半導體跨行進行橫向擴張早已不是什么新鮮事，尤其是在人工智能時代的大變革下，破圈進軍新領(lǐng)域或許不僅能夠為企業(yè)帶來新的發(fā)展機會，也可能為企業(yè)原有的業(yè)務(wù)帶來新的生機。

受惠于近些年來手機市場和安防市場的發(fā)展，CMOS圖像傳感器也迎來了屬于它的爆發(fā)期。在這個過程中，索尼、三星、豪威科技等一眾CIS廠商乘勢而起，在手機和安防領(lǐng)域得以大放異彩。但是，伴隨著手機和安防市場的飽和，使得CIS廠商開始尋找下一個爆品。從近期CIS廠商的動作來看，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的開發(fā)。

這些廠商們?yōu)槭裁搓P(guān)注激光雷達

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

從市場趨勢中看，根據(jù)MarketsandMarkets發(fā)布的2024年激光雷達市場的全球預測研究報告顯示，激光雷達市場規(guī)模預計將從2019年的8.44億美元增長到2024年的22.73億美元，復合年增長率達18.5%。其中，2019年汽車激光雷達市場將達3.75億美元，預計到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，就意味著可能獲得豐厚的營收，這也是驅(qū)使著眾多廠商破圈涉足激光雷達領(lǐng)域的原因之一。

自動駕駛對傳感器的需求(來源：麥姆斯咨詢)

再者，眾所周知，半導體行業(yè)的研發(fā)投入往往會占其營收很大一部分比例。而長期針對某一領(lǐng)域進行高投入而沒有看得見的回報，也會在一定程度上影響其公司的發(fā)展。而CIS廠商在這個時間段選擇進入激光雷達領(lǐng)域，可以說是恰逢其時——根據(jù)自動駕駛技術(shù)由L2向L3、L4發(fā)展的變化中看，L3、L4級自動駕駛汽車應(yīng)用激光雷達的比例將會大幅度增加。同時，根據(jù)汽車市場實際情況中看，L3級自動駕駛將會從2020年開始陸續(xù)步入量產(chǎn)，寶馬、吉利等車企均計劃于2020-2021年期間推出L3級量產(chǎn)車。從自動駕駛達到L3階段的時間節(jié)點中看，車載激光雷達或?qū)⒃谶@一兩年中得到“重用”。而這一兩年中，也正逢手機市場和安防市場逐漸趨于飽和，而車載激光雷達的到來，可成為CIS廠商提供下一個發(fā)展機會。

從CIS廠商做車載激光雷達的動作中看，這些廠商涉足激光雷達領(lǐng)域或許也可為其CIS產(chǎn)品帶來新的發(fā)展機會。眾所周知，車載市場的門檻很高，車企也往往不會輕易更換其供貨來源，這也使得很多CIS廠商的CMOS圖像傳感器長期徘徊于汽車領(lǐng)域的周圍而不得入。而激光雷達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，車企的采購或許將會發(fā)展改變。在這種情況下，CIS廠商發(fā)展激光雷達產(chǎn)品，可以憑借激光雷達產(chǎn)品來獲得汽車領(lǐng)域的入場券，進而通過搭配其車載CMOS圖像傳感器的解決方案，可進一步擴大他們在汽車領(lǐng)域的優(yōu)勢。此外，相比于手機和安防市場，用于車載的CMOS圖像傳感器產(chǎn)品單價顯然會貴一些。而伴隨著車載CMOS圖像傳感器市場的爆發(fā)，或許可以重塑CIS領(lǐng)域的競爭格局。這或許也是這些CIS廠商投身于激光雷達領(lǐng)域的又一誘因。

各大CIS廠商如何布局激光雷達市場

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

自平井一夫?qū)λ髂針I(yè)務(wù)進行大刀闊斧的改革，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)。加之彼時蘋果手機等消費電子崛起的熱潮，讓索尼成為了CIS領(lǐng)域當之無愧的龍頭。但當三星等一眾廠商也開始從消費電子級CMOS圖像傳感器上入手，試圖挑戰(zhàn)索尼在此間地位之時。索尼要做的不僅是要開發(fā)更先進的技術(shù)來守住這塊市場，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，新興的汽車市場就成為了索尼發(fā)展CIS的下一個“戰(zhàn)略高地”。但索尼要想進入汽車領(lǐng)域并不容易，所以另尋突破點來打入汽車市場或許是一項更好的選擇。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的關(guān)注。據(jù)悉，Vision S車身內(nèi)部總共集合了33個傳感器，這些傳感器可以幫助汽車輕松地識別前方的路況和障礙物。這其中，就包含了索尼針對自動駕駛汽車應(yīng)用開發(fā)一款基于硅的激光雷達(LiDAR)視覺傳感器。

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

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圖像傳感器的市場報告顯示，2018年安森美半導體以5.4%的市場份額排名全球第五位。但在汽車圖像傳感器細分市場中，安森美半導體則以62%的市場份額傲視群雄(索尼在該領(lǐng)域中僅占有3%的市場份額)。

當然，這也與安森美進入汽車圖像傳感器的時間有關(guān)。據(jù)相關(guān)消息顯示，2005年安森美就進入了汽車市場，成為首家為汽車市場提供專業(yè)圖像傳感器的公司。2017年安森美收購了IBM雷達設(shè)計中心，這讓安森美得以在77GHz毫米波雷達芯片上有所建樹，而后，安森美在2018年再次向車載雷達領(lǐng)域出手，收購了專門做SiPM(硅光電倍增管)和SPAD(單光子雪崩二極管)探測器的公司——SensL，這些技術(shù)是實現(xiàn)激光雷達系統(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LiDAR/光學成像平臺。據(jù)悉，該系統(tǒng)采用8個SiPM和2個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，行人檢測達45 m，汽車檢測達85 m。

作為LiDAR探測器的公認領(lǐng)先供應(yīng)商之一，安森美在收購SensL以后，在激光雷達方面上有了更大的進步。目前，安森美可提供的激光雷達相關(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)系為其激光雷達進入汽車領(lǐng)域打下了良好的基礎(chǔ)，而這也有利于安森美進一步鞏固其圖像傳感器在汽車市場中的地位。

CIS廠商進入，是否會改變激光雷達市場的競爭玩法

半導體行業(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，一個解決方案或許會比一個芯片更受歡迎，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，新勢力的進入也許會改變傳統(tǒng)行業(yè)的競爭玩法。

在車載激光雷達市場中，早有Velodyne在該領(lǐng)域中引領(lǐng)行業(yè)前行，國際上也有Quanergy、Innoviz等行業(yè)新貴勢力在迅速崛起。據(jù)虎嗅報道顯示，Velodyne 在 2017 年以前幾乎壟斷了整個車載激光雷達市場，這樣的市場地位，也受到了多家致力于開發(fā)自動駕駛企業(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)能夠進入汽車供應(yīng)鏈體系的固態(tài)激光雷達，尼康也向Velodyne投資了2500萬美元。此外，專注于固態(tài)激光雷達的Quanergy、Innoviz也同樣受到了多家資本的青睞，并得以迅速發(fā)展。

激光雷達可用于自動駕駛的風潮也同樣刮到了國內(nèi)，速騰聚創(chuàng)、禾賽光電以及北科天繪在這個過程中成長了起來。此外，大疆旗下Livox公司也推出了兩款可用于 L3 或 L4 級別自動駕駛的激光雷達——Horizon 地平線和Tele-15.尤其是在如今市場環(huán)境因素不穩(wěn)定的環(huán)境下，這些本土公司的成長，也讓國產(chǎn)激光雷達得到了發(fā)展的機會。

雖然目前車載激光雷達的市場還沒有完全爆發(fā)，但上述激光雷達玩家已經(jīng)多多少少在汽車領(lǐng)域展開了競爭。他們的強項是在激光雷達領(lǐng)域已有了多年的積累，受到了眾多車企的認可。但隨著CIS廠商悄然布局激光雷達的過程當中，這些還處于萌芽階段的新勢力，未來可能會將圖像傳感器+激光雷達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)級應(yīng)用的激光雷達產(chǎn)品，或許將對僅靠激光雷達來進入汽車市場的廠商產(chǎn)生沖擊，改變市場玩法。

半導體跨行進行橫向擴張早已不是什么新鮮事，尤其是在人工智能時代的大變革下，破圈進軍新領(lǐng)域或許不僅能夠為企業(yè)帶來新的發(fā)展機會，也可能為企業(yè)原有的業(yè)務(wù)帶來新的生機。

總而言之，一場全新的戰(zhàn)役正在打響！