2019年摄像头行业研究报告

来源：长城证券

1. 摄像头产业链概况：光学创新的核心 元件

从摄像头的结构来看，主要包含镜头、基座、红外滤光片、图像传感器、PCB 和 FPC， 其中对成像质量影响最大的两个为图像传感器和镜头。

从摄像头的成本占比来看，图像传感器是成本占比最高的部分，占总成本超过一半，镜 头是成本占比第二高的部分，占比约 20%。另外，模组封装、马达、红外滤光片占比分 别为 19%、6%、3%。

从最近几年的手机上的光学创新来看，摄像头经历巨大的变化，从单一的低像素摄像头， 演化成高像素多摄，并在随后加入了 ToF 以及结构光等 3D 感测技术，摄像头的升级在手 机光学创新中扮演着及其重要的角色，是光学创新的核心元件。

2. 需求端分析：消费电子创新带动需求 激增，安防与汽车电子提供稳定增长基 石

2.1 5G 带动消费电子换机潮，光学创新刺激摄像头需求

从需求端来看，智能手机是摄像头最大的应用市场。从全球智能手机的出货量来看，由 于换机周期的拉长，全球智能手机出货量从 2017 年开始持续下跌，2018 年全球智能手机 出货量 14.05 亿台，同比下跌 4.1%。进入 2019 年一季度，智能手机市场开始持续回暖， 跌幅不断收窄。2019 年 Q3 全球智能手机出货量 3.58 亿部，同比增长 0.8%，摆脱了连 续两年的下降，首次重回增长。

5G 手机为智能手机重回增长轨道提供动力，截止 10 月底，国内 5G 手机出货量总计达 328.1 万部，预计今年全球 5G 手机出货量可达 1300 万部，明年随着 5G 手机的大规模出 货，全球智能手机市场有望迎来复苏。根据 Canalys 的数据，2020 年 5G 手机出货量可达 1.64 亿部，2023 年可达 7.74 亿部，2019-2023 年的 CAGR 可达 179.9%。

2019 年以来，光学创新成为智能手机一大亮点，多摄方案在新发机型中大幅普及。其中 华为的Mate 30 Pro采用了后置40M+40M+8M+3D感测的四摄组合方案，前置采用了32M 的镜头，与此前的 Mate 20 Pro 相比不论是摄像头数量还是像素均有较大提高。

除了高端机，中低端也开始使用四摄，以 8 月底发布的红米 Note8 Pro为例，红米 Note8 Pro 则采用了 6400 万像素主摄、800 万超广角镜头、200 万景深、200 万超微距镜头的后置四 摄组合。

在摄像头需求数量方面，由于三摄和四摄渗透率进一步提高，带动单机搭载的摄像头平 均数量持续提高。根据群智咨询的数据，2019 年 Q3 智能手机后摄出货占比中，双摄占 比 30%，三摄占比 26%，四摄占比 22%，四摄占比不论是与 Q2 相比还是去年同期相比，均有大幅提高。在多摄需求的带动下，Q3 手机摄像头传感器出货量达到了 13 亿颗，同 比增长 14%，远高于智能手机出货量的增速。

在手机摄像头像素方面，高像素出货占比持续提高，48M 像素及以上 2019 年 Q3 出货占 比已经达到了 9%，高像素传感器供应持续紧张，预计 2020 年全球 48M 摄像头传感器出 货量将会超过 4.5 亿颗。

由于多摄手机通常会出现 1-2 高像素镜头附带 2-3 个低像素镜头，多摄的普及除了带动高 像素摄像头需求爆发，也带动了低像素镜头的需求大幅提高。以格科微为例，其绝大部 分 CMOS 芯片出货集中在低像素手机摄像头中，今年 5 月份单月出货量高达 1.1 亿颗， 同比增长 50%。

在多摄以及高像素摄像头的需求的带动下，全球手机 CIS 市场规模有望持续高增长，预 计 2019 年全球智能手机摄像头传感器销售额可达 116 亿美金，同比增长 41%，2020 年可 达 161.5 亿美元，同比增长 40%。

2.2 安防电子需求稳步上升，汽车电子市场逐渐扩容

除了手机，安防与汽车领域也是未来摄像头市场重要增量来源。在安防市场，根据 Grand View Research 的报告，随着各行业对于安防产品设备与服务的支出的增加，预计到 2025 年全球物理安全市场规模将达到 2924 亿美元，CAGR 可达 9.4% ，其中视频监控是占据 全球安防出货量最大的部分。

在汽车方面， 自动驾驶汽车与传统的汽车不同，需要大量的传感器。Waymo 使用的克 莱斯勒 Pacifica 混合型小型货车用到了 4 个激光雷达（1 个长距激光雷达，1 个中型激 光雷达和 4 个短程激光雷达），4 个毫米波雷达，8 个摄像机和 1 到 3 个 IMU 等传 感器。通用的自动驾驶汽车用到了 5 个短程激光雷达，8 个毫米波雷达，16 个摄像头和 1 到 2 个 IMU。由于自动驾驶汽车需要大量的摄像头作为传感器，随着自动驾驶汽车 的渗透率提高，有望带动摄像头行业的需求。

CMOS 芯片作为摄像头的核心部件，在汽车以及安防摄像头需求的带动下，有望取得高 增长。其中汽车 CMOS 芯片 2018 年市场规模为8.7 亿美元，预计 2023 年可达 32 亿美元， CAGR 约为 29.7%。安防 CMOS 芯片 2018 年市场规模为 8.2 亿美元，预计 2023 年可达 20 亿美元，CAGR 约为 19.5%。CMOS 芯片的高速发展侧面反映摄像头领域的景气度整 体上行。

3. 供给端分析：CMOS 芯片代工与封测 供给紧张，涨价氛围有望全产业链蔓延

3.1 CMOS 芯片与光学镜头为产业利润集中点

摄像头各组成部分中按市场规模从大到小分别为：CMOS 传感器、模组组装、光学镜头、 音圈马达、红外滤光片等。在摄像头产业链中，模组组装工厂生产或采购各组件进行模 组组装成型，并出货给手机、汽车等终端客户。

各环节主要生产厂商如下：

摄像头各组件中上游原材料差异较大，CMOS 传感器涉及晶圆制造，光学镜头制造中光 学玻璃为关键原材料，模组组装过程中涉及覆铜板、铜材料等。镜头模组各组件的技术 难度、行业壁垒、供需格局等各有不同。模组组装环节成本占比 19%，龙头毛利率在 10%，利润水平较低。光学镜头成本占比 20%，毛利率水平在各环节中最高，龙头大力光毛利 率接近 70%。而 CMOS 传感器芯片是摄像头的最核心元件，成本占比达 52%，是摄像头 中价值量最高的环节。

目前 CMOS 芯片受制于晶圆代工、封测等环节的产能供给，为目前摄像头行业的主要产 能瓶颈。在旺盛的市场需求拉动下，摄像头行业的景气度上行趋势有望从 CMOS 芯片代 工及封测行业开始，蔓延至全产业链。

3.2 CMOS 代工与封测尽占需求红利，景气度持续攀升

CMOS 芯片为摄像头模组中唯一涉及晶圆代工与封测的组件。与传统半导体产业链类似， CMOS 芯片生产模式主要分为 IDM 与 Fabless 模式。IDM 模式从设计到生产一体化，具 有更强的供应链管控能力；Fabless 模式采取设计厂商分包模式，生产工作外包给代工与 封测厂商，设计厂商无需承担高昂的设备折旧风险。

在 CMOS 图像传感器领域，索尼长期保持着领先地位。据 IHS Markit 报告，索尼以 49.2% 的市占率居于榜首，三星与豪威市占率分别为 19.8%与 11.2%，前六大厂商占据 90.8%的 市场份额，市场高度集中。全球 CMOS 芯片前六大厂商中，仅豪威为 fabless 模式，晶圆 制造与封测部分外包给代工厂。此外，索尼虽拥有自用代工厂，但封装工艺仍部分外包。

1. CMOS 芯片代工制造：

就 CMOS 芯片制造工艺而言，目前高像素 CMOS 芯片主流制程为 55nm（12 寸晶圆）， 而低像素芯片制程较低，通常在 8 寸晶圆上进行代工制造。据 Yole 报告，2017 年全球 CIS芯片产能折合12寸晶圆为242.2万片，月产能约为20万片；其中，索尼产能占比38%， 全部为自用；三星产能占比 20%，包含自用与代工；台积电、中芯国际与华力微电子产 能合计占比 29%，全部为代工。前五家工厂产能合计占比达 87%，CMOS 芯片晶圆制造 技术与资金壁垒高，市场集中度高。

据 IHS Markit 报告，2018 年索尼、三星与豪威 CMOS 芯片供应能力分别为 10.0、5.0、 与 3.9 万片/月。预计至 2020 年，全球前三家 CMOS 芯片厂商索尼、三星与豪威的供应 能力单年扩张速度为 1 万片/月，整体年产能扩张速度约 16%。其中，2020 年三星供应能 力增长1.5万片/月，增幅略高于行业水平，主要受益于自身 DRAM产品线转产CIS产品。

目前 CMOS 需求叠加半导体行业需求的整体复苏，代工厂产能异常紧张。8 寸晶圆代工 产能异常紧张，交期严重拖后，后续价格提价趋势较为清晰。此外先进制程方面，明年 5G 商机有望大爆发，带动台积电 7 纳米、5 纳米制程需求强劲，但因产能满载、供不应 求，迫使台积电 7 纳米交货时间拉长，先前台积电大客户 AMD 已发生新品“迟到”， Xilinx 交货期超过 100 天。5G、手机摄像头、TWS 耳机、PA 等各类芯片产品需求同时爆 发，挤爆晶圆厂产能。预期今年四季度淡季不淡，高景气度有望持续至明年。

在下游需求激增情况下，CMOS 芯片受晶圆制造产能制约而难以迅速跟随扩产；无论是 新建自身晶圆制造产线（索尼），或由其他产品线转至 CMOS 产线（三星），还是向代 工厂索要产能（豪威），都难以在短时间内完成。我们认为，在下游需求激增时，CMOS 代工成为产能扩张的一大瓶颈。供给短缺催发涨价行情。

2、CMOS 芯片 TSV 封装测试：

目前，CMOS 芯片封装以 10M 像素为分水岭，高像素芯片封装通常采用 COB 技术在模 组组装厂完成，低像素芯片封装通常采用 WLCSP/TSV 技术在封测厂完成。

COB 技术将晶圆进行切割后再进行封装与组装。该封装工艺通常在模组组装过程中完成， 加工费按颗计费，对于高像素大尺寸 CMOS 芯片封装具有成本优势。COB 技术缺点为摄 像头模组整体尺寸大，平面尺寸（X/Y 方向）以及厚度（Z 方向）尺寸均大于其他封装技 术。

Shellcase WLCSP/TSV 技术在晶圆上进行封装后再切割。该技术加工费通常按片收费， CMOS 芯片尺寸越小，单颗芯片平均封装加工费越低；该技术对低像素小尺寸 CMOS 芯 片封装具有明显成本优势。此外，该技术为晶圆级封装，封装后模组尺寸小，适合于消 费电子对“短小轻薄”的需求。

全球从事影像传感器晶圆级芯片尺寸封装的公司，除了少数 IDM 公司（如东芝、三星） 采用自主研发的晶圆级芯片尺寸封装技术封装自身产品外，其他均为专业封测服务商。目前提供 WLSCP/TSV 封测服务的厂商有，晶方科技、昆山西钛（2014 年被华天科技收 购）、科阳光电（2019 年被大港股份收购）、精材科技（台积电控股）。这些封测公司 的 WLCSP 封装技术均来源于 Shellcase 的技术许可。目前，行业总产能约 10~12 万片/月 （折合 8 寸片），其中晶方科技占比超过 50%，盈利能力凸出。

WLCSP/TSV 封测企业成本结构中设备制造费用等固定成本占比非常高：其中，制造费用 占比 64.34%，直接人工费用占比 14.55%，原材料费用占比 20.33%。

传感器 TSV 封装行业扩产周期约为 3 个月至 1 年时间，厂商扩产需承担一定设备折旧风 险；我们谨慎预估，明年全年行业整体产能增幅约为 25%~40%，明年二季度部分扩产产 能投产某种程度上减缓 TSV 产能紧张态势，但紧供给状态仍然难以打破。WLCSP/TSV 封测涨价趋势较为确定。

3.3 涨价潮蓄力充分，有望全产业链蔓延

目前摄像头需求超预期增长，叠加半导体行业景气度复苏，摄像头全产业链产能呈现紧 张状态。其中，CMOS 代工、封测扩产速度远慢于需求增幅，涨价潮蓄力充分。而其它 零部件，光学镜头、音圈马达、红外截止滤光片、以及模组组装各个环节均受益于单部 手机摄像头颗数激增。各环节现有产能容量、扩产周期、行业壁垒、竞争格局各不相同， 每一环节受益幅度略有差异，预计涨价影响也各有不同。

CMOS 芯片：CR4 约为 86%，CR8 大于 90%。市场高度集中，头部厂商议价权强势，有 望产业链领涨。

红外截止滤光片：CR4 约为 69%，CR8 大于 76%。国内厂商市场份额处于领先地位。2018 年水晶光电全球市占率第一约 27%；五方光电市占率 16.13%，国内厂商份额进一步提升。

光学镜头：CR4 约为 60%，CR8 约为 76%。大力光瑶瑶领先，舜宇紧随其后。

音圈马达：CR4 约为 53.2%，CR8 约为 76.9%。三家头部厂商均为日系，新思考、中蓝、 比路集中在国内市场。

模组组装：CR4 约为 44%，CR8 约为 64%。市场相对分散，技术门槛较低，竞争持续加 剧。但头部企业充分受益需求激增，业绩提升动力充分。

行业集中度高的环节具有一定壁垒，集中度高且扩产周期长的环节具有更高议价权，有 望率先受益。摄像头需求激增，产业链涨价蓄力充分，有望全产业链蔓延，各环节龙头 公司有望优先受益。

4. 投资总结：摄像头产业链景气度上行周期确定，上调产业链相关公司盈利预测

多摄、像素升级带动手机摄像头需求爆发，汽车、安防提供稳定增长基石：三摄和四摄 渗透率超预期增长带动手机摄像头需求爆发，今年 Q3 智能手机后摄出货占比中，双摄占 比 30%，三摄占比 26%，四摄占比 22%，四摄占比大幅提升。另外，48M 像素及以上摄 像头 2019 年 Q3 出货占比已经达到了 9%，预计 2020 年可达 4.5 亿颗。在多摄加速普及 以及像素大幅升级的背景下，智能手机图像传感器芯片市场迎来爆发。

CMOS 芯片为摄像头模组中唯一涉及晶圆代工的组件，扩产壁垒高。在 CMOS 芯片晶圆 制造产能扩张过程中，索尼自建工厂扩产；三星将 DRAM 产线转产生产 CIS；豪威依赖 代工厂产能扩张与产能调配。CMOS 因手机三摄/四摄渗透率提升以及 CMOS 芯片尺寸提升所需的晶圆制造产能增幅远高于目前摄像头行业供给能力扩张速度，CMOS 芯片晶圆 制造行业供需格局短期处于失衡状态。

目前，CMOS 芯片封装以千万像素为分水岭，高像素芯片封装通常采用 COB 技术在模组 组装厂完成，低像素芯片封装通常采用 WLCSP / TSV 在封测厂完成。我们预计手机低像 素摄像头与超薄屏下指纹方案对 TSV 行业整体产能需求增幅约 70%，目前扩产进度短期 难以满足激增的 TSV 产能需求，短期供需失衡或将引发下一波涨价潮。

韦尔股份：

韦尔股份成立于 2007 年 5 月，主营业务为半导体器件设计和分销。公司通过收购不断壮 大分销实力以及芯片设计的领域，2017 年在上交所上市，2018 年公司收购全球第三大图 像传感器供应商北京豪威。

公司收购豪威之后将成为全球第三大 CMOS 厂商，我们持续看好全球 CMOS 市场持续高增 长带动公司业绩增长，考虑到高端 CMOS 芯片旺盛的需求，上调公司盈利预测，预计公司预计公司 2019-2021 年归母净利润为 7.12 亿元、24.95 亿元、33.43 亿元，EPS 分别为 0.82 元、2.89 元、3.87 元，维持“推荐”评级。

晶方科技：

公司是国内晶圆级封装的领军企业之一，主要专注于传感器领域的封装测试专业代工业 务，同时具备 8 英寸、12 英寸晶圆级芯片尺寸封装技术规模量产能力。封装产品主要包 括影像传感器芯片、生物身份识别芯片、微机电系统芯片（MEMS）、环境光感应芯片、 医疗电子器件、射频芯片等，并广泛应用在消费电子（手机、电脑、照相机、游戏机）、 安防监控、身份识别、汽车电子、虚拟现实、智能卡、医学电子等诸多领域。

维持“强烈推荐”评级：公司晶圆级芯片尺寸封装技术持续领先，我们看好公司传感器 封装业务下游需求多点开花，汽车电子进入收获期，预计公司 2019 年-2021 年的归母净 利润分别为 0.96/2.67/3.33 亿元，EPS 为 0.42/1.16/1.45 元，维持“强烈推荐”评级。

联创电子：

公司一家以镜头和触控显示为主营业务的企业，总部位于江西南昌，成立于 2004 年，注 册资本 3 亿元。公司在光学方面起步较早，2009 年光学产线建成投产，2013 年公司的高 清广角运动相机镜头就做到了全球第一。2015 年，公司成功借壳上市，上市之后公司开 始加大对手机镜头领域以及车载镜头的投入。2017 年公司的 5M、8M 以及 13M 的手机镜头 开始量产出货，车载镜头也在当年获得英伟达的认证。为了打入高端手机镜头领域，实 现弯道超车，2018 年公司推出玻塑混合手机镜头，今年下半年将开始量产出货。

公司的主营业务主要包含光学业务和触控显示业务，其中光学业务包含镜头和模组，镜 头包括手机镜头、车载镜头、运动相机镜头，模组包含手机摄像头模组、运动相机模组。触控显示业务主要包括触摸屏和显示模组，主要是为面板厂商做配套。

预计公司 2019-2021 年归母净 利润为 3.43 亿元、5.26 亿元、5.93 亿元，对应 EPS 为 0.48 元、0.74 元、0.83 元。

水晶光电：

公司创办于 2002 年 8 月，主导产品为光学低通滤波器（OLPF）、红外截止滤光片及组 立件（IRCF）两大产品系列。2003 年，公司相机手机用 IR-CUT FILTER 开发成功，2005 年公司第一条年产 4800 万套 IRCF 新生产线建成投产。2008 年，公司在深交所成功上市。2010 年，公司投资建设年产 360 万片高亮度 LED 用蓝宝石衬底项目。2014 年，公司收 购浙江方远夜视丽反光材料有限公司 100%的股权，新增反光材料业务。2016 年，公司投 资整列光波导方案龙头以色列 Lumus 公司。2018 年，公司与全球规模最大玻璃供应商 SCHOTT AG 共同投资设立晶特光学，生产具有高性价比的光学产品，形成从原材料、工 艺开发到量产管控的整体优势，为下游客户提供一体化的供应链能力。经过十七年的发 展，公司已成为国内领先、全球知名的大型光学光电子行业研发与制造型企业。业务领 域涉及光学光电子元器件、新型显示、半导体照明、反光材料、高端装备等产业。

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