2025年CIS（图像传感器）市场的发展趋势及下游应用领域快速增长
思瀚产业研究院 豪威    2025-07-12

CIS市场概览

CIS（CMOS Image Sensor，CMOS图像传感器）是一种光学传感器，能够将接收到的光信号转换为电信号，并将电信号转换成数字信号。一个典型的摄像头模组主要由镜头组、图像传感器和PCB板等器件构成。作为当前图像传感器的主要种类，CIS在摄像头中起到“光-电-数字信号”转换的桥梁作用，是摄像头模组的核心元器件。

在摄像头模组中，图像传感器是决定摄像头成像质量以及其他元件结构和规格的最重要元件。图像传感器是一种能够检测光波的可变衰减并将其转换为光学信息（如色调、饱和度和亮度）等信号的传感器。最小的传感单元为像素。每个像素的数量和质量决定了传感器的图像质量。

CIS和CCD图像传感器是目前两种主流的图像传感器。其中，CIS是最常见的图像传感器类型，其生产成本低、功耗效率高，支持HDR并提供快速读取功能。因此，CIS广泛应用于智能手机、消费电子产品、安防、汽车以及其他众多应用领域。

根据弗若斯特沙利文的资料，全球CIS市场由2020年的179亿美元增至2024年的195亿美元，年複合增长率为2.2%，预计将以8.6%的年複合增长率进一步扩大，并于2029年达到295亿美元。下图载列全球CIS市场规模，包括按应用领域划分的市场明细。

CIS市场的发展趋势

若干关键发展趋势正在塑造该行业的竞争格局：

• 分辨率更高。CIS市场最显著的趋势之一是不断追求更高的分辨率。从智能手机到汽车摄像头和安防系统，对超过1亿像素的传感器的需求日益增长。该趋势使8K视频录製和超高清摄影等高HD应用的成像更加清晰、细节捕捉更丰富及性能更佳。

• HDR。HDR性能已成为现代CIS设计的重要特徵，尤其是需要在具挑战性的光线条件下清晰成像的应用。增强的HDR能力使传感器能够在单帧内捕捉更广泛的亮度范围，从而在高对比度环境下（如逆光场景或户外光线快速变化时）提升图像清晰度。

• 提升低光╱所有光照下的性能。随著部署图像传感器的环境日益多样化，在所有光照条件下（尤其是低光场景）提供高质量图像的能力至关重要。像素架构、光吸收效率和降噪算法的进步显著提升了低光性能，使智能手机、安全摄像头及汽车视觉系统能在夜间提供更清晰的视觉效果。

• 降低功耗。功耗效率仍是关键设计优先事项，对于电池寿命至关重要的移动和可穿戴设备而言，尤为如此。最新CIS技术採用先进的功耗节省架构和低功耗待机模式，可在不牺牲性能的前提下持续运行。对于端侧AI、物联网和智能传感系统中始终开启的应用而言，这一点尤为重要。

目前的此类发展反映了多个行业普遍向更智能、更强大的成像解决方案转型，以支持下一代应用。

智能手机

2024年，智能手机是全球CIS市场中最大的应用领域，佔据65%以上的市场份额。全球智能手机CIS市场2020年及2024年分别为130亿美元和130亿美元，维持稳定，在5G普及、多摄像头设备普及、对更好的图像质量、更多样化的成像特性和创新功能的追求的推动下，全球智能手机CIS市场预计将以3.6%的年複合增长率扩大，并于2029年达到155亿美元。

以下关键驱动因素及趋势推动智能手机CIS市场快速增长：

• 5G渗透与多摄像头普及。全球5G网络的推出持续拉动智能手机更换週期并刺激对先进功能升级的需求。为提升摄影能力，现代智能手机目前普遍整合集广角、长焦和微距镜头于一体的多摄像头系统。到2024年，超过65%的旗舰机型採用四摄或五摄配置，折叠屏设备则强调超薄、多传感器设计以优化外形规格与性能。

• 分辨率升级。智能手机CIS技术正快速发展，更大的传感器尺寸和更先进的像素架构，促使智能手机明显呈现出向更高分辨率发展的趋势。领先的旗舰机型现已配备超过2亿像素的传感器，其成像清晰度可媲美传统的数码单镜反光相机。同时，8K视频录製已成为高端设备的标配功能。此类硬件升级与AI驱动的像素合併和多帧融合算法相辅相成，显著提升了低光条件下的细节捕捉能力和图像质量，不断拓展手机摄影的可能性。

• 微型化。CIS微型化仍是紧凑型智能手机设计的关键优先事项。TSV封装和堆叠架构的进步（如在OV50K等解决方案中所见）使像素尺寸已缩小至0.56微米，支持开发厚度最高减少20%的摄像头模组。此类创新对折叠式设备尤为有利。

• 多样化的功能。除提升分辨率外，CIS创新正从分辨率转向包含先进成像能力。关键趋势包括用于深度映射和生物识别的双模可见光╱ IR传感、针对低光成像的增强近NIR性能，以及能以最小运动模糊实现超宽动态范围（最高达14档）的LOFIC技术。双层晶体管像素和AI-ISP协同处理等新兴架构，也在重新定义自动对焦速度、实时图像处理和系统响应能力，从而推动更智能、更自适应的移动和汽车视觉解决方案发展。

• 国产替代趋势。随著中国在更广泛的层面推动半导体自主可控，中高端智能手机採用国产CIS的势头日益增强。

汽车

汽车是CIS应用增长最快的应用领域之一。汽车的CIS应用率正迅速扩大，从基本的后视摄像头和行车记录仪拓展到环视系统、ADAS、电子后视镜和DMS等高级应用。推动有关增长的原因不仅在于每辆车的摄像头数量日益增加，还因为对更高分辨率、增强低光性能及高水平自动驾驶所需功能安全特徵的需求，带动单个摄像头模组的平均价值提升。

因此，汽车CIS市场由各汽车系统中的数量增加，以及旨在实现智能感知及更安全的驾驶体验的具有更高价值的功能升级所共同推动。此外，自动驾驶技术的日渐普及正在加速提升车辆中CIS传感器的搭载率。然而，汽车CIS市场以设计週期长、质量要求严格及安全认证严苛为特点。

CIS供应商必须在开发流程初期与汽车製造商紧密合作，设计符合严苛性能标准并通过ISO 26262功能安全认证、AEC-Q可靠性测试及IATF16949质量管理体系认证等一系列可靠性测试的传感器。由于对更高可靠性的要求以及OEM认证週期较长，该领域的开发时间显著延长。从初始设计到汽车图像传感器量产通常需要两到五年时间。因此，一旦传感器供应商获得供应商认证，汽车製造商通常不愿在特定车型生命週期内更换供应商。

根据弗若斯特沙利文的资料，全球汽车CIS市场由2020年的1,377百万美元增至2024年的2,499百万美元，年複合增长率为16.1%，且预计2029年将达到7,028百万美元，自2024年起，年複合增长率为23.0%。

以下关键趋势及驱动因素推动汽车CIS市场快速增长：

• 对ADAS和自动驾驶的需求日益增长。ADAS的日益普及及自动驾驶技术的推进，显著增加了对汽车CIS的需求。在消费者安全预期和法规要求的双重驱动下，车道保持辅助、自动停车和交通拥堵领航等L2+级自动驾驶功能现已成为高端车型的标配。这些系统依赖摄像头、雷达和LiDAR等多传感器融合，以实现实时环境感知。因此，旗舰车型目前集成10至14个车载摄像头，支持360°环视、DMS和乘客安全系统等功能。基于AI的视觉处理集成可实现实时危险检测，而OTA更新则确保性能持续提升，并符合Euro NCAP 2025等不断演进的标准。

• 分辨率升级。汽车CIS技术已实现显著的分辨率升级，800万像素传感器日益普遍。这些高分辨率传感器支持4K环视系统和150米外车牌识别等先进应用。这一改进支持更高保真度的成像，对自动驾驶和半自动驾驶环境中的物体识别和态势感知至关重要。

• 其他技术的差异化需求。汽车CIS的差异化日益体现在分辨率之外的先进性能上，包括HDR、LFM和超低光性能，以确保在複杂环境下的成像清晰度。全局快门设计可减少运动伪影，而符合ASIL-B/C功能安全标准则保证极端环境下的可靠性。乘客监控和AI增强处理等功能也在提升传感器价值，推动更智能的车载视觉系统发展。

• 推广电动汽车的有利政策。与燃油车相比，电动汽车通常具有更先进的智能功能，例如精确ADAS及智能座舱。随著主要市场扩大监管框架和财政激励措施以加速电动汽车的普及，全球对电动汽车的扶持力度有所提升。欧盟于2025年起生效的欧7排放标准将对汽车和货车实施更严格的二氧化碳排放限制，推动汽车製造商向电气化转型。

同时，中国更新的《新能源汽车产业发展规划（2025–2035年）》设定了到2030年实现零排放车辆销售佔比达40%的目标，超过此前目标的两倍。在美国，《通货膨胀削减法案》下的联邦税收抵免优先照顾国内製造的电动汽车，与加利福尼亚州在2035年前逐步淘汰燃油车销售的要求互相补充。中国继续通过採取激进的政策措施进行引导，包括延长购车补贴、在主要城市实施牌照豁免，以及对超快充电基础设施进行大量投资。

此类举措提升了2024年电动汽车销量，使之佔中国汽车市场总销量的40%以上。根据国际能源署的资料，到2025年，全球电动汽车渗透率预计将超过20%，反映全球电气化进程正在加快。这些强化后的智能功能通常依赖更多摄像头，因此电动汽车销量的增加推动了汽车行业对CIS的需求增长。

医疗

医疗领域是CIS应用方面日益增长的应用领域。该增长是由外科手术数量日益增加，微创技术愈发受到青睐以及消化系统疾病等慢性病发病率日益升高所推动。对交叉感染的担忧加剧亦正在塑造市场动态。内窥镜是医疗摄像头和CIS的主要应用领域，其中图像质量、尺寸和可靠性至关重要。随著微创手术需求扩大，对尺寸更小、分辨率更高且性能增强的图像传感器的需求亦随之增加。

与此同时，对未经过适当消毒的可重複使用的器械带来的感染风险的担忧，正加速一次性内窥镜和导管的採用，此类一次性器械在安全性、便利性和成本效益方面具有明显优势，进一步推动了对紧凑型、高性能CIS解决方案的需求。根据弗若斯特沙利文的资料，全球医疗CIS市场由2020年的150百万美元增至2024年的416百万美元，年複合增长率为29.1%，且预计2029年将达到1,240百万美元，年複合增长率为24.4%。下图载列全球医疗CIS市场规模。

安防

在智能家居、智能社区和智能製造等智能生态系统普及的推动下，安防成为CIS应用中广泛应用的领域。家居安全系统、门铃摄像头和动作感知摄像头等消费级应用以及公共交通枢纽、办公楼和工业设施等大型部署场景均在部署CIS。

随著视频监控系统複杂性逐步提升，对CIS的性能要求亦有所提高。传感器目前预计会在低光成像、HDR、高清╱超高清分辨率及智能识别能力方面取得卓越表现。为此，CIS技术正由高清向全高清快速发展，特点是灵敏度更高、功耗更低，并内置针对各应用场景的特定需求定制的AI功能。提供此类定制功能的CIS供应商处于有利位置，将能够赢得市场份额。

根据弗若斯特沙利文的资料，全球安防CIS市场由2020年的952百万美元变动至2024年的893百万美元，预计将以10.5%的年複合增长率进一步扩大，并于2029年达到1,468百万美元。

其他新兴市场

为实现先进的摄影和传感功能，越来越多以机器视觉、智能眼镜及端侧AI等为代表的新兴市场正採用CIS。此类快速增长的细分市场预计将持续创造市场机遇，推动下一代传感器技术的创新及其需求。

值得注意的是，在全球採用智能技术及AI集成的趋势的助推下，智能眼镜一跃成为CIS应用的下一个数字前沿领域。全球科技领导者正在智能眼镜价值链的各个环节进行大量投资，覆盖硬件、软件、内容和应用。现代智能眼镜包含多个CIS单元，以支持手势检测、深度及运动感知及头部和眼部追踪等关键功能。

根据弗若斯特沙利文的资料，全球智能眼镜设备市场的出货量由2020年的7百万台增至2024年的12百万台，年複合增长率为12.6%，且预计2029年将达到145百万台，年複合增长率为65.8%。

更多行业研究分析请参考思瀚产业研究院官网，同时思瀚产业研究院亦提供行研报告、可研报告（立项审批备案、银行贷款、投资决策、集团上会）、产业规划、园区规划、商业计划书（股权融资、招商合资、内部决策）、专项调研、建筑设计、境外投资报告等相关咨询服务方案。