國盛證券:2020年攝像頭行業(yè)高景氣持續(xù),哪些供應商將受益?

作者: 國盛證券 2020-02-24 08:47:27
光學賽道量價齊升,自2019年下半年開始行業(yè)供不應求,國盛認為高景氣度至少會維持一年半以上的時間。

本文來自微信公眾號“ 湘評科技”,作者:國盛電子團隊。

摘要

攝像頭行業(yè)競爭格局優(yōu)化,強者恒強。光學賽道量價齊升,自2019年下半年開始行業(yè)供不應求,我們認為高景氣度至少會維持一年半以上的時間。光學創(chuàng)新成為終端廠商創(chuàng)新的必爭之地??傮w來說攝像頭模組廠商較多,市場比較分散,前幾年由日韓廠商主導,近年來攝像頭模組產業(yè)逐漸往中國大陸轉移。目前中國大陸的攝像頭模組份額主要集中在舜宇光學、歐菲光、丘鈦科技等龍頭公司,旺盛的市場需求帶動著部分廠商積極擴產。手機品牌集中趨勢帶動產業(yè)鏈,手機攝像頭模組向一線龍頭廠商集中,競爭格局逐漸優(yōu)化。

多攝滲透率提速,硬件+軟件同時布局,高端多攝壁壘加深,廠商利潤率提升。對比2018與2019年國產智能手機攝像頭形態(tài)可以發(fā)現(xiàn),相比2018年,2019年后置三攝的滲透率從7%左右極速擴張至超過50%,而配置后置四攝手機的市場份額也實現(xiàn)了從0到15%左右的增長。尤其進入2019H2后,雙攝及以上數(shù)量的后置攝像頭配置幾乎成為行業(yè)標準定義。前置雙攝市占率雖變動不大,但隨著三星S10+的發(fā)布,智能手機前置雙攝設置正式登上舞臺,隨后國內主流品牌陸續(xù)跟進,我們認為2020年前置多攝潛力也將釋放。攝像頭的性能,與硬件設備和軟件算法密切相關,高端多攝的技術壁壘加深,使得廠商的利潤率提升。

光學行業(yè)高景氣,供需缺口逐步擴大,高端需求占用產能,資本開支遞延,影響中期供給。從需求端來看,三攝以及多攝的滲透率加速提升。旭日大數(shù)據(jù)預估2020年全球攝像頭的出貨量將達到60億顆、2021年全球攝像頭的出貨量達75億顆。旗艦機種的像素不斷升級,國內高端機種的鏡頭也逐漸從5P升級到6P,IDC預計2018年后置鏡頭的6P滲透率約為40%,以便實現(xiàn)超級大廣角、大光圈等,光學變焦也不斷升級至三倍,使得夜拍效果逐漸加強。隨著鏡頭的不斷升級,高端鏡頭對鏡頭的產能占用更大,且良率相對較低,所以變相縮小了供給端的產能。目前需求不斷攀升而供給產能吃緊,供需缺口不斷擴大。通過比較,我們發(fā)現(xiàn)龍頭鏡頭廠商19年capex支出的增速有所減小,隨著下游需求爆發(fā)式的增長,或將影響中期供給。

TOF市場空間巨大。隨著增強現(xiàn)實內容市場的蓬勃發(fā)展,內容廠商不斷推動AR/VR開發(fā)平臺的發(fā)展。TOF有望接力結構光,從生物感知到虛擬現(xiàn)實,從人臉識別到3D建模,帶來產業(yè)端升級和用戶體驗優(yōu)化,前置人臉識別+后置虛擬現(xiàn)實功能可能成為手機的下一個形態(tài)。

屏下指紋識別以及潛望式鏡頭開啟新的光學革命。隨著光學指紋識別產業(yè)鏈的初步成熟,供應鏈的進一步完善,屏下指紋識別應用規(guī)模將顯著擴大,根據(jù)IHS Markit 數(shù)據(jù)預測,2021年光學式指紋識別模組的出貨量將預計超過2.8億顆,對光學指紋傳感器的需求潛力巨大。目前手機大多數(shù)的光學變焦倍數(shù)多為2x,我們認為未來隨著消費者對手機拍照的要求越來越高,光學變焦倍數(shù)會進一步發(fā)展,5x甚至10x的光學變焦將成為主流,潛望式的設計可以很大程度上縮小鏡頭模組的高度,實現(xiàn)手機輕薄化的趨勢,也將引領新一輪攝像頭領域的升級。

建議關注:模組及鏡頭:歐菲光、聯(lián)創(chuàng)電子、水晶光電;芯片:韋爾股份、晶方科技;港股:舜宇光學(02382)、丘鈦科技(01478)、瑞聲科技(02018)。

風險提示:下游需求不及預期,全球供應鏈險。

一、攝像頭行業(yè)競爭格局優(yōu)化,強者恒強

如今智能手機進入存量時代,各大手機廠商都在尋找新的手機性能以謀求差異化的競爭優(yōu)勢和銷量突破。在智能手機進化的過程中,攝像頭的升級是消費者見證的的升級之一。從生物識別到人臉識別,從3D建模到虛擬現(xiàn)實,隨著5G時代的到來,光學的革命性創(chuàng)新將與新的AR\VR領域息息相關,也為供應商帶來了更多的創(chuàng)新方向和更大的市場空間。

1.1手機攝像頭供應鏈逐漸以中國大陸為主導

光學賽道量價齊升,自2019年下半年開始行業(yè)供不應求,我們認為高景氣度至少會維持一年半以上的時間。光學創(chuàng)新成為終端廠商創(chuàng)新的必爭之地。總體來說攝像頭模組廠商較多,之前市場比較分散,前幾年由日韓廠商主導,近年來攝像頭模組產業(yè)逐漸往中國大陸轉移。目前中國大陸的攝像頭模組份額主要集中在舜宇光學、歐菲光、丘鈦科技等龍頭公司,旺盛的市場需求帶動著部分廠商積極擴產。

手機品牌集中帶動產業(yè)鏈,手機攝像頭模組向一線龍頭廠商集中。根據(jù)旭日大數(shù)據(jù)的統(tǒng)計,2017年,一線攝像頭模組廠商占據(jù)了全球超過50%的市場份額,同比增長13%,向龍頭集中的趨勢越來越明顯。2018年,品牌集中度進一步加劇,資源進一步向龍頭集中。

1.2供應鏈進一步集中,強者恒強

根據(jù)旭日大數(shù)據(jù)的統(tǒng)計,僅中國大陸地區(qū)的攝像頭模組廠商就多達100余家。對于一線廠商來說,競爭格局逐漸優(yōu)化,目前三攝、四攝僅有四家模組廠可大規(guī)模供貨,包括LG innotek、SHARP、舜宇光學、歐菲光,一線模組廠商產業(yè)地位牢固,強者恒強,主要得益于以下三個原因:

1、資金需求:公司需要一定的資本開支來擴大自己的產能并且進行技術創(chuàng)新,這對資金的需求形成了一定要求;

2、技術壁壘:一線模組廠商通過常年手機品牌廠家合作積累了一系列的專利技術,形成了自己的一定的技術壁壘。

3、資源性壁壘:如今光學賽道的創(chuàng)新,例如潛望式鏡頭、TOF、3D sensing等,新技術有所突破后,終端廠商更傾向于第一時間與一線廠商進行合作,形成一個閉環(huán)。

根據(jù)旭日大數(shù)據(jù)統(tǒng)計,2017年,全球攝像頭模組出貨量高達52.1億顆,其中中國地區(qū)產量占比7成,是全球最大的攝像頭模組生產基地。Yole預測2018年全球攝像頭模組市場規(guī)模達到271億美元,未來五年將保持9.1%的復合年增長率,預計2024年將達到457億美元。

2019年1~11月歐菲光依然保持了的攝像頭模組出貨量位居冠軍的寶座,而舜宇出貨量僅次于歐菲光居第二名。在一線20攝像頭模組廠中,中國廠商及市場份額均超過半數(shù)。根據(jù)旭日大數(shù)據(jù)的統(tǒng)計,2019年11月歐菲光模組的出貨量為62KK、舜宇光學的月出貨量為59KK、丘鈦科技月出貨量為40KK,三大模組廠商總體出貨超過了中國攝像頭模組廠商合計出貨的50%以上。

二、光學為終端廠商創(chuàng)新必爭之地

2.1多攝滲透率提速,廠商利潤率提升

對比2018與2019年國產智能手機攝像頭形態(tài)可以發(fā)現(xiàn),相比2018年,2019年后置三攝的滲透率從7%左右極速擴張至超過50%,而配置后置四攝手機的市場份額也實現(xiàn)了從0到15%左右的增長。尤其進入2019H2后,雙攝及以上數(shù)量的后置攝像頭配置幾乎成為行業(yè)標準定義。前置雙攝市占率雖變動不大,但隨著三星S10+的發(fā)布,智能手機前置雙攝設置正式登上舞臺,隨后國內主流品牌陸續(xù)跟進,我們認為2020年前置多攝潛力也將釋放。

國產主流品牌多攝滲透加速。從三攝手機總出貨量情況看,三攝主要集中在三星、華為、OPPO、vivo、小米、蘋果、等品牌身上,根據(jù)counterpoint數(shù)據(jù)顯示,目前三星三攝及以上手機滲透率最高,達到27%;華為則以23%位居第二。而從整體數(shù)據(jù)來看,市場中三攝手機目前滲透率為15%,在2020年末將達到35%、2021年突破50%。

雙攝、三攝滲透不斷加速,市場將會開啟新的成像變革。2018年三攝滲透率僅為1.6%,但根據(jù)Statista的預測, 2020年三攝的滲透率有望超過30%。Counterpoint預計全球搭載三攝智能手機出貨量將從2019年的2.3億部提升到2022年的7.5億部,滲透率從16%提升至51%。在采用三攝的機型上,安卓陣營在今明兩年或比蘋果更加積極。

多攝爆發(fā),全球手機攝像頭出貨量加速成長。根據(jù)旭日大數(shù)據(jù)的預測,在多攝的推動下,2019年全球手機攝像頭的出貨量約為44億顆左右,而預估2020年全球攝像頭的出貨量將達到60億顆,而2021年全球攝像頭的出貨量將能繼續(xù)增長到75億顆之多。

2.2 軟件+硬件,高端多攝壁壘加深,利潤率提升,龍頭優(yōu)勢持續(xù)拉大

攝像頭的性能,與硬件設備和軟件算法密切相關,硬件包括主芯片、攝像頭傳感器、攝像頭模組、鏡頭等,它們決定了攝像頭性能的下限;軟件算法包括視覺人工智能算法、輔助軟件算法等,它決定了攝像頭的上限,通過計算視覺算法和輔助軟件可以提升硬件的處理能力,突破性能瓶頸,提升成像質量,擴展成像效果。例如蘋果手機使用的均為蘋果自研的視覺人工智能算法技術,針對蘋果硬件設備以及操作系統(tǒng)定制化開發(fā),與硬件設備具有良好的匹配性。

手機攝像頭對應的產業(yè)鏈企業(yè)包括圖像傳感器制造商、模組封裝廠商、鏡頭廠商、馬達供應商、棱鏡、濾光片供應商等。由于行業(yè)技術壁壘和集中度高,產業(yè)鏈的龍頭多為日本、韓國、中國臺灣所壟斷,大陸的廠商主要集中在棱鏡、紅外濾光片和鏡頭模組封裝上,其中CMOS廠商包括豪威(韋爾股份),鏡頭廠商包括舜宇光學,聯(lián)創(chuàng)電子、歐菲光、瑞聲科技,聯(lián)合光電等,模組廠商包括舜宇光學,歐菲光,聯(lián)創(chuàng)電子、丘鈦科技,立訊精密(立景)等,棱鏡以及光學組件廠商包括舜宇光學,水晶光電,中光學等。

三、中國大陸龍頭進行全產業(yè)鏈布局,產業(yè)趨勢加強

中國大陸龍頭不斷向上游延伸,進行全產業(yè)鏈布局,產業(yè)趨勢加強,龍頭競爭力提升!龍頭公司進一步深入布局光學產業(yè)鏈,繼續(xù)向產業(yè)鏈上游進行延伸發(fā)展,打造光學領域的垂直產業(yè)一體化,加強產品競爭實力。

3.1舜宇光學:國內光學龍頭,乘光學升級而迅速成長

舜宇在消費電子高端模組及鏡頭具有龍頭地位,在國內光學領域積累深厚。模組方面,公司自行研發(fā)的MOB和MOC技術,減少AA制程用量的同時縮小模組尺寸,降低成本的同時具有差異化競爭力能力。2011年,公司的光學鏡頭通過世界最大的模組公司夏普進入世界一流手機廠商,2015年,舜宇成為全球前二的手機鏡頭供應商以及全球最大的車載鏡頭制造企業(yè)。

舜宇光學2020年1月手機鏡頭模組出貨量1.086億,同比增長33%;1月手機攝像模組出5,040萬,同比增長38%。預計未來公司將深耕潛望式、3D sensing等中高端模組,高端客戶份額提升推動產品結構升級。

3.2 歐菲光:進一步向產業(yè)鏈上游延伸,擴大鏡頭產能

歐菲光緊抓光學產業(yè)機遇,提高市場份額,重視提升產品研發(fā)能力。公司的光學產品主要包括攝像頭模組,觸控顯示模組和指紋識別模組等,光學產品貢獻了大部分的營業(yè)收入。歐菲光在美國、日本、韓國等地均設立了研發(fā)中心。公司持續(xù)提高雙攝模組市場的滲透率,目前已打入小米,華為,OPPO等國際知名手機廠商的陣營。公司攝像頭模組從2016年底開始單月出貨量穩(wěn)居全球第一,2018年將視客戶訂單擴張雙攝產能至20KK/月以上。公司主要客戶包括華為、小米、OPPO等國內、國際主流智能手機品牌,自動化率超過90%。

2017年4月,公司完成與索尼華南電子的交割事項,獲取COB(Chip on Board)以外的Flip-Chip關鍵制程及相關專利許可,順利進入A客戶供應鏈體系。通過資源整合,公司在產線自動化改造和高端攝像頭模組的研發(fā)、工藝制程等方面得到了大幅提升。

在3D sensing領域,公司與以色列3D算法公司 Mantis Vision Ltd達成戰(zhàn)略合作關系,利用雙方各自的優(yōu)勢資源,在3D成像領域開展深入的合作。

公司積極把握產業(yè)機遇,充分利用自身多年技術積累,堅持自主創(chuàng)新并不斷升級產品,持續(xù)加大研發(fā)投入,強化內部管理,穩(wěn)步提高產品品質,不斷鞏固歐菲光在全球光學光電行業(yè)的領先地位。

11月,公司設立子公司南昌歐菲科技精密光學制品有限公司進軍光學鏡頭產業(yè),進一步深入布局光學鏡頭的研發(fā)和制造,繼續(xù)向產業(yè)鏈上游進行延伸發(fā)展,未來重點布局VCSEL、DOE等上游的關鍵元器件,打造光學領域的垂直產業(yè)一體化布局,利于公司穩(wěn)固供貨能力并提升成本控制能力,加強產品競爭實力。

3.3聯(lián)創(chuàng)電子:通過技術沉淀與資源整合,豐富光電產品布局。

公司成立于 2006 年,總部位于江西省南昌市,從事光學鏡頭和觸摸屏。2009 年 9 月,專門從事各類光學鏡片、光學鏡頭、影像模組。2010 年,電容式觸摸屏業(yè)務開始起步,陸續(xù)推出 GG、GF1、GFF、OGS 技術的電容觸摸屏。2012 年,公司開始籌備運作上市。2015 年 12 月,公司借殼“漢麻產業(yè)” 在深圳證券交易所上市,進軍資本市場。

玻塑混合鏡頭登上舞臺,公司已配合國內大客戶小批量試產

聯(lián)創(chuàng)電子具有國內最大的模造玻璃產能,為玻塑混合技術提供基礎。聯(lián)創(chuàng)電子是國內少有的能夠將模造玻璃技術規(guī)模生產的企業(yè),并形成了鏡片生產+鏡頭制造一體化工藝。模造玻璃鏡片的技術水平和制造能力較高,已經形成了月產 2KK 中型模造玻璃鏡片的生產能力,模造玻璃鏡片實現(xiàn)了完全自給自足。在全球模造玻璃鏡片資源短缺的情況下, 為公司高清廣角鏡頭(含 ADAS 車載鏡頭)、手機玻塑混合鏡頭的發(fā)展提供了保證。

公司是國內少數(shù)幾個有能力研發(fā)制造這類 G+P 鏡頭的光學公司之一,玻塑混合高端手機鏡頭的研發(fā)制造能力得到一線手機品牌的認可。公司研制的三維結構光激光準直鏡頭已量產出貨,應用于國內著名品牌手機的人臉三維識別系統(tǒng)中。公司為國內一線手機品牌研發(fā)的玻塑混合(G+P)的 48M/64M 高端手機鏡頭、10 倍潛望式長焦鏡頭已完成小批量樣品試制。我們預計,2019 年,公司 6P1G 產品有望導入國內著名品牌手機,聯(lián)創(chuàng)電子的 6P1G 鏡頭厚約 7.2mm,比主流的 7P 鏡頭薄 0.3mm。

車載鏡頭領域通過 Mobileye 認證,有望加速打開 ADAS 市場

由于 Mobileye 原本路測需求較高,現(xiàn)在進行了調整,公司借此機會加速通過了 Mobileye 認證關系,強化了與國際知名高級汽車輔助安全駕駛方案公司 Mobileye 的戰(zhàn)略合作關系。公司目前已有八款車載鏡頭通過了 Mobileye 的認證,將與其 EyeQ4、EyeQ5 配套。ADAS 所用車載玻塑混合鏡頭,涉及兩片以上的玻璃鏡片,制造難度更大,單品價值量更高。此外,公司與 Nvidia、Aurora 等均有戰(zhàn)略合作關系。公司已有多款車載鏡頭獲得了國際知名汽車電子廠商 Valeo 等的認可,并已從下半年開始量產出貨。Tesla 車載鏡頭也穩(wěn)定量產出貨中。

安防需求不斷升級,公司逐步打開安防鏡頭市場

打開安防市場,銷售逐漸起量。根據(jù)宇瞳光學的招股書,安防鏡頭領域,全球市占率最高的是宇瞳光學,市占率約 38.7%。宇瞳、福光、舜宇三家市占率合計達到 66%。此外聯(lián)合光電在安防的高端變焦領域市占率較高。聯(lián)創(chuàng)電子的光學鏡頭積累豐富,在安防領域已經取得較大進展,預計安防業(yè)務的銷售在 2019 年逐步開始放量。

四、光學行業(yè)高景氣,供需缺口逐步擴大

4.1需求端:單機顆數(shù)翻倍,多攝滲透加速

手機廠商不斷對鏡頭進行創(chuàng)新升級,由雙攝逐漸向三攝和多攝轉變。隨著消費者對高質量拍照、錄像的需求日益增加,攝像頭模組的進化是智能手機發(fā)展的必經之路。我們認為攝像頭三攝甚至多攝的普及也是未來兩年手機創(chuàng)新的重要領域之一。為什么要用三攝鏡頭?三攝最大的優(yōu)勢在于暗光下拍攝效果佳,并且可以突破3倍以上的光學變焦,可以支持4D預測追焦、四合一混合對焦、5倍混合變焦、10倍數(shù)碼變焦等功能,背后閃光燈也有多重色溫可選,感光器面積增大,可以讓噪點控制更優(yōu)異。

4.2應用端:手機端鏡頭規(guī)格持續(xù)升級

如今智能手機進入存量時代,各大手機廠商都在尋找新的手機性能以謀求差異化的競爭優(yōu)勢和銷量突破。在智能手機進化的過程中,攝像頭的升級顯而易見。從生物識別到人臉識別,從3D建模到虛擬現(xiàn)實,隨著5G時代的到來,光學的革命性創(chuàng)新將與新的AR\VR領域息息相關,也為供應商帶來了更多的創(chuàng)新方向和更大的市場空間。

鏡頭制造的難度不僅體現(xiàn)在技術上,還體現(xiàn)在1)原材料的集成、制造工藝等方面,因為設計成功不代表可以制造出來,制造工藝需要不斷地積累和沉淀;2)模具需要經過精加工,工藝非常難,目前日本和中國臺灣在模具方面有優(yōu)勢;3)鏡頭的可塑性,隨著智能手機越做越薄,鏡頭要做到4mm或者更薄,里面的鏡片可能是0.2mm,組裝過程中如何做到不變形、不裂,并且將幾個鏡片疊加在一起,這些都需要經驗的積累,只有技術、設備不能將最終的鏡頭做到出色。

對于手機鏡頭而言,鏡片片數(shù)越多,光線過濾、成像和色彩還原的效果越好。7P鏡頭還進一步提升鏡頭的聚光能力和解析能力。手機厚度是多鏡片的瓶頸限制之一。7P可應用于48MP主攝像頭,未來繼續(xù)升級。

高像素、多鏡片,手機廠商推動鏡頭規(guī)格升級換代。旗艦機種的像素不斷升級,后置主攝率先由2000萬逐漸升至4000萬,而前置攝像頭也緊跟逐漸由800萬升級至2400萬,拍照效果提升。為追求超級大廣角和大光圈,在高像素的基礎上,國內高端機種的鏡頭也逐漸由5P向6P過渡,IDC預計2018年后置鏡頭的6P滲透率約為40%。而對對極致夜拍效果的追求,促使手機廠商不斷升級攝像頭的光學變焦,從最初的二倍,到現(xiàn)在的三倍甚至更高倍數(shù)。

iPhone迭代印證鏡頭向更高片數(shù)結構過渡趨勢。自iPhone5s開始,蘋果就采用了5P的鏡頭結構,于第七代iPhone起正式啟用6P鏡頭結構且一直沿用至今,我們可以看到在iPhone 11 Pro系列,已經出現(xiàn)了一個5P鏡頭搭配2個6P鏡頭的主攝配置。聚焦國產品牌也有強勢表現(xiàn),如2019年底發(fā)布的小米CC 9 Pro旗艦手機,后置四攝中的108MP鏡頭便直接采用了8P的結構。

4.3供給端:高端需求占用產能,資本開支遞延,影響中期供給

隨著鏡頭的不斷升級,高端鏡頭對鏡頭的產能占用更大,且良率相對較低,所以變相縮小了供給端的產能。目前需求不斷攀升而供給產能吃緊,供需缺口不斷擴大。通過比較,我們發(fā)現(xiàn)龍頭鏡頭廠商大立光、舜宇光學、歐菲光等公司的capex支出的增速有所減小,隨著下游需求爆發(fā)式的增長,或將影響中期供給。

鏡頭是一個技術門檻較高的行業(yè),行業(yè)格局集中度較高。從市場格局看,行業(yè)集中度較高,并且有進一步提升的趨勢。各廠商鏡頭營收占公司總營收的比例:大立光99%、玉晶光95%、舜宇光學18~22%、聯(lián)創(chuàng)電子15~20%、聯(lián)合光電98%。從手機鏡頭的盈利能力來看,大立光的毛利率比舜宇光學高20個百分點,玉晶光的盈利能力于近兩年快速修復。

歷史上鏡頭企業(yè)有兩種模式可以生存,技術升級或差異化生產。鏡頭的生存方式要么進行足夠的技術積累,諸如大立光、玉晶光、舜宇光學、關東辰美;要么專注于利基市場進行差異化競爭,諸如聯(lián)合光電、聯(lián)創(chuàng)電子。大立光是手機鏡頭行業(yè)絕對的霸主,舜宇光學作為國內鏡頭龍頭正在逐漸趕上,此外瑞聲科技在混合鏡頭和WLO領域、聯(lián)合光電在安防鏡頭、聯(lián)創(chuàng)電子在運動相機鏡頭領域有較強的差異化布局能力,并將逐漸進入消費電子鏡頭領域。汽車鏡頭領域,舜宇光學則遙遙領先,市占率全球第一。

大立光是全球光學鏡頭龍頭企業(yè),具有較強的產品競爭力,保持技術領先地位。近幾個月,受益智能手機三攝應用以及6P/7P消耗更多產能,公司營收持續(xù)增長。2019年下半年以來,7~12月,大立光分別實現(xiàn)月度營業(yè)收入54.73/64.76/65.96/66.26/66.56/ 50.99億新臺幣,同比增長3%/18%/20%/27%/66%/58%,同比增速逐漸加快。2020年1月份,公司實現(xiàn)營業(yè)收入41.1億新臺幣,同比增長22.8%,月度營收淡季不淡,充分證明了整個光學行業(yè)的高景氣度,龍頭公司持續(xù)有超預期的表現(xiàn)。

舜宇是國內光學龍頭,乘光學升級而迅速成長。舜宇在消費電子高端模組及鏡頭具有龍頭地位,在國內光學領域積累深厚。舜宇在2004年進入手機攝像頭模組,同年開始研發(fā)車載鏡頭,2007年開始出貨。目前,舜宇的光學零件產品較為多元化,包括消費電子、汽車、安防、工業(yè)、化學、生命科學等。模組方面,公司自行研發(fā)的MOB和MOC技術,減少AA制程用量的同時縮小模組尺寸,降低成本的同時具有差異化競爭力能力。

舜宇技術不斷升級,與龍頭廠商差距減小。舜宇在中高端智能手機份額逐漸增長,公司在2018年實現(xiàn)48M及7P鏡頭的量產,技術和產品規(guī)格,競爭力不斷增強,與行業(yè)龍頭廠商的差距逐漸減小。

受益于下游三攝滲透提升及舜宇產品競爭力增強,手機鏡頭出貨量持續(xù)增長。舜宇光學2020年1月出貨數(shù)據(jù)發(fā)布,手機鏡頭出貨量同比上升33.2%,主要是因為公司手機鏡頭市場份額的上升;車載鏡頭出貨量同比上升13.4%,主要是因為車載攝像頭領域有較好的發(fā)展;手機攝像模組出貨量同比上升37.6%,主要是因為產品結構的改善。2019年上半年,舜宇光學零件業(yè)務毛利率44.1%,同比增加2個百分點;2019年上半年,10MP像素以上手機鏡頭出貨占比達到51.9%。

我們前期一直強調光學領域的創(chuàng)新加快,光學賽道下優(yōu)質標的會有持續(xù)超預期的表現(xiàn)。大立光創(chuàng)歷史新高以及舜宇光學超預期的出貨量再次印證了我們之前的觀點。

五、光學領域的創(chuàng)新腳步加快

手機攝像頭經歷了五輪升級,光學領域不斷創(chuàng)新。2000年6月夏普首先開始在手機上裝載攝像頭,開啟了移動端的光學市場;iPhone 4首發(fā)手機前置攝像頭并且攝像頭的體積得到了縮減;之后前置攝像頭的規(guī)格也在不斷升級;2017年雙攝爆發(fā)式增長,如今3D建模等功能正在加速導入,未來手機攝像頭將會繼續(xù)導入AR等功能,光學在自動駕駛、虛擬現(xiàn)實、工業(yè)等領域也將取得新的突破。

5.1 三攝、多攝加速滲透

隨著消費者對高質量拍照、錄像的需求日益增加,攝像頭模組的進化是智能手機發(fā)展的必經之路。伴隨著雙攝、三攝滲透率的提高,市場將會開啟新的成像變革。

旗艦機種的像素不斷升級,由2000萬逐漸升至4000萬。前置攝像頭也逐漸由800萬升級至2400萬,拍照效果提升。此外,國內高端機種的鏡頭也逐漸從5P升級到6P,以便實現(xiàn)超級大廣角,大光圈,光學變焦也不斷升級至三倍,使得夜拍效果逐漸加強。IDC預計2018年后置鏡頭的6P滲透率約為40%。

根據(jù)Statista的預測,2018年三攝滲透率僅為1.6%,而到了2020年三攝的滲透率將達到24.5%。在采用三攝的機型上,安卓陣營在今明兩年或比蘋果更加積極。

5.2 TOF開啟深度信息的新未來

3D sensing是智能手機創(chuàng)新的趨勢之一,當前正加速向中低端手機滲透。目前實現(xiàn)3D sensing共有三種技術,分別為雙目立體成像、結構光和ToF,目前已經比較成熟的方案是結構光和TOF。其中結構光方案最為成熟,已經大規(guī)模應用于工業(yè)3D視覺,TOF則憑借自身優(yōu)勢成為在移動端較被看好的方案。

ToF(Time of Flight)技術是2018年才被應用到手機攝像頭的3D成像技術,其通過向目標發(fā)射連續(xù)的特定波長的紅外光線脈沖,再由特定傳感器接收待測物體傳回的光信號,計算光線往返的飛行時間或相位差,從而獲取目標物體的深度信息。ToF鏡頭主要由發(fā)光單元、光學鏡片及圖像傳感器構成。其識別距離可達到0.4米到5米,因此已有品牌,如OPPO、華為等,將其應用于手機后置攝像。ToF技術具備抗干擾性強、FPS刷新率更高的特性,因此在動態(tài)場景中能有較好表現(xiàn)。另外ToF技術深度信息計算量小,對應的CPU/ASIC計算量也低,因此對算法的要求更低。但相對于結構光技術,ToF技術的缺點在于其3D成像精度和深度圖分辨率相對較低,功耗較高。

結構光技術和ToF各有優(yōu)勢,在移動端的應用上具有互補的特性,但不可否認的是,ToF的多場景應用呈現(xiàn)出了更為廣闊的發(fā)展前景。iPhone X對3D結構光的應用帶動了這項技術的發(fā)展和滲透,目前相較于ToF,結構光技術在應用上更為成熟,出貨量上明顯占優(yōu)。而且結構光的掃描效果更為真實,具備更強的3D還原能力。但遺憾的是,作用距離的劣勢限制了其應用。ToF技術彌補了距離上的缺陷,由于能夠支持更遠的作用距離,ToF技術可以被應用于包含3D人臉識別、3D建模以及手勢識別、體感游戲、AR/VR在內的更多場景中,從而為智能手機更娛樂性和實用性的體驗。此外,相比結構光技術,ToF的模組復雜度低,堆疊簡單,可以做到非常小巧且堅固耐用,在屏占比不斷提高的外觀趨勢下,更得到手機廠商的青睞。

ToF讓3D建模“飛向尋常百姓家”

隨著體感交互、3D識別與感知、環(huán)境感知以及AR地圖構建等技術與應用的發(fā)展,市場對 3D視覺與識別技術的興趣日益濃厚,ToF的使用進一步豐富了3D建模技術的應用場景。

拍照虛化。ToF具備更好的景深采集功能,加入智能手機后攝模組后,能夠實現(xiàn)快速、遠距離獲取更高精度的景深信息,從而完成較結構光更大范圍的3D建模,而且由于自帶紅外光源,其在暗光環(huán)境下獲得的景深信息同樣準確。因此,有TOF攝像頭參與的成像在虛化效果上會更加真實,富有層次,從而能夠帶來更好人像模式體驗。

體感游戲。通過TOF技術能夠采集到被拍攝人的身體深度信息,捕捉和采集身體的動作,進行手勢判定,控制預制的3D建模人偶的形象和動作,實現(xiàn)真人和3D虛擬形象跟隨,,用身體、動作和手勢做游戲交互。

從出貨量上來看,我們預測智能手機3D感測需求將從2017年的4000萬部增加至2019年的2億部以上,其中2019年的ToF機型還主要集中在幾款高端旗艦機,從2020年開始TOF的出貨量將進一步爆發(fā),在整體3D感應中占比有望達到40%。

我們預測2019/2020年TOF的出貨量為7760萬/2.1億部,同比大幅增長747%/166%。

BOM比較:TOF或更具成本優(yōu)勢

我們預計ToF和結構光的BOM成本大約為12~15美元和20美元,相比之下TOF更具有成本優(yōu)勢。以iPhone X為例,結構光技術的解決方案包括三個子模塊(點投影儀,近紅外攝像機和泛光照明器+接近傳感器),而ToF解決方案則將三個集成到一個模塊中,可以將包裝成本降低。

我們預計在這個TOF模組中,芯片的成本仍占主要的部分,大約占到整體BOM的28%~30%。

通過對已經上市的主流3D攝像頭產品進行拆解分析,3D攝像頭產業(yè)鏈可以被分為:

1、上游:紅外傳感器、紅外光源、光學組件、光學鏡頭以及CMOS圖像傳感器;

2、中游:傳感器模組、攝像頭模組、光源代工、光源檢測以及圖像算法;

3、下游:終端廠商以及應用。

5.3電影攝像頭:感受時光影像之美

在拍照方面,華為手機P系列和Mate系列長期霸榜DxOMark榜單第一名位置,華為在Mate 30系列的相機也進行的重點的升級。Mate30 Pro是全球首個商用雙后置4000萬攝像頭的手機,并擁有超高的ISO和雙OIS光學防抖,新加入的4000萬像素電影攝像頭,1/1.54英寸感光元器件,是華為手機迄今最大的一顆感光元件,支持超高清的夜景攝像,支持最高7680幀的超級慢動作功能,每秒定格7680個瞬間。同時華為Mate30 Pro電影攝像頭支持超高清夜攝,視頻感光度最高可達ISO 51200,主要得益于新的傳感器和麒麟990的ISP 5.0。

剛剛發(fā)布的榮耀V30 PRO作為榮耀V系列最新旗艦手機,采用旗艦990旗艦處理器和支持5G網絡,并且?guī)砹薓atrix Camera相機矩陣。榮耀V30 PRO的Matrix Camera相機矩陣里面包含了一顆4000萬像素的主攝和一顆1200萬像素的電影攝像頭,針對視頻加入專用的電影攝像頭,專門負責視頻拍攝,針對視頻進行優(yōu)化。

5.4光學將在AR、VR的發(fā)展中持續(xù)發(fā)力

根據(jù)中國信息通信院的最新數(shù)據(jù)顯示,全球虛擬現(xiàn)實產業(yè)規(guī)模接近千億元人民幣,2017-2022年均復合增長率有望超過70%。在整體規(guī)模方面,根據(jù)Greenlight預測,2018年全球AR\VR市場規(guī)模超過700億元人民幣,同比增長126%。其中,VR整體市場超過600億元,VR內容市場約200億元,AR整體市場超過100億元,AR內容市場接近80億元,預計2020年全球虛擬現(xiàn)實產業(yè)規(guī)模將超過2000億元,其中VR市場1600億元,AR市場450億元。

在終端整機方面,根據(jù)IDC 3月28日的報告《Worldwide Quarterly Augmented and Virtual Reality Headset Tracker》顯示,全球VR/AR頭顯出貨量預計在2019年達到890萬,同比增長54.1%。未來出貨量預計將以66.7%的復合年增長率在2019-2023年間保持強勁增長,并在2023年達到6860萬。

中國的虛擬現(xiàn)實技術的日漸成熟,市場規(guī)模將進一步擴大,中國產業(yè)研究院預計2018年中國虛擬現(xiàn)實市場規(guī)模將突破百億元大關。到了2020年中國虛擬現(xiàn)實市場規(guī)模將達到300億人民幣。

在收入構成方面,中商產業(yè)研究院數(shù)據(jù)顯示,2017年中國虛擬現(xiàn)實硬件收入達到4.7億元,軟件收入為1.7億元。軟件收入將會逐漸提升,預計2018年中國虛擬現(xiàn)實行業(yè)軟件收入將達到30%,硬件收入占比為70%;軟件收入將有望在2019年超越硬件收入。

隨著AR\VR產品不斷豐富,應用領域不斷擴張,用戶規(guī)模也不斷攀升,中商產業(yè)研究院數(shù)據(jù)顯示,中國虛擬現(xiàn)實用戶規(guī)模從2015年的52萬人增長至2017年的500萬人,到了2020年有望超過2000萬人。

各大廠商積極布局AR\VR領域,進行了一系列的收購與投資。

3D攝像頭技術提供的手勢識別功能將成為未來AR/VR領域的核心交互手段。目前各大廠商推出的VR設備大都需要控制器,游戲控制器的優(yōu)勢在于控制反饋及時、組合狀態(tài)多。以HoloLens為例,就擁有一組四個環(huán)境感知攝像頭和一個深度攝像頭,環(huán)境感知攝像頭用于人腦追蹤,深度攝像頭用于輔助手勢識別并進行環(huán)境的三維重構。

HoloLens相比以往任何設備的強大之處,在于其能夠實現(xiàn)對現(xiàn)實世界的深度感知并進行三維建模。HoloLens 擁有擁有一組四個環(huán)境感知攝像頭和一個深度攝像頭,環(huán)境攝像頭獲得周圍圖像RBG信息,深度攝像頭則利用TOF技術獲得視覺空間深度圖(Depth Map)并以此重建三維場景、實現(xiàn)手勢識別。

LCOS(液晶覆硅技術)是小型化AR頭顯的關鍵技術之一。三片式的LCOS成像系統(tǒng),首先將投影光源發(fā)出的白色光線,通過分光系統(tǒng)系統(tǒng)分成紅綠藍三原色的光線,然后,每一個原色光線照射到一塊反射式的LCOS芯片上,系統(tǒng)通過控制LCOS面板上液晶分子的狀態(tài)來改變該塊芯片每個像素點反射光線的強弱,最后經過LCOS反射的光線通過必要的光學折射匯聚成一束光線,經過投影機鏡頭照射到屏幕上,形成彩色的圖像。

下一波創(chuàng)新性革命,AR應用前景巨大。外觀系列創(chuàng)新之后,下一波移動終端創(chuàng)新將圍繞AR進行革命性創(chuàng)新。光學領域TOF有望接力結構光,從生物感知到虛擬現(xiàn)實,從人臉識別到3D建模,帶來產業(yè)端升級和用戶體驗優(yōu)化,前置人臉識別+后置虛擬現(xiàn)實功能可能成為手機的下一個形態(tài)。手機實現(xiàn)虛擬現(xiàn)實同樣需要使用3D攝像頭模組,進一步推動光學產業(yè)鏈的升級。

5.5屏下指紋識別:開啟全面屏下新的解鎖方式

隨著光學指紋識別產業(yè)鏈的初步成熟,供應鏈的進一步完善,屏下指紋識別應用規(guī)模將顯著擴大,同時,隨著國內 OLED 面板廠商的生產能力逐漸導入,目前只適用于 OLED 屏幕的光學式和超聲波式屏下指紋識別方案的成本將會逐漸下降,光學式屏下指紋識別方案的滲透率將進一步提升。根據(jù)IHS Markit 數(shù)據(jù)預測,2018光學式指紋識別模組的出貨量將預計超過9000萬顆;2019年繼續(xù)保持高速增長,出貨量預計將超過1.75億顆;至2021年預計將超過 2.8億顆,對光學指紋傳感器(CIS)的需求潛力巨大。

光學指紋識別方案的產業(yè)鏈主要分為算法及芯片(核心領域)、CMOS(將光信號轉化為電信號)、Lens(主要是微透鏡陣列)、濾光片以及產品封裝。作為國內主要圖像傳感器供應商之一的豪威科技,將受益于光學指紋識別產業(yè)市場規(guī)模的快速擴張。

目前,市場上已發(fā)售的智能手機大多采用光學屏下指紋識別技術,京東方的專利申請量最多,排在國內首位,天馬微電子、信煒科技、三星和歐菲分列第二名至第五名。中國的手機廠商率先大規(guī)模應用了屏下指紋技術,小米和vivo是最早大規(guī)模應用光學屏下指紋技術的手機廠商。華為在此次的Mate 20 Pro也搭配了屏下指紋版本。供應商為匯頂科技。

第一部采用屏下指紋手機的是VIVO X20Plus UD,其采用的是新思科技的算法芯片。隨后,vivo X21 UD,華為Mate RS保時捷版,小米8探索版、vivo Nex和華為Mate 20 Pro也紛紛配置了屏下指紋解鎖的功能,采用的主要是匯頂科技的算法。OPPO與18年下半年的新機也都配備了屏下指紋解鎖的功能,主供為思立微。神盾憑借著與三星之間的供應關系,已經通過了認證,成為目前三星光學指紋辨識主要供應商。

最近美國專利局顯示,三星注冊了全屏屏下指紋專利技術,這種屏下指紋專利沒有指定區(qū)域,而是整個屏幕,從而提高指紋識別的處理速度并提高用戶的體驗。

5.6潛望式鏡頭開啟光學變焦新革命

目前手機大多數(shù)的光學變焦倍數(shù)多為2x,我們認為未來隨著消費者對手機拍照的要求越來越高,光學變焦倍數(shù)會進一步發(fā)展,5x甚至10x的光學變焦將成為主流,潛望式的設計可以很大程度上縮小鏡頭模組的高度,實現(xiàn)手機輕薄化的趨勢,也將引領新一輪攝像頭領域的升級。

六、涉及到哪些供應商?

手機攝像頭對應的產業(yè)鏈企業(yè)包括圖像傳感器制造商、模組封裝廠商、鏡頭廠商、馬達供應商、棱鏡、濾光片供應商等。由于行業(yè)技術壁壘和集中度高,產業(yè)鏈的龍頭多為日本、韓國、中國臺灣所壟斷,大陸的廠商主要集中在棱鏡、紅外濾光片和鏡頭模組封裝上,其中CMOS廠商包括豪威(韋爾股份),鏡頭廠商包括舜宇光學,聯(lián)創(chuàng)電子、歐菲光、瑞聲科技,聯(lián)合光電等,模組廠商包括舜宇光學,歐菲光,聯(lián)創(chuàng)電子、丘鈦科技,立訊精密(立景)等,棱鏡以及光學組件廠商包括舜宇光學,水晶光電,中光學等。

風險提示

下游需求不及預期:存在需求不達預期的風險;

全球供應鏈風險:存在貿易引發(fā)的供應鏈風險。

(編輯:張金亮)

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