电子行业2021年策略报告:半导体、消费电子、面板、光学

1、 半导体:国内半导体发展逻辑未变,变局出新机
1.1、 技术变革驱动产业发展,国产替代大趋势不改
半导体产业链环节众多,专业分工程度高,新技术新应用是行业下游重要驱动力。半导体产业链上下游包括三大环节:IC 设计、晶圆制造加工以及封装 测试、应用。其中,IC 设计是指 IC 设计公司根据产品需求、产品功能设计芯片, 并把它委托给晶圆代工厂进行生产加工;晶圆制造厂购买的原材料通过提纯、制 造晶棒、晶片分片、抛光、光刻等多道程序将 IC 设计公司设计好的电路图移植 到晶圆上;完成后的晶圆再送往下游封测厂进行封装测试,最后移交给下游厂商, 半导体产业往往由技术驱动催生出新的下游应用。
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技术变革是驱动半导体行业持续增长的主要推动力。WSTS 2020 年 6 月预 测显示,2020 年和 2021 年全球半导体市场将分别同比增长 3.3%和 6.2%,2021 年全球半导体市场将加速回升至 4523 亿美元。过去数十年来,半导体行业一直 遵循摩尔定律呈现螺旋式上升的规律,放缓或衰落后又会重新经历一次更强劲的 复苏,技术变革是推动产业持续增长的内在动力。
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核心芯片国产化率偏低。虽然我国集成电路产业发展迅猛,但目前在终端应 用的核心芯片中,国产芯片占比仍较低,由下表可以看出,我国在计算机系统、 通用电子系统的终端核心芯片上国产芯片市占率仍接近于 0,在内存设备和显示 系统中的国产核心芯片市场才刚起步,在通信装备方面,国产芯片已实现部分进 口替代,应用处理器和通信处理器中国产芯片占比分别达到 18%和 22%。
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2020Q3 半导体板块业绩提速明显,国产替代逻辑逐步验证。2020Q3半导 体板块实现营收 381.38 亿元(+19.25%),实现归母净利润 39.64 亿元(同比 +91.47%);板块整体毛利率为 26.24%(同比+3.27pct),净利率为 10.63%(同比 +3.96pct)。我们认为在半导体核心器件自主可控的大背景下,政策、资金全面支 持半导体产业发展,半导体国产化全面提速,中国半导体细分领域龙头公司正在 迎来历史性发展机遇。
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TOP5 元器件主要由中美日三国提供。主芯片方面,华为已经完成了高中低 端芯片的布局并实现自给自足,且自研芯片成本可控。屏幕方面,华为已经开始 大规模采购京东方的产品;内存 RAM 从 P30 时采用美国美光产品,转向采用韩 国 SK 海力士产品。从 P40 主要元器件看,中国开始减少对美国厂商的依赖,只 有非常少量的元器件采购自美国厂商。
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1.2、 功率半导体:MOSFET 与 IGBT 市场前景广阔
功率半导体是电子装置电能转换与电路控制的核心。功率半导体通过利用 半导体的单向导电性实现电源开关和电力转换的功能,功率半导体主要分为功率 器件、功率 IC。功率器件可以分为二极管、晶闸管、MOSFET、IGBT 等。
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功率半导体的应用领域非常广泛。根据 Yole 数据,2019 年全球功率半导体 市场规模为 382 亿美元,预计到 2022 年达到 426 亿美元,复合增长率为 3.70%。 其中,工业、汽车和消费电子是功率半导体的前三大终端市场。根据智研咨询的 数据,2019 年汽车领域占全球功率半导体市场的 35.4%,工业应用市场占比为 26.8%,消费电子占比为 13.2%。随着对节能减排的需求日益迫切,功率半导体 的应用领域从传统的工业领域和 4C 领域逐步进入新能源、智能电网、轨道交通、 变频家电等市场。
受益于工业、电网、新能源汽车和消费电子领域新兴应用不断出现,功率 半导体器件市场规模不断增长。根据 Yole 数据,2019 年全球功率器件市场规模 为 175 亿美元,中国产业信息网预计到 2023 年达到 221.5 亿美元,复合增长率 为 6.07%
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MOSFET:高频开关,功率器件主要的细分市场。MOSFET 在功率器件中 占比最高。根据智研咨询和华经情报网数据,2019 年 MOSFET 占比 35.9%,市 场规模达 62.59 亿美元;中国是全球最主要的功率器件消费国,功率器件细分的 主要产品在中国的市场份额均处于第一位。其中,中国 MOSFET 市场规模占比 全球为 44.3%,中国 MOSFET 市场规模约 26.4 亿美元。目前国内以低端 MOSFET 产品为主,在中高端 MOSFET 器件中,90%依赖进口,国产替代空间广阔。
2022 年 MOSFET 终端应用占比预测:根据华经情报网数据,随着汽车电子 化以及工业系统智能化程度的不断加深,预计到 2022 年 MOSFET 下游应用中, 汽车占比为 22%,计算机及存储占比为 19%,工业占比为 14%。
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IGBT 是电机驱动的核心:广泛应用于逆变器、变频器等,在 UPS、开关电 源、电车、交流电机等领域,逐步替代 GTO、GTR 等产品。IGBT 下游应用领 域广泛,由于 IGBT 具有能源转换和高效节能等优点,汽车行业、消费电子行业、 能源行业、电机行业等都需要利用 IGBT 来提高能源使用效率。 随着新能源、 智慧城市建设等下游领域的发展,IGBT 市场规模也在不断扩大。由于 IGBT 模 块集成度高,存在较高的进入壁垒,目前全球 IGBT 市场主要被欧洲和日本企业 垄断,IGBT 国产化率不足 10%,以斯达半导为代表的国内厂商日渐崛起,国产 替代空间广阔。 g
IGBT 市场空间:IGBT 分为 IGBT 芯片和 IGBT 模块,其中 IGBT 模块是由 IGBT 芯片封装而来,具有参数优秀、最高电压高、引线电感小的特点,是 IGBT 最常见的应用形式,IGBT 模块常用于大电流和大电压环境。根据 ASMC的数据, 2018 年全球 IGBT 芯片市场规模为 11.36 亿美元,IGBT 模块市场规模为 37.61 亿美元,总计 48.97 亿美元,占功率器件市场的 32.68%,预计 2022 年 IGBT 市 场规模将达61.82,其中芯片市场规模14.07亿美元,模块市场规模47.75亿美元, 2018-2022 年 CAGR 为 6%。
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1.3、 模拟芯片:长坡厚雪,优质的半导体细分领域
模拟芯片是连接数字世界与自然世界的桥梁。模拟集成电路是指由电容、电阻、晶体管等组成的用来处理模拟信号的集成电路。数字芯片不能直接与自然 界沟通,为了处理方便,一般将模拟信号转换为数字信号,输入到大容量、高速、 抗干扰能力强的数字处理系统处理后再转换为模拟信号输出。在电子系统中,模 拟芯片功能非常多,包括信号接收、信号放大、数模信号转换、稳压、比较等。
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模拟芯片具有长生命周期、弱周期性的特点。数字集成电路强调运算速度 与成本比,需要不断采用新设计或新工艺,遵循摩尔定律,更新换代速度快,生 命周期一般 1-2 年;而模拟集成电路强调可靠性和稳定性,一经量产往具备长久 生力,生命周期长,一般在 5 年以上。模拟芯片下游应用十分广泛,拥有众多细 分品类,单一产业景气度对模拟芯片冲击相对不大,其占半导体比重在 13-14%, 总体较为稳定。
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模拟芯片根据功能分为以下三大类:(1)电源管理芯片,包括稳压器产品、 电池管理产品、LED 驱动器、AC/DC 控制器等,主要用于稳定电流和电压,电 流、电压控制,以及电流转换等领域;(2)信号链芯片,包括放大器、滤波器等 线性产品,接口电路等,主要用于模拟信号处理,以及电子系统之间的信号传输 等,广泛应用于工业,通讯,医疗等行业;(3)数模转换器,用于模拟信号与数字信号的互相转换。
模拟芯片市场规模:根据 IC insights 发布最新的模拟 IC 市场研究报告,2019 年全球模拟芯片市场规模为 552 亿美元,CR10 为 67%。其中,德州仪器(TI) 以 102 亿美元销售额和 19%的市占继续稳坐第一名,模拟 IC 产值几乎为第二名 亚德诺半导体(ADI)的两倍。国内模拟芯片厂商市占率均不足 1%,国产替代 空间广阔。
电源管理芯片的终端市场主要包括:手机、平板电脑等消费电子、工业应用 市场、汽车市场和军用市场,其中手机、计算机等电子产品出货量逐年下跌,“工 业 4.0”推动工厂智能化,工业应用对电源管理芯片需求增大,电动汽车需要大量 电源管理芯片调节电压和功率,未来工业和汽车将成为电源管理芯片的主要增长 动力。
电源管理芯片市场规模:根据前瞻产业研究院数据,2018 年全球电源管理 芯片市场规模达到 250 亿美金,预计 2026 年可以达到 565 亿美金,2018-2026 年复合增长率为 10.69%。根据中商产业研究院数据,2019 年中国电源管理芯片 市场规模 720 亿元,2020 年预计可以达到 781 亿元。2018 年全球电源管理芯片 中,德州仪器占比 21%,高通公司占比 15%,ADI 占比 13%。
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信号链芯片和转换器市场规模:信号链芯片和转化器产品标准化程度高,下 游应用广泛,具有较长的生命周期和分散的应用场景,行业规模稳步增长。IC insight 数据显示,全球信号链芯片和转换器产品市场规将从 2019 年的 97.27 亿 美元增至 2023 年的 118.17 亿美元,CAGR 为 4.99%。
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1.4、 射频芯片:5G/IOT 驱动,国产化正当时
射频前端芯片市场规模与格局:根据华经情报网数据,2015-2019 年,全球 射频前端市场规模从 101.3 亿美元增长至 169.6 亿美元,年复合增长率为 13.8%。 在 5G、IOT 等驱动下,全球射频前端市场规模预计可以在 2023 年达到 313.1 亿 美元。全球射频芯片市场集中度较高,前四大厂商分别为思佳讯、Qorvo、博通、 村田,合计市场份额为 85%。射频芯片中滤波器市场规模占比最高,滤波器市 场被 Avago、Qorvo 等厂商垄断。
主要增长动力:射频芯片的主要增长动力来自 5G 时代手机性能增强和物联 网设备数量增加。
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5G 带来手机射频前端量价齐升。5G 的引入,使得复杂的射频前端变得更加 复杂,随着射频前端的价格压力增加,这种现象可能会加剧。预计 5G 发展到成 熟阶段,全网通的手机射频前端的 Filters 数量会从 70 余个增加为 100 余个, Switches 数量亦会由 10 余个增为超 30 个,使得最终射频模组的成本持续增加。 从 2G 时代的约 3 美元,增加到 3G 时代的 8 美元、4G 时代的 28 美元,预计在 5G 时代,射频模组的成本会超过 40 美元。
射频前端器件是通讯系统芯片组中除基带主芯片之外最重要的组成部分。 射频前端是指在通信系统中,位于手机天线之后,收发器-基带芯片之前的器件 总称,是无线通讯设备的基础性零部件,主要由功率放大器(PA)、滤波器、双 工器、射频开关、低噪声放大器、接收机/发射机等组成。
射频 PA 和滤波器是射频前端器件中最重要的组成部分。根据 Yole 统计数 据,2017 年全球射频器件市场中,滤波器市场占比为 53.3%,射频 PA 市场占比为 33.3%,射频开关为 6.7%,低噪声滤波器为 1.6%。
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滤波器是实现频段过滤的专用器件,滤波器可以使信号中特定的频率成分 通过,抑制其他频率成分,从而得到需要的频率成分。目前手机是滤波器最主 要的市场,其中 SAW 滤波器主要用于低频信号,BAW 滤波器主要用于高频信 号。
射频芯片中滤波器市场占比最高。其中 BAW 滤波器市场被 Avago、Qorvo 等厂商垄断; SAW 滤波器市场被 Murata、TDK、太阳诱电等厂商垄断。
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1.5、 存储器:NOR Flash 市场规模开始逐步扩大
存储器(Memory)是现代信息技术中用于保存信息的记忆设备。存储器概 念很广,有很多层次,在数字系统中,只要能保存二进制数据的都可以是存储器; 在集成电路中,一个没有实物形式的具有存储功能的电路也叫存储器,如 RAM、 FIFO 等;在系统中,具有实物形式的存储设备也叫存储器,如内存条、TF 卡等。
存储器依照特点不同可分为众多类别。存储器种类众多,具有不同的分类方 法,按存储形式不同,存储器可分为三大类:光学存储,根据激光等特性进行存 储,常见的有 DVD/VCD 等;磁性存储,常见的有磁盘、软盘等;半导体存储器, 采用电能存储,是目前应用最多的存储器。依照断电后是否还能保留数据,可分 为“易失性(VM)”与“非易失性(NVM)”存储两大类。按是否可以直接被 CPU 读取,可分为内存(主存,如 RAM)和外存(如 ROM,硬盘等)。
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NOR Flash 市场空间获得重新增长的主要动力。以 TWS 耳机为代表的可穿 戴设备、手机屏幕显示的 AMOLED 和 TDDI 技术以及功能越来越强大的车载电 子等领域的快速崛起, 使得 NOR Flash 市场规模开始逐步扩大。根据中国产业 信息网数据,2019 年全球 NOR 市场规模为 27.64 亿美元。
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AMOLED 和 TDDI 在智能手机渗透率逐步提高,推动 NOR 需求增长。AMOLED 在智能手机的渗透率逐步提高,2019 年手机端 AMOLED 出货量 5.15 亿片,渗透率为 31%。2020 年预计达 6.18 亿片,2021 年预计可以达到 8.11 亿片, 渗透率将达到 50%。TDDI-COF 在全面屏的解决方案越来越受欢迎,2019 年出 货量达 6.1 亿颗,预计 2020 年达 7 亿颗。在物联网、AMOLED、TDDI 等搭载 量的提升及新应用场景的驱动下,NOR Flash 迎来快速成长。
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TWS 耳机销量快速崛起。根据前瞻产业研究院统计数据,2019 年 TWS 耳 机出货量达到 1.29 亿台,同比增长 180.43%,Canalys 预计 2021 年出货量将达到 3.5 亿台,以 TWS 为代表的新兴应用前景可期,有望成为 NOR Flash 新动力。
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1.6、 IC 制造和封测:晶圆代工市场台积电一家独大, 中芯国际日渐崛起
IC 制造分为 IDM 模式和代工模式。IDM 模式下,厂商独自完成从芯片设 计、制造到封测的全流程,而代工模式下,芯片设计、制造和封测由不同厂商共 同完成。根据 IC insights 数据,2019 年全球晶圆制造市场中,纯晶圆代工占比 为 77.2%,IDM 占比 22.8%。
全球晶圆代工市场持续快速增长。根据 IC insights 数据,2019 年全球晶圆 代工产值为 570 亿美元,2022 预计可以达到 792 亿美元。受益于 5G 时代高性能 运算的广阔需求,以及 IDM 龙头企业订单外包趋势的驱动,晶圆代工行业快速 扩容,台积电在其 2020Q3 法说会预测 2020 年全球晶圆代工产值将达到 682.5 亿美元(同比+20%)。
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晶圆代工市场台积电一家独大。在纯晶圆代工市场中,台积电是绝对的龙头, 市场份额超过50%。根据拓璞产业研究院数据,预计2020Q3纯晶圆代工市场中, 台积电市场份额为 53.9%,三星 17.4%,格罗方德 7%,联电 7%,中芯国际 4.5%, 华虹半导体 1.1%。
中芯国际是国内晶圆代工龙头。中芯国际是中国大陆规模占优、技术最先进 的集成电路晶圆代工企业,也是世界第五大集成电路晶圆代工企业。公司总部位 于上海,拥有全球化的制造和服务基地,提供 0.35 微米到 14 纳米不同技术节点 的晶圆代工与技术服务。公司 2020Q3 营收创历史新高,FinFET N+1 工艺已成 功流片,目前进入小批量客户验证阶段。我们认为中芯国际 N+1 工艺大规模量 产值得期待,公司核心竞争力将大幅提升,加之在国家在政策、资金大力扶持半 导体行业的背景下,中芯国际有望成为中国半导体行业崛起先锋。
摩尔定律并未失效,先进制程仍是 IC 制造发展方向。根据英特尔创始人戈 登摩尔在 1960 年的研究发现,摩尔提出了集成电路内的晶体管每隔一年就翻一 番的说法,但目前在晶体管数量提升上可能遇到了瓶颈。然而在目前制程规划下, 摩尔定律似乎还未失效,台积电已经开始 5nm、3nm 甚至 2nm 的制程研发。制 程是决定一家晶圆代工厂行业地位的主要因素。我国本土芯片制造商中芯国际最 先进制程为 14nm,与台积电还存在加大差距。我们认为中芯国际在制程方面将 持续加大研发力度,全力追赶世界先进水平。
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IC 设计和制造行业,IC 封测行业集中度较低。如下表所示,IC 封测行业由 于资金门槛、技术门槛相对较低,定制化程度逐渐提升,因此行业集中度远不如 代工行业。
我国大陆 IC 封测行业主要企业包括长电科技、通富微电、华天科技等。2020Q2 长电科技、通富微电、华天科技三家市占率为 25.5%,业绩快速提升: 2020 年前三季度三家合计实现营收 321.00 亿元(+13.20);实现归母净利润 14.73 亿元,同比扭亏;三家销售毛利率分别为 15.46%(+5.03pct)/15.42%(+2.50pct) /22.30%(+7.89pct),净利率分别为 4.08%(+5.19pct)/3.99%(+4.24pct)/8.74% (+5.63pct)。随着大陆晶圆产能逐渐释放,本土封测厂商有望大幅收益。受益于国产替代,长电科技等国内封测厂商将充分受益。
1.7、 半导体设备和材料:国产替代势在必行
集成电路工艺复杂,制造设备种类繁多。集成电路制造工艺复杂,其主要 工艺流程包括氧化、清洗、涂胶、烘干、光刻、显影洗胶、刻蚀、去胶、离子注 入、薄膜沉积、化学机械打磨、测试、检测等,其中部分工序需要循环进行数次 至数十次。
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全球半导体设备市场规模:根据 SEMI 数据,2018 年全球半导体制造设备 销售额为 645 亿美元,2019 年下降至 576 亿美元。SEMI 预测 2020 年全球半导 体制造设备销售额将达到 632 亿美元,2021 年将实现两位数增长,达到 700 亿 美元。
2020 年复苏的主要为领先的设备制造商投资于 10 纳米以下的设备,特别是 用于 foundry 和逻辑的设备,中国的新项目设备需求以及较小的内存设备需求将 推动 2020 年设备市场的复苏。7nm 及以下的先进制程中只剩下三星和台积电, 其中,全球晶圆代工龙头台积电上调 2020 年资本支出,从原定的 150-160 亿美 元增加到 160-170 亿美元。
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中国半导体设备行业增速迅猛,远高于世界平均水平。2013-2018 年,中国 大陆半导体设备销售额从 33.7 亿美元增长至 134.5 亿美元,复合增长率高达 25.95%,同阶段全球复合增长率仅为 10.41%;中国大陆半导体设备市场规模占 全球市场的比重持续提升,从 2013 年占比 10.6%提升至 2019 年的 22.5%。
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半导体晶圆制造材料市场:根据 SEMI 数据,2019 年全球半导体材料销售 额约 521 亿美元,其中晶圆制造材料占比 63%,销售额为 329 亿美元。SEMI 预计,2020 年全球半导体材料市场将可达到 563.6 亿美元。2018 年全球硅片、 电子气体、光掩膜板、光刻胶及配套试剂的销售额分别为 121.2 亿/42.7 亿 /40.4 亿/39.6 亿美元,市场份额分别为 38%/13%/13%/12%。
受益于晶圆厂扩产潮和国产替代,半导体材料企业迎来机会。根据国际电 子商情数据,半导体材料的国产化率普遍在 10%-20%,国产化率较低,在核心 领域国内企业的竞争实力与国外龙头相差甚远,摆脱进口依赖的局面任重道远。 华为禁令和中芯事件凸显国内半导体产业链自主可控的必要性,加速半导体材料 等领域国产化势在必行。我们认为受益于国家政策大力支持以及大基金和地方资 本长期持续投入,国内半导体制造产业将逐步崛起,作为晶圆制造上游,国内半 导体材料产业将会进入快速发展期。
2、 消费电子:5G 手机加速渗透,新兴应用成为市场关注焦点
2.1、 智能手机:5G 换机正当时,苹果/OVM 份额或升
全球智能手机市场处于存量市场。IDC 数据显示,全球智能手机销量从 2018 年的 14.02 亿部下滑至 2019 年的 13.71 亿部,分季度来看亦呈现逐季下滑的态势, 智能手机行业已经进入存量竞争阶段。受新冠疫情影响,截至 2020Q3,全球智 能手机出货量 3.54 亿部,同比下滑 1%,前三季度累计同比下滑 9%,IDC 预计 2020 年智能手机销量将继续下滑至 12 亿只。
智能手机出货量逐渐回暖,预计 2021 年重回正增长。环比来看,2020Q1 触底后,智能手机出货量呈现环比回暖的态势,受益于疫情影响逐步减轻,以及 5G 手机迭出刺激换机需求,IDC 预计 2021 年全球智能手机出货量达 13.8 亿部, 重回正增长。
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国内 5G建设全面推进,龙头厂商相继推出 5G手机,2020 年 5G 手机快速 起量。5G 将会采取“宏站+小站”组网覆盖的模式,根据赛迪顾问预测,5G 基站 总数量是 4G 基站 1.1-1.5 倍,随着新一轮基站的建设,5G 基础设施逐步完善, 国内 5G 正式商用已开启。苹果、华为相继推出今年 5G 旗舰手机,开售后市场 反映积极,有望进一步拉动 5G 换机需求,此外,5G 手机售价的不断降低也进 一步提振换机需求。根据信通院数据,2020 年 10 月我国 5G 手机出货量达 1676 万部,出货量占比达 64%,2020 年 1-10 月,国内市场 5G 手机累计出货量 1.24 亿部、上市新机型累计 183 款,占比分别为 49%和 47%,5G 手机快速起量。海 外来看,随着疫苗不断取得进展,新冠疫情对经济的影响逐渐减轻,海外换机需 求有望陆续启动。高通预计 2021 年全球 5G 手机销量将达 5 亿部,2022 年达 7.5 亿部,2019-2022 年 CAGR 为 242%。
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华为禁令影响开始显现,预计苹果、OVM 等厂商显著受益。从市占率看, 三星、华为和苹果稳居前三。IDC 数据显示,华为市占率受禁令影响降幅明显, 从 2020Q2 的 20.2%降至 2020Q3 的 14.7%。美国的制裁使得华为 P 系列和 Mate 系列等高端机型“缺芯”问题难以解决,在高端市场预计苹果将显著受益于华为份 额下滑;华为在海外市场以中低端产品为主,以欧洲为例,华为市场份额 2020Q2 和 2020Q3 分别为 17%和 14%,出货量同比分别降低 17%和 31%,而 2020Q3 小 米、OPPO 出货量分别增长 91%和 396%,显著受益于华为市场份额的下滑。
整体而言,我们认为新冠疫情影响逐步消退,全球智能手机市场将逐步回暖, 与此同时,5G 手机渗透率将会快速提升,但智能手机市场整体进入存量市场将 不可避免。此外,我们认为 5G 新兴应用将成为后续市场的关注焦点,TWS、 VR/AR、IOT 等新兴应用有望接棒 5G 手机成为消费电子增长的新动力。
2.2、 TWS 耳机:消费电子新星,看好安卓系加速渗透
AirPods 引爆市场,TWS 耳机是近几年消费电子市场的新星。TWS 耳机的 特点是无线化,只需要通过耳机盒中拿出来即可自动连接,具备便捷、连接效率 高、稳定性好等优势。AirPods 的问世带领真无线耳机快速崛起。在苹果 AirPods 的引领下,手机、音频、互联网三类厂商都竞相推出了自己的 TWS 耳机,其中 手机厂商以苹果、华为、小米等为代表,音频厂商以 BOSE、SONY、漫步者等 为代表,互联网厂商以爱奇艺、网易云等为代表。
TWS 耳机市场格局:一超多强,苹果遥遥领先,安卓奋起直追。2019 年, 苹果 airpods 出货量达 5870 万,市占率达 54.4%,全球第一;剩下市场由小米、三星等安卓厂商占据,其中小米出货量达 910 万,市占率 8.5%,全球第二。
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TWS 耳机市场快速增长,市场空间广阔。根据前瞻产业研究院数据, 2016-2019 年,全球 TWS 耳机出货量由 918 万部增长至 1.29 亿台,CAGR 为 141.31%,预计 2021 年全球出货量达 3.5 亿台。从渗透率看,苹果耳机渗透率 =Airpods 累计销量/iphone 活跃设备数=1.097/10=10.97% ;安卓耳机渗透率=耳 机累计销量/安卓手机存量=0.85/40=2.13%。TWS 耳机渗透率较低,我们认为随 着各大厂商在真无线耳机领域的积极布局,未来市场将持续发展,市场前景广阔, 假设2022年安卓TWS耳机销渗透率达到12%,假设安卓手机存量仍为40亿台, 我们测算安卓 TWS 耳机的增量空间 3.95 亿台,成长空间广阔。
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TWS耳机拆解:真无线耳机产业链主要是由ODM厂商和零部件厂商构成, 零部件主要包括声学器件(麦克风、扬声器)、主控芯片、模拟芯片、存储、无 线充电模组以及锂电池构成,EMS、ODM 厂商则负责最后的组装环节。
TWS 产业链受益的主要标的有:组装厂商的立讯、歌尔等,零部件环节的 欣旺达、鹏鼎控股、兆易创新、圣邦股份等(详情如下图所示)。我们认为随着 TWS 耳机出货量的持续增长,上游核心供应商公司将持续受益。
2.3、 VR/AR:5G 应用最亮的星,静候杀手级产品
VR,即虚拟现实,指借助计算机系统及传感器技术生成一个虚拟的 3D 环境,创造出一种崭新的人机交互状态。实现 VR 技术主要需要考虑模拟环境、感 知、传感交互等方面。感知是指理想的 VR 应该具有一切人所具有的感知。换言 之,除最基本的视觉之外,还有听觉、触觉、力觉、运动等感知,甚至还包括嗅 觉和味觉等,也称为多感知。传感交互旨在感知人的头部转动,眼睛、手势、或 其他人体行为动作,由计算机进行处理,并对用户的输入作出实时响应、分别反 馈到用户的五官。上述三维交互过程是达到 VR 理想的仿真标准的重要因素。
AR,即增强现实,指将现实世界的景象与虚拟的物体相结合,通过投射装 置,实现现实世界的虚拟叠加。摄像头和传感器采集真实场景的视频或者图像, 传入处理单元对其进行识别和生成数据模型,同时结合头部跟踪设备的数据来分 析虚拟场景和真实场景的相对位置,实现坐标系的对齐并进行虚拟场景的建模绘 制融合计算。设备采集外部控制信号实现交互操作,最终达到“虚实结合”效果。
VR/AR 产业链上包含芯片、捕捉/反馈设备、主机、系统/平台、应用/内容 几个层面。芯片领域主要供应商为高通、AMD、英伟达、华为、德州仪器等; 传感器领域主要有意法半导体;显示屏主要为三星、京东方、LG;整机品牌商 有 Oculus、索尼、HTC;在内容方面,以游戏为例有索尼、游久、恺英网络等。
VR/AR 作为当前科技领域最热门技术之一,被众多科技公司和互联网公司 争相布局。根据华为《5G 时代十大应用场景白皮书》,在与 5G 高度相关的下游 应用中,无线家庭娱乐和云 VR/AR 领域具备广阔的市场潜力,因此,VR/AR 市 场在 5G 时代有望大幅受益。VR 设备在 2016 年引起广泛关注后步入资本寒冬的 主要原因为无线传输速率、传输时延、设备重量、电池容量、便携度等方面的瓶 颈,随着 5G 时代到来以及传感器、芯片、电池集成化程度持续提升,VR 设备 的痛点被逐个击破,市场需求有望重振。
我们认为 AR/VR 是消费电子下一个大机会。AR/VR 的出现必将带来一个全 新的世界,改变现有游戏、教育、购物、医疗、商务、娱乐等一系列行为,使得 消费者生活、工作更加便利。根据 ABI Reasearch 估计,到 2025 年 AR 和 VR 市 场将分别达到 1,510 亿美元和 1,410 亿美元。
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杀手级产品尚未出现,行业快速增长尚需等待。在技术成熟的理想的情况 下,VR 产品的应用场景主要在于室内影音娱乐、游戏等,与电视、平板电脑的 应用重合度较高,而 AR 产品应用场景更偏向于室外场景,同时能集成诸如通话、 导航等生活、办工辅助功能,对无线传输性能的要求比 VR 产品更高,与当前的 智能手机应用场景重合度较高。整体来看,当前 VR 产品相对 AR 产品产业成熟 度更高,2020 年 9 月上市的 Oculus Quest 2 产品在画质、处理器等方面的性能较 上一代有所优化,尽管如此,综合体验上能显著超越电视、平板、PC 的 VR 产 品仍未出现,无论是技术端还是内容端都需要产业参与者更进一步地开拓。
目前 A 股提前布局 AR/VR 的公司较多。主要有在整机深度布局,且客户覆 盖范围广泛的歌尔声学;参股 Lumus 的水晶光电,Lumus 公司是全球阵列光波 导技术龙头企业,在该领域范围内具有深厚的技术实力;供货锂电池的欣旺达; 布局硅基 OLED 微显示器的京东方 A 以及布局 LCOS 显示芯片的韦尔股份。
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3、 面板:LCD 周期上行与 OLED 成长共振
面板:主要分别为 LCD 和 OLED 两大类
LCD:LCD 全称即液晶显示器,其构造是在两片玻璃基板中注入液晶,下 基板玻璃上设置 TFT(薄膜晶体管),上基板玻璃上设置彩色滤光片,通过 TFT 上的信号与电压改变来控制液晶分子的转动方向,从而达到控制每个像素点偏振 光出射与否而达到显示目的。
OLED:OLED 全称为有机发光二极管,与传统的 LCD 显示方式不同,OLED 无需背光灯,采用非常薄的有机材料涂层,在外界电压驱动下使得有机发光材料 受到激发而发光,由于没有 LCD 所需要的背光灯,因此 OLED 具有厚度薄、响 应速度快、柔性等特点。
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LCD 下游应用需求分析:显示面板下游应用行业较多,根据中国产业信息 网数据,在下游应用细分行业中,TV 需求占比最高,占 LCD 面板需求比例为 67%,显示器居其次,占比为 13%,手机占比第三,比例为 7%,其他方面,商 用显示占比 3%,笔电占比 5%,车载占比 1%。
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3.1、 LCD:双巨头格局确立,中长期趋势持续向好
2020 年 10 月面板价格涨幅继续超预期,预计 M11 价格继续上涨。LCD 行 业具有典型的周期性特征,对于 LCD 价格变化趋势的判断将是重中之重。群智 咨询数据显示,主流电视面板尺寸(32 / 39.5 / 43 / 50 / 55 / 65 / 75)10 月结算价格 分别为 58 / 87 / 103 / 139 / 161 / 216 / 317 美元,较 9 月环比上涨 6 / 8 / 11 / 12 / 12 / 16 / 12 美元,环比涨幅分别为 11.54% / 10.13% / 11.96% / 9.45% / 8.05% / 8.00% / 3.93%,持续超市场预期,2020 年6 月份以来主流尺寸面板累计涨幅分别为 87.10% / 42.62% / 58.46% / 65.48% / 51.89% / 29.34% / 13.62%;同时,预计 2020 年 11 月 主流电视面板尺寸(32 / 39.5 / 43 / 50 / 55 / 65 / 75)价格分别为 60 / 91 / 107 / 144 / 166 / 221 / 322 美元,较 10 月环比上涨 2 / 4 / 4 / 5 / 5 / 5 / 5 美元,维持涨价态势。
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当前时间点我们判断:韩国三星、LG 延缓其 LCD 产能退出影响有限,当 前面板需求持续超预期,2020Q4 面板价格将会保持快速上涨态势,但上涨幅度 将会逐步收窄。
2015 年以来 LCD 面板产能增量主要来源于中国。从 2009 年开始,以京东 方为首,华星光电、天马、中电熊猫为代表的大陆企业,开始了高世代线的建设 与迅速扩张,加之下游产业链的成熟配套,LCD 产品在世界范围内市场的份额 占比不断加速提升,逐渐压缩原有的台湾、韩国企业份额空间。2017 年起随着 大陆在 8.5 及 10.5 代产线上的持续投入,全球液晶面板产能占比也逐步提升。根 据 IHS 发布的统计数据,2018 年中国大陆地区已经超越韩国,成为 LCD 显示面 板最主要的产能来源地,预计 2020 年以后全球超过 40%的产能将来源于大陆地 区,LCD 领域超过 50%的产能将来自于中国大陆。
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中国大陆逐渐将占据 TV-LCD 市场主导。分地区来看,过去几年伴随着国 内厂商的大幅扩产,我国大陆面板厂商市场份额持续稳定提升,2020H1 中国 TV-LCD 出货面积份额达到 54.4%(同比+13.4pct),中国台湾及韩国(不含夏普) 2020H1 出货面积合计份额为 42.9%(同比-13.8pct),收缩明显;根据 Digitimes 预 测,到 2025 年全球大尺寸 LCD 面板行业不会再发生 2018~2019 年产能年增率达 9.4%的情况,整体供需趋于健康。
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产能资源呈现持续向龙头企业集中的趋势。2020 年下半年,国内面板龙头 在整合资源方面动作频频,TCL 科技收购了三星苏州产线,京东方则收购了中 电熊猫两条产线的大部分股权。从收购影响来看,以京东方为例,产能方面,龙 头企业产能集中度和市场主导权将提升,根据我们测算数据,收购完成后京东方 LCD 面板年产能将提升 1260 万平方米/年,按照 90%切割效率和全部切 TV 算, 全球 TV-LCD 总产能约为 1.9-2 亿平方米/年,公司收购完成后 TV 面板份额将提 升约 6%;产品方面,京东方在 50 寸产品线较为空白,中电熊猫成都 8.6 代线有 望填补这条产品线上的空白;客户结构方面,京东方客户主要为品牌客户,而中 电熊猫以小客户乃至白牌客户为主,收购后有望丰富京东方客户数量,进一步增加自身在下游客户的影响力;技术方面,中电熊猫主要使用 Oxide(IGZO)技 术,专利布局深厚,有望提升京东方 Oxide 产品良率,IGZO 技术同时可应用到 OLED 等下一代显示技术,是大尺寸 OLED 绕不过的坎。
TV-LCD 行业 BOE、TCL 华星双巨头格局确立。按厂商来看,2020H1 京 东方、华星光电出货面积份额分别以 19.05%和 17.06%位列前二,群创、三星、 LG、友达分别以 11.51%/11.38%/10.58%/9.39%位列三到六名,供给端上,随着 国产厂商 10.5 代线产能进一步释放及国内面板产能资源持续整合,加之海外部 分厂商产能最终退出,产业资源加速向大陆面板龙头厂商集中,需求端上,疫情 冲击逐步消散,需求持续回暖,国内面板行业龙头京东方 A、TCL 科技有望在 寒冬之后分享行业集中度提升、周期性变弱带来的长期盈利红利。
TV-LCD 面板产能长期内供需吃紧的局面将持续。LCD 行业具有典型的周 期性特征,对于 LCD 价格变化趋势的判断将是重中之重。在 TV-LCD 行业,15% 的 Glut 值是供需平衡的一个参照值,Glut 大于 15%,供需关系恶化,供给严重 大于需求,价格呈下降趋势,Glut 小于 15%,价格则有上行动力。2016-2019 年, 全球 LCD 产能持续扩充,供求关系恶化,面板价格一度下探至现金成本以下, 韩系产商陆续宣布将逐步退出 LCD 领域,TV 面板供需关系呈现好转迹象,尽 管受到 2020 年全球疫情蔓延扩散的影响,2020H1 全球 TV-LCD 出货量仅同比下 跌 9.8%,受益于 TV 大尺寸化的趋势,出货面积仅同比下跌 2.2%;全球宅经济 的刺激,以及北美政府消费补贴带来的强力助推,2020Q3 面板供不应求,面板 价格迅速回暖,根据 Omdia 预测,中长期来看,随着疫情后需求恢复以及韩国 LCD 产能的最终退出,Glut 值有望持续下降,TV 面板行业未来向好。
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3.2、 OLED:韩国厂商主导,大陆厂商加速追赶
OLED 最主要需求来自智能手机。AMOLED 特点符合智能手机越来越高的 显示要求。OLED 不仅更轻薄、能耗低、亮度高、发光率好,还可以做到弯曲, 同时 AMOLED还是现在屏下指纹最合理的解决方案,这些特性都促使 AMOLED 在智能手机领域逐步替代 LCD 屏。受限于 OLED 的尺寸不易做大,智能手机一 直是 OLED 需求占比最高的市场,2019 年占比 82%,市场规模达 287 亿美元, 预计未来市场规模会进一步扩大。全面屏、柔性屏、屏下指纹等都得到了消费者 认可,并且随着工艺的成熟,成本下降,AMOLED 的渗透率将从 2017 年的 28% 提升至 2019 年的 41%。根据 Counterpoint 预测,2020 年渗透率将进一步提高, AMOLED 手机出货量达 6 亿台以上。
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柔性屏将持续拉动手机 AMOLED 需求。在柔性屏可分为“可弯折”、“可折 叠”和“可弯曲”三种。可弯折是屏幕是按固定的角度弯曲,比如三星 Edge 系列手 机,其优秀的视觉效果得到了消费者的青睐。根据 IHS Markit 预测,柔性 AMOLED 面板出货量将在 2020 年达到 3.4 亿台,超过刚性 AMOLED 面板 3.159 亿台的出货量,占比将从 2018 年的 38.9%上升到 52%。三星、华为等终端厂商 都相继发布了折叠式手机,而折叠屏背后最核心的技术在于柔性 OLED 面板上, 目前由于能量产折叠屏的厂商不多,2019 年出货量只有大约 110 万台,渗透率 较低。我们认为未来随着更多的面板厂商加入,折叠屏手机渗透率将会有明显提 升,WitsView 预计到 2022 年渗透率有望突破 3.4%。
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电视也是柔性 AMOLED 重要应用领域之一。OLED 电视可以更好的还原色 彩,目前由于良率较低、成本较高,且大尺寸 OLED 面板只有 LG 一家,因此 OLED 电视市场渗透率极低,根据群智咨询预计,2018 年 OLED 电视面板出货 量为 290 万片,同比增长 66%,预估 2019 年 OLED 电视面板出货量为 360 万 片,同比增长 28%,增长速度下滑的主要因素为 LG 在广州 G8.5 代线投产前产 能受限。预计 2020 年全球 OLED 电视面板的出货规模将达到 400 万台,渗透率提升至 3%,2023 年 OLED 电视市场产值将达到 105 亿美元,2018-2023 年年复 合增长率为 31%。
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OLED 新兴应用领域前景广阔:智能手表、VR/AR 等可穿戴设备或成未来 重要增长点。智能手表近年保持高速增长,2019 年出货量预计 6260 万台,IDC 预计至 2022 年每年将有 20%以上的增长。VR/AR 头显设备 2019 年出货达 890 万台,同比增长 54.1%,IDC 预计 2022 将突破 4120 万台,复合增长率 66.7%, 由于 VR 要求沉浸式的体验,因此 FOV(视场)需求较高,整个屏幕需要较大 并且分辨率要求高。
OLED 照明市场:OLED 光线具有高度均匀性,并可以持续进行调光还,可 以分割成较小部分,并赋予不同亮度。OLED 率先应用在装饰、室内照明和车载 照明市场上,未来将逐步拓展到通用照明及广告、医疗、工业等领域。OLED 照 明已经率先在宝马和奥迪的车灯上有所应用。IDTechEx 预测,全球 OLED 照明 市场规模将于 2023 年增至 13 亿美元,并且从此每年将以 40%~50%的增长率迅 猛增长。
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韩国三星和 LG 垄断柔性面板产能。目前市场柔性 OLED 面板供应十分有限,产能集中在韩国厂商,智能手机小尺寸用的柔性 AMOLED 处于供不应求的 情况,目前市场 90%的供应都来自于三星。电视用大尺寸 OLED 主要由 LGD 供 应,京东方大尺寸 OLED 已有产能,预计未来会和 LGD 竞争市场。
未来三星和 LG 仍有意积极扩产和升级技术。韩媒今年 11 月报道,三星有 计划重启 A5 产线的建设,预计三年之内能够量产,月产能为 18 万至 27 万片基 板。LGD 广州 OLED 工厂 2017 年动工,现在正处于品质、良品率等调试阶段, 预计明年第一季度能量产。
LCD 时代,大陆厂商使得台湾、日本厂商份额下跌较多,但在 OLED 面板 上,日、台厂商积极引入新技术、扩大产能,缩小与韩国厂商差距。夏普、友达 和富士康在 2018、2019 年集中量产了 8 条 OLED 产线。日本厂商希望通过技术 的优势实现超越,JOLED 在今年第四季度建成首条印刷 OLED,相对于传统蒸 镀,效率有了较大的提升,预计明年实现量产,月产能达 2 万片/月。
国内厂商 OLED 产能扩建积极。2018、2019 年是国内厂商集中投产的时间, 仅 2019 年国内就有 10 条 OLED 产线投产,其中大部分是柔性屏产线,总投资 额超过了 4000 亿,预计未来两年全球柔性 OLED 新增产能的 80%来自于大陆厂 商,IHS 预计到 2020 年中国将成为仅次于韩国的世界第二大 OLED 供应商,总 产能占比将达到 28%。
4、 光学:多领域持续助力,光学行业加速成长
4.1、 手机摄像头升级趋势不改,需求持续旺盛
智能手机整体创新频率减缓,当前摄像头是手机创新主战场。由于光学创 新能给用户带来直观、易察觉的体验提升,一直以来各大手机厂商都把光学作为 手机差异化竞争策略的重要着力点。回顾历史可以发现,从第一颗摄像头出现在 手机上以来,手机摄像头数量以及数量都在不断提升。2000 年 Sharp 推出了第 一款带摄像头的手机,2007 年 iPhone 推出后前后置摄像头成为了标配,同时后 置摄像头经历了多摄、像素升级、光学防抖、大光圈、光学变焦等多轮创新。从 舜宇、丘钛、欧菲(仅计算了摄像头模组业务)等公司历年营收也可以看出,三 家公司的营收多年来与手机光学市场一道保持高速增长。
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智能手机摄像头模组价值量占比显著提升。根据全球知名拆解机构 Techinsights 分析,从 IPhone X 到 IPhone 11 Pro Max,摄像模组+结构光模组成 本大幅提升,IPhone X 的摄像模组物料成本为 51.7 美元,而 IPhone 11 Pro Max 摄像模组成本为 73.5 美元,提升幅度达 42%,远超手机售价涨幅,相应地,摄 像模组在 BOM 中的价值占比也从 IPHONE X(64G+3G)的 14.00%提升到了 IPHONE 11 Pro Max(512G+4G)的 15.65%
摄像头:多摄、像素升级、潜望式为主要技术路线。从各个手机厂商历年 来推出的旗舰机型来看,主要有几个趋势:(1)像素升级:苹果摄像头像素从最 初的 3M 增长到 12M,而安卓端在像素升级方面更为激进,预计 48M 即将成为 市场主流,部分旗舰级甚至到了 1 亿级。(2)多摄趋势:从单摄到双摄再到三摄, 摄像头数量持续增加,根据 Yole 数据,2015-2019 年,全球手机平均搭载摄像头 数量从 2.22 个上升到了 3.21 个,全球智能手机搭载摄像头总数从 11.9 亿颗增长 到了 23.34 亿颗(3)传感器尺寸变大:为了搭配镜头获得更好的成像效果,传 感器至关重要,一般而言,越大的传感器能带来越好的图像还原度(4)其他: 大光圈、光学变焦、超广角、防抖等新功能加入。
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三摄渗透率将持续提升,四摄、五摄机型逐渐增多,多功能摄像头协同已 经成为手机光学升级的大趋势:相比于双摄,三摄在暗光拍照、变焦、画质等方 面具有更大的优势,明显提升了消费者的使用体验。从下游手机厂商动作来看, 各大手机厂商均在中低端机型中也推出了三摄,三摄渗透率持续提升。从最新的 趋势来看,苹果 IPhone12 Pro Max 采用了后置 4 摄+前置双摄的搭配,华为新上 市的旗舰机型华为 Mate40 RS 保时捷版采用了后置 5 摄+前置双摄的 7 摄像头配 置。
潜望式摄像头:华为在 P30 Pro 中推出了全球首款商用潜望式摄像头,主要 用于实现高倍数的光学变焦,使得相机拍照水平进一步提升,同时又节省了手机 内部空间,随着技术的成熟和成本的下降,潜望式摄像头有望成为标配。
ToF 镜头:ToF 是 Time-of-Flight 的缩写,ToF 技术通过向外发射红外光, 遇到物体后反射,反射到摄像头结束,计算从发射到反射回摄像头的时间差或相 位差,并将数据收集起来,形成一组距离深度数据,从而得到一个立体的 3D 模 型的成像技术。
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屏下摄像头:技术距离成熟仍需要时间。由于屏下前置摄像头完全内置在 屏幕之下,因此屏幕不再是刘海屏或滴水屏,是真正的全面屏手机,2020 年 9 月发布的中兴 Axon 20 5G 是全球第一款采用屏下摄像头技术的手机,但在浅色 主题下,屏下摄像头的矩形轮廓依稀可见,此外,使用前置摄像头逆光自拍会看 到成像素质明显下降,如果自拍时背景有点光源,还有可能出现光晕。屏下摄像 头一直是厂商试图攻克的难题之一,一旦实现有望迅速推广,成为主流趋势。
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光学市场空间广阔,摄像模组产业链未来几年仍将持续高速成长
三摄渗透率将持续提升,市场空间持续增长。根据 Yole 数据,2019 年 CMOS 摄像模组市场为 313 亿美元,受益于下游应用需求持续旺盛,预计 2025 年将达 到 570 亿美元,CAGR 高达 12.8%。按各项核心组件拆分来看:Camera 模组组 装市场将从2019年的87亿美元增长至2025年的191亿美元,CAGR达到14.4%; CMOS 图像传感器市场将从 2019 年 143 亿美金增长至 2025 年的 237 亿美元, CAGR 达到 11.0%;镜头制造市场将从 2019 年 49 亿美金增长至 75 亿美金,CAGR 达到 7.1%;执行器(马达、防抖等)市场将从 2018 年 32 亿美金增长至 67 亿美 金,CAGR 达到 14.2%。
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产业格局:CCM 产业链分析及供应商统计
摄像头(CCM)产业包括光学镜头、CMOS 传感器、红外截止滤光片、音 圈马达、模组等。根据 Yole 数据,如下图所示,索尼作为全球图像传感器龙头, 在 2019 年 CCM 产业链中营收遥遥领先其余厂商,摄像头模组厂商 LG Innotek、 欧菲光、舜宇光学科技位居二到四位,镜头、马达价值量相对较小,因此对应龙 头厂商排名也相对靠后。
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光学镜头:竞争格局稳定,行业壁垒在于镜头设计和制造环节,主要供应商 是大立光、舜宇等公司,新进入者进入非常难。CMOS 传感器:竞争格局与镜 头类似,是一个技术密集型行业,CMOS 主要供应商是 sony、三星以及北京豪 威(韦尔股份)。红外截止滤光片:主要考验厂商的镀膜工艺,水晶光电、五方光电、欧菲等是行业主要供应商。音圈马达:技术难度不大,壁垒不高,竞争格 局非常的分散。模组:技术难度最低,主要靠规模优势,安卓系供应商主要是舜 宇、欧菲、邱钛等公司,苹果的供应商是 LD、欧菲、高伟电子等。
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4.2、 3D 感知创新步伐提速,下游应用场景广阔
3D 感知是摄像头领域的下一个革命。3D 成像效果是当前摄像头发展的主 要前进方向,传统摄像头仅能生成 2D 图片,相较真实的 3D 世界有较多的信息 丢失,3D 感知的关键在于获取深度信息,从而还原一个更加真实的世界,以实 现人脸识别、3D 建模、手势识别、AR/VR 等功能。目前 3D Sensing 主要应用是 在人脸识别和安全支付,但是除此之外它还有更广泛的应用市场,如 AR/VR、 智能家居领域的 Presence 监测、手势识别,工业自动化领域的 3D 位置传感及模 式识别,汽车领域的驾驶员身份验证和驾驶员监控等等。在消费电子领域,目前 实现 3D 成像主要有三种技术方案:结构光、TOF、RGB 双目立体成像:
(1)结构光:将离散光斑投射到物体表面,通过相机拍摄表面得到结构光图像。
(2)TOF:向目标发射光脉冲,传感器接收从物体表面反射回来的光,通过计 算时间来测算距离,从而得到深度信息。
(3)RGB 双目立体成像:用两个 RGB 摄像头模仿人眼,通过二维图像获取三 位深度信息。
LiDAR:强化版 ToF,IPhone 12 Pro Max 加持。目前部分手机厂商大多采 用 iToF(间接飞行时间传感器),而 LiDAR 属于 dTof(直接飞行时间传感器), iToF 和 LiDAR 虽说都是 ToF,但区别不小。第一,iToF 发出的是经过正弦波调 制,明暗强度呈规律变换的光信号,而 LiDAR 发出的是激光束;第二,iToF 靠 感知正弦波光信号的差异来估算其从发射到反射回来的距离,而 LiDAR 是激光 直接测算距离;第三,iToF 的信号很容易被干扰,测算精度随着距离变远而下 降,测算也相对较慢,比较适合用于厘米范围内的测距,LiDAR 的激光束抗干 扰能力强,理论上测算精度不随距离变远而下降,测算更快,更适合远距离测距; 最后,iToF 更易小型化,dToF 集成小型化难度更高,所以 iToF 大多数用在手机 上,dToF 比较常用在汽车和无人机等大型装置上。
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3D 感知市场空间广阔,汽车、消费电子应用增长最为强劲。根据 Yole 数据, 2019 年 3D 感知市场空间为 50 亿美元,预计到 2025 年将达到 150 亿美元,CAGR 高达 20%,细分到各个应用领域来看,消费电子依旧是最主要市场,2019 年市 场空间为 20.17 亿美元,占比 40%,预计到 2025 年将增长至 81.65 亿美元;工 业自动化领域 2019 年市场规模为 10.41 亿美元,预计到 2025 年增长至 17.1 亿美元;汽车领域预计增长最为显著,2019 年市场空间为 8.54 亿美元,受益于自动 驾驶的快速发展,预计 2025 年市场空间将达到 36.73 亿美元;2019 年医疗、国 防领域市场空间分别为 2.59 亿美元和 8.77 亿美元,预计到 2025 年将分别增长至 3.34 亿美元和 11.97 亿美元。
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3D Sensing 产业链包括接收端和发射端,接收端包括光学镜头、CMOS 传 感器、窄带滤光片、模组,发射端则包括 VCSEL、准直镜头、DOE 和模组。
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拆分来看,接收端产业链较成熟,与普通摄像头类似;发射端/ VCSEL 主 要难点在供应端,技术壁垒和要求都非常高,目前产业链的主要公司都是国外的 供应商 lumentum、Finsar 等为主导;准直镜头专利壁垒高,大部分 WLO 专利都 在 Heptagon 手中(被 AMS 收购);DOE:光学衍射元件,制造门槛非常高;模组制造:制造门槛与传统摄像模组差别不大,主要为舜宇光学、欧菲光、LG Innotek、三星微电子等摄像模组公司。
4.3、 汽车智能化为光学市场提供长远驱动力
全球汽车销量有望在 2022 年恢复至疫情前水平。根据中汽协数据,2019 年 全球汽车产量为 9178.7 万辆,同比下降 4.10%,根据 LMC Automotive 预测,受 到新冠疫情影响,2020 年汽车产量将下降至约 7500 万辆,同比减少 18.29%。 LMC Automotive 表示 2021 年将回升至 8400 万辆,最迟在 2021 年底或 2022 年 达到 9000 万辆水平。
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车载摄像头是 ADAS的主要视觉传感器,未来单车摄像头装载数量达到 5~8 个或更多。ADAS 即高级驾驶辅助系统,其通过车载传感器在第一时间收集车内 外环境的数据,并进行静、动态物体的辨识、侦测与追踪处理,使驾驶员在最快 时间内察觉可能发生的危险,从而采取相应措施的主动安全技术。车载摄像头是 ADAS 的主要视觉传感器,超过 80%的 ADAS 技术都会运用到摄像头,如车道 偏离预警、前撞预警、行人碰撞预警、车道保持辅助、紧急制动刹车、自适应巡 航、交通标志识别等功能,实现这些功能需要 5~8 个摄像头,包括单目摄像头、 双目摄像头、广角摄像头等。
车载摄像模组元器件单价高于手机摄像模组,加上 ADAS 渗透率持续提升, 将带动摄像模组市场量价齐升。由于车载摄像头使用环境复杂,其对摄像头稳定 性的要求更高,再加上特殊的规格要求,使得车载摄像模组单价往往远高于手机 模组。随着汽车电气化、智能化,根据中国产业信息网数据,预计到 2030 年, 汽车电子将占到汽车成本的 49.55%,较 2020 年提升 15.23 个百分点。智能化方 面,搭载 ADAS 汽车比例的提升是助推汽车电子成本升高的一大原因,根据汽 车之家大数据,2019 年 360 度全景影像、自动刹车/前向碰撞预警搭载率已超过 25%,自动泊车入位仍在 15%以下,综合来看,2019 年各项 ADAS 主要功能的 搭载率在 15%-20%左右,且处于加速上升区间,受益 ADAS 渗透率提升,车载 摄像头渗透率也迎来提升,同时带动车载 CMOS 图像传感器出货量。
汽车智能化、电子化持续推进,汽车电子成本占比不断提升,推动 ADAS 高速成长。随着,汽车电子市场规模将逆势不断壮大,其中 ADAS 增速最快。 根据IHS的数据统计,2016年全球汽车电子的市场规模为 1182亿美元,预计2022 年将达到 1602 亿美元,年均复合增速为 5.20%,其中增速最高的是 ADAS,2016 年市场规模为 73 亿美元,2022 年预计达到 218 亿美元,复合增速达 20.00%; 根据中国产业研究报告网数据,车载摄像头出货量快速增长,2014 年出货量 2800 万颗,预计到 2020 年将达到 8361 万颗。
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汽车智能化推动汽车摄像头需求持续增长,预计 2025 年车载摄像头市场将 达到 81 亿美元。车载摄像头具有广阔市场空间的因素主要有两个,一是 ADAS 的推进使得单车摄像头装载数量达到 5~8 个或更多;二是车载摄像头单价较高。 根据 Yole 的预测,预计 2020 年汽车领域的摄像模组市场规模为 35 亿美元,到 2025 年汽车摄像模组市场将增长至 81 亿美元,年复合增长率高达 18%。
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对车载摄像头的 CMOS 图像传感器需求进行测算:假设 2019 年 ADAS 渗 透率为 18%,到 2022 年 ADAS 渗透率升至 35%,叠加搭载 ADAS 的汽车单车 摄像头数提升至 6 个,预计 2022 年车用 CMOS 图像传感器需求将达到 1.89 亿颗,2019~2022 年 CAGR 达到 39.65%。
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(报告观点属于原作者,仅供参考。报告来源:国海证券)