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电子行业中期投资策略:5G应用与半导体齐飞

发布时间:2020-8-15 10:42:22    点击量:122
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1、 半导体:自主可控大时代,细分领域正全面开花

1.1、 技术变革驱动半导体产业持续增长

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;晶圆制造购买原材料通过提纯、制造晶 棒、晶片分片、抛光、光刻等多道程序将设计好的电路图移植到晶圆上;完成后 的经营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。

半导体产业作为现代信息产业的基础和核心产业之一,是衡量一个国家或 地区现代化程度以及综合国力的重要标志,半导体行业在过去数十年内遵循一 个螺旋式上升的过程,放缓或衰落后又会重新经历一次更强劲的复苏。

技术变革是驱动半导体行业持续增长的主要推动力。WSTS 2020 年 6 月 9 号发布最新预测,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。我们认为新冠疫情 并不会改变半导体产业发展趋势,伴随着 5G、AI、云计算、汽车电子、IOT 等新兴应用的兴起,半导体行业即将迎来新的机遇,新一轮上升周期即将开启。

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 用的核心芯片国产化率上,国产芯片占比仍较低,由表 1 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国产占比分别达到 18%和 22%。

华为事件后半导体国产替代全面提速。华为事件后,2019 年 Q2 核心半导 体公司营收和净利润同比增长明显提速:2019Q1-2020Q1 兆易创新与圣邦股份 营 收 同 比 增 速 分 别 为 -15.73%/31.98%/62.97%/90.46%/76.51% 与 -15.82%/21.43%/58.13%/88.23%/72.05%;2019Q1-2020Q1 兆易创新与圣邦 股 份 净 利 润 同 比 增 速 分 别 为 -55.58%/1.43%/98.21%/317.43%/323.24% 与9.34%/89.31%/90.80%/78.27%/91.29%。通过数据分析我们可以看出,由于下 游需求不振,2019Q1 营收据明显下降,2019Q2 数据明显转好,2019Q3-2020Q1 同比增速都提升明显。我们认为在华为事件后,政策、资金全面支持,半导体国 产化全面提速,中国半导体细分领域核心公司正在全面开花,迎来历史性发展机 遇。

华为 Mate 30 Pro 5G 中美国元器件占比大幅降低。主芯片方面,华为基本 已经完成了高中低端芯片的布局基本实现自给自足;屏幕方面,三星目前仍是首 选,国内京东方产品实力在快速提升;RAM 和 ROM 方面,替代厂商较多,除 美光外,还有三星、东芝、海力士等厂商;在射频前端、电源管理、无线收发方 面等方面,华为已经逐步摆脱美国厂商的钳制。

华为 Mate 30 Pro 5G 美国元器件数量占 2.6%、成本占 9.5%。全部组件 中,日本提供 2081 个,占总共的 88.4%,组件数占比最高,成本占比 31.6%;中国提供 194 个组件,占总共的 8.2%,成本为 183.1 美元,成本占比 41.7%, 成本占比最高;美国提供 62 个组件,占总共的 2.6%,成本占比 9.5%;韩国提 供 2 个组件,占总共的 0.1%,成本占比 14%;台湾地区提供 3 个组件,成本为 9.68 美元。

1.2、 IC 设计:细分领域众多,国产化正当时

IC 设计行业分为 Fabless 模式和 IDM 模式,国产替代是 IC 设计行业的主 旋律。fabless 为大多数设计类公司采用,而 IDM 模式由于投资较大、门槛较高, 仅有少数大型行业龙头企业采用。根据 DIGITIMES Research 发布的 2019 年全 球前 10 大 IC 设计公司(Fabless)排名来看,博通、高通分别以 172.46 亿美元、 145.18 亿美元营收位居前二,我国华为海思半导体以 842.7 亿元收入,同比增 长 68%,增速居前十大 IC 公司首位,但 2019 全球前十大半导体公司、全球前 十大模拟 IC 公司中均无我国企业。我国 IC 设计市场广阔,2019 年我国 IC 设计 行业市场空间为约 3084.90 亿元,约占据全球 IC 设计市场的三分之一,但 IC 设计国产化率仍然偏低,IC 设计行业国产替代空间广阔。

IC 设计:模拟芯片是链接数字世界与自然界的桥梁

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 IC 的功能非常多,如信号接收、信号放大、数模信号转换、稳压、比较等功 能。

模拟芯片根据功能可以分为以下三大类:(1)电源管理芯片;(2)信号链 芯片;(3)数模转换器。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 年全年模拟 IC 市场规模为 552 亿美元,前 10 大厂商市 占为 62%。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。

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 芯片市场规模为 250 亿美元,预计到 2026 年市场规模将达到 565 亿美元, 2018-2026 年复合增长率为 10.69%。2018 年中国电源管理芯片市场规模为 681.53 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%。

信号链产品主要类型:信号链产品以射频芯片为主,包括滤波器、放大器、 射频开关、天线调谐器。射频前端芯片市场规模与格局:根据 Yole Developement 数据,2017 年全球射频芯片市场规模为 150 亿美元,预计到 2023 年市场规模 将达到 350 亿美元,年复合增长率为 15%。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。

5G 带来手机射频前端量价齐升。5G 的引入,使得已经很复杂的射频前端 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,滤波器市场占比微 53.3%,射频 PA 市场占比 微 33.3%,射频开关微 6.7%,低噪声滤波器微 1.6%。

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。

 

数据转换器功能与主要类型:数据转换器主要是 DAC 和 ADC,用于模拟信 号与数字信号的互相转换。

市场规模与格局:根据麦姆斯咨询的数据,2017 年全球数据转换器市场规 模为 35.2 亿美元,2017 年-2023 年复合增长率为 6.3%,预计 2023 年市场规模 将达到 50.8 亿美元。数据转换器市场被几家欧美厂商垄断,国内数据转换器与 国外厂商有 2-3 代的差距。全球领先的数据转换器厂商是 ADI,市场占比达到 58%。国内 ADC/DAC 研发工作主要由科研院承担,研发数据转换器芯片的企业 有华为海思、上海贝岭等。

1.3、 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)。

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。

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 5.8 亿颗,2020年预计达6.92亿颗。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。

TWS 耳机销量快速崛起。根据 Counterpoint 统计数据,2019 年 TWS 耳机 出货量达到 1.2 亿台,同比增长 180.43%,预计 2020 年出货量将达到 2.3 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。

1.4、 功率半导体:MOSFET 与 IGBT 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。功率半导体是通过利 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。

功率半导体的应用领域非常广泛。根据 Yole 数据,2017 年全球功率半导体 市场规模为 327 亿美元,预计到2022 年达到 426 亿美元,复合增长率为 5.43%。其中,工业、汽车、无线通讯和消费电子是功率半导体的前四大终端市场。根据 中商产业研究院的数据,2017 年工业应用市场占全球功率半导体市场的 34%, 汽车领域占比为 23%,消费电子占比为 20%,无线通讯占比为 23%。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,2017 年全球功率半导体器件市 场规模为144.01亿美元,预计到2022年功率半导体器件市场规模将达到174.88 亿美元,复合增长率为 3.96%。

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,根据华经情报网数据,2018 年全球 MOSFET 市场规模为 59.61 亿美元,占功率器件市场的 39.78%。中国是全球最主要的功率器件消费国,功率 器件细分的主要几大产品在中国的市场份额均处于第一位。其中 MOSFET 中国 市场规模占比全球为 44.3%,中国 MOSFET 市场规模约 26.4 亿美元。

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%。

IGBT 是电机驱动的核心:广泛应用与逆变器、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 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%。

1.5、 IC 制造和封测:晶圆代工市场台积电一家独大

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。根据华经情报网数据,2019 年全球晶圆制造市场中,纯晶圆代工占比为81%, IDM 占比 19%。

全球晶圆代工市场持续快速增长。根据 DIGITIMES 数据,2018 年全球晶 圆代工产值为 607.2 亿美元,近 3 年复合增长率为 7.87%。拓墣产业研究院研 究表明,2020 年 Q1 晶圆代工订单未出现大幅度缩减,且因客户扩大既有产品 需求并导入疫情衍生的新兴应用,考虑到 2019 年同期基期低,预计全球前十大 晶圆代工厂商第二季营收同比增长超 20%。

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 2020Q1 纯晶圆代工市场 中,台积电市场份额为 54.1%,三星 15.9%,格罗方德 7.7%,联电 7.4%,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 28 纳米不同技术节点 的晶圆代工与技术服务。公司拥有 3 座 300mm 晶圆厂和 4 座 200mm 晶圆厂。我们认为中芯国际在先进制程方面的研发有望大幅提速,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,提出了集成电路内的晶体管每隔一年就翻一番的 说法,而目前在晶体管数量提升上可能遇到了瓶颈。但在目前制程规划下,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。

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 封测行业前三(长电科技、通富微电、华天科技)2019 年营收 占比预估合计达 20.1%。随着大陆晶圆产能逐渐释放,本土封测厂商有望大幅 收益。受益于华为供应链国产替代,长电科技等国内封测厂商将充分受益。

1.6、 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。

 

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 617 亿美元,2019 年下降至 561 亿美元,预计 2020 年复苏缓慢,同比 增长 3%,达到 578 亿美元。随着复苏开始稳固,2020 年下半年将会持续成长, 预计到 2021 年,全球半导体设备支出将破纪录地达到 658 亿美元。

2020 年复苏的主要原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,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资本支出从原定的 110 亿美元增加到 140-150 亿美元。

中国半导体设备行业增速迅猛,远高于世界平均水平。2010-2018 年,中 国大陆半导体设备销售额从 36.7 亿美元增长至 131 亿美元,8 年复合增长率达 17.24%,同阶段全球符合增长率仅为 6.19%;中国半导体销售额占比持续提升, 2010-2018 年,中国半导体设备销售额占比从 9.19%提升至 20.31%。预计 2019-2021 年中国半导体设备销售额分别为 129.1/149.2/164.4 亿美元。

国内主要企业:中微公司、北方华创、华峰测控、长川科技、精测电子。

半导体晶圆制造材料市场:根据 Semi 数据,2018 年全球晶圆制造材料市 场规模为 322 亿美元,近五年复合增长率为 7.24%。其中,硅片及硅基材料占 比最高,比例为 37%,电子气体占比 14%,光掩模占比 13%。

在半导体材料领域,国内企业竞争力还相差甚远,国产化率还普遍较低, 在核心领域摆脱长期依赖进口的局面任重道远。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。

国内相关公司:安集科技、沪硅产业、中环股份、江丰电子、晶瑞股份、南 大光电。

2、 消费电子:新兴应用有望接棒 5G 手机成为增长 新动力

2.1、 5G 将开启移动通信新纪元

5G 不仅是移动通信技术的顺序提升,而且是多种无线接入技术演进集成后 解决方案的总称。5G 将掀起整个行业的变革,深刻改变人们的生产和生活方式, 进而推动人类社会全面进入数字化时代。5G 可以覆盖人人、物物、人物,使所 有的事物都通过网络进行连接,满足不同行业、不同用户对通信的复杂需求。

2.2、 智能手机:存量竞争阶段,竞争有加剧趋势

受新冠疫情影响,2020 年智能手机出货量继续下行。根据 IDC 数据,2019 年全球智能手机出货量 13.71 亿台,同比下滑 2.41%。由于受到新冠疫情影响, IDC 预计 2020 年全球智能手机出货量下降至 12 亿台。

全球智能手机市场进入存量竞争阶段,行业集中度持续提升。我们认为智 能手机行业已经进入存量竞争阶段,,寡头效应凸显,以三星、华为、苹果为首 的一线主流手机品牌市场份额逐步提升,而二三线厂商则生产艰难,从市占率看, 2018 年 CR5 为 63%,2019 年 CR5 达 65%。

5G 建设已经开启,基站建设全面推进。从 5G 的建设需求来看,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,5G 正式商用正 在逐步开启。

2020 年仍是 5G 手机渗透率快速提升的一年。 根据中国信息通信研究院数 据显示,5G 上市新机型累计 81 款,占比 47.9%,2020 年 1-5 月我国 5G 手机 累计出货量 4608.4 万部,占比 37%,2020 年 5 月国内 5G 手机出货量占比提 升至 46.3%。

2.3、 TWS 耳机:行业快速崛起,核心产业链受益明显

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。

AirPods 引爆市场,TWS 受到消费者热捧。在 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,主要有,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, 互联网以爱奇艺、网易云等为代表。

TWS 耳机市场格局:一超多强。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、JBL、华为等多家厂商占 据,其中小米出货量达 910 万,市占率 8.5%,全球第二。

TWS 耳机市场持续增长,市场空间广阔。2016-2019 年,全球 TWS 耳机 出货量由 918 万部增长至 1.1 亿部,CAGR128.83%;2020 年,在线办公等催生 tws 需求,预计全球出货量达 2.3 亿部。从渗透率看,苹果耳机渗透率=Airpods 累计销量/iphone 活跃设备数=1.12/10=11.2% ;安卓耳机渗透率=耳机累计销量/ 安卓手机存量=0.73/40=1.83%。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,未来市场将持续持续发展,市场前景广阔。

TWS 产业链:主是由 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。

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(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。

2.4、 VR/AR:5G 应用最闪亮的星

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。技术原理:首先摄像头和传感器采集真实场景的视频 或者图像,传入后台的处理单元对其进行识别和生成数据模型。同时,交互下一 步,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,实现对 虚实结合场景的交互操作。系统融合后的信息会实时地显示在显示器中,并展现 在人的视野中。最终达到“虚实结合”的效果。

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 Huawei VR Glass 显示出不错的市场潜力,原因如下:

第一,Huawei VR Glass 在目前市场上的 VR 产品中分辨率最高(总分辨率 3200*1600)、连接 pc 端时刷新率也达到了市场最高(90Hz),用户体验佳。

第二,此产品使用了双 FAST LCD 屏幕,在视觉效果和产品价格之间选取 平衡点,性价比较其他产品高。

第三,Huawei VR Glass 双眼可分别调节近视度数,眼前软垫使佩戴舒适, 对近视人群十分友好。

第四,此产品机身轻薄仅有 166g,镜腿采用可折叠设计,便携易收纳,符 合市场的轻便化发展趋势。

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。

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 research 预测,到 2025 年全球 VR/AR 市场将分别达到 1510/1410 亿美元,市场空间广阔。

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。

LCD 下游应用需求分析:显示面板下游应用行业较多,根据 IHS 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%。

3.1、 LCD 中长期趋势持续向好,国内份额持续提升

疫情影响短期需求,中长期行业向好趋势不改。TV 面板行业,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,2019年底,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, 但受到 2020 年全球疫情蔓延扩散的影响,短期来看,需求端预计大幅下滑,根 据 IHS 预测,2020 年 Glut 值或回升至 23.7%。中长期来看,随着疫情走势好 转,需求端逐渐恢复,Glut 值将持续下降,TV 面板行业未来向好。

2020 年 6 月面板价格涨幅超市场预期,疫情冲击或提前结束。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。根据群智 咨询 2020 年 6 月 TV 面板价格风向标(下旬版)数据,主流电视面板尺寸 (32/39.5/43/50/55/65/75)6 月价格分别为 33/61/66/86/110/169/275 美元,所 有尺寸价格较 2020 年 5 月涨价 1/1/2/2/3/2/-3 美元,并预期 2020 年 7 月各尺寸 分别涨价 2/2/2/2/3/3/0 美元。海外复工复产顺利,电视需求逐步复苏,后续面板 需求进一步提升,新冠疫情对面板产业冲击已经提前结束。

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。

TV-LCD 行业 BOE、TCL 华星双巨头格局确立。韩系产能逐步退出,行业 竞争格局有望大幅改善,BOE、TCL 华星双巨头格局将确立。从产业竞争格局 来看,过去几年伴随着国产厂商的大幅扩产,LCD 行业竞争格局发生根本性改 变,BOE 和华星光电份额大幅提升,同时韩国和台湾地区份额下滑,展望未来 几年,随着国产厂商 10.5 代线的进一步投产以及部分厂商的退出,大陆面板产 业将加速崛起。根据 IHS 预测,到 2020 年中国大陆 LCD TV 面板出货量占比将 达到 58%。考虑到国内外需求的进一步恢复,以及韩国三星、LGD 的产能退出, LCD 行业格局已经确定,LCD 面板行业回暖将是大势所趋,我们认为国内面板 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。

大尺寸面板数据回升。根据 Omdia《大尺寸面板月度出货追踪报告》显示, 5 月份大尺寸面板出货达成 7,493 万片,相较上月大幅成长 16%,且较 2019 年 5 月同比增长 19%,达到今年出货量水平历史新高。按应用来看,TV 仍是 LCD 面板的主要领域,其次是笔记本电脑、LCD 显示器以及 9 寸以上的平板电脑。

3.2、 OLED:智能手机是 OLED 最主要市场

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。

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 3.357 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, 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%。

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,此外由于大尺寸 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%。

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。

3.3、 OLED:韩国厂商主导、大陆厂商加速追赶(略)

4、 光学:手机创新是主战场,新兴应用崛起在即

4.1、 摄像头:手机光学创新持续不断,仍是主战场

光学创新是主战场: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光学作为手机差异化竞争策略的重要着力点。

回顾历史我们可以发现,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保持高 速增长。

摄像头:多摄、潜望式、屏下为主要技术路线。从各个手机厂商历年来推 出的旗舰级来看,主要有几个变化特征:

(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。

(3)其他:大光圈、光学变焦、超广角等等。

三摄渗透率将持续提升: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,我们预计三摄将继续往中低端机型 渗透。

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,其 主要

的优势是能够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,我们认为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。

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。

摄像头:光学市场空间广阔,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 预测数据,到 2024年 CCM 整体市场空间将增长至 457 亿美元,CAGR 达到 9.1%。其中:

Camera 模组:市场将从 2018 年的 85 亿增长至 2024 年的 139 亿美金, 年复合增长率达到 8.9%

CMOS Sensor:市场将从 2018 年 123 亿美金增长至 208 亿美金,年复合 增长率达到 9.2%。

镜头:市场将从 2018 年 41 亿美金增长至 60 亿美金,年复合增长率达到 6.7%。

VCM:市场将从 2018 年 23 亿美金增长至 44 亿美金,年复合增长率达到 11.5%。

摄像头:CCM 产业链分析及供应商统计

摄像头产业包括光学镜头、CMOS 传感器、红外截止滤光片、音圈马达、 模组等。

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。

 

4.2、 3D Sensing:开启应用新场景

手机摄像头的发展一直以来都是围绕着更好的拍照效果进行提升的,但是其 无论怎么进化都无法获取 3D 成像效果,3D Sensing 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。

3D Sensing 打开 AR/VR 新应用场景。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。

3D 成像:三种实现方式。目前实现 3D 成像主要有三种技术方案:结构光、TOF、 双目立体成像:

结构光:将离散光斑投射到物体表面上,通过相机拍摄表面得到结构光图像

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

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。

4.3、 3D Sensing:行业前景广阔,产业链迎来成长期

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。

接收端:产业链较成熟,与普通摄像头类似。

发射端:主要难点在这一段,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。

VCSEL:技术难度非常高,目前主要是国外 lumentum、Finsar 等公司为主 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。

3D Sensing 市场迎来快速成长期,未来几年将持续高速成长。根据 Yole 的预测,2017 年全球 3D sensing 的收入规模为 21 亿,预计到 2023 年将突破 185 亿美金,复合增长率为 44%。细分市场来看,未来几年主要的增长仍然在 于消费市场,2017 年消费电子市场空间约 4 亿美金,预计到 2023 年市场空间 达到 138 亿美金,复合增长率超过 82%。

CMOS 市场:预计到 2023 年将达到 23 亿美金,主要供应商有豪威、英飞 凌、Sony 等;模组市场:预计到 2023 年将达到 62 亿美金,主要供应商有舜宇、 欧菲、邱钛等;窄带滤光片:主要供应商包括水晶光电、VIAVI、台湾白金、京 浜光电等。

4.4、 汽车智能化为光学市场提供长远驱动力

汽车电子规模迅速扩大有望推动 ADAS 高速成长。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 年汽车产量将减少 1900 万辆,预计 2020 年全球汽车 产量为 7100 万辆,同比减少 20%。LMC 表示,2020 年汽车产量根据世界主要 汽车市场的恢复情况可能比预计进一步减少。但与此同时,随着汽车智能化的推 进,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 1160 亿美元,预计 2022 年将达到 1602 亿美元,年均复合增速为 5.51%,其中增速最高的是 ADAS,2016 年市场 规模为 70.88 亿美元,2022 年预计达到 214.47 亿美元,复合增速达 20.27%;受益 ADAS 的高速发展,车载摄像头出货量持续增长,预计到 2020 年将达到 8361 万枚。

汽车智能化推进,高单车摄像头装载数与摄像模组高单价造就车载摄像头 广阔市场。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,预计汽车领域的摄像模组市场规模达到 20 亿美元;根据 IC Insights 预计,2017~2022 年车载 CMOS 图像传感器销售额可达 28 亿美元,年复合增长率高达 38.4%,届时将占比 CMOS 图像传感器整体市场份额 15%。

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较手机摄像模组高。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。

ADAS 渗透率提升,将带动车用 CMOS 图像传感器出货量。根据赛迪顾问统计,2017 年 ADAS 总体渗透率约在 5%左右,其中盲区检测渗透率较高,达 到 12.1%,预计到 2020 年,ADAS 的整体渗透率有望达到 30%,盲区检测渗透 率将达到 67.7%。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。

对车载摄像头的 CMOS 图像传感器需求进行测算:预计到 2020 年,ADAS 渗透率将达到 25%,叠加搭载 ADAS 的汽车单车摄像头数提升至 5 个,预计 2020 年车用 CMOS 图像传感器需求将达到 1.36 亿颗,2017~2020 年 CAGR 达到 92.72%。

  

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