思特威安防与机器视觉CIS龙头,切入汽车
（报告出品方/作者：招商证券，鄢凡、王恬）
一、思特威：安防及机器视觉CIS领先企业
公司成立于年，聚焦高性能CMOS图像传感器芯片的研发、设计和销售业务。公司产品已覆盖安防监控、机器视觉、智能车载电子、智能手机等多场景应用领域。公司产品具有高信噪比、高感光度、高速全局快门捕捉、超宽动态范围、超高近红外感度、低功耗等特点，下游客户包括大华股份、大疆创新、宇视科技、普联技术、天地伟业、网易有道、科沃斯等品牌。
公司产品线不断丰富，在已有安防监控和机器视觉领域优势的基础上，不断向智能车载电子、智能手机等领域拓展。年，公司进入安防领域，CIS出货量达到第一。年，发布SmartGS系列BSI全局快门CMOS图像传感器产品，打开工业应用领域。年，凭借SCG5和SCG5产品，扩展至无人机、人脸支付系统等新领域。年，购买深圳安芯微专利并进行人员扩充，加速汽车电子领域布局。年，发布全系列2MP-13MP的CellphoneSensor系列产品，正式进入手机市场。
公司营业收入主要来源于安防监控领域，-年来源于安防监控领域收入的占比分别为98.44%、92.62%、82.13%和75.88%，并继续向机器视觉领域、智能车载电子、智能手机等领域拓展。目前公司CIS产品布局包括前照式FSI-RS系列、背照式BSI-RS系列、全局快门GS系列产品，主要面向安防监控和机器视觉领域。公司产品具有独特的性能优势，能够解决CIS产品在低照度环境成像、高温工作环境性能、宽动态范围、高速运动下拍摄等问题。
在供应链方面，公司采用fabless经营模式，与多家晶圆厂及封测厂合作稳定。公司专注于芯片的研发、设计与销售，晶圆制造和封装环节则委托外部供应商完成。在晶圆制造环节，公司供应商包括台积电、三星电子、合肥晶合、东部高科等，晶圆成本占公司营业成本的72%以上。封测主要供应商为晶方科技、华天科技和科阳半导体。在终测环节，公司建立了自有测试产线，终测主要由子公司昆山晔芯完成。
年公司前五大客户合计占比84.9%，分别为鼎芯无限（26.8%）、大华股份（25.5%）、志远电子（22.0%）、普联技术（5.6%）、君视芯（5.1%）。公司下游客户资源丰富，产品已经应用于众多知名终端品牌，同时也积累了众多的中小规模的客户群体。公司采用直销、经销相结合的销售模式，年直销/经销模式收入占比为50.43%/49.57%。在经销方面，主要经销商为鼎芯无限、志远电子及淇诺科技三家实力较强的上市公司子公司。在直销方面，主要客户包括大华股份、大疆创新、普联技术、君视芯等业内知名终端品牌客户。
1、公司实控人为创始人徐辰，大基金及大客户入股助力公司发展
公司控股股东、实际控制人为创始人徐辰，持股比例15.23%，徐辰自行及通过一致行动人莫要武控制的发行人表决权比例为51.46%，具备实际支配公司行为的权力。第二大股东为国家大基金，第三大股东为国家基金和大客户入股彰显了公司的技术实力及业内重要地位。公司历经四轮融资，引入了包括国家大基金和大客户大华股份在内的系列机构入股。年9月，安防终端头部客户大华股份通过增资取得了思特威.26万股，持股比例为2.20%。年10月，国家集成电路基金二期以4亿元认购思特威.82万元注册资本。公司产业股东还包括华为哈勃、联想创投、小米长江、闻泰科技、传音控股、中芯聚源等。
2、受益于产品线扩展及份额提升，收入和盈利能力高增
受益于产品线扩展和大客户份额提升，公司收入快速提升。-年公司收入高速增长，营业收入从年的3.25亿元增长至年的26.89亿元，CAGR+.26%。收入提升来源于两方面：1）公司产品迭代迅速，应用领域扩大带来销量提升。公司全面扩展了FSI-RS、BSI-RS和GS系列产品。在BSI-RS产品领域，推出了全像素的BSI-RS产品。在GS产品领域，公司在年进入机器视觉领域，后陆续开拓了智能翻译笔等其他智能终端应用领域。在FSI产品领域，公司年量产2M像素产品，年推出3M像素产品，并在年进入车载电子领域。2）导入重点客户、渗透率提升促进收入增长。公司产品已进入大华股份、普联技术、天地伟业、雄迈集成等安防终端头部客户的供应体系，产品逐步被客户认可。
年实现扭亏为盈，年归母净利润高增长。///年，公司归母净利润分别为1.66/2.42/1.21/3.98亿元，-亏损原因在于公司成立前期需要投入大量研发及销售资源，公司在-Q1因股权激励计划产生的费用也对公司净利润产生了一定影响，随着公司营业规模快速扩大及股权激励计划实施完毕，盈利能力显著提升。
受疫情、研发费用等因素影响，Q1业绩下滑明显。Q1公司营业收入为4.38亿元，同比减少18.99%；营业利润为万元，同比减少78.40%；归属于母公司的净利润为万元，同比减少79.44%；扣非归母净利润为.02万元，同比减少87.96%。Q1营业收入下滑主要因为疫情管控影响公司物流配送、客户提货节奏。在研发费用方面，公司研发人员规模持续扩大导致一季度研发费用支出大幅增长，且公司新产品研发持续进行，光罩模具成本摊销较高，当期研发费用支出增加万元，较上年同期增长74.31%；同时，公司与合肥晶合在合作初期，产品良率处于逐步改善的过程中，毛利率的波动也对利润指标造成一定影响；此外，公司新办公楼折旧及摊销金额较大。
公司营业收入主要来源于安防监控领域产品。年前三季度安防监控、机器视觉、汽车电子、智能手机产品的收入占比分别为72.82%、15.65%、3.45%、8.08%。年公司安防监控CIS出货量1.46亿颗，位居全球第一；新型机器视觉CIS出货量万颗，位居行业前列。公司在汽车、智能手机领域仍处于市场拓展初期。
在安防监控领域，思特威产品覆盖高中低端的1M至8M像素全系列产品，并以中高端产品为主。前三季度公司安防产品的高端、中端收入占比为49.19%、22.59%，产品结构升级快速，主要应用场景为网络摄像机、模拟闭路摄像机、家用看护摄像机、智能门铃等。
在机器视觉领域，公司是国内最早从事GS系列产品研发的CIS厂家之一，产品定位为高端和超高端。年超高端产品实现销售；前三季度机器视觉产品的超高端、高端占比为1.75%、98.25%。产品应用场景全面，涵盖消费级机器视觉、工业相机、智能交通等多样化应用领域。
在汽车电子和智能手机领域，公司积极顺应市场需求，快速进行研发和产业化布局，对于手机来说，部分低端产品已进入市场，中高端产品主要处于研发、验证和市场导入阶段；对于汽车来说，主要应用场景为智能化车载行车记录仪、车载环视及后视摄像头、驾驶员监测摄像头等，年前三季度低端产品收入占比为91.09%。
受益于产品结构升级和良率提升，公司毛利率快速增长，~年总体毛利率从12.7%增长到29.1%。一方面，公司产品结构不断升级，高端产品BSI-RS和GS系列认可度越来越高，收入占比从年合计占比12.55%提升至前三季度的56.84%。年有产品达到车规级标准，进入车载前装市场，高端产品占比的进一步提升带动智能车载电子领域毛利率提升。另一方面，产品良率不断提升。年至今，公司引入新的晶圆厂，产品单位成本的下降为毛利率的提升带来积极影响。
公司重视技术研发工作，组建了一支杰出的研发团队。核心技术人员徐辰博士、莫要武博士在CIS领域拥有二十余年的研究工作经验，分别在不同技术领域起到带头作用。截止Q3，公司共有研发人员人，占其员工总数量的39.47%，其中名研发人员拥有硕士以上学历。
经营规模不断增大，研发费用率有所下降。公司每年研发投入较大，-年研发费用由0.93亿增长至2.05亿元，由于公司经营规模和销售规模迅速扩大，研发费用率相对下降，从22.6%下降到7.6%。
二、CIS：5G+AI助力安防、机器视觉领域增长，车载手机领域打开百亿增长空间
图像传感器（CIS）是摄像头核心部件，决定输入图像像素高低。CMOS图像传感器是摄像头模组的核心元器件，对摄像头的光线感知和图像质量起到关键作用。CMOS图像传感器首先通过感光单元阵列将所获取对象景物的亮度和色彩等信息由光信号转换为电信号；再将电信号按照顺序进行读出并通过ADC数模转换模块转换成数字信号；最后将数字信号进行预处理，并通过传输接口将图像信息传送给平台接收。
1、市场规模：车载、安防市场下游应用快速增长，CIS市场空间广阔
下游手机、汽车应用需求起量，全球CMOS图像传感器市场规模实现快速增长。根据FrostSullivan统计，年，全球CMOS图像传感器出货量为21.9亿颗，市场规模为55.2亿美元，至年，全球CMOS图像传感器市场出货量为77.2亿颗，市场规模达到.1亿美元，-年CAGR分别达到17.1%和15.8%。得益于智能手机、汽车电子等下游应用的驱动，预计未来全球CMOS图像传感器市场仍将保持较高的增长速度，至年全球出货量将达到.4亿颗，市场规模有望提升至.0亿美元，分别实现8.6%和13.0%的年均复合增长率。
智能手机是CMOS图像传感器的主要应用领域，安防监控、汽车电子、机器视觉是新兴市场。目前，手机是CMOS图像传感器的主要应用领域，其他主要下游应用还包括平板电脑、笔记本电脑等其他电子消费终端，以及汽车电子、安防监控设备、机器视觉、医疗影像等领域。据FrostSullivan统计，年，全球智能手机及功能手机CMOS图像传感器销售额占据了全球73.0%的市场份额，其他消费电子、汽车市场份额分别为8.7%和10.0%。伴随汽车ADAS技术逐步成熟并实现应用落地，至年，汽车市场份额将提升至14.1%；手机用CMOS图像传感器仍将保持其关键的市场地位，但增速低于汽车CIS，至年手机CMOS图像传感器占比将有所缩减至68.8%。
（1）安防监控领域：政策+市场双重驱动，安防CIS市场快速增长
安防监控产业链的上游为零部件厂商，包括算法、芯片、图像传感器、镜头等，其中图像传感器的代表厂商有思特威、索尼、豪威等。中游为安防设备软硬件厂商，包括海康威视、大华股份、大力科技等；下游包括渠道商、集成商、工程商和运营商，代表企业有赛维智能、银江股份等。终端应用包括政府采购、商用和居民家用三个领域。
从行业构成来看，安防行业可分为入侵报警、出入口控制、视频监控等环节，其中视频监控是安防系统的核心。根据CCID数据，年全球视频监控/防盗报警/门禁系统的市场规模分别为//亿美元，其中视频监控占比最高，达56.1%。
年，中国安防行业非上市企业中视频监控行业数量最多；从行业分布来看，教育、社区、公共安全、交通行业应用范围最广。安防行业正在从政府引领逐渐扩展到更多商用领域。（报告来源：未来智库）
我国安防行业的发展历程主要围绕视频监控的技术升级展开，包括模拟化、数字化、网络化、智能化四个阶段。
模拟化阶段：~年，由模拟摄像机、后端矩阵、磁带录像机VCR和电视墙构成。采用模拟方式传输图像信息，传输距离较近，监控图像只能在控制中心查看。该阶段中摄像头设备由日系企业所垄断，国内自主知识产权的摄像头生产技术落后。
数字化阶段：~年，视频监控出现集成化与数字化特征。系统将监控摄像头采集到的图像处理成数字信息传送到电脑，通过网络将数字压缩成视频输出。这一阶段中，DVR产品的诞生推动了国内数字化摄像头产品的自主研发与生产，安防摄像头逐步迈入标清时代。
网络化阶段：~年，网络通讯和4G的普及带动安防行业向着高清/IP化解决方案转变,一体化方案提供商的商业模式趋于成熟，安防监控系统迈入网络视频录像机（NVR）阶段。民用安防产品以及创新产品逐步崭露头角。这一阶段中，前端摄像机由标清进化为网络型的高清摄像机。
智能化监控阶段：至今，人工智能、大数据、云计算等技术与视频监控技术的不断融合，安防应用由事后的调查取证，向事前的分析、总结、预警、演练，事中的跟踪、指挥、调度、协调、配合、沟通等方面扩展，以集成化、智能化为特征的大安防新时代已经到来。安防监控行业从信息获取阶段进入到信息使用阶段。
我国是全球最大视频监控市场。根据Omdia数据，年中国市场占全球市场份额近50%，中国安防市场规模同比增长6.4%，显著高于全球市场增速2.2%。预计年中国智能视频监控市场将达亿美元，5年CAGR达9.5%。在设备软硬件供应商环节，海康威视和大华股份是行业龙头，占据全球垄断地位。根据Yole数据，年海康威视和大华股份在监控摄像头市场份额合计占比为63%。根据AS最新数据，年海康威视和大华股份分别为83.1/38.4亿美元，占据全球视频监控全行业企业收入第一、第二名的位置，收入体量远超其他企业。竞争格局整体较为稳定。
（1）toG：政策因素是过去十年推动我国安防行业高速发展的关键。年以来，国家高度重视城市化和城镇治理问题，陆续推出如雪亮工程、平安城市、天网工程、智慧城市等系列项目。政府主导的大规模基础设施的持续建设给安防行业带来了强劲增长。根据IDC数据，年政府机构支出占中国视频监控总支出的47.6%，其中平安城市和雪亮工程是主要的市场驱动力。未来政策因素将仍为推动安防产业发展的重要动力。尽管年以来，疫情造成招标推迟和“雪亮工程”逐步完成使得政府在安防领域的投资有所缩减，但基本方向保持不变。中国的新基建计划和数字中国战略有望进一步推动智能视频监控在公共部门和私营部门的需求。
（2）toB：在新兴商用领域，众多细分社会行业领域的高速建设以及企业数字化转型加快了安防监控在多领域渗透。根据IDC数据，年我国智慧城市市场支出规模将达亿美金，而智慧城市的全产业链包括金融、医疗、教育、楼宇、文教卫、产业园区等应用场景几乎都会涉及安防视频。智慧城市带来的2B端需求提升已成为安防监控继政府项目之后的又一重要增量。
（3）toC：供需侧共同推升家庭安防监控市场增长。以年Google收购Dropcam为标志，家用市场成为安防市场的一个重要分支。家用安防监控具有体积小、便于移动、实时监控、精确提醒的特点，可以对小孩、老人、宠物、家居环境保持远程实时监控，首先出现于欧美市场并成为市场热点。根据GSMA数据，年全球以家庭安防设备为代表的智能家居设备的连接增长数量预计新增20亿台。
对比欧美市场，我国家用安防市场发展空间较大。由于欧美市场以独栋房屋为主流，家用安防领域消费者认知程度高。至年，美国民用视频监控安防占视频安防比例达55%，远高于我国约6%的水平。我国民用安防监控市场仍为一片蓝海市场。根据IDC数据，全球智能家居摄像头年市场规模约42.7亿美元，预计至年将增长至.4亿美元，年复合增长率达23.2%。在中国市场，年中国家庭智能摄像头出货量接近万台，同比增长64.1%，预计年家庭安全监控市场出货量将突破1亿台。民用消费领域对于安防摄像头的清晰度要求较高，有望成为2M到4M渗透最快的一个市场领域。
品牌商和运营商促进了家用监控摄像头渗透率提升。一方面，品牌商如、小米、字节跳动等互联网公司及中兴、华为等移动设备服务商纷纷入局家庭安防监控市场；另一方面，运营商如中国移动等也大大推升了农村消费市场的安防监控渗透。截止年10月，中国移动云南公司“5G平安乡村”安防监控客户累计超万户，覆盖云南全省92个行政村，累计延伸补充超40万路视频监控。
安防监控CMOS市场增长快速。根据FrostSullivan数据，年安防监控领域CMOS图像传感器的出货量和销售额分别为4.2亿颗和8.7亿美元，分别占比5.4%和4.9%；随着未来安防监控行业整体市场规模的不断扩大，预计年出货量和销售额将分别达到8.0亿颗和20.1亿美元，市场份额占比将分别上升至6.9%和6.1%，CAGR分别为13.75%和18.23%。
全球安防监控CMOS市场较为集中，中国企业在安防市场的规模全球领先。根据FrostSullivan数据，年，安防监控领域CMOS图像传感器总出货量为4.2亿颗，市场规模为8.7亿美元。按出货量排名，前五家安防领域CMOS图像传感器企业依次为思特威、豪威、索尼、晶相光电和安森美，行业CR5为98.1%，其中中国企业分别占据出货量第一、第二的位置。按销售额排名，全球前五家安防领域CMOS图像传感器企业依次为豪威、索尼、思特威、安森美和晶相光电，CR5为96.9%。
思特威产品中高低端全覆盖，多种下游布局全面。思特威、豪威、索尼、晶相光电和安森美是安防监控CMOS图像传感器领域全球前五大厂商，其中思特威作为全球安防CIS出货量第一企业，产品基本实现高中低端全覆盖。此外，索尼、豪威分别定位于高端和中高端市场，格科微、晶相光电则定位于低端市场。
（2）汽车电子领域：ADAS带动摄像头需求，车载CIS量价齐升
汽车电子是未来CMOS图像传感器的重要应用方向。近年来CMOS图像传感器已经大规模地被安装在智能车载行车记录、前视及倒车影像、°环视影像、防碰撞系统中。未来随着汽车电动化的趋势及自动驾驶技术的发展，预计汽车将导入更多摄像头以构建车载智能视觉系统。全球智能车出货稳定增长，自动驾驶渗透率不断抬升。根据IDC数据，全球智能车出货量年达到万辆，年将达万辆，GAGR达14.46%。同时，根据前瞻产业研究院的预测，到年L1/L2、L3、L4/L5级别自动驾驶渗透率将分别达到5%、15%、50%。预计到年，L1/L2、L3、L4/L5级别自动驾驶渗透率将分别达到10%、30%、45%。
摄像头是ADAS感知层的核心器件，单车用量、像素不断提升：
从单车用量来看，未来将从平均单车2.2颗提升到8颗以上。根据Yole统计，年全球平均单车摄像头用量为2.2颗，随着自动驾驶等级的提升，对摄像头的需求也越来越大。一般而言，一套完整的ADAS至少需要搭载6颗摄像头（1前视+1后视+4环视），目前L2～L3等级车型的摄像头数量在8～14颗。
从像素来看，将从VGA~2M提升到8M。目前市面上的后视摄像头一般为VGA~1M级别，前视摄像头在1M~2M之间，例如特斯拉Model系列摄像头像素为万，小鹏P7车载摄像头像素为万。年的新发车型开始采用8M摄像头，以达到更好的信息采集准确度，例如蔚来ET7摄像头像素为万，理想ONESUV车载摄像头像素为万。
受益于汽车智能化，全球汽车CIS市场空间快速增长。根据FrostSullivan统计，年汽车电子领域CMOS图像传感器的出货量和销售额分别为4.0亿颗和20.2亿美元，分别占比5.2%和11.3%；预计汽车电子CMOS图像传感器出货量和销售额将在年达到9.5亿颗和53.3亿美元，市场份额占比将分别上升至8.2%和16.1%，CAGR达18.89%和21.42%。
（3）机器视觉领域：AI和5G技术带来新兴机器视觉领域CIS市场规模高增长
机器视觉代替人工识别成为趋势，CIS是该升级过程的标配零部件。机器视觉指的是通过计算机、图像传感器及其他相关设备模拟人类视觉功能的技术，以赋予机器看和认知的能力。中国的机器视觉产业起步于80年代的技术引进；6年扩大到印刷、食品等检测领域，并于年开始高速增长。根据中国机器视觉产业联盟数据，年中国机器视觉市场销售额.2亿元，同比增长13.6%。未来随着疫情好转及全球贸易局势缓和，预计到年销售额将达亿元，CAGR为27.1%，增速远超全球市场平均增速水平。
在消费领域，居民消费升级趋势推动新型机器视觉产品渗透率不断提升。以新型机器视觉的下游扫地机器人为例，受生活节奏加快、消费者观念升级等因素影响，扫地机器人的渗透率快速提升。从全球范围来看，~年全球扫地机器人市场规模将从17.8亿美元增长至35.0亿美元，三年规模接近翻番。从中国市场来看，年市场规模将达88.0亿元，CAGR达24.1%。新兴机器视觉市场处于快速放量阶段，增速较快。
全局快门是新兴机器视觉领域CIS的必要核心技术。全局快门成为新型机器视觉应用的必备性能要求。原因在于智能化新兴应用场景往往通过软件算法进行识别和判断，因而需要实时地进行精准的影像捕捉以及识别（例如快速行驶的汽车车牌、无人机飞行时的避障系统等），而GS技术可使全部光敏元像素点在同一时间接收光照的原理，可以还原真实的影像效果，使得后续的图像处理不受图像畸变的干扰。5G和AI技术快速落地拓展应用场景，全球新兴领域CMOS图像传感器市场扩张迅速。根据FrostSullivan统计，全局快门CMOS图像传感器总出货量从年的0万颗迅速增至年的万颗，CAGR高达.7%。未来全球新兴领域全局快门CMOS图像传感器市场规模将持续增长，预计年出货量将增至3.92亿颗，未来五年间年均复合增长率为35.7%。
思特威在GS领域取得关键技术突破，采取BSI结构的全局快门CMOS图像传感器芯片。有别于行业传统使用FSI结构作为全局曝光的技术路线，思特威采用BSI架构，并应用了多项核心技术，包括高速低噪声多行列并行和移位读出技术、全局快门架构下的HDR像素设计技术和高温场景下暗电流优化技术等。其产品可应用于无人机、扫地机器人、工业相机、人脸识别摄像头、驾驶员监测摄像头、ETC卡口摄像头、智能交通违章监摄等终端产品中。
（4）手机领域：行业光学创新有所放缓，CSI像素持续提升
智能手机出货量已接近天花板，光学创新逐渐放缓，但手机CMOS图像传感器市场仍存在结构性增量。年华为、苹果先后推出双摄手机方案，开启智能手机双摄元年；年双摄渗透率接近翻倍，达到最大涨幅，三摄也开始在多家手机厂商中应用。根据IDC数据，年到Q1，智能手机单机摄像头颗数从2.22颗增长到3.94颗，年复合增长率为9.5%。预计年平均单机摄像头颗数将达到4.20颗。
像素提升提振CIS芯片平均单价。从像素结构看，后置副摄像素普遍在8M以下，典型的多摄手机在后置摄像头上，主要采用“1主摄+2~4副摄”的方案，主摄负责取景成像，副摄负责辅助成像（如3D深感、广角、长焦、景深、微距、ToF）。根据TSR统计，年全球手机后置主摄中，72.2%都在8M以上，40M以上占比约30.3%（按出货量统计）。目前，主流智能手机品牌旗舰机型的主摄像头像素水平已达到48~64M，甚至部分机型已采用了2亿像素的摄像头。
2、技术路径：不同场景的技术要求有所差异，安防与汽车电子有相似性能需求
不同应用场景的技术参数发展水平不同。
智能手机：智能手机对像素等指标要求在逐渐提升，性价比也是重要指标。智能手机的拍摄功能包括分辨率、清晰度、美观度和全场景适应能力，已成为智能手机的核心亮点。同时智能手机厂商也对CIS的性价比提出很高的要求，因此催生了小像素CIS的需求。
安防监控：安防摄像机需要在可见光不足、暴晒高温以及其他各类的苛刻环境条件下保持长时间正常工作，除常规参数达到基本要求外，其最重要的技术参数包括信噪比、HDR和量子效率，同时对耗电量、极端温度条件工作性能等也有较高的要求。
机器视觉：机器视觉应用场景比较丰富，对性能参数要求的维度差异较大。如高速应用场景对快门速度要求很高，需要图像传感器具有高帧率以避免高速场景下的误判导致事故发生。而对于如扫地机器人中用于测距的CMOS图像传感器而言，其3D成像的需求对HDR、感光度等特殊参数有一定的要求。
汽车：汽车对于夜间成像性能、动态范围、LED闪烁抑制技术要求非常严格，此外，CMOS图像传感器的帧率、量子效率、高温工作性能以及全场景的适应能力等也是汽车电子CIS的重要参数。
前照式结构（FSI）：CMOS图像传感器的传统结构，从上至下共五层，依次为透镜，彩色滤光镜，金属连接层，感光层和基本层。前照式的优点是工艺条件相对较易实现、制造成本相对较低；缺点在于随着像素尺寸变小，可接收的入射光量下降，金属布线反射和吸收的损耗在线路层变得愈发严重，从而限制传感器的整体性能。
背照式结构（BSI）：背照式结构将感光元件层的位置更换至线路层上方，感光层仅保留感光元件的部分逻辑电路。采用背照式结构，光线可以从背面入射直接到达感光元件层，电路布线阻挡和反射等因素带来的光线损耗大幅减少。背照式CMOS图像传感器的优点在于感光效果和信噪比显著提升，缺点是设计和工艺难度均较大且成本较高。此外，由于电路密度更高，可能产生一定串扰。
堆栈式结构（Stacked）：在背照式结构的基础上进一步改良，在上层仅保留感光元件而将所有线路层移至感光元件的下层，再将两层芯片叠在一起，芯片的整体面积被极大地缩减。此外，感光元件周围的逻辑电路也相应移至底层，可有效抑制电路噪声从而获取更优质的感光效果。堆栈式结构的局限性在于制作工艺更加复杂，会导致成本进一步提升，且对晶圆代工厂有极高的技术水平要求。（报告来源：未来智库）
根据CMOS图像传感器快门曝光方式不同，CMOS图像传感器可以分为卷帘快门（RollingShutter）和全局快门（GlobalShutter）两大类。
卷帘快门（RS）:卷帘快门采用逐行曝光的方式。通过断电控制传感器，使其不同部分在不同时间下对光的敏感度不同，Senso通过扫描进行逐行曝光，直至所有像素点都被曝光。所有的动作在很短的时间内完成。一般情况为1/48至1/60秒。RS的优势在于可以达到更高的帧速，劣势在于逐行顺序曝光不适合快速运动物体的拍摄，可能出现部分曝光、斜坡图形、晃动等情况，也即果冻效应。
全局快门（GS）:全局快门中整幅图片在同一时间曝光。传感器的所有像素点同时收集光线，同时曝光。在曝光开始的时候，传感器开始收集光线，在曝光结束的时候，光线收集电路被切断，传感器读出值即为一幅图片。GS曝光时间更短，是高速摄影等应用场景下的最佳快门方式，但相比于卷帘快门读出噪声较高。目前全局快门CMOS图像传感器处于较为前沿的领域，产品处于新兴崛起阶段，市场潜力较大。
CMOS图像传感器的技术发展趋势：
（1）产品迭代路径：分辨率提升、多场景整体成像的系统能力加强。
像素升级、分辨率提升是CMOS图像传感器升级的一大趋势，以安防领域为例，H.编码技术的普及、4K甚至更高分辨率视频应用逐渐上量，以及人脸识别、物体识别等智能视频需求的兴起都对CMOS图像传感器支持更高分辨率和更高帧率的输出提出迫切需求。
整合不同场景下的整体成像的系统性能力。对于安防领域CMOS传感器，厂商需整合优化低照度夜视全彩、HDR、低噪声、宽画幅成像等多项传感器技术，以贴合产品的多应用场景需求。
（2）堆栈式CMOS技术不断升级
先前介绍过，堆栈式在背照式结构的基础上进行改良，具有增大感知面积、增强感光效果的优势。此外，采用堆栈式结构的图像传感器还能集成如自动对焦（AF）和光学防抖（OIS）等功能。混合堆栈和三重堆栈技术则推动了3D感知和超慢动作影像等功能的发展。根据TSR，索尼、三星、豪威科技和思特威是目前堆栈式结构CMOS图像传感器产品的主要供应商。堆栈式CMOS生产成本和工艺难度较大，主要应用于特定领域，如高端手机主摄像头、高端数码相机、新兴机器视觉等。其中思特威的堆栈式结构CMOS产品主要用于新兴机器视觉领域。
思特威在堆栈式结构领域技术储备丰富。截止Q1，公司拥有堆栈式结构相关的专利共计10项（包含发明专利9项、实用新型专利1项）、在售产品2款、在研项目6项。公司对于堆栈式结构持续进行研发投入，基于堆栈式结构的CMOS图像传感器产品销售收入和占比逐年上升。年到前三季度，公司堆栈式结构CIS产品的销售收入占比从3.25%增长至7.59%。堆栈式成为未来业绩增长驱动因素之一。
（3）智能化时代对性能提升和信息传输提出更高要求
智能化时代，图像由给人眼看变成为机器视觉提供服务于后端识别及自动运算响应的视频影像基础。智能识别对于图像传感器的性能要求比传统图像传感器更高，同时对信息筛选、信息传输层面也提出了更高的要求。在性能提升方面，主要包括低噪下的高感光度、低功耗、复杂光照环境下的超高HDR、近红外增强下的清晰视野、高帧率以及快速精准捕捉被拍摄目标的能力。在信息传输方面，业界推出的智能传感器芯片平台概念，通过将智能化算法程序集成在CMOS图像传感器上作为对于云端计算和边缘端计算的补充，可提升整个视觉智能系统的效率和性能。
3、竞争格局：高端市场由海外龙头领导，国内厂商份额持续提升
全球CIS行业呈现寡头垄断态势。根据FrostSullivan数据，年，市场份额排名前五的供应商合计占据了全球出货量的96.0%，行业集中度较高。分公司来看，年全球CIS市场销售收入规模前三名分别为索尼（39.1%）、三星（23.80%）、豪威（11.30%）。思特威年销售收入15.27亿元人民币，占全球CIS销售额比重1.05%。分行业来看，手机市CIS最大应用市场，年销售收入占比67.82%；车载、安防、消费电子和工业行业占比分别为6.94%/7.89%/3.83%/2.89%。
在手机领域，索尼、三星、豪威在行业中占据垄断地位，国内厂商实力不断增强。根据HCT数据，年索尼以46%的收益份额成为智能手机图像传感器市场的第一名，三星LSI和豪威紧随其后，三家在全球智能手机CIS市场占据了近85%的收益份额。目前手机市场高端机型的CIS市场份额主要由日韩厂商占据；豪威、格科微、思特威等国内厂商在中低端市场性价比优势显著，全球份额占比不断提升。在车载领域，安森美占据龙头地位，国内厂商豪威排名第二。相对于手机摄像头等消费级电子，车载摄像头对产品的稳定性、耐用性、防磁抗震等规格要求更高，因此行业技术壁垒较高。目前在全球范围内，车载图像传感器市场的供应商主要有安森美半导体（62%）、豪威科技（20%）、东芝（5%）、索尼（3%）、三星（0%）等。
在安防领域，思特威全球份额领先。根据FrostSullivan统计，在安防监控领域，年公司实现1.46亿颗CMOS图像传感器出货，出货量位居全球第一。从市场份额来看，公司以年出货量计算的市场份额为34.95%，而以年销售额计算的市场份额为22.18%。从高端安防市场来看，目前索尼由于应用于高端安防市场的CMOS图像传感器，单价较高，仍然占据销售额领先的地位，其按销售额计算的市场份额达到24.82%。
在机器视觉领域，思特威同样排名领先。年，全球范围内只有思特威、索尼、豪威三家厂商拥有大规模全局快门CMOS图像传感器量产的能力，能够在此领域达到千万级别的年度出货量。年，公司实现超过万颗CMOS图像传感器出货，位居行业前列。豪威科技主要应用的终端产品为AR/VR设备，索尼主要应用的终端产品为其自有品牌游戏机PlayStation，思特威主要应用的终端产品为无人机、扫地机器人、电子词典笔、人脸支付终端等新兴应用领域的产品。三家公司各自在终端领域占据细分行业的重要供应商角色。
三、公司：多项优势打造安防机器视觉护城河，冲击车载和手机市场
公司目前主要产品为安防监控和机器视觉领域CIS，正在向汽车电子和智能手机领域推进布局。以年出货量口径计算，年公司实现1.46亿颗CMOS图像传感器出货，出货量位居全球第一。在新兴机器视觉领域全局快门产品中，年公司实现2.5千万颗CMOS图像传感器出货，出货量位居行业前列。公司产品分为安防、机器视觉、车载、智能手机四大类，产品类型可分为FSI、BSI、GS三大系列。其中GS系列主要应用于机器视觉领域，FSI-RS及BSI-RS系列主要应用于安防监控。公司产品具有高信噪比、高感光度、高速全局快门捕捉、超宽动态范围、超高近红外感度、低功耗等特点，产品已应用在大华股份、大疆创新、宇视科技、普联技术、天地伟业、网易有道、科沃斯等品牌的终端产品中。
1、产品布局：安防和机器视觉领域全球龙头地位稳固，加速拓展车载和手机布局
（1）安防领域：公司产品覆盖低中高端全系列，产品结构快速升级
思特威是全球安防领域CMOS图像传感器的龙头企业。根据FrostSullivan统计，在安防监控领域，年公司实现1.46亿颗CMOS图像传感器出货，出货量位居全球第一。从市场份额来看，公司以年出货量计算的市场份额为34.95%，而以年销售额计算的市场份额为22.18%。
公司与安防龙头企业合作紧密。公司产品已获得国内客户包括海康威视、大华股份、宇视科技认可。海康威视、大华股份是全球安防龙头企业，年全球安防市场份额占比分别为29.8%/14.7%。年，公司收入46.82%来源于大华股份，这一比例在Q1增长至54.05%。此外，公司与供应商和大客户建立了紧密的战略合作关系。大华股份、HubbleVentures、QTechnology、海康智慧投资、HengFang等股东均为思特威的供应商或客户。
（2）车载领域：前装车规级芯片获得多款车型认证
公司在安防CIS上积累的技术可沿用在车载上，公司目前拥有的主要专利中有17项专利可用于智能车载领域。
安防与车载的CIS产品的技术参数在一定程度上存在重合。车用CMOS图像传感器产品对夜视性能、宽动态范围、LED闪烁抑制、无形变精准成像等细节需求较高。而安防产品则需要满足在可见光不足、暴晒高温以及其他各类的苛刻环境条件下保持长时间正常工作。因此，感光度、高温功能工作性能、HDR、全场景适应能力等成为安防和车载的共同衡量参数。公司在安防领域积累深厚，已在信噪比、感光度、帧率、动态范围等方面构建核心技术及知识产权体系，其中高感光度、宽动态范围等技术积累为车载领域产品的研发打下良好基础。公司在车载领域已有卷帘快门架构下的HDR像素设计，包括包括多重曝光HDR技术和PixGainHDR技术等，能够显著提高产品高感光度、宽动态范围等产品性能。
购买深圳安芯微专利及充实团队，进一步加强车载电子领域研发实力。
为加速车载领域布局，公司在年12月购买深圳安芯微5项专利及7项集成电路布图设计，并吸引7名研发人员加入公司。其中安芯微创始人兼董事长胡文阁先生现任思特威技术副总裁，全面负责公司车载CIS项目开发设计。深圳安芯微是车载摄像头CMOS图像传感器领域的IC设计公司，拥有十多款车载CMOS图像传感器，在标清同轴模拟视频（CVBS）方面有市场竞争力，产品广泛应用在倒车摄像头后装市场。
在新团队带领下，车载相关产品线的深度和产品推出速度进展迅猛。目前已研发出了覆盖ADAS系统、DMS系统及SAE各汽车等级智能视频图像解决方案的全线车载系列产品，可满足前后装细分市场的各类需求点。年公司研发能力进一步提高，量产的智能车载电子产品已增加至8款。
前装车规级芯片获得多款车型认证，即将进入起量阶段
前装车规级芯片市场目前主要由国外厂商占据，包括安森美、索尼、豪威科技等。前装车载电子均采用车规级芯片，对芯片可靠性要求较高，通常需要7-8个月的认证周期。未来公司尚需不断积累与车厂和一级供应商的合作经验，逐步导入产品。在后装车载市场，公司已实现大批量出货，年实现出货量4万颗、实现销售额万元。在前装车载市场，公司已经有多款产品通过车规级认证，并在多家主车厂开始量产验证和小批量出货。
（3）机器视觉领域：创造性研发背照式GS技术，多领域应用市场占据领先地位
根据FrostSullivan统计，年公司实现超过万颗CMOS图像传感器出货，出货量位居行业前列。年全球范围内只有思特威、索尼、豪威三家厂商拥有大规模全局快门CMOS图像传感器量产的能力，能够在此领域达到千万级别的年度出货量。在新型机器视觉市场，思特威、索尼、豪威三家厂商所占的细分终端领域各不相同，思特威在多领域市场取得领先地位。此外，公司推出应用于智慧交通的高分辨率全局快门产品，打破了该细分市场份额长期由索尼占据的格局。
（4）智能手机领域：起步较晚，获得部分主流手机品牌认可
凭借快速研发能力，公司已经推出多个系列的智能手机CMOS图像传感器产品，目前正在推动2M至16M像素系列产品的验证和市场导入。产品应用领域覆盖手机产品的主摄、长焦、广角、微距和景深等。凭借安防端的技术积淀，公司在手机产品方面具备差异化性能优势，例如暗光性能好、感度高、HDR能力等差异化性能。
公司智能手机领域产品已获得部分主流手机品牌的认可，并实现中低端产品的销售。目前公司已经开始大批量供货给多家手机整机厂和手机ODM厂商，并在多家市场主流品牌厂商进行验证和产品导入。
公司在智能手机领域有多个在研项目。包括面向智能手机应用搭载PDAF（自动相位对焦技术）自动相位对焦技术的亚微米级超高分辨率图像传感器设计、面向智能手机应用搭载双像素PDAF自动相位对焦技术的图像传感器设计等。随着产品研发、验证和市场导入进度的推进，预计未来公司产品在手机领域的销售规模和市场认可度将进一步提升。
2、竞争优势：产品性能、快速迭代能力和供应链能力保障公司地位
公司的竞争优势主要体现在差异化产品性能、快速产品迭代能力和良好的供应链保障能力三个方面。
（1）多项前沿技术助力产品性能占优
公司具有多样化的核心技术，针对安防监控、机器视觉、智能车载电子以及消费类等不同行业应用，分别在工艺研发、像素设计和电路设计以及算法优化等方面持续深耕，并取得了诸多创新的研发成果。SFCPixel专利技术、近红外感度NIR+技术、高温场景下暗电流优化技术、HDR像素设计等核心技术被广泛应用在多个系列产品中。夜视成像类技术：安防和车载领域关键技术。由于安防及车载产品对于夜视应用需求较高，从而对极弱光环境下的画面信噪比提出了较高要求。此外，安防类产品24小时全天候运作，在保证夜间优质成像的同时，白天光线充足的环境下所需动态范围也较高。公司在夜视成像方面具有多项核心技术，能够提高产品在暗光和明亮场景下的性能，满足了市场对于高端安防CIS产品的需求，未来将应用于更多领域如车载、手机产品中。
SFCPixel专利技术：通过将SF（即SourceFollower）放置到更接近PD（PhotoDiode）的位置,在同等电子下获得更高的电压,大幅提升转换增益和感光度，从而实现更高的灵敏度以及更出色的夜视成像效果。公司1x1、1x2、2x2共享像素结构的感光度提升可达90%，同时读取噪声较不使用该项技术时可降低50%以上。该技术已广泛应用于公司的FSI-RS和BSI-RS系列产品。
PixGain专利技术：同时具有高转换增益（HighGain）以及低转换增益（LowGain）两种转换增益，可以有效实现夜晚低照度下的出色夜视成像以及白天强光照下的细腻明暗细节兼顾的效果，从而使产品更好地适应环境光线变化，该技术可应用于安防及车载智视应用发展。
低照度下基于FSI工艺的微光级夜视全彩技术：基于前照式（FSI）工艺的多项专利技术，能够从提高感光度和降低噪声两方面大幅提高产品在弱光条件下的成像效果：（1）提升感光度，通过自主优化的FSI设计架构，大幅提升量子效率从而提升成像感光度，较优化前量子效率提升可达50%。（2）降低噪声，通过在像素设计方面的特殊工艺优化、自主优化设计超低噪声外围读取电路技术、芯片设计版图优化三方面措施，大幅降低各类噪声。
低照度下基于BSI工艺的星光级夜视全彩技术：通过融合高转换增益及高量子效率、低读取噪声、低串扰等多项专利技术，大幅降低像素读取噪声，改善极弱光环境下的画面信噪比，从而有效解决了传统安防监控类产品在极低光线环境下仅可获取黑白图像的痛点。
业内尖端的HDR技术：HDR像素设计技术可以很好地应对光线对比强烈且明暗范围差距较大的应用场景以及24小时全天候光线变化的应用需求，解决明部及暗部细节难以同时清晰呈现的成像难点。公司基于RS和GS不同架构推出了相应的HDR技术，将动态范围从通常的75-85dB拓宽至-dB。
新兴机器视觉领域的核心：全局快门GS技术。在机器视觉领域中，为了迅速做出识别响应，应用场景对于图像传感器快速精准捕捉关键信息的性能要求越来越高。公司基于BSI工艺的全局快门技术已演进至第二代，产品性能进一步提升，在智慧交通等应用领域实现了国产化替代，打破了索尼在该领域的垄断地位。
车载方面的技术应用：LED闪烁抑制技术和ISP片上集成二合一技术。在汽车电子领域，公司产品已经开始逐步应用于公司的智能车载电子领域系列产品中。
LED闪烁抑制技术：公司推出的车载LED闪烁抑制（LFS）专利技术，在解决LED闪烁问题的同时，采用局部多重曝光的模式增加动态范围，成像无运动拖尾，对车载场景具有更佳的适用性。此外，还能实现日间车内场景和车外场景两种剧烈光线反差下的明暗细节呈现，更好满足车载应用场景中对不断变化的复杂光线的适应性需求。
ISP片上集成二合一技术：应用该技术的车载图像传感器产品片内即可对RAW图数据进行优化处理并输出优质YUV格式视频影像。能够在减小车载SoC中心运算负荷的同时加快处理速度，强化汽车图像处理效能，缩短智能车载视觉系统响应时间从而进一步提升行车安全性。（报告来源：未来智库）
（2）产品更新迭代快速，设计效率领先
公司产品迭代速度快，平均每款产品迭代周期不到两年，保持在同类型产品的技术领先地位和竞争优势。年截止11月，公司已有24款新产品发布及量产。公司高设计效率的优势在于：1）快速了解市场并给客户提供相应产品。2）通过定制化的方式快速实现客户的功能需求。3）在目前供应链比较紧张的环境下，可以快速机动的在不同的晶圆厂之间切换，从而实现快速产能迭代和量产。管理层具备丰富半导体从业经验，助力产品研发保持先进性。公司核心管理层履历丰富，多来源于在全球顶尖图像传感器公司，拥有在半导体领域研究开发、产品设计、管理经营、市场营销等方面的全方位经验。创始人及管理层扎实的专业能力和丰富的管理经验有利于保证公司在市场战略的科学有效应和产品技术方面的先进性。
（3）供应链布局完善，保证供货能力
公司快速拓宽供应链，满足快速增长的业务需求。年，公司合作晶圆厂拓展至5家。（和上游供应商合作紧密，+图）公司通过技术合作的方式，同台积电、三星电子、合肥晶合、东部高科等晶圆厂合作关系紧密。此外，与晶方科技、华天科技、科阳半导体等封测厂也保持了良好的合作关系。多区域供应链布局策略，保证产能稳定。公司采取多管齐下的方式，在中国大陆、中国台湾地区、韩国等国家和地区均建立战略合作级别的晶圆代工以及封测合作平台，高效地整合供应链资源，为产能提供有力保障。
四、募投项目：提高CIS研发水平，加强公司测试能力
公司拟首次公开发行不超过4,万股人民币普通股，拟募集资金28.20亿元，实际募集资金12.60亿元，扣除发行费后余额投向CMOS图像传感器研发与测试项目，助力公司在车载新领域进行开拓、原有安防与机器视觉领域持续升级、并加强公司终测能力。具体投向为“研发中心设备与系统建设”、“思特威（昆山）电子科技有限公司图像传感器芯片测试”、“CMOS图像传感器芯片升级及产业化”三大项目。
1、研发中心设备与系统建设项目
本次项目计划研发具备高性能、低功耗、低噪声、万像素的车规级视觉感知芯片，重点突破LED频闪抑制、HDR成像等技术，以满足智能驾驶环视、前/后视、变道辅助、车道偏离警告和驾驶员监测系统等功能应用。随着汽车电子的市场空间不断拓展，下游应用市场旺盛的需求则为项目的实施提供了可行性。
2、思特威（昆山）电子科技有限公司图像传感器芯片测试项目
随着公司业绩快速增长，产品测试需求不断升级。在量的方面，随着CIS下游应用领域不断拓展，公司面临着快速增长的产品测试需求，需要加大场地、设备等投资以提升测试能力。在质的方面，随着公司的CIS产品不断升级、高端属性越来越强，同时产品线扩展到汽车前装、智能物联网、智能消费电子等诸多新领域，公司将需要更多的测试产能以及更丰富的测试形态。为此，公司拟在昆山经济技术开发区建设测试厂房，搭建无尘车间，购买测试设备，加大测试能力建设，以满足公司业务发展的需要。
建设自有图像传感器测试厂有利于公司提高生产效率，保持市场竞争力。一方面，及时、有效响应客户需求符合公司产品销量持续增长的现状，保证测试环节严格的质量管控和生产规划；另一方面，自有测试厂有利于公司有效提升新测试工艺的研发进度，及时调整和改进工艺，便于推动产品进入市场，抢占发展先机。公司具备较为成熟的CIS测试生产能力，多年技术和人才积累为项目顺利实施提供保障。在行业层面，集成电路封测环节难度相对较低，是我国发展最完善的板块，技术能力与国际先进水平接近，为项目成功实施提供了现实可能。在公司层面，思特威在过去一直通过租赁场地、自建无尘室、采购测试设备组建自己的测试生产线，CMOS图像传感器测试生产能力较为成熟，同时也形成了成熟的管理模式和稳定专业的人才团队，为本项目成功达产奠定坚实基础。
3、CMOS图像传感器芯片升级及产业化项目
在安防与机器视觉CIS领域，公司面临业务规模扩张和技术升级的需求。目前安防摄像头仍存在着视频画质不清晰、反应慢、功能少、安全等级低、信号弱、夜晚红外摄像画面曝光过度等问题。公司将根据下游客户需求不断优化产品结构，为客户提供高性能的产品，进一步巩固提高公司在行业中的市场地位。
公司已有的技术和资源能力及下游市场的旺盛需求为项目顺利实施提供了有力支持。作为国内安防监控CIS龙头厂商，公司已经具备了较强的自主创新研发能力，同时产业链合作密切，上游与晶圆厂、封装厂形成了多年稳定的合作关系，下游客户遍布安防监控、机器视觉、智能车载电子等领域。公司自身丰富的技术实践经验和身后的业内资源有助于项目研发和量产顺利展开。另一方面，随着5G网络的扩建，智慧城市与智慧家庭的概念带动安防摄像头、机器视觉领域行业快速发展，下游高景气度也为项目顺利实施提供可能性。
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