北京时间2023 年9 月13 日凌晨1 点，苹果举行2023 年度秋季新品发布会，发布新款iPhone 15 系列。本次升级中，光学升级为一大亮点：15/15 Plus 后置主摄从12MP 升级至48MP；15 Pro/15 Pro Max 后置主摄采用48MP，长焦副摄采用四重反射棱镜设计。根据TrendForce 等多家权威机构信息，苹果iPhone 15 系列部分机型主摄CIS 使用索尼三层堆栈方案，由于三层堆栈方案良率相对传统方案（双层堆栈）更低，且需要增加一次晶圆键合，因此新机主摄会占用更多索尼CIS 晶圆产能。我们认为，索尼保供苹果的背景下，CIS 产能趋于紧张，安卓品牌高端CIS 需求有望部分转向国内供应商，看好韦尔股份、思特威为代表的厂商自23H2 起加速国产替代。
CMOS 图像传感器（简称CIS）三层方案是什么？相比于传统的堆栈结构，双层晶体管像素堆栈将实现光电信号转换的光电二极管与控制信号的像素晶体管层分离到不同的基片上，叠加数据处理层构建三层堆栈结构。其主要优势有：1）扩大了光电二极管的容量，并将饱和信号量（满阱容量Full-Well Capacity，FWC）提升至原来的约2 倍，成功扩大了代表可成像的明暗差范围的动态范围；2）将传输控制晶体管(TRG)以外的复位晶体管(RST)、选择晶体管(SEL)和放大晶体管(AMP)等像素晶体管分布在没有光电二极管的基片层上，增加了放大晶体管的尺寸，使得在拍摄夜景等昏暗场景时容易产生的噪点显著减少。从结构和工艺上看，根据TechInsights 分析，双层像素需要1 次键合（氧化物键合），像素层和数字层需要1 次键合，因此三层堆栈需要2 次键合，消耗晶圆面积大幅增加；此外，三层堆栈工艺CIS 良率显著低于成熟CIS 产品，也一定程度上增大了对晶圆的实际消耗量。
索尼目前产能结构如何？索尼CIS 目前呈现像素层“自供+委外”，数字层“委外”的生产结构。根据索尼财报，2022 年公司CIS 产能约155.1 万片，平均月产能为12.9 万片（以300mm 晶圆计算）。从营收结构来看，公司图像传感器营收的82%来自于移动端，我们估算公司晶圆产能中约80%用于移动端，即全年约124 万片晶圆用于智能手机CIS 像素层的生产。目前索尼是苹果iPhone全系列CIS 的独家供应商，供应包括前摄和后摄在内的所有CIS，我们测算2022年苹果各机型搭载CIS 需使用索尼约51 万片等效300mm 晶圆，占索尼总晶圆产能约41%，其中iPhone 14 主摄CIS 晶圆需求量占当年苹果总需求约21%。
苹果新机光学升级产生的增量需求有多大？我们针对iPhone15 各系列机型是否采用三层堆叠方案分别进行保守、中性、乐观的假设，（1）保守假设：iPhone15/15 Plus 主摄CIS 采用48MP 三层堆栈方案，15 Pro/Pro Max 主摄CIS 采用48MP 双层堆栈方案。经测算，2023H2 iPhone 15 新机主摄使用索尼约16 万片等效300mm 晶圆，较14 系列主摄增加约5 万片，相对2022 年苹果整体产能需求提升约10%。（2）中性假设：iPhone 15/15 Plus 主摄CIS 采用48MP 双层堆栈方案，15 Pro/Pro Max 主摄CIS 采用48MP 三层堆栈方案。经测算，2023H2 iPhone 15 新机主摄使用索尼约23 万片等效300mm 晶圆，较14 系列主摄增加约13 万片，相对2022 年苹果整体产能需求提升约25%。（3）乐观假设：iPhone 15 全系列主摄CIS 采用48MP 三层堆栈方案。经测算，iPhone 15新机主摄使用索尼约28 万片等效300mm 晶圆，较14 系列主摄增加约17 万片，相对2022 年苹果整体产能需求提升约34%。
风险因素：大客户自研图像传感器的风险、市场竞争加剧、产品出货量复苏不及预期、产品价格持续下滑的风险、外协加工的风险、技术迭代的风险等。
投资策略：我们认为，从产品迭代角度，iPhone 新机将进一步强化智能手机高 端机型主摄CIS “大传感器尺寸、大pixel”的升级路线，推动各厂商升级迭代；从供应链角度，索尼采用三层堆叠工艺供应A 客户将占用其更多晶圆产能，安卓端或将受到一定程度的影响，国内图像传感器厂商有望抓住窗口期加速高端产品对终端品牌厂商的导入。我们推荐布局OV50 系列高端CIS 的国内图像传感器龙头韦尔股份（ 603501.SH ） 、发力智能手机高端产品线的思特威（688213.SH），建议关注格科微（688728.SH）。
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（责任编辑：王丹 ）
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