一、CMOS 图像传感器产业链
CMOS 图像传感器产业链示意图如下：
CMOS 图像传感器产业链包括上游关键基础核心器件厂商、中游零部件及系统集成厂商以及下游终端应用厂商。其中，中游零部件及系统集成厂商基于CMOS 图像传感器、图像信号处理器等关键基础核心器件，生产工业相机、科学相机、专业相机等，同时结合图像采集卡、镜头、光源等零部件，与视觉算法软件等进行系统集成。下游终端应用领域主要包括用于新能源检测、半导体检测与量测、FPD 检测、PCB 检测等领域的机器视觉，用于生命科学、天文学、光谱仪器、大型科学装备仪器等领域的科学仪器，用于高端摄影、高端摄像、无人机摄影摄像等领域的专业影像以及其他高科技应用领域。
作为工业相机、科学相机和专业相机的关键基础核心器件，高性能 CMOS图像传感器对于相机成像性能和成像质量起到至关重要的决定性作用。从中游零部件及系统集成厂商、下游终端应用厂商的发展现状看，目前我国从事机器视觉、科学仪器和专业影像等领域的相关厂商在规模、技术、综合竞争力等方面与国外领先厂商相比仍有较大差距，长期以来一直面临着以高性能 CMOS 图像传感器为代表的关键基础核心器件供应链安全问题。
二、图像传感器行业概况
随着 CMOS 工艺和技术近年来的不断发展，CMOS 图像传感器的主要技术指标均已超越 CCD 图像传感器，并在绝大部分应用中成为市场主流技术。仅在需要非常长曝光时间的应用场景中，如：深空探测，CCD 图像传感器凭借其较低的暗电流尚有部分应用。而在消费电子、安防监控、汽车电子、智能交通、机器视觉、科学仪器、专业影像等应用领域中，CCD 图像传感器已经完全被CMOS 图像传感器所取代。
近年来，全球图像传感器市场规模一直保持着增长趋势，其中 CMOS 图像传感器凭借其优异的技术性能，在全球图像传感器市场占据越来越重要的地位。根据 Yole 统计，2021 年，全球 CMOS 图像传感器市场份额占比为97.9%，预计 2027 年全球 CMOS 图像传感器市场份额占比将上升至 99.1%。
数据来源：Yole
三、CMOS 图像传感器行业概况
①CMOS 图像传感器市场概况
近年来，全球 CMOS 图像传感器总体呈现稳定增长的态势。根据 Yole 统计，全球 CMOS 图像传感器销售额从 2017 年的 139.05 亿美元快速增长至 2021年的 213.28 亿美元，期间年均复合增长率为 11.29%。预计 2027 年全球 CMOS图像传感器销售额将进一步增长至 314.41 亿美元，2022 年至 2027 年期间预计年均复合增长率为 6.12%。
数据来源：Yole
②CMOS 图像传感器细分领域的概况和增长趋势
根据 Yole 统计，CMOS 图像传感器下游应用领域主要包括智能手机、计算机、安防监控、汽车电子、消费、工业（含机器视觉）、国防与航空航天（含科学仪器）和医疗等领域。
2021 年，全球 CMOS 图像传感器应用领域分布如下图所示：
数据来源：Yole
A.智能手机领域
关于智能手机领域，根据 Yole统计，作为 CMOS 图像传感器最大的应用领域，2021 年智能手机领域 CMOS 图像传感器全球销售额为 134.41 亿美元，2017-2021 年，年均复合增长率为 9.47%。受下游手机市场低迷的影响，智能手机领域 CMOS 图像传感器需求增速有所放缓，预计到 2027 年，智能手机领域的 CMOS 图像传感器全球销售额为 195.24 亿美元，2022-2027 年，年均复合增长率为 5.46%。
B.计算机领域
关于计算机领域，根据 Yole 统计，受益于平板电脑和笔记本电脑出货量的增长，2021 年计算机领域 CMOS 图像传感器全球销售额为 20.29亿美元，2017-2021 年，年均复合增长率为 7.73%。随着下游平板电脑和笔记本电脑市场需求的饱和，计算机领域的 CMOS 图像传感器需求有所下滑，预计到 2027 年，计算机领域的 CMOS 图像传感器全球销售额为 18.52亿美元，2022-2027年，年均复合增长率为-0.45%。
C.安防监控领域
关于安防监控领域，根据 Yole 统计，近年来安防监控在全球范围内的应用整体呈现高速发展的态势，2021 年安防监控领域 CMOS 图像传感器全球销售额为 19.65 亿美元，2017-2021年，年均复合增长率为 16.16%。未来随着安防监控行业整体市场的不断扩大，预计到 2027 年，安防监控领域的 CMOS 图像传感器全球市场销售额将达到 36.33 亿美元， 2022-2027 年，年均复合增长率为9.42%。
D.汽车电子领域
关于汽车电子领域，近年来 CMOS 图像传感器已经被大规模应用在智能车载行车记录、前视及倒车影像、360°环视影像、防碰撞系统等。根据 Yole 统计，2021 年汽车电子领域 CMOS 图像传感器全球销售额为 17.12亿美元，2017-2021 年，年均复合增长率为 15.16%。随着汽车智能辅助驾驶的发展，车载CMOS 图像传感器需求将会大幅增长，预计到 2027 年，汽车 CMOS 图像传感器全球销售额将达到 32.44 亿美元，2022-2027 年，年均复合增长率为 10.29%。
E.消费领域
关于消费领域，根据 Yole 统计，2021 年消费领域 CMOS 图像传感器全球销售额为 9.55 亿美元，2017-2021 年，年均复合增长率为-3.36%，呈现小幅下滑趋势。预计到 2027 年，消费领域 CMOS 图像传感器全球销售额为 9.02 亿美元，2022-2027 年，年均复合增长率为 0.73%。
F.工业领域（含机器视觉）
关于工业领域（含机器视觉），根据 Yole 统计，2021 年工业领域（含机器视觉）CMOS 图像传感器全球销售额为 6.98 亿美元，2017-2021 年，年均复合增长率为 14.58%。预计到 2027 年，工业领域（含机器视觉）CMOS 图像传感器的销售额为 11.77 亿美元，2022-2027 年，年均复合增长率为 10.36%。受益于新能源检测、半导体检测与量测等新兴机器视觉应用领域的快速发展，工业领域（含机器视觉）CMOS 图像传感器全球销售额呈现快速增长趋势。
G.国防与航空航天领域（含科学仪器）
关于国防与航空航天领域（含科学仪器），根据 Yole 统计，2021 年国防与航空航天领域（含科学仪器）CMOS 图像传感器全球销售额为 3.82 亿美元，2017-2021 年，年均复合增长率为 26.33%。预计到 2027 年，全球国防与航空航天领域（含科学仪器）CMOS 图像传感器全球销售额为 6.93 亿美元，2022-2027年，年均复合增长率为 10.43%。受益于生命科学、光谱仪器等科学仪器新兴应用领域的快速发展，国防与航空航天领域（含科学仪器）CMOS 图像传感器市场规模将保持快速增长趋势。
H.医疗领域
关于医疗领域，CMOS 图像传感器被广泛应用于 X 线、内窥镜等领域。根据 Yole 统计，2021 年医疗领域 CMOS 图像传感器全球销售额为 1.45 亿美元，2017-2021 年，年均复合增长率为 16.84%。预计到 2027年，医疗 CMOS图像传感器全球销售额将达到 4.15 亿美元，2022-2027 年，年均复合增长率为17.41%。
四、行业壁垒
（1）技术壁垒
CMOS 图像传感器行业属于典型的技术密集型行业，技术壁垒较高。一般来说，集成电路设计分为数字电路设计、模拟电路设计或光电子器件设计，但CMOS 图像传感器设计则同时包含了上述领域，需要在芯片构架设计上充分考虑芯片整体性能，以达到各个指标的平衡。另外，CMOS 图像传感器的像素研发需要依托晶圆代工厂的工艺特点进行，综合平衡各项指标，如暗噪声、满阱、灵敏度、读出速度、暗电流和光回应一致性等，技术门槛较高，对于企业的研发水平和员工的专业素质要求较高。
CMOS 图像传感器下游机器视觉、科学仪器、专业影像等高科技领域发展日新月异，各种复杂具体应用场景对于 CMOS 图像传感器的性能要求也越来越高，产品种类呈现越来越多元化的趋势。为了保持技术领先性及产品竞争力，企业需持续跟踪行业最新技术发展趋势和下游市场需求动态，从而迅速作出应对措施。公司深耕行业多年，具备丰富的技术储备，拥有相对稳定的客户群体，能够迅速回应下游客户的市场需求。新进入企业的产品若想通过下游客户的验证，需经过长期的技术积累与严格的产品验证，因此公司所处行业的技术壁垒较高。
（2）人才壁垒
CMOS 图像传感器行业属于典型的人才密集型行业，具有丰富经验的优秀研发人才是企业持续、稳健发展的关键，有助于企业增强技术研发实力，从而保持技术水平在业内的领先性。
随着我国 CMOS 图像传感器行业的快速发展，行业中的优秀专业人才属于稀缺资源，呈现供不应求的态势，且大部分优秀专业人才集中于少数行业头部企业。对于新进入企业来说，需要一定的时间才能积累足够多的优秀专业人才，打造一支优秀的人才队伍，因而也成为其进入该行业的壁垒之一。
（3）资金壁垒
CMOS 图像传感器行业属于典型的资金密集型行业，在核心技术和新产品的研发过程中，需要大量的研发投入和较高的人力成本。上述费用和成本的支出在企业的经营过程中会持续产生。面对繁重的资金压力，新进入企业需要慎重考虑自身资金实力能否维持高额的研发支出和人力成本，因而也成为其进入该行业的壁垒之一。
（4）产业链整合壁垒
对于采用 Fabless 经营模式的 CMOS 图像传感器企业来说，除专注于研发、设计外，在制造、封装、测试、销售环节均需要通过与产业链上下游充分协调与配合，从而实现产业链资源的有效整合。
在制造环节，采用 Fabless 经营模式的 CMOS 图像传感器企业由于自身不具备生产能力，因此需要借助晶圆代工厂完成晶圆制造。在封装、测试环节，相关企业亦需要借助封装测试厂完成封装和测试工作，同时需要从封装材料厂商采购陶瓷管壳、玻璃盖板等封装原材料。在销售环节，Fabless 企业需要与下游客户保持密切沟通，以实时掌握客户需求，跟踪市场最新动态，更好地服务客户和指导公司研发方向。新进入企业由于尚未积累产业链上下游相关资源，难以保证相关环节的顺利衔接，企业经营容易面临较高的经营风险，因而也成为其进入该行业的壁垒之一。
（5）客户资源壁垒
高性能 CMOS 图像传感器主要应用于机器视觉、科学仪器和专业影像等高科技领域，产品的可靠性和稳定性对于下游终端应用极为重要，因此中游零部件及系统集成厂商、下游终端应用厂商在选取 CMOS 图像传感器供应商时都极为谨慎，要求相关厂商具备一定的行业知名度和优异、可靠的产品性能。一旦进入供应商序列，考虑到自身产业链的稳定性，通常一段时间内不会对供应商进行替换，从而对潜在市场进入者形成一定的壁垒。
五、行业发展态势
（1）CMOS 图像传感器的主要性能参数指标
CMOS 图像传感器下游应用领域广泛，不同的应用领域对于 CMOS 图像传感器的需求有所不同，其主要性能参数指标如下：
（2）CMOS 图像传感器的分类
在机器视觉、科学仪器和专业影像等高科技应用领域，CMOS 图像传感器根据像素排列方式可以划分为面阵 CMOS 图像传感器和线阵 CMOS 图像传感器，具体如下：
①面阵 CMOS 图像传感器
面阵 CMOS 图像传感器的像素按照二维矩阵的形式进行排列，在成像过程中可以直接获取一幅完整的二维图像。光学尺寸是面阵 CMOS 图像传感器感光区域对角线的长度，由分辨率和像素尺寸共同决定。由于镜头光学利用率等历史原因，业内所称的 1"（即 1 英寸）CMOS 图像传感器的对角线长度为16mm，而非 25.4mm 。 常 见 的 光 学 尺 寸 为 ： 1/6"、1/4"、1/3"、1/2"、1/1.8"、1"、4/3"、APS-C、APS-H、35mm（像素面积 36mm x 24mm）全画幅等，示意图如下：
根据光学尺寸的大小，面阵 CMOS 图像传感器可以分为光学尺寸＞APS-C、光学尺寸介于 1"与 APS-C 之间、光学尺寸≤1"等三类。
②线阵 CMOS 图像传感器
线阵 CMOS 图像传感器的像素按照一维排列，通过在垂直于像素线方向上对匀速运动的物体进行扫描，从而获得二维的图像。线阵 CMOS 图像传感器一般有单线或多线，每线的分辨率，如 2K、4K、8K、16K 是其最主要的指标，一般分辨率越高，成像性能越好，单价越高。线阵 CMOS 图像传感器已广泛应用于工业检测、印刷品检测、物流扫码、铁路检测等场景。
采用了时间延迟积分（TDI）技术的线阵 CMOS 图像传感器，因其灵敏度极高、成像速度极快，在高端半导体检测与量测、DNA 基因测序、工业检测、高分辨率高速成像等场景中具有不可替代的重要地位。
（3）CMOS 图像传感器的行业发展态势
①进一步加大对像素研发的投入
像素是 CMOS 图像传感器中的核心单元，直接决定了 CMOS 图像传感器的核心指标，其性能优劣是产品能否得到市场青睐的关键因素。随着行业应用需求的快速发展，市场对于更小尺寸、更高性能的 CMOS 图像传感器的需求将越来越多，对于像素设计的迭代需求也将逐步提升。为了确保自身的 CMOS 图像传感器产品可以满足不断涌现的多样化市场需求，CMOS 图像传感器设计厂商将逐步加大对像素研发的投入，持续推出多样化、高性能的 CMOS 图像传感器，从而使自身产品具备较强的市场竞争力。
②堆栈式芯片架构将得到更广泛应用
堆栈式芯片架构是在传统正照式、背照式架构基础上的进一步升级，将本来在一片晶圆上的像素矩阵和电路区域，分别置于两片晶圆上，并将两片晶圆绑定在一起。堆栈式架构的出现使得 CMOS 图像传感器的像素和电路可以进行独立设计和优化，例如电路设计可使用更先进的工艺制程，从而提升电路性能；像素设计可以使用普通工艺制程，有效控制成本。另外堆栈式架构的像素填充系数可以达到 100%，从而提升量子效率和灵敏度。目前堆栈式芯片架构已广泛应用于高端消费类产品，在可预见的未来，采用堆栈式架构的 CMOS 图像传感器将逐步在其它领域得到更广泛应用。
③经营模式由 Fabless 向 Fab-lite转变
CMOS 图像传感器的生产经营模式一般依据厂商是否具备一定的晶圆制造和封装测试能力分为 IDM 模式、Fabless 模式。其中 IDM 模式是指包含芯片设计、晶圆制造、封装测试及芯片销售全环节业务的企业模式，该模式对企业的技术、资金等要求较高。Fabless 模式指主要专注于芯片设计的企业模式。Fabless 企业在产品研发和生产过程中需要与产业链上下游进行充分协调与配合，为了能在产品研发阶段实现对芯片设计和工艺流程的联合优化，以及对制导致本的有效控制，未来越来越多的 CMOS 图像传感器 Fabless 企业将积极参与到晶圆制造、封装测试等上游产业链投资建设，实现经营模式由 Fabless 向Fab-lite的转变，从而有效提升产品研发及供应链保障的水平。
六、行业机遇与风险
（1）面临的机遇
①国家对包括 CMOS 图像传感器行业在内的集成电路产业大力支持
集成电路产业是支撑经济发展和保障国家安全的战略性、基础性和先导性产业，已高度渗透到国民经济和社会发展的众多领域。近年来，国家针对CMOS 图像传感器行业在内的集成电路产业相继出台了多项财政、税收等政策，相关内容详见本招股说明书之“第五节 业务与技术”之“二、发行人所处行业情况”之“（二）行业主管部门、行业监管体制、行业主要法律法规政策及对发行人经营发展的影响”之“2、行业主要法律法规、政策及对发行人经营发展的影响”，上述政策为行业的快速发展带来了良好机遇。与此同时，在下游机器视觉、科学仪器和专业影像等领域，国家也相继出台了多项政策支持其发展。以机器视觉领域为例，2021 年 12 月，工业和信息化部等十五部门发布《“十四五”机器人产业发展规划》，指出要研制三维视觉传感器、六维力传感器和关节力矩传感器等力觉传感器、大视场单线和多线激光雷达、智能听觉传感器以及高精度编码器等产品，满足机器人智能化发展需求。得益于国家的大力支持，CMOS 图像传感器行业将迎来巨大发展机遇。
②下游市场需求增长迅速，国产替代成为大势所趋
公司现阶段 CMOS 图像传感器的下游应用领域包括机器视觉、科学仪器和专业影像等高科技领域。以机器视觉领域为例，机器视觉是人工智能的基础应用技术之一，下游具体包括新能源检测、半导体检测与量测、PCB 检测、FPD检测等细分领域。根据 MarketsandMarkets 数据显示，2021 年全球机器视觉市场规模约为 804 亿元，同比增长 12.15%。预计到 2025 年，全球机器视觉市场规模将达到 1,276.05 亿元，2021 年至 2025 年年均复合增长率为 12.24%。从国内市场看，随着国内新能源、半导体等行业的发展，机器视觉需求增长明显。
根据 GGII 数据显示，2021 年中国机器视觉市场规模为 138.16 亿元（未包含自动化集成设备规模），同比增长 46.79%，预计到 2025 年，我国机器视觉市场规模将达到 349 亿元，2021 年至 2025 年年均复合增长率为 26.07%。现阶段，我国机器视觉产业链上下游企业规模和外资企业相比仍有较大差距，以 CMOS 图像传感器为代表的关键基础核心器件大多来自于国外领先厂商，因而一直面临着供应链安全等“卡脖子”问题，这也是一直以来机器视觉产业链的痛点。未来随着国内 CMOS 图像传感器企业的规模和技术水平的不断提升，CMOS 图像传感器的国产替代将成为大势所趋。
（2）面临的风险
①技术水平较国外巨头存在一定差距
我国在 CMOS 图像传感器领域的研究起步较晚，虽然近些年国家针对包括CMOS 图像传感器在内的集成电路产业相继颁布了一系列财政、税收、技术和人才等相关政策，资本市场也在逐渐向硬科技领域倾斜，为行业发展提供了良好的发展环境，但目前我国 CMOS 图像传感器企业的整体技术水平与国际领先企业之间仍存在一定差距。未来，我国 CMOS 图像传感器行业还有待进一步整合各方资源，加强对行业的资金投入，提升我国在 CMOS 图像传感器领域的国际竞争力。
②CMOS 图像传感器领域专业人才稀缺
CMOS 图像传感器设计需融合数字电路设计、模拟电路设计和像素设计，技术门槛高，人员培养周期长，是典型的人才密集型行业。虽然我国在集成电路产业发展中逐步积累了一定数量的集成电路设计人才，但在 CMOS 图像传感器领域仍存在较大的缺口，尤其是兼具丰富的研发经验和管理能力的高端人才。未来，我国还需加强对 CMOS 图像传感器行业相关人才的引进和培养，克服我国专业人才稀缺的困难。
七、行业竞争情况
1、行业竞争格局
根据 Yole 统计，全球 CMOS 图像传感器市场近年来由 Sony（索尼）、Samsung（三星）、OmniVision（豪威）、STMicroelectronics（意法半导体）等四家厂商主导，合计占据了 2021 年全球 CMOS 图像传感器市场超过 80%的市场份额，总体上呈现寡头垄断趋势。
不同应用领域对于 CMOS 图像传感器的要求存在明显差异，机器视觉、科学仪器和专业影像等高科技领域，CMOS 图像传感器行业进入门槛很高，除发行人外，目前主要以欧美日知名厂商为主。
2、行业内主要企业
主要企业包括 Sony（索尼）、onsemi（安森美）、Teledyne（特励达）、Hamamatsu（滨松），基本介绍如下：
Sony（索尼）成立于 1946 年，是全球知名的日本大型综合性跨国企业集团，是世界上民用及专业视听产品、游戏产品、通讯产品、关键零部件和信息技术等领域的先导之一，主营业务包括游戏和网络服务、音乐、影视、电子产品及解决方案、图像和传感解决方案、金融服务。Sony（索1 尼）旗下的 CMOS图像传感器业务部门是其盈利的业绩支柱之一。凭借横跨消费电子、安防、工业等领域完善的产品线，索尼多年来位居 CMOS图像传感器市场第一，并在高端 CMOS 图像传感器市场保持较为显著的技术优势。Sony（索尼）于东京证券交易所、纽约证券交易所上市，2022 财年实现营业收入 868.09亿美元、净利润 70.50 亿美元。
onsemi（安森美）成立于 1999 年，下设三个产品部，分别为先进方案部2 （ASG）、电源方案部 （ PSG ） 和 智能感应部（ISG ）。其中智能感应部（ISG）主要业务为设计、开发 CMOS 图像传感器、图像信号处理器、单光子探测器等产品。onsemi（安森美）先后在 2011 年收购 Cypress semiconductor 的图像传感器事业部、2014 年收购 Aptina Imaging 和Truesense imaging，获取了在图像传感器领域的主要技术，并在汽车、工业与消费三大领域形成了较强的市场竞争力。智能感应部（ISG）2022 年财年收入为 12.77亿美元，毛利润为 6.08 亿美元。onsemi（安森美）于纳斯达克上市，2022 财年实现营业收入 83.26 亿美元、净利润 19.02亿美元。
Teledyne（特励达）成立于 1960 年，是一家为高可靠性要求的航空航天、国防、工业市场提供技术支持的企业集团。目前，Teledyne（特励达）下设数字成像、仪器仪表、航空航天和国防电子、工程系统四大部门，其中数字成像部门产品包括高性能图像传感器、摄像头及相关系统等。Teledyne（特励达）通过 2011 年收购加拿大上市公司 Dalsa、2017 年收购英国上市公司 E2V，完成了在图像传感器领域的布局。数字成像部门2022年营业收入为 31.11亿美元，营业利润为 5.19亿美元。Teledyne （特励达）于纽约证券交易所上市，2022 财年实现营业收入54.59 亿美元、净利润 7.89亿美元。
Hamamatsu（滨松）成立于 1953 年，致力于开发光电器件及其应用产品，下设电子管、光学半导体、图像与测量系统等业务板块，其中光学半导体业务包含光学传感器、硅光电二极管、图像传感器、光电集成电路和发光4 器件等。光学半导体业务板块 2022 财年实现营业收入 955.54 亿日元，实现营业利润 352.30亿日元。Hamamatsu（滨松）于东京证券交易所上市，2022 财年实现营业收入2,088.03亿日元、净利润 412.95 亿日元。