Frontera tecnológica: Panorama de la industria de módulos de cámara  

El módulo de cámara es un dispositivo electrónico importante para la captura de imágenes. Los terminales inteligentes, como los teléfonos inteligentes, los automóviles inteligentes y los robots, utilizan el módulo de cámara para completar la captura de imágenes ópticas, lo que permite funciones como la fotografía, la captura y el análisis de información y la interacción visual. El principio de funcionamiento del módulo de cámara es que la luz del objeto capturado pasa a través de la lente, filtra los rayos infrarrojos a través de un filtro y proyecta la parte de luz visible sobre el chip del sensor de imagen CMOS. La señal de luz se convierte en una señal eléctrica a través de un fotodiodo y, a continuación, la señal analógica obtenida se convierte en una señal digital a través de un circuito de conversión de analógico a digital (A/D) y se procesa de forma preliminar antes de la salida.

Las principales materias primas para los módulos de cámara son lentes ópticas, chips de sensores de imagen CMOS, motores de bobina móvil, así como materias primas auxiliares como filtros infrarrojos, bases, componentes pasivos, sustratos y placas blandas. Los módulos de cámara se utilizan ampliamente en industrias como teléfonos inteligentes, automóviles inteligentes e IoT. En la actualidad, los teléfonos inteligentes son el principal mercado de aplicación para los módulos de cámara y, en el futuro, los automóviles inteligentes y el IoT serán los principales mercados incrementales para los módulos de cámara.

Principalmente dividido en módulo de cámara para teléfono inteligente, módulo de cámara para automóvil y módulo de cámara IoT.

Nueva tecnología para el módulo de cámara del teléfono inteligente Qiuti Micro:

El proceso MOB se diferencia del proceso COB en que su parte de empaquetado es equivalente a la base del módulo. Este proceso se conecta a la placa de circuito a través de un proceso de moldeo para formar una estructura integrada, y la parte de empaquetado envuelve los componentes del circuito en su interior. El MOC, basado en MOB, se coloca más hacia el interior en la parte de empaquetado, envolviendo el cable de oro en su interior y conectándolo al chip.

Tecnología 3DSensing

Incluyendo tecnologías relacionadas con luz estructurada 3D, iToF y dToF, puede satisfacer las importantes necesidades funcionales de los clientes posteriores en áreas como desenfoque de fondo, detección de distancia de disparo y juegos de detección de movimiento AR. El mercado está cambiando gradualmente de luz estructurada a soluciones ToF en el campo de la detección 3D.

Módulo de cámara para coche

Los productos de módulos de cámara para automóviles se utilizan principalmente en DMS y ADAS. En la actualidad, las cámaras ADAS se utilizan principalmente para funciones como reconocimiento de señales y luces de señalización, reconocimiento de peatones, seguridad activa del automóvil y conducción asistida por navegación, mientras que las cámaras DMS se utilizan principalmente para funciones como análisis de fatiga, análisis de línea de visión y análisis de emociones.

Módulo de cámara IoT

Los productos de IoT incluyen módulos de evitación visual de obstáculos, módulos de luz estructurada 3D, módulos 3DToF y módulos de ángulo ultra amplio. Estos productos pueden lograr varias funciones, como evitar obstáculos, tomar fotografías aéreas y detectar. Actualmente se aplican en campos como drones, cámaras panorámicas, robots, relojes inteligentes, etc.

Con la llegada de más escenarios de aplicación 3D, los módulos de luz estructurada 3D, los módulos 3DToF que incluyen iToF de banda larga, dToF, etc., se están volviendo cada vez más populares en las aplicaciones de productos visuales de IoT.

Los productos de módulos de cámara adoptan principalmente tecnología COB, incluido el proceso de calibración activa (AA).

Tendencias de desarrollo de módulos de cámara

(1) La tendencia de desarrollo de las cámaras de los teléfonos inteligentes

Con las funciones cada vez más potentes de los teléfonos inteligentes, los consumidores pueden compartir fotos y videos a través de WeChat, Weibo y otras redes sociales móviles, crear contenido e interactuar entre sí a través de aplicaciones de videos cortos como Tiktok y Kwai, y aplicaciones de transmisión en vivo como Tiger Teeth y Douyu. Los escenarios de aplicación cada vez más diversos y profundos han hecho que los teléfonos inteligentes sean los terminales inteligentes más conectados e irremplazables para los consumidores, mientras que la fotografía también se ha convertido en una necesidad básica en la vida diaria de las personas.

Con la creciente diversificación de las demandas de los consumidores finales en cuanto a funciones de fotografía de teléfonos móviles y la mejora continua de los niveles de consumo, las cámaras de los teléfonos inteligentes se están convirtiendo en el foco de una competencia diferenciada entre los principales fabricantes de teléfonos inteligentes, lo que también impulsa el desarrollo y la innovación continuos de la tecnología de las cámaras. En los últimos años, las cámaras de los teléfonos inteligentes han evolucionado en las direcciones de actualizaciones de píxeles, multicámara, estabilización óptica, gran apertura, teleobjetivo, zoom óptico, diseño de múltiples lentes, módulos miniaturizados y módulos de píxeles de gran tamaño. Entre ellos, las actualizaciones de píxeles y la multicámara son las principales vías de actualización tecnológica. Con el fin de mejorar la calidad de la imagen y satisfacer las necesidades de disparo de diferentes escenas, los píxeles de las cámaras de los teléfonos inteligentes aumentan constantemente y se desarrollan rápidamente hacia múltiples cámaras.

Además, las cámaras periscópicas y las cámaras 3D Sensing también son el foco de atención de los fabricantes de teléfonos móviles. Las cámaras periscópicas pueden lograr un zoom óptico de gran aumento manteniendo el grosor original del teléfono; las cámaras 3DSensing pueden restaurar las características tridimensionales del mundo real al reconocer la información tridimensional del entorno circundante, logrando así funciones de aplicación avanzadas como la detección 3D, AR/VR, etc. El módulo de píxeles de gran tamaño ayuda a aumentar la cantidad de luz que pasa, lo que hace que la imagen sea más delicada. Las actualizaciones continuas de nuevas tecnologías en el campo de las cámaras de teléfonos móviles han brindado a los usuarios de teléfonos móviles una nueva experiencia de consumo.

(2) Aplicaciones de productos diversificadas

Con el desarrollo de tecnologías como la comunicación 5G y la conducción inteligente, el nivel de inteligencia automotriz mejora constantemente; en el campo de ADAS, las cámaras sirven como un punto de entrada clave para obtener información de imágenes del entorno de conducción, con altos requisitos de confiabilidad y precisión. Deben poder distinguir el tamaño y la distancia de los obstáculos, reconocer peatones y señales de tráfico, etc.; en el campo de DMS, las cámaras deben capturar las características de fatiga del conductor y determinar el nivel de concentración del conductor; en el campo de la oficina y el ocio, las cámaras deben lograr funciones como video chat y tomar fotos. Las cámaras se han convertido en los sensores centrales de los autos inteligentes, ampliamente utilizados en la conducción autónoma y las cabinas inteligentes para satisfacer las necesidades de conducción, entretenimiento y oficina de los propietarios y pasajeros de automóviles.

Con el desarrollo de la tecnología IoT, el costo de los productos IoT está disminuyendo gradualmente, los escenarios se están volviendo cada vez más diversos y los hábitos de los usuarios se están formando gradualmente. El mercado de productos IoT como hogares inteligentes y drones está creciendo rápidamente. A través de cámaras, los productos IoT pueden capturar más información con mayor claridad, logrando funciones como identificar obstáculos, monitorear la dinámica del entorno del hogar, detectar la dinámica física de las personas, la interacción visual, etc. Las cámaras se están convirtiendo gradualmente en dispositivos electrónicos importantes para productos IoT como robots de limpieza de pisos, refrigeradores, televisores y drones.

La tendencia de desarrollo de las cámaras de los teléfonos inteligentes

El rápido desarrollo de la tecnología de las cámaras de los teléfonos inteligentes está cambiando por completo la vida cotidiana de las personas, con funciones constantemente innovadoras y métodos de experiencia convenientes optimizados, que permiten a las personas capturar momentos hermosos en cualquier momento y en cualquier lugar. Como resultado, la capacidad de captura de un teléfono inteligente se ha convertido en uno de los factores clave que afectan las decisiones de compra de los consumidores.

En el contexto de múltiples actualizaciones innovadoras, como la cámara múltiple, los píxeles altos, la detección 3D, la estabilización óptica y la gran apertura, las especificaciones de los módulos de cámara de los teléfonos inteligentes continúan mejorando, los envíos continúan creciendo y el tamaño del mercado se expande en consecuencia. En la era del juego de acciones de los teléfonos inteligentes, con la innovación tecnológica continua y la iteración de productos de las cámaras de los teléfonos inteligentes, la tasa de crecimiento del mercado de módulos de cámara de teléfonos inteligentes será mayor que la del mercado de teléfonos inteligentes. En los últimos años, el tamaño del mercado global de módulos de cámara de teléfonos inteligentes ha seguido creciendo.

Según las estadísticas de TSR, el tamaño del mercado global de módulos de cámara para teléfonos inteligentes fue de 22.375 millones de dólares estadounidenses, 30.593 millones de dólares estadounidenses y 33.108 millones de dólares estadounidenses en 2018, 2019 y 2020, respectivamente; En 2019, beneficiándose del aumento en la proporción de teléfonos con múltiples cámaras y cámaras de alta especificación, la cantidad y el precio de los módulos de cámara móviles aumentaron, y la tasa de crecimiento del mercado alcanzó 36.73%; En 2020, a medida que la economía mundial se desaceleró y los envíos de teléfonos inteligentes disminuyeron, la tasa de crecimiento del mercado global de módulos de cámara para teléfonos inteligentes se desaceleró a 8.22%. Afectado por la creciente tasa de penetración de la tecnología de múltiples cámaras, el volumen de envío global de módulos de cámara para teléfonos inteligentes ha aumentado continuamente en los últimos años.

Según las estadísticas de TSR, en 2019, la configuración multicámara se convirtió en la configuración principal de los teléfonos inteligentes. Bajo el calibre estadístico de convertir módulos multicámara en módulos de una sola cámara, la tasa de crecimiento de los envíos de cámaras de teléfonos inteligentes alcanzó un máximo de 18.15%; En 2020, la tasa de crecimiento de los envíos de cámaras de teléfonos inteligentes se desaceleró a 8.13%; De 2019 a 2024, el envío global de módulos de cámara de teléfonos inteligentes aumentará de 4.765 mil millones a 6.518 mil millones, con una tasa de crecimiento anual compuesta de 6.47%, manteniendo una tasa de crecimiento rápida.

Fuente de datos: TSR

Con la mejora de la configuración de las cámaras de los teléfonos móviles, el precio de los módulos de cámara también ha aumentado significativamente. Según la estimación del tamaño del mercado mundial y el volumen de envío de cámaras de teléfonos móviles, el precio unitario promedio de las cámaras de teléfonos móviles en 2018, 2019 y 2020 fue de $5,55, $6,42 y $6,43, respectivamente.

Según las estadísticas de TSR, en el tercer trimestre de 2020, el precio de un módulo de cámara con una configuración de lente 4P de 5 megapíxeles era de alrededor de $1.96; un módulo de cámara con una configuración de 108 millones de píxeles y una lente 7P cuesta hasta $39.6, que es 20 veces el precio del primero. Al mismo tiempo, el precio de empaque de los módulos de cámara de alta gama también ha aumentado significativamente. El precio de empaque del primer módulo de cámara es de aproximadamente $0.35, mientras que el precio de empaque del último módulo de cámara alcanza los $3. Los módulos de cámara de alta gama tienen mayores requisitos de tecnología de empaque, precisión de empaque y entorno de empaque, y el valor agregado del producto de los módulos de cámara también aumentará aún más.

Los teléfonos inteligentes están evolucionando desde una sola cámara a múltiples cámaras, y el volumen de envío de módulos de cámara continúa aumentando.

Para permitir que los teléfonos inteligentes capturen imágenes cercanas a las cámaras profesionales, logren una alta calidad de imagen con poca luz, una gran apertura de retrato, desenfoque de fondo, zoom óptico y otras funciones, han surgido varias soluciones de múltiples cámaras diferenciadas una tras otra. Las funciones de optimización implementadas por una sola cámara de teléfono móvil son limitadas, lo que dificulta la adaptación a los cambios de iluminación y distancia en diferentes escenas. Al combinar varias cámaras, cada lente puede lograr diferentes funciones y satisfacer las necesidades de disparo en diferentes escenas. Tomando Huawei Mate40 Pro como ejemplo, la cámara trasera consta de una cámara de detección ultra de 50 megapíxeles, una cámara de película ultra gran angular de 20 megapíxeles, un teleobjetivo periscopio de 12 megapíxeles y un sensor de enfoque láser; La cámara frontal es una cámara de detección ultra de 13 megapíxeles y una cámara de detección de profundidad 3D. La cámara de detección ultra puede capturar más detalles, la cámara ultra gran angular puede obtener un campo de visión más grande, la cámara de teleobjetivo periscopio admite zoom múltiple y satisface las diferentes necesidades de rango lejano y cercano. La cámara de detección de profundidad 3D puede mejorar el efecto estereoscópico de la imagen y el sensor de enfoque láser puede acelerar la velocidad de enfoque.

Las especificaciones de las cámaras mejoran constantemente y las categorías se enriquecen constantemente.

La mejora continua de los píxeles de las cámaras de los teléfonos móviles permite obtener efectos fotográficos más nítidos y ricos. Mientras tanto, la aplicación de tecnologías innovadoras como la estabilización óptica de la imagen, el zoom óptico de múltiples aumentos y la detección 3D en el campo de las cámaras de los teléfonos móviles ha optimizado aún más la experiencia de los usuarios.

La aplicación de tecnologías como 3DSensing y cámaras periscópicas

Desde el lanzamiento del primer teléfono inteligente de Apple con una cámara 3DSensing, el iPhone X, en 2017, la cámara 3DSensing ha resuelto múltiples "escenarios de aplicación de puntos críticos" y ha brindado a los consumidores una nueva experiencia de usuario, como detección 3D mediante la captura de información estereoscópica facial, reconocimiento de gestos mediante la captura de cambios de gestos, AR/VR mediante modelado 3D y varios métodos interactivos, etc. Las cámaras 2D comunes solo pueden presentar escenas en forma de imágenes planas, mientras que las cámaras 3DSensing pueden reconocer la información de coordenadas tridimensionales de cada punto en el campo de visión, presentando así una imagen tridimensional (3D). En la actualidad, las principales tecnologías de 3DSensing incluyen visión binocular, luz estructurada y tiempo de vuelo (ToF). La visión binocular y la luz estructurada se basan principalmente en el principio de triangulación para la medición de distancia, mientras que ToF se basa principalmente en la medición de distancia de tiempo de vuelo de la luz.

En 2019, Huawei lanzó la serie P30 con una estructura de cámara de periscopio. El Huawei P30 Pro logró un zoom óptico de 5x, un zoom híbrido de 10x y un zoom digital máximo de 50x. Desde entonces, Xiaomi, OPPO y vivo han lanzado y producido en masa sucesivamente teléfonos inteligentes equipados con cámaras de periscopio. El zoom óptico de alto aumento es el principal requisito de desarrollo para las cámaras de los teléfonos inteligentes, y las cámaras de periscopio pueden lograr un zoom óptico de alto aumento para obtener efectos de disparo de larga distancia más claros, convirtiéndose en el foco competitivo de varias marcas de teléfonos móviles. El zoom de la cámara se refiere a cambiar la distancia focal para obtener diferentes anchos de campo de visión, diferentes tamaños de imágenes y diferentes rangos de paisajes. La estructura del módulo de cámara tradicional tiene lentes colocadas paralelas al plano, lo que está limitado por la tendencia de los teléfonos inteligentes a volverse más delgados y livianos, y no puede cumplir con los requisitos del zoom óptico de alto aumento; la lente de periscopio se coloca perpendicular al plano del teléfono inteligente, y luego se usa el módulo de prisma para reflejar la luz hacia la lente y el chip del sensor de imagen CMOS, logrando así la coexistencia de la lente telefoto y el cuerpo liviano.

Mercado de cámaras para coches

① Las cámaras tienen una gran variedad de escenarios de aplicación en el mercado automotriz.

En los últimos años, la integración de tecnologías de nueva generación como la información y la comunicación, las nuevas energías y los nuevos materiales con la industria automotriz se ha acelerado, y las industrias de conducción inteligente y de cabina inteligente se han desarrollado rápidamente. Al equipar sensores avanzados y utilizar nuevas tecnologías como la inteligencia artificial y la comunicación 5G, los automóviles continúan mejorando su nivel de inteligencia. Los automóviles no solo satisfacen las necesidades de viaje de los consumidores, sino que también se convierten en nuevos lugares para la oficina y el entretenimiento.

Tanto la conducción inteligente como la cabina inteligente requieren el uso de cámaras a bordo. Las cámaras instaladas en el automóvil se pueden utilizar para capturar imágenes visuales con alta resolución y adaptabilidad a la temperatura. Pueden distinguir el tamaño y la distancia de los obstáculos, reconocer peatones, señales de tráfico y marcas de carril, monitorear el estado de conducción del conductor y proporcionar una función de video chat en el automóvil. Según las diferentes posiciones de instalación en los automóviles, los módulos de cámara se dividen en vista trasera, vista frontal, vista lateral, vista interior, vista envolvente, etc.

A. El desarrollo de la tecnología de conducción inteligente y la creciente demanda de módulos de cámara

La conducción inteligente se refiere generalmente a conceptos como la conducción asistida, los sistemas avanzados de asistencia al conductor (ADAS), la conducción autónoma en escenarios limitados y la conducción completamente autónoma que se aparta de la conducción humana. Según la J3016 publicada por la Sociedad de Ingenieros Automotrices (SAE International), la tecnología de conducción autónoma se divide en seis niveles, desde la automatización sin conducción (nivel 0) hasta la automatización total de la conducción (nivel 5):

La tecnología de conducción inteligente puede compensar la capacidad operativa y de toma de decisiones insuficiente de los conductores, prevenir o reducir los accidentes y las pérdidas de tráfico y reducir la intensidad laboral de los conductores. Los sensores, como herramientas importantes en los sistemas de percepción de los automóviles, pueden supervisar el entorno de conducción y el estado del vehículo, y son la base para lograr una conducción inteligente. Los sensores montados en el vehículo incluyen principalmente cámaras, radares y LiDAR, que se utilizan para obtener información como señales de tráfico, obstáculos, distancia, velocidad, etc. Son los "ojos" de los automóviles. Los automóviles mejoran sus capacidades de conducción autónoma aumentando el número y los tipos de sensores e integrando varios sensores juntos.

En la actualidad, la mayoría de los fabricantes de automóviles han optado por una solución técnica que combina varios tipos de sensores. Tomando como ejemplo el vehículo autónomo de nivel L2 Tesla Autopilot, el vehículo está equipado con ocho cámaras de alta definición que rodean la carrocería, con un campo de visión de 360 grados y una distancia máxima de 250 metros para monitorear el entorno circundante; 1 radar frontal con un rango de detección de 160 m; 12 sensores ultrasónicos con una distancia de monitoreo de 8 metros.

Con el aumento gradual de las ventas de vehículos de nivel L1 y L2, así como la comercialización de futuros vehículos de tecnología de conducción autónoma de alto nivel L3-L5, la demanda de cámaras para vehículos aumentará significativamente. Según datos de Yole, la producción de unidades de cámara para aplicaciones automotrices en 2018 fue de 124 millones, ligeramente superior a la producción de 96 millones de vehículos ligeros en el mismo año. El número promedio de cámaras instaladas por vehículo es de 1,3. Con la aplicación y el desarrollo de la tecnología de conducción autónoma, el número promedio de cámaras instaladas por vehículo aumentará a 3 para 2024.

En la fase de conducción automática, la seguridad de la vida y la propiedad de los pasajeros depende del criterio del sistema de conducción automática. La cámara de a bordo, como sensor central para recopilar datos visuales, es un componente de seguridad funcional del sistema de conducción automática. Una vez que el rendimiento de la cámara falla y los datos no se recopilan de manera precisa y oportuna, el sistema de conducción automática emitirá un juicio erróneo. Por lo tanto, los fabricantes de automóviles posteriores establecen estándares estrictos para la confiabilidad y la vida útil de las cámaras de a bordo, exigiendo que las cámaras puedan funcionar de manera confiable en entornos extremadamente fríos, cálidos y húmedos y aún así proporcionar datos de imagen de alta calidad en escenas de baja iluminación y alta dinámica, incluidos peatones, automóviles, obstáculos, señales de tráfico, semáforos, carriles, etc., para el análisis y la toma de decisiones del sistema de conducción automática. Como sensor clave para automóviles inteligentes, los principales costos de materias primas y desarrollo de productos de los módulos de cámara para automóviles son altos, y los requisitos de rendimiento y confiabilidad son muy estrictos. Su precio es significativamente más alto que el de los módulos de cámara de teléfonos móviles.

Según la predicción de Yole, en 2020, el tamaño del mercado global de ADAS será de $8.6 mil millones, con mercados de radar, módulo de cámara y LiDAR de $3.8 mil millones, $3.5 mil millones y $0.4 mil millones, respectivamente; para 2025, se espera que el mercado global de ADAS crezca a $22.4 mil millones, con una tasa de crecimiento anual compuesta de 21%. Se espera que los mercados de radar, módulo de cámara y LiDAR alcancen $9.1 mil millones, $8.1 mil millones y $1.7 mil millones, respectivamente, con tasas de crecimiento de 19%, 18% y 22%, respectivamente.

B. La cabina inteligente satisface las necesidades de ocio y entretenimiento

Las tendencias de conectividad, automatización y compartición están cambiando la industria automotriz, y la demanda de automóviles por parte de los consumidores está pasando del "transporte" a un importante "tercer espacio" fuera del hogar y la oficina, siendo la cabina el principal soporte para construir el espacio.

Como herramienta para capturar imágenes, además de utilizarse en sistemas de monitoreo del conductor (DMS) para ayudar a la conducción, las cámaras para automóviles también pueden mejorar la comodidad del viaje, la seguridad del vehículo y satisfacer las necesidades laborales y de entretenimiento del consumidor. La cámara para automóvil puede reconocer la identidad del usuario y el sistema ajusta el asiento, la temperatura y el espejo retrovisor al estado apropiado según los datos; registra evidencia de daños o pérdidas del vehículo; proporciona funciones de videoconferencia y chat.

Según la predicción de Yole, el tamaño del mercado de aplicaciones en automóviles será de 13,1 mil millones de dólares estadounidenses en 2020 y superará los 22 mil millones de dólares estadounidenses en 2025. Entre ellos, el tamaño del mercado de sensores aumentará significativamente, creciendo de 300 millones de dólares estadounidenses en 2020 a 2,6 mil millones de dólares estadounidenses en 2025, con una tasa de crecimiento anual compuesta de 63%.

② El tamaño del mercado de cámaras para automóviles es enorme y la tasa de crecimiento es rápida.

Según el último informe publicado por ICVTank en diciembre de 2021, la configuración media mundial de los vehículos en 2021 fue de 2,3 cámaras, un aumento significativo con respecto a 2020. Se espera que para 2026, la cifra alcance las 3,8 cámaras por unidad. El mercado mundial de cámaras para automóviles incluye el montaje frontal (completado por el fabricante del vehículo) y el montaje posterior (ensamblado después de que se envía el vehículo). En 2021, el mercado mundial de cámaras frontales para automóviles alcanzó los 12.200 millones de dólares estadounidenses y el mercado posterior alcanzó los 5.100 millones de dólares estadounidenses. En el futuro, a medida que aumente gradualmente la tasa de penetración de los coches inteligentes, las cámaras se instalarán en la fase de fábrica y la proporción del mercado de accesorios disminuirá gradualmente. Se espera que entre 2020 y 2026, el tamaño del mercado global de cámaras de conducción autónoma crezca de $13.1 mil millones a $35.5 mil millones, con una tasa de crecimiento compuesta anual promedio de 18.08%, lo que indica un crecimiento rápido.

Según el informe de ICVTank, el mercado de front-end es el mercado más importante para los módulos de cámara para automóviles. De 2020 a 2026, la cantidad de envíos de cámaras frontales para automóviles aumentará de 100 millones a 370 millones, con una tasa de crecimiento compuesta anual promedio de 24,32%, lo que muestra un crecimiento rápido.

③ Los fabricantes mundiales de módulos de cámara para automóviles consisten principalmente en empresas europeas y estadounidenses.

Según Xuri Big Data, las tres principales empresas de módulos de cámara para automóviles de primer nivel del mundo son Continental Automotive de Alemania, MAGNA de Canadá y Valeo de Francia. Las tres principales empresas dominan el mercado mundial de módulos de cámara para automóviles. Continental Automotive, MAGNA y Valeo se establecieron en 1871, 1955 y 1961, respectivamente, y han estado en funcionamiento durante más de medio siglo. Actualmente, no existe ninguna empresa de módulos de cámara para automóviles comparable en China.

Las empresas líderes mundiales en módulos de cámara para automóviles se originaron en la era de los motores de combustión interna y han establecido profundas relaciones de cooperación con los principales fabricantes de automóviles de gasolina tradicionales, como BMW, Mercedes Benz, Audi, etc. En los últimos años, los vehículos de nueva energía se han desarrollado rápidamente y el panorama competitivo del mercado automotriz global ha cambiado gradualmente. Las empresas chinas de vehículos de nueva energía representadas por Xiaopeng, BYD, NIO, Ideal y BAIC New Energy han aumentado rápidamente. Con los cambios en el panorama competitivo de los fabricantes de vehículos posteriores y el aumento en la proporción de empresas chinas, el panorama competitivo del mercado global de módulos de cámara para automóviles puede experimentar ciertos cambios, y las empresas emergentes de módulos de cámara para automóviles en China tienen la oportunidad y la posibilidad de adelantarse en la curva.

④ El módulo de cámara para automóvil tiene un mayor valor agregado al producto.

Los fabricantes de automóviles posteriores establecen estándares estrictos para la confiabilidad y la vida útil de las cámaras de a bordo (al menos 8-10 años para que coincidan con la vida útil de los vehículos), requiriendo que las cámaras funcionen de manera confiable en ambientes extremadamente fríos (-40 ℃), calientes (85 ℃) y húmedos, y aún así proporcionen datos de imagen de alta calidad en escenas de baja iluminación y alta dinámica, incluidos peatones, automóviles, obstáculos, señales de tráfico, semáforos, carriles, etc., para el análisis y la toma de decisiones del sistema de conducción automática; Además, debido a la generación de pulsos electromagnéticos extremadamente altos cuando se arranca el vehículo, la cámara de a bordo también debe tener un rendimiento antimagnético.

Como sensor clave para los coches inteligentes, las cámaras para coches tienen estándares de seguridad más altos, mayores costos de materias primas principales y desarrollo de productos, mayores requisitos de tecnología de producción, mayor dificultad de proceso y mayor valor añadido del producto. Con el envío a gran escala de productos de módulos de cámara para coches y la mejora adicional de los procesos de producción, el margen de beneficio de los fabricantes emergentes de módulos de cámara para coches también aumentará.

Mercado de IoT

El IoT ha establecido un camino desde el mundo físico al mundo virtual y la dataización, conocida como la cuarta revolución tecnológica. El IoT conecta a diferentes usuarios y terminales a través de varios protocolos de conexión de IoT, formando una conexión entre personas y cosas, y entre cosas, haciendo que la vida de las personas sea más cómoda. Según el Libro Blanco Global AIoT Developer Ecology 2021 publicado por Gartner y otras instituciones, el hardware inteligente ha evolucionado desde la etapa 1.0 de conectividad ubicua (redes de dispositivos) a la etapa 2.0 de conectividad ubicua (diferentes dispositivos pueden conectarse entre sí), y hasta la etapa actual de inteligencia ubicua 3.0. El hardware inteligente puede detectar activamente las preferencias y hábitos de los usuarios, proporcionando los escenarios de uso más adecuados para las necesidades de los usuarios. Según datos de IDC, se espera que la conectividad global de Internet de las cosas alcance casi 65 mil millones de unidades para 2024, lo que es 11,4 veces el número de conexiones de teléfonos móviles; El tamaño del mercado global de IoT fue de 686 mil millones de dólares estadounidenses en 2019 y, para 2022, se espera que el tamaño del mercado supere los billones de dólares estadounidenses.

En el marco de la tendencia de integración global de la realidad virtual, la realidad aumentada y la realidad virtual, como dispositivo terminal central para lograr una interacción inmersiva, tienen condiciones maduras para combinarse con contenido de juegos y entretenimiento, y el mercado de la realidad aumentada y la realidad virtual tiene un enorme potencial de desarrollo. Según las estadísticas de IDC y otras instituciones, el mercado global de la realidad virtual alcanzó casi los 100 mil millones en 2020, con un mercado de realidad virtual de 62 mil millones y un mercado de realidad aumentada de 28 mil millones. Según el pronóstico de Counterpoint, los envíos globales de dispositivos de realidad aumentada y realidad virtual crecerán de 11 millones de unidades en 2021 a 105 millones de unidades en 2025, y la demanda del mercado se expandirá gradualmente.

La cámara es el sensor principal de los dispositivos VR/AR, que realiza varias funciones como posicionamiento de la cabeza, seguimiento de movimiento, grabación de video y adquisición del entorno. Según las estadísticas de Qualcomm, al 17 de noviembre de 2021, las ventas del producto VR Oculus Quest 2 alcanzaron los 10 millones de unidades. Oculus Quest 2 está equipado con 4 cámaras, que se utilizan para rastrear los movimientos de la cabeza y la mano y mostrar imágenes en perspectiva en gris y blanco. El producto admite hasta 7 cámaras en funcionamiento.

En la conferencia SPIE (Sociedad Internacional de Ingeniería Óptica) de enero de 2022, Magiceap presentó Magiceap2, que está equipado con cuatro cámaras de seguimiento ocular (monocular x2) y cinco sensores para cálculos de profundidad y percepción (incluida una cámara RGB con enfoque automático de 12M píxeles). Hay muchos escenarios de aplicación para IoT, como hogares inteligentes como refrigeradores inteligentes, aires acondicionados inteligentes y robots de limpieza de pisos, productos de seguridad inteligentes como cámaras de vigilancia y cerraduras de puertas inteligentes, y productos robóticos inteligentes como robots médicos y drones.

El módulo de cámara es un dispositivo electrónico importante para que los dispositivos IoT obtengan información eficaz, utilizado principalmente en campos como la visión artificial y el vídeo de alta definición. En la era de Internet de todo, las cámaras capturan y graban imágenes y vídeos, y realizan un seguimiento remoto, observación en tiempo real, etc. a través de Internet. Con el progreso de la tecnología de aprendizaje profundo e inteligencia artificial (IA), los dispositivos de IA con cámaras pueden obtener información y datos más útiles de sus imágenes, logrando así la interacción visual, el reconocimiento de obstáculos, la detección de la forma humana y otras funciones.

Los electrodomésticos tradicionales están incorporando gradualmente funciones de control remoto, interacción inteligente y otras funciones a través de conexiones de red. La interacción visual y sensorial se convertirá en un punto de crecimiento emergente después de la voz en la aplicación de dispositivos domésticos inteligentes, y los dispositivos domésticos inteligentes se desarrollarán aún más hacia la interacción multimodal. Tomando como ejemplo la aspiradora robótica Ecovacs DEEBOT 8AIVI, está equipada con un sistema de reconocimiento visual con una cámara de gran angular, que puede obtener y analizar datos de obstáculos en el entorno, realizar inspecciones de seguridad específicas y salvaguardar la seguridad del hogar. La tecnología de interacción de detección visual ha mejorado la eficiencia de los dispositivos domésticos inteligentes. Según la predicción de IDC, 24% de los dispositivos domésticos inteligentes estarán equipados con funciones de interacción visual o de detección en 2021. Para 2024, el tamaño del mercado de dispositivos domésticos inteligentes superará los 80 mil millones de dólares estadounidenses.

Los robots y los drones son mercados de aplicación importantes para las cámaras. Las cámaras son sensores importantes para que los robots y los drones recopilen datos y también pueden satisfacer las necesidades de fotografía y videografía. Si tomamos como ejemplo el dron DJI MavicAir2, el sistema visual está equipado con cámaras de visión frontal, trasera e inferior. La cámara principal puede tomar fotos de 48 millones de píxeles y capturar 60 cuadros por segundo (video 4K/60 fps) con una resolución de 4K.

Según las estadísticas de IDC, el tamaño del mercado mundial de robots y drones fue de 109.850 millones de dólares en 2019. De 2019 a 2024, se espera que el mercado mundial alcance una tasa de crecimiento anual compuesta de 20,11 millones de dólares, y se proyecta que el tamaño del mercado alcance los 274.620 millones de dólares en 2024. China es el mercado más grande del mundo para robots (incluidos los drones), y se espera que represente 381 millones de dólares del total mundial en 2020, con un gasto total de 47.380 millones de dólares estadounidenses. Para 2024, representará 441 millones de dólares del mercado mundial y alcanzará una escala de 121.120 millones de dólares estadounidenses.

El rápido ascenso de la cadena industrial de módulos de cámara de China

Con el rápido desarrollo de la economía china, China se ha convertido en el mercado de electrónica de consumo más grande del mundo, y los módulos de cámara, como sensores principales para teléfonos móviles y otros productos electrónicos de consumo, han abierto oportunidades para un rápido crecimiento. A fines de 2020, los tres principales proveedores de módulos de cámara para teléfonos móviles a nivel mundial eran OFILM, Sunny Optics y Qiu Tiwei, todas ellas empresas chinas. El módulo de cámara sirve como sensor central para terminales inteligentes como la electrónica automotriz y el IoT. La enorme demanda del mercado en los campos de la automoción inteligente y el IoT nacionales impulsará aún más el rápido desarrollo e iteración de los módulos de cámara, acelerará la innovación tecnológica y de procesos de los módulos de cámara y promoverá el rápido ascenso de la cadena industrial de módulos de cámara nacional.

La tendencia a la domesticación de materias primas de origen se está fortaleciendo gradualmente

En las principales industrias de materias primas, como los chips de sensores de imagen CMOS, las lentes ópticas y los motores de bobina móvil para módulos de cámara, la participación de mercado de los fabricantes nacionales está aumentando gradualmente y la tendencia de localización es evidente. Los chips de sensores de imagen CMOS de alta gama todavía están dominados por fabricantes japoneses y coreanos, pero la brecha entre los fabricantes nacionales representados por Huawei Technologies y Geko Microelectronics y los fabricantes japoneses y coreanos se está reduciendo gradualmente. Huawei Technologies ha logrado la producción en masa de chips de sensores de imagen CMOS de 64 millones de píxeles, mientras que Geko Microelectronics ocupa una posición importante en el mercado de chips de sensores de imagen CMOS de 13 millones de píxeles y menos.

En el campo de las lentes ópticas, según las predicciones de TSR, Sunny Optics ocupó el primer lugar en la participación de mercado de lentes ópticas en 2020, reduciendo aún más la brecha con el fabricante taiwanés Da Li Guang en lentes ópticas de gama ultraalta. En el campo de los motores de bobina móvil, los datos de TSR muestran que los tres principales fabricantes del mercado en 2019 fueron Alps, TDK y Sanmei Group, todos ellos fabricantes japoneses. Sin embargo, la participación de mercado de los principales fabricantes nacionales Haoze Electronics y Zhonglan Electronics aumentó de 3,8% y 4,4% en 2017 a 10,5% y 9,5% en 2019, respectivamente. Se espera que su participación de mercado aumente aún más en 2020.

Los escenarios de aplicación son cada vez más amplios.

Con la comercialización continua de tecnologías de nueva generación, como la comunicación 5G, la conducción inteligente y la detección 3D, los escenarios de aplicación de los módulos de cámara también están aumentando gradualmente. La industria de la electrónica de consumo, como los teléfonos inteligentes, es un escenario de aplicación tradicional para los módulos de cámara. La demanda de los consumidores de efectos de disparo diversificados y de alta calidad está impulsando el rápido desarrollo de la configuración y la tecnología de las cámaras móviles, así como el crecimiento continuo del tamaño del mercado de las cámaras móviles.

La electrónica automotriz y la Internet de las cosas se están convirtiendo en escenarios de aplicación importantes para los módulos de cámara. Con la popularización gradual de la conducción inteligente y la tecnología de interconexión de vehículos, los autos inteligentes tienen una amplia demanda en el mercado. Como canal importante para obtener información de conducción y proporcionar métodos de comunicación, la cantidad de cámaras necesarias para un solo auto aumentará rápidamente para satisfacer las necesidades de conducción autónoma y entretenimiento de ocio. Por lo tanto, la demanda de cámaras para autos seguirá creciendo.

Existen muchos escenarios de aplicación para la Internet de las cosas, como hogares inteligentes, ciudades inteligentes, agricultura inteligente, etc. Entre ellos, los módulos de cámara, como sensores importantes para la obtención de imágenes ópticas, se utilizan principalmente en campos como la visión artificial y el vídeo de alta definición. Por ejemplo, en hogares inteligentes como robots de limpieza de suelos y frigoríficos, los módulos de cámara pueden realizar funciones como la detección 3D y la evaluación del entorno circundante. En robots inteligentes como los drones, pueden identificar obstáculos, tomar fotografías, etc.

Los tipos de cámaras se enriquecen constantemente.

Con la diversificación de la demanda de los consumidores y la innovación de la tecnología de los fabricantes de módulos, las funciones y los tipos de cámaras se enriquecen constantemente, como la estabilización óptica, la gran apertura, las cámaras de detección 3D, las cámaras de periscopio, etc. Las cámaras constantemente actualizadas e iteradas brindan nuevas experiencias de consumo a los usuarios. La estabilización óptica utiliza el movimiento de la lente para contrarrestar el movimiento de la mano, logrando efectos de fotografía más claros y estables; Una gran apertura puede obtener un mayor flujo de luz, lograr efectos como desenfoque de fondo, resaltar el tema y mejorar la velocidad de enfoque; La cámara de periscopio puede aumentar significativamente la distancia focal de la cámara en un espacio limitado, logrando un mejor zoom óptico; Las cámaras 3DSensing pueden lograr la recopilación de información 3D en tiempo real al interpretar la información de posición y tamaño 3D, agregando así la funcionalidad de percepción de objetos a los terminales de electrónica de consumo.

La estabilización óptica de imagen, la gran apertura y las cámaras de periscopio logran mejores efectos de disparo, mientras que las cámaras 3DSensing rompen los límites del 2D al 3D, amplían el rango de aplicación de las cámaras y mejoran la experiencia del usuario. En el futuro, además de la innovación tecnológica de los propios fabricantes de módulos de cámara, los clientes posteriores, como los fabricantes de teléfonos móviles y los fabricantes de drones, también acelerarán la velocidad de actualización de las cámaras para lograr una competencia diferenciada y una mejor experiencia del usuario, enriqueciendo continuamente la variedad de cámaras.

Integración vertical hacia la industria de materias primas upstream

La profundización de la integración de la industria de materias primas hacia arriba y la consecución de sinergias será un medio importante para que las empresas de módulos de cámaras amplíen su tamaño de mercado, mejoren su margen de beneficio bruto y fortalezcan sus ventajas competitivas. También es la tendencia de desarrollo futuro de las empresas de módulos. En la actualidad, OFILM y Sunny Optics han penetrado profundamente en el campo de la producción de lentes ópticas. Al ingresar a la industria de materias primas ascendente y fortalecer la integración industrial vertical, las empresas de módulos podrán captar la dirección del desarrollo de la industria, mejorar las capacidades de innovación y mejorar de manera integral la competitividad del mercado.

La concentración del mercado sigue aumentando

La industria de módulos de cámara, como industria intensiva en capital y tecnología, tiene importantes economías de escala. Los fabricantes de módulos necesitan invertir un alto capital en el desarrollo de capacidades y la investigación y el desarrollo de productos en las primeras etapas, lo que dificulta que las pequeñas y medianas empresas puedan costearlo; Una tasa de rendimiento alta y estable es la competitividad central de los fabricantes de módulos. En el proceso de producción, los fabricantes de módulos necesitan invertir fondos continuamente en la mejora de procesos para mejorar la eficiencia de la producción y la tasa de rendimiento del producto. Sin embargo, las pequeñas y medianas empresas generalmente tienen tasas de rendimiento más bajas debido a una inversión insuficiente; Al mismo tiempo, los clientes de teléfonos inteligentes posteriores están altamente concentrados y tienen las características de alta demanda y elasticidad. Los fabricantes de módulos pequeños y medianos no pueden entregar grandes cantidades de módulos de cámara de alta calidad de manera oportuna, lo que no puede satisfacer las necesidades de los clientes posteriores. Por otro lado, los grandes fabricantes de módulos de cámara tienen fuertes capacidades de producción y entrega de pedidos, y es más probable que obtengan pedidos de los clientes posteriores; Además, los grandes fabricantes de módulos de cámara tienen fuertes capacidades de producción y la capacidad de realizar pedidos de modelos emblemáticos con requisitos de alta precisión para módulos de cámara, lo que resulta en un aumento continuo de la participación de mercado para los grandes fabricantes de módulos.

Al mismo tiempo, los grandes fabricantes de módulos tendrán la capacidad de invertir más recursos en el desarrollo de nuevas tecnologías y ampliar las aplicaciones de los módulos de cámara, reduciendo aún más los costos de producción, mejorando los niveles de ganancias y consolidando continuamente su posición de liderazgo.

Principales empresas del sector

DE FILM

Cubre la gran mayoría de las categorías de productos de módulos de cámara para automóviles y teléfonos móviles. Es pionero en la producción en masa de módulos de detección de luz 3D estructurada y módulos ToF 3D, desarrolla con éxito el primer módulo de zoom continuo de periscopio ultrafino de la industria, etc. El campo de las cámaras de teléfonos móviles se ha convertido en un proveedor importante de módulos de cámara dual y triple de alta gama, con clientes que incluyen las principales marcas de teléfonos móviles. Más de 20 fabricantes de automóviles nacionales han obtenido calificaciones de proveedor en el campo de las cámaras para automóviles.

Óptica soleada

El campo de las cámaras de teléfonos móviles puede producir la gran mayoría de módulos de cámara de gama media a alta. La producción en masa se ha completado en el campo de las cámaras para automóviles. El campo de las cámaras de IoT se utiliza principalmente para el reconocimiento facial y las aspiradoras robóticas. Hemos completado la investigación y el desarrollo de un módulo de cámara de teléfono móvil con zoom óptico de 10x y un módulo frontal para automóvil de 8 megapíxeles, así como el desarrollo y la promoción de soluciones de empaquetado de semiconductores de segunda generación; El campo de las cámaras de teléfonos móviles se ha convertido en el principal proveedor de módulos de cámara de gama media a alta, con clientes que cubren las principales marcas de teléfonos Android; El campo de las cámaras para automóviles actualmente ha alcanzado la producción en masa; Los clientes de IoT están actualmente en desarrollo.

Helitai

En la actualidad, hemos producido 64 millones de módulos de cámara para teléfonos móviles y estamos promoviendo activamente la investigación y producción de productos de alta gama. En la actualidad, hemos producido en masa módulos de cámara de 64 millones de píxeles y seguimos desarrollando productos y tecnologías de cámara de alta gama, como cámaras ToF3D y módulos de cámara de 108 millones de píxeles; hemos establecido buenas relaciones de cooperación con clientes como Samsung, OPPO, vivo, Xiaomi, Transsion, Foxconn, BOE, etc.

Foxconn

Hemos producido módulos de cámara para teléfonos móviles de alto píxel, módulos de cámara 3DSensing, etc. Los principales clientes son la marca Apple y algunas marcas de teléfonos Android.

Xinli Internacional

Producimos principalmente módulos de cámara para teléfonos móviles y para automóviles con un bajo nivel de píxeles. Los principales clientes son marcas de teléfonos Android.

Notas de LG

Hemos producido módulos de cámara para teléfonos móviles de alto píxel, módulos de cámara 3DSensing, módulos de cámara para automóviles, etc. Los principales clientes son la marca Apple y algunas marcas de teléfonos Android.

Tongxingda

Producimos principalmente módulos de cámara para teléfonos móviles de bajo píxel, a la vez que ampliamos nuestra línea de productos a campos como módulos de imágenes de cámara panorámica y módulos de imágenes de videoconferencia. Tenemos principalmente clientes ODM para teléfonos móviles como Huaqin y Wentai Technology, así como clientes de marcas de teléfonos móviles nacionales como ZTE y Lenovo; tenemos clientes en los campos de cámaras panorámicas y sistemas de videoconferencia.

Electrónica Lianchuang

Producimos principalmente módulos de cámara para teléfonos móviles de baja densidad de píxeles y actualmente estamos desarrollando continuamente nuevos clientes principales y clientes de marcas no relacionadas con la industria de la telefonía móvil. Las marcas cooperativas incluyen Huawei, Samsung, Wentai Technology, Huaqin, Transsion, etc.

Innovación de Lijing

Módulo de cámara para teléfono móvil, módulo de cámara para tableta, módulo de cámara para computadora portátil y módulo de cámara para teléfono móvil con triple cámara producidos en masa con éxito.

Microcontrolador Qiu Ti

El producto cubre módulos de cámara ultradelgados que van desde 2 millones de píxeles a 108 millones de píxeles, módulos de cámara dual/múltiple, módulos de cámara con estabilización óptica de imagen (OIS), módulos de cámara con detección 3D, módulos de cámara para automóviles y módulos de cámara IoT. Nuestros clientes incluyen empresas líderes en varias industrias como Huawei, Xiaomi, OPPO, vivo, Samsung, DJI, Ecovacs, Stone Technology y Xiaotiancai. Además, los productos de módulos de cámara para automóviles de la empresa también se han entregado para su uso en modelos de marcas como SAIC GM Wuling, Geely Automobile, Xiaopeng Motors, SAIC Motor Passenger Cars, Lantu Automobile y Foton Daimler. Además, la empresa también ha pasado la certificación de calificación de proveedores calificados para múltiples empresas automotrices como BYD, Continental Automotive, NIO, BAIC New Energy y Dongfeng Commercial Vehicle, y ha obtenido sucesivamente múltiples proyectos de cooperación con las empresas automotrices antes mencionadas, ingresando gradualmente a la producción y entrega en masa.