紀便開始生產塑料鏡頭的大立光。

雖然塑料鏡頭成像素質不如玻璃,但工藝簡單、成本低廉,適合大規模生產,性價比高,與智能手機一拍即合。在塑料鏡頭佔據先發優勢的大立光,從第一代iPhone發佈便開始爲蘋果供貨,後來幾乎拿到了所有高端機鏡頭的訂單。

做玻璃鏡頭出身的舜宇,通過數次收購轉型,躲過了和數碼相機企業一起沉淪的命運,而且成爲了手機鏡頭的No.2。但舜宇業務大頭在中低端市場,毛利率只有大立光的三分之一。

不過,大立光征戰手機鏡頭的那些年,舜宇提早在車載鏡頭建立了根據地。

在汽車行業,對鏡頭的要求截然不同——智能手機要求的是低成本、快速迭代,汽車則是安全性、穩定性壓倒一切,因爲鏡頭長期暴露在多變的環境中。

在熱穩定性、耐用性上喫虧的塑料鏡頭,在車載市場被玻璃鏡頭完全壓制。做玻璃出身的舜宇可以說自帶BUFF加成。

2004年,特斯拉剛剛成立時,舜宇便進入車載市場,早早摸透了汽車行業的供應鏈體系,通過了Mobileye的認證,和下游Tier-1、車企建立了穩固的合作關係,相繼成爲寶馬、奔馳、大衆等車企的車載鏡頭供應商,獲得了先發優勢。

隨着ADAS(高級輔助駕駛)功能在汽車上逐漸普及,舜宇2012年成爲全球最大車載鏡頭供應商,一直到現在。但十年前,攝像頭在車上主要用於行車記錄,倒車影像和泊車環視等功能,單車搭載的數量平均不到1顆,市場規模非常小,舜宇行業第一地位的“含金量”並不高。

2019年成爲了分水嶺。

這一年,大立光放棄了經營近5年的車載鏡頭業務,準備集中資源守住手機鏡頭市場,但沒料到大客戶華爲被美國政府制裁,導致收入減少;另一邊,特斯拉發佈了FSD自動駕駛芯片,確定了純視覺的技術路線,銷量也在節節攀升,車載攝像頭從一塊邊角料變成了一塊不斷變大的蛋糕。

根據半導體公司安森美的數據,L2級自動駕駛每輛車攝像頭總成本爲40美金,而L3攝像頭成本則爲185美金,車載鏡頭正在迎來價量齊升。中信證券則預測,2025年全球車載攝像頭(按模組計算)的市場份額將超過200億美金[3]。

爲應對手機市場下滑並尋找增量,大立光2021年宣佈重返車載鏡頭市場。只不過,大立光一度放棄的特斯拉訂單,沒有充實舜宇的荷包。2016年,特斯拉正欲將車載攝像頭更新到第二代,有傳聞稱,舜宇也給特斯拉提供過小批量供貨,只是當時面對規模不大卻殺價兇猛的特斯拉,舜宇沒有選擇繼續放下身段[9]。

獲利者另有其人。

聯創:自動駕駛的神助攻

這家公司便是位於南昌的聯創電子。它能接下這個訂單,一部分原因要歸於其資歷淺、積累少,沒有挑單的資本。

當年舜宇和大立光在手機鏡頭市場上隔岸鬥法,一年出貨幾十億顆時,小廠聯創在爲GoPro供應運動相機鏡頭,年銷量幾百萬個,2015年年收入才突破10個億,其中7個億還是來自於觸控屏。

禍兮福所倚。特斯拉訂單貢獻的營收起初並不多,但讓聯創在車載鏡頭市場先打響了名氣。特斯拉掀起的自動駕駛軍備競賽,又成爲了聯創的歷史性機遇。

原本,車上使用的攝像頭多數是用作基礎成像,像素要求不高,規格一般在數十萬至一百餘萬。在特斯拉的鼓吹下,以視覺感知爲主的自動駕駛路線呼聲日高。技術進步的訴求,不僅讓車載攝像頭的單車用量提升,也對其清晰度要求一路走高,像素升級至200萬、500萬乃至800萬。

巧的是,聯創因運動相機鏡頭的業務,建立了全球第二的模造非球面玻璃鏡片的產能。

傳統玻璃鏡片成像素質有限,通常需要多個凹凸不平的鏡片組合來進行矯正,不僅使鏡頭體積和重量增加,也降低了總透光率。而非球面玻璃鏡片自身便可修正像差,1片非球面玻璃鏡片可以達到 2-3 片球面玻璃鏡片的效果,顯著降低了鏡片組整體體積。它的缺點是需要精密模具壓制(即模造),成本更高。

成本敏感的手機,對這種工藝愛不起來,但汽車不同,它的使用工況較手機更復雜,也更惡劣,對鏡頭的結構設計和性能要求更苛刻。

由此,在手機鏡頭市場當邊緣人的聯創,在車載鏡頭市場依靠特斯拉的背書,加上模造非球面玻璃鏡片產能,成爲了下游計算芯片企業、Tier-1、車企的座上賓。英偉達、華爲以及蔚來都有與聯創合作。

實際上,聯創在手機鏡頭上近兩年剛取得突破,爲“年產2.6億顆高端手機鏡頭產業化項目”募資10億,工廠已破土動工。但面對不斷飛來的車載鏡頭訂單,聯創All in 汽車,手機鏡頭項目就地改建爲“年產2400萬顆智能汽車光學鏡頭及600萬顆影像模組產業化項目”。

不過顯而易見的是,聯創很難悶聲大發財。

自動駕駛普及趨勢之下,車載鏡頭這個過去的價值窪地,成爲了鏡頭廠們兵家必爭的高地。一邊是舜宇試圖在自動駕駛時代捍衛車載鏡頭王者的身份;另一邊則是去年被踢出果鏈的歐菲光指望車載市場逆天改命;甚至原來搞座艙聲學的瑞聲科技等企業也加入戰局。

如果說,舜宇和聯創在車載鏡頭上的卡位,靠的是各自堅守的定力和抱對大腿的眼力,那麼另一家企業則是靠一場“蛇吞象”的收購換來了高壁壘。

韋爾:“蛇吞象”的國產芯

2019年5月,國內半導體企業韋爾股份以150億元的代價完成了豪威科技的收購。媒體用“蛇吞象”來形容當時的併購。

韋爾股份原來主營業務爲分立器件與芯片銷售,年營收40億元,而豪威則是一家美國公司,位列全球第三大CIS(CMOS Image Sensor,CMOS圖像傳感器)芯片(設計)企業,年營收近100億。而將光線轉換爲電信號的圖像傳感器CIS,是光學鏡頭產業鏈價值比重最高的三個部分之一。另外兩個則是鏡頭以及將零部件“打包”的模組。

韋爾是在豪威陷入低谷時果斷出手,才完成了這場看上去不可能的併購。

上世紀90年代,畢業於上海交大的華人洪筱英在加州創辦的豪威科技,研發出CMOS圖像傳感器,並在2002年首次用於手機。相較於更早的CCD圖像傳感器,豪威的CIS功耗、成本低,很快主導了智能手機CIS市場,併爲蘋果供貨。

但在CIS工藝向堆疊式(即電路從平面排布變爲立體排布)發展的過程中,自身掌握芯片生產工藝的索尼、三星相繼超越豪威。2013年豪威被蘋果踢出供應鏈,只能目送索尼的身影在手機CIS領域一騎絕塵[4]。

2016年,國內芯片產業資本組成財團將其私有化,成爲“北京豪威”子公司。2018年,韋爾股份看準機會,以高倍槓桿方式對豪威進行收購,並於次年獲得批准。

豪威雖然在手機CIS不敵索尼、三星,但在2008年就開始提供車載CIS,其20%的市場份額僅次於美國的安森美。

投入中資懷抱的豪威,大力發展車載CIS的規劃,與中國汽車產業在智能電動汽車領域防止卡脖子的目標不謀而合。被收購後,豪威的車載CIS發展迅猛,全球市佔率提升到29%,遠超索尼的6%,僅次於安森美的45%[10],此前其管理層已經明示,車載CIS目標爲行業第一。

近幾年,索尼、三星也意識到汽車市場的前景,相繼進軍車載CIS,索尼不惜親自下場造車來推介自家的車載傳感器。不過,與車載鏡頭一樣,車載CIS的技術要求,也與手機端產品有很大差別。

在智能汽車上,像素並非決定成敗的關鍵,夠用就行。智能汽車捕捉到的圖像主要用於AI感知,需要儘可能還原真實世界,因此車載CIS更看重成像的幾個方面:

在光線對比十分強烈時也能正確成像,即高動態範圍,翻譯一下就是亮處不過曝,暗處看得清;在人眼難以看清的昏暗光線下也要還原周圍環境,即低照度成像能力;對高速運動的物體,要有去運動僞影能力;此外對智能汽車識別困難的紅綠燈,提供LED閃爍抑制功能。

上述能力,是手機CIS無法同時滿足的,車載CIS與手機CIS之間天然存在一層技術壁壘。

除此之外,汽車零部件普遍有漫長認證週期,快則兩三年,慢則三五年,索尼、三星進入需要時間,豪威在車載CIS經營多年積累的供應商、車企關係則形成了另一重客戶壁壘。

2021年,智能電動汽車銷量大增,車載CIS供不應求,手握雙重壁壘的豪威,一躍成爲A股市值第二芯片公司。

尾聲

在智能手機引領光學鏡頭髮展的時期,行業絕大部分的錢,都被大陸以外的企業賺走了。

其中,大立光常年霸榜鏡頭廠盈利榜;日本索尼則在CIS市場,獨佔全球40%份額,而在模組領域,則是博世、大陸、法雷奧、採埃孚等傳統Tier 1的天下。

智能電動車的崛起提供了一次重新分地盤、切蛋糕的機會。

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