2018-2019年光学行业分析报告
导语
智能手机进入存量时代，各大手机厂商都在寻找新的手机性能以谋求差异化的竞争优势和销量突破。在智能手机进化的过程中，摄像头的升级是消费者见证的的升级之一。
来源：国盛证券
▌光学领域的创新脚步加快
光学镜头是光学成像系统中的必备组件，是影响成像质量的关键因素，镜头一般主要由镜片lens、间隔圈Spacer和镜筒组成。
镜头主要分为塑胶镜头、玻璃镜头和玻璃塑胶混合镜头三大类。一般情况下，若其他参数相同，镜片的数量越多镜头的成像质量就越高。塑胶镜头与玻璃镜头在材料、透光率、铸造工艺等方面都存在着较大差异，适用的范围也不尽相同。
如今智能手机进入存量时代，各大手机厂商都在寻找新的手机性能以谋求差异化的竞争优势和销量突破。在智能手机进化的过程中，摄像头的升级是消费者见证的的升级之一。
从生物识别到人脸识别，从3D建模到虚拟现实，随着5G时代的到来，光学的革命性创新将与新的AR\VR领域息息相关，也为供应商带来了更多的创新方向和更大的市场空间。
手机摄像头经历了五轮升级，光学领域不断创新。2000年6月夏普首先开始在手机上装载摄像头，开启了移动端的光学市场;iPhone4首发手机前置摄像头并且摄像头的体积得到了缩减;之后前置摄像头的规格也在不断升级;2017年双摄爆发式增长，如今3D建模等功能正在加速导入，未来手机摄像头将会继续导入AR等功能，光学在自动驾驶、虚拟现实、工业等领域也将取得新的突破。
▌三摄、多摄加速渗透
从2017年品牌双摄手机总出货量情况看，双摄主要集中在苹果、华为、OPPO、vivo、小米、LG、三星等品牌身上，其中华为(包含荣耀系列)是全球双摄手机渗透率最大的手机品牌厂商，据统计2017年华为有超过20款机型搭载双摄配置，出货量占总出货量的5成以上，价格下探至千元机。
vivo手机是继华为之后双摄渗透率第二的手机厂商，自2016年开始，vivo便切入双摄，并率先推出了前置双摄相比之下，三星的双摄渗透率仅达2.6%，去年，vivo的双摄渗透率超越苹果，达到四成以上。
另外，旗舰机种的像素不断升级，由2000万逐渐升至4000万。前置摄像头也逐渐由800万升级至2400万，拍照效果提升。
此外，国内高端机种的镜头也逐渐从5P升级到6P，以便实现超级大广角，大光圈，光学变焦也不断升级至三倍，使得夜拍效果逐渐加强。IDC预计2018年后置镜头的6P渗透率约为40%。
为什么要用三摄镜头?
三摄最大的优势在于暗光下拍摄效果效果佳，并且可以突破3倍以上的光学变焦，可以支持4D预测追焦、四合一混合对焦、5倍混合变焦、10倍数码变焦等功能，背后闪光灯也有多重色温可选，感光器面积增大，可以让噪点控制更优异。
根据Statista的预测，2018年三摄渗透率仅为1.6%，而到了2020年三摄的渗透率将达到24.5%。在采用三摄的机型上，安卓阵营在今明两年或比苹果更加积极。IDC预测2018年和2019年安卓阵营三摄的渗透率为1.2%和9%，苹果三摄的渗透率为0.0%和15.0%。
继华为的三摄取得优异的市场反馈后，其他厂商也将陆续跟进，三摄在2019年也迎来了爆发式的增长。
手机摄像头对应的产业链企业包括图像传感器制造商、模组封装厂商、镜头厂商、马达供应商、滤光片供应商等。由于行业技术壁垒和集中度高，产业链的龙头多为日本、韩国、中国台湾所垄断，大陆的厂商主要集中在红外滤光片和镜头模组封装上，包括舜宇光学、欧菲科技、水晶光电、立讯精密(立景)、丘钛科技等。
在CIS市场份额上面，索尼一家独大，市场份额高达42%，三星居第二位，市场份额达到了18%，豪威排第三，市场份额为12%，随着手机、汽车、工业等下游应用领域对CIS的需求不断增加，市场空间有望进一步扩大。
YoleDevelopment数据显示，2016年CMOS图像传感器市场规模达到115亿美元，相较2015年同比增长约13%，预计2016至2022年全球CMOS图像传感器市场复合年均增长率将保持在10.50%左右，2022年将达到约210亿美元。
出货量方面，2017年全球CIS出货量超40亿颗，预计2021年全球出货量将达70亿颗。
在摄像头模组上面，根据TSR的数据2016和2017年欧菲科技的市场份额为9%和13.3%，舜宇光学的市占率为7.9%和9.5%，丘钛科技的市占率为5.3%和6.5%。
2017年，全球TOP摄像头模组厂商占据了全球超过50%的市场份额，比2016年增长了13个百分点，集中化趋势愈加明显。
一方面，产业集中度不断提高，另外一方面，以光学领域的双摄、3D摄像头和柔性显示为代表的功能性和差异化的创新层出不穷，持续利好自主创新能力强和具有产业整合及规模优势的龙头企业。
在镜头市场，中国台湾的大立光占有绝对的龙头地位，在iPhone中供应了超过50%的镜头份额。
在中国手机厂商方面，舜宇光学镜头的市占率在不断增加。目前大立光的年产能约为1.5亿，遥遥领先于其他厂商。
▌TOF&结构光:开启深度信息的新未来
目前已经比较成熟的方案是结构光和TOF。其中结构光方案最为成熟，已经大规模应用于工业3D视觉，但是极易受到外界光的干扰、反应速度较慢、精度较低，而TOF在这几个方面均比结构光方案具有一定的优势，因此TOF目前在移动端较被看好的方案。
通过对已经上市的主流3D摄像头产品进行拆解分析，3D摄像头产业链可以被分为:
1、上游:红外传感器、红外光源、光学组件、光学镜头以及CMOS图像传感器;
2、中游:传感器模组、摄像头模组、光源代工、光源检测以及图像算法;
3、下游:终端厂商以及应用。
▌光学将在AR、VR的发展中持续发力
根据中国信息通信院的最新数据显示，全球虚拟现实产业规模接近千亿元人民币，2017-2022年均复合增长率有望超过70%。
在整体规模方面，根据Greenlight预测，2018年全球AR\VR市场规模超过700亿元人民币，同比增长126%。
其中，VR整体市场超过600亿元，VR内容市场约200亿元，AR整体市场超过100亿元，AR内容市场接近80亿元，预计2020年全球虚拟现实产业规模将超过2000亿元，其中VR市场1600亿元，AR市场450亿元。
在终端整机方面，根据IDC3月28日的报告《WorldwideQuarterlyAugmentedandVirtualRealityHeadsetTracker》显示，全球VR/AR头显出货量预计在2019年达到890万，同比增长54.1%。
未来出货量预计将以66.7%的复合年增长率在2019-2023年间保持强劲增长，并在2023年达到6860万。
中国的虚拟现实技术的日渐成熟，市场规模将进一步扩大，中商产业研究院预计2018年中国虚拟现实市场规模将突破百亿元大关。到了2020年中国虚拟现实市场规模将达到300亿人民币。
在收入构成方面，中商产业研究院数据显示，2017年中国虚拟现实硬件收入达到4.7亿元，软件收入为1.7亿元。
软件收入将会逐渐提升，预计2018年中国虚拟现实行业软件收入将达到30%，硬件收入占比为70%;软件收入将有望在2019年超越硬件收入。
随着AR\VR产品不断丰富，应用领域不断扩张，用户规模也不断攀升，中商产业研究院数据显示，中国虚拟现实用户规模从2015年的52万人增长至2017年的500万人，到了2020年有望超过2000万人。
各大厂商积极布局AR\VR领域，进行了一系列的收购与投资。
3D摄像头技术提供的手势识别功能将成为未来AR/VR领域的核心交互手段。目前各大厂商推出的VR设备大都需要控制器，游戏控制器的优势在于控制反馈及时、组合状态多。以HoloLens为例，就拥有一组四个环境感知摄像头和一个深度摄像头，环境感知摄像头用于人脑追踪，深度摄像头用于辅助手势识别并进行环境的三维重构。
▌屏下指纹识别:开启全面屏下新的解锁方式
随着光学指纹识别产业链的初步成熟，供应链的进一步完善，屏下指纹识别应用规模将显著扩大，同时，随着国内OLED面板厂商的生产能力逐渐导入，目前只适用于OLED屏幕的光学式和超声波式屏下指纹识别方案的成本将会逐渐下降，光学式屏下指纹识别方案的渗透率将进一步提升。
根据IHSMarkit数据预测，2018光学式指纹识别模组的出货量将预计超过9000万颗;2019年继续保持高速增长，出货量预计将超过1.75亿颗;至2021年预计将超过2.8亿颗，对光学指纹传感器(CIS)的需求潜力巨大。
光学指纹识别方案的产业链主要分为算法及芯片(核心领域)、CMOS(将光信号转化为电信号)、Lens(主要是微透镜阵列)、滤光片以及产品封装。作为国内主要图像传感器供应商之一的豪威科技，将受益于光学指纹识别产业市场规模的快速扩张。
目前，市场上已发售的智能手机大多采用光学屏下指纹识别技术，京东方的专利申请量最多，排在国内首位，天马微电子、信炜科技、三星和欧菲分列第二名至第五名。
中国的手机厂商率先大规模应用了屏下指纹技术，小米和vivo是最早大规模应用光学屏下指纹技术的手机厂商。华为在此次的Mate20Pro也搭配了屏下指纹版本。供应商为汇顶科技。
▌潜望式镜头开启光学变焦新革命
目前手机大多数的光学变焦倍数多为2x，我们认为未来随着消费者对手机拍照的要求越来越高，光学变焦倍数会进一步发展，5x甚至10x的光学变焦将成为主流，潜望式的设计可以很大程度上缩小镜头模组的高度，实现手机轻薄化的趋势，也将引领新一轮摄像头领域的升级。
对于手机镜头而言，镜片片数越多，光线过滤、成像和色彩还原的效果越好。7P镜头还进一步提升镜头的聚光能力和解析能力。
手机厚度是多镜片的瓶颈限制之一。7P可应用于48MP主摄像头，未来继续升级，纯塑料镜头较难继续支撑更高像素如64MP等。对于塑料镜头而言，7P良率已经较低，8P的设计难度越来越多，因此6P1G或5P2G或将站上历史舞台。
▌受益于高端产品及三摄，镜头厂商月度数据向好
镜头是一个技术门槛较高的行业，行业格局集中度较高。从市场格局看，行业集中度较高，并且有进一步提升的趋势。
各厂商镜头营收占公司总营收的比例:大立光99%、玉晶光95%、舜宇18~22%、联创电子15~20%、联合光电98%。从手机镜头的盈利能力来看，大立光的毛利率比舜宇高20个百分点，玉晶光则长期徘徊在不赚钱的境地，近两年快速修复。
历史上镜头企业有两种模式可以生存，技术升级或差异化生产。镜头的生存方式要么进行足够的技术积累，诸如大立光、玉晶光、舜宇光学、关东辰美;要么专注于利基市场进行差异化竞争，诸如联合光电、联创电子。
大立光是手机镜头行业绝对的霸主，舜宇作为国内镜头龙头正在逐渐赶上，此外瑞声科技在混合镜头和WLO领域、联合光电在安防镜头、联创电子在运动相机镜头领域有较强的差异化布局能力，并将逐渐进入消费电子镜头领域。汽车镜头领域，舜宇则遥遥领先，市占率全球第一。未来大立光将进入该市场与舜宇竞争。
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