光学行业投资市场策略分析.docx

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光学行业投资市场策略分析

光学行业投资市场策略分析

1、光学摄像头市场持续增长，带动产业链持续向好

1.1.摄像头总体市场规模不断增长，技术升级+5G浪潮成强力驱动 

光学创新及应用推广永不眠。

从2000年夏普推出全球首款搭载后置11万像素摄像头的拍照手机J-SH04开始，用户对智能手机摄像性能要求不断提高，各厂商技术不断更新迭代，手机摄像头逐渐向多摄、CIS高像素、7P/8P、镜片玻塑混合、潜望式镜头变焦、TOF等多方向发展。

此外，全面屏推动光学屏下指纹识别市场兴起，ADAS渗透率提升使车载镜头市场空间广阔，5G浪潮推动AR/VR逐渐推广，技术创新+应用扩展为光学产业链增添持续增长动能，光学应用及创新成为手机、汽车、AR/VR等诸多行业关注的重点。

摄像头需求增长和技术升级已成趋势。

摄像头是一种图像、视频输入的光学设备，过去被广泛的运用于视频会议、远程医疗及实时监控等方面。

随着互联网技术的发展，网络速度的不断提高，再加上感光成像器件技术的成熟并大量用于摄像头的制造上，现在被广泛应用于智能手机、笔电、安防监控等领域，未来，随着科技的进步与发展，技术的快速更新迭代，人机交互、智能眼镜及投影、智能汽车驾驶和安防等领域对精密光学元件的需求将大大增加且维持高速增长，光学摄像头仍然具有很大成长空间。

摄像头的工作原理是将拍摄对象通过镜头（lens），将生成的光学图像投射到传感器上（colourimagesensor），然后光学图像被转换成电信号，进行降噪等操作后，电信号再经过模数转换变为数字信号，数字信号经过DSP加工处理，再被送到处理器中进行解码（encoding）处理，最终转换成我们能够看到的图像。

技术升级推动摄像头种类扩展。

摄像头按照外形以划分成球面摄像头，针孔摄像头，鱼眼摄像头等；而按照焦距可划分为长焦摄像头，广角摄像头，变焦摄像头等；按下游应用可分为数码相机摄像头，智能手机摄像头，车载摄像头，安防摄像头。

摄像头主要由五部分组成。

根据旭日大数据，摄像头各组成部分功能及成本占比各不相同，主要包括图像传感器（将表面的上镜头送过来的光信号转化成为电信号），在摄像头组件成本中占比52%；镜头（收集光线然后将物体成像到图像传感器），在摄像头组件成本中占比20%；音圈马达（推动镜头移动实现对焦，通过移动镜头可以得到清晰的照片），在摄像头组件成本中占比6%；红外截止滤光片（过滤多余的红外光和紫外光，使得拍摄出来的图像颜色更加接近我们人眼所看到的颜色），在摄像头组件成本中占比3%；以及最终的模组封装（将摄像头零组件整合到一起成为完整的摄像头），在摄像头成本中占比19%。

国内外企业分庭抗礼。

摄像头各组件生产领域均有中国厂商参与其中，且占有一席之地。

尤其在CIS、镜头、滤光片、模组封装领域，豪威科技（韦尔股份）、水晶光电、欧菲光等A股龙头企业更是处于国际领先地位，可与外国公司抗衡。

光学摄像头市场规模不断增长，手机成核心增长动力。

根据Yole数据，全球摄像头行业规模不断扩大，到2022年有望超过450亿美元，2016-2022年CAGR为12.2%，行业保持持续稳定增长。

从摄像头下游应用来看，手机占据绝对优势，2019Q4占有率超过80%，是摄像头行业最为核心的应用领域

手机摄像头市场规模及需求量齐升。

根据中国产业信息网数据，2018-2024年，手机摄像头行业规模预计将从271亿美元增长到457亿美元，CAGR为7.75%；根据Yole数据，手机摄像头出货量也将不断增长，2019年出货量为44亿颗，预计2021年达到75亿颗。

1.2.摄像头需求增长刺激上游光学组件市场扩张 

需求增长+技术升级推动手机摄像头各组件及整体市场规模扩张。

根据Yole数据，2018-2024年，CIS市场规模将从123亿美元增长到208亿美元，CAGR为9.2%；镜头市场规模将从41亿美元增长到60亿美元，CAGR为6.7%；音圈马达市场规模将从23亿美元增长到44亿美元，CAGR为11.5%；模组封装市场规模将从85亿美元增长到139亿美元，CAGR为8.9%；全球手机摄像头市场规模将从271亿美元增长到457亿美元，CAGR为9.1%。

受益于下游需求增长及技术升级，从摄像头各组件到整体都有望迎来高速增长期，行业景气度持续提升。

1.2.1.CIS市场产量产值持续攀升 

CIS市场规模和总体出货量有望不断走强。

目前大部分带有摄像头设备使用的都是CIS，根据Yole数据，2015-2018年，CIS市场规模由102.48亿美元增长到154.78亿美元，CAGR为10.86%，预计2024年达到近240亿美元，整体规模不断上升；根据群智咨询数据，2019年全球CIS出货量高达47亿颗，预计2024年可攀升至65亿颗。

市场集中度高，龙头企业遥遥领先。

根据Yole数据，CIS市场集中度较高，CR3为80.2%，其中索尼占比49.2%，三星占比19.8%，豪威占比11.2%。

根据群智咨询数据，2019年CIS全球出货量47亿颗，出货量前三名分别为索尼（13.2亿颗），三星（7.2亿颗），豪威（6亿颗），排名前三厂商出货量遥遥领先其他厂商，龙头地位稳固。

1.2.2.镜头市场持续向好，龙头厂商掌控市场 

镜头市场规模持续增长，下游应用占比稳定。

受益于手机、车载、监控等市场的发展，镜头市场规模连年递增，根据中国产业信息网数据，2014-2019年，全球镜头市场规模从27.55亿美元增长到67.43亿美元，CAGR为16.09%，预计2021年可达约75.64亿美元。

从下游应用来看，手机、视频监控、车载摄像机是三个最大的应用市场，中国产业信息网数据显示，2014-2021年，市占率方面常年保持稳定，其中手机镜头占比72-80%，监控镜头占比9-13%，车载镜头占比9-15%。

镜头市场集中度高，龙头厂商出货量绝对领先。

根据中国产业信息网数据，2018年CR3为54%，大立光占比35%，舜宇光学占比10%，玉晶光占比9%。

根据旭日大数据的数据，从出货量上可以看出，201912单月出货量上亿的仅有大立光和舜宇光学，二者处于行业绝对领先地位。

玻塑混合镜片有望成为镜片发展新趋势。

摄像头镜片主要分为塑料镜片、玻璃镜片和玻塑混合镜片。

虽然塑料镜片透光率存在一定劣势，但是由于手机镜头需求量大且对成本要求高，塑料镜片在工艺难度、量产难度、成本等方面优势便体现出来，因此目前手机镜头多以塑料镜片为主，而手机市场应用占比80%以上，这也是龙头厂商多集中于塑料镜片的原因。

而在安防车载领域，对镜片透光率要求更高，而对成本相对不敏感，所以更多使用玻璃镜片。

玻塑混合镜片透光率高于塑料镜片，量产难度与成本低于玻璃镜片，且可应用领域更为广泛，在手机、安防、车载领域均有使用，对于提升相片质量是较优的选择，因此玻塑混合镜片有望在未来得到广泛应用。

1.2.3.音圈马达（VCM）市场规模持续增长，市场格局分散 

VCM市场规模及出货量持续上升。

根据Yole数据，2016-2019年，VCM市场规模从17亿美元增长到24亿美元，CAGR为9%，预计2024年达到44亿美元；出货量方面，2016-2019年，出货量从15.2亿颗增长到23.4亿颗，CAGR为11.39%，预计2024年增长到40.2亿颗。

VCM技术壁垒低，市场结构分散。

VCM的技术并不复杂，但由于对灵敏度的要求较高，所以生产时的精度控制是关键，这涉及到设计、材料等各个环节的改进。

正因为VCM技术难度并不高，所以全球参与VCM产业的厂商有上百家，市场较为分散，根据第一手机界研究院数据，CR3仅为44.4%，未超市场的一半，没有绝对的龙头，市占率最大的阿尔卑斯也仅有17%的分额，市场呈现多寡头对峙格局。

根据旭日大数据，2019年12月全球VCM出货量前三的厂商分别为阿尔卑斯（2900万颗）、TDK（2700万颗）、三星电机（2650万颗），但与后续几名差距不大。

1.2.4.红外截止滤光片（IRCF）量价齐升 

蓝玻璃IRCF应用更广。

红外截止滤光片（IRCF,IR-Cutfilter）是一种允许可见光透过而截止红外光的光学滤光片。

当光线进入镜头，折射后可见光和红外光会在不同靶面成像，可见光成像为彩色，红外光成像为黑白。

当把可见光所成图像调试好之后，红外光会在此靶面形成虚像，影响图像的颜色和质量。

IRCF的生产最关键的是镀膜工艺和镀膜基材，镀膜需要保证镀膜的均匀性和一致性，以蓝玻璃为基材镀膜制成的IRCF，是采用吸收的方式过滤红外光，可过滤630nm以上波长的光，比较彻底；而以普通玻璃为基材镀膜所制成的IRCF是以反射的方式过滤掉红外光，可过滤650nm以上波长的光，反射光容易造成干扰，效果差于蓝玻璃IRCF。

市场规模持续增长，IRCF量价齐升。

根据旭日大数据的数据，2016-2019年全球IRCF市场规模从44亿元增长到68亿元，CAGR为11.5%，根据Wind数据，全球IRCF出货量也在不断升高，2016年出货量33.2亿片，2019年攀升至46.9亿片，同时每片单价从2016年的1.32元，增长到2019年的1.45元，IRCF市场呈现量价齐升的趋势。

1.2.5.摄像头模组市场格局分散，MOB/MOC新工艺引领未来 

摄像头模组（CCM）技术壁垒低，市场较为分散。

摄像头模组技术壁垒较低，行业入场成本较低，这也导致手机摄像头模组市场比较分散。

根据群智咨询数据，2019年摄像头模组市场出货量CR3为32.7%，第一名欧菲光（12.6%），第二名舜宇光学（11.5%），第三名丘钛科技（8.6%），整个市场较为分散。

根据中国产业信息网数据，2018年国内手机CCM出货量前三名分别为欧菲光（4.78亿颗），舜宇光学（4.23亿颗），丘钛科技（2.64亿颗），其余厂商出货量都在2亿颗以下，龙头厂商有一定领先优势。

MOB/MOC是模组封装技术未来趋势。

模组封装是将摄像头零组件整合成为摄像头的加工过程，手机摄像头模组主流封装工艺有CSP、COB、MOB/MOC和FC四种，其中CSP主要用于低端产品，COB是目前最主流的工艺，MOB/MOC是COB改造升级后的技术，暂时只有少数大厂商在使用，FC则仅有苹果在使用。

COB封装正向MOB和MOC发展，MOB与COB的区别在于底座与线路板一体化，MOB通过将电路器件包覆于内部，降低了模组厚度，而MOC比MOB更加先进的地方在于将连接线一起包覆于内部，进一步降低了模组厚度。

MOB/MOC相较COB，封装性能更优，并且正在逐渐接近FC封装性能，同时相较于FC成本更低，是模组封装的未来趋势。

大厂商长期成本优势显著，技术更迭市场集中度有望提高。

舜宇、欧菲光等较大的模组厂商均使用COB技术进行封装，设备成本高但封装成本低，属于高端工艺，长期而言，产品成本较低，有利于企业的长期发展，这是大厂商的显著优势，而中小厂商考虑到初始成本和风险规避，大多选择设备成本较低的CSP，但由于封装成本高，属于低端工艺，长期而言，产品成本相对较高，在下游要求不断提升的趋势下，中小企业在长期竞争中处于劣势。

FC是苹果特有的封装技术，主要是索尼、LG、夏普等厂商在使用，产出的模组厚度最薄但设备成本和封装成本均较高。

在COB技术改进后的MOB、MOC虽然初始成本高，但封装成本低，模组厚度较薄，对大厂商而言是性价比较高的封装技术，未来有望取代COB和FC，成为大厂商偏爱的封装技术。

由于新冠病毒疫情和技术更迭的冲击，中小厂商的生存将愈加困难，未来市场集中度有望逐步提升。

2.手机摄像头全面升级，各类创新持续不断

光学升级，旋律不断。

随着移动互联网和智能手机兴起，QQ、微信、短视频、直播等应用在消费者当中持续渗透，人们利用手机拍照、录制视频并进行分享等相关活动也愈加频繁，消费者也展现了对手机拍照性能的持续追求，具体体现在图片色彩丰满度、照片清晰度、取景广度、成像立体感、镜头变焦能力等各个方面，手机厂商也将光学升级做为重要创新领域。

厂商开始为手机搭载多个性能不同的镜头来提升拍照性能全面性，如搭载TOF镜头提升立体感、搭载超广角镜头提升空间感等，通过提高单个镜头的像素、增加单个镜头镜片数来提升单镜头清晰度，研发潜望式镜头来以突破因为手机体积，镜头进行光学变焦的限制。

2019年，苹果推出性能参数为“前置12MP+后置12MP广角主摄+12MP长焦镜头+12MP超广角镜头”的iPhone11ProMax,华为也推出性能参数为“前置像素32、后置40MP超广角主摄+40MP超广角+8MP长焦+TOF深感摄像头”的Mate30Pro，我们认为，光学升级不会停止，多摄趋势、单镜头升级、潜望式镜头变焦以及TOF镜头的应用将成为光学赛道持续景气的主要动力。

2.1.多摄势不可挡，拉动镜头整体需求 

镜头的量变造就图像的质变，多摄成行业趋势。

受限于手机外观、硬件，单个手机镜头难以像相机镜头一样，在测距、变焦、感光等方面同时具备较好的性能。

于是手机厂商另辟蹊径，在手机上另外搭载一个不同性能的镜头同时拍照，利用手机上的算法将两张图片融合成一张图片，以华为P9的彩色镜头+黑白镜头组合为例，彩色镜头主要拍摄整体彩色画面，黑白镜头主要负责捕捉更多细节，最后合成的照片画质更棒，细节更清晰。

随着广角、长焦、超感光等镜头的研发，手机上可以搭载更多种类的镜头，三摄、四摄、五摄陆续出现，各种镜头组合方案百花齐放，多摄已成为行业趋势。

手机多摄趋势明显，渗透率有望超6成。

出于手机拍照的追求，单机镜头配置数量增长，更多的手机将会配置三个或四个镜头。

根据IDC数据，2018-2021年，安卓手机的双摄渗透率在2019年达到53%，之后将开始下降，到2021年将下降至31%，但三摄与四摄的渗透率将迅速上升，2021年分别为45%和16%。

苹果的多摄渗透率和安卓系有同样的规律，双摄2019年后开始下降，多摄渗透率逐步提升，预计2021年苹果三摄、四摄渗透率分别为50%和10%。

不难看出，安卓系和苹果多摄渗透率都将在2021年超过60%，多摄手机在未来将占据绝对主导地位。

前置3D摄像有望增加。

根据IHS数据，2018-2021年，前置单摄镜头、双摄镜头出货量基本稳定不变，而3D镜头出货量将0.85亿颗增长2.7亿颗，其占比也由5.65%升至15.64%。

后置多摄出货增长，行业维持高景气度。

根据IHS数据，2018-2021年，后置单摄镜头出货量将从8.53亿颗大幅降至1.31亿颗，后置双摄镜头出货量变动不大，后置三摄镜头、四摄镜头以及3D镜头出货量将分别从0.21/0/0.01亿颗分别增至4.62/2.18/1.85亿颗。

后置三摄、四摄镜头以及3D镜头出货占比分别将从1.48%/0.00%/0.07%分别增至28.15%/13.28%/11.27%。

手机存量市场下，光学升级推动镜头需求量稳定增长。

根据IHS数据，2018-2021年，全球智能手机出货量将从14.17亿部增长至14.56亿部，CAGR为0.91%；全球智能手机镜头需求量将从35.47亿颗升至56.50亿颗，CAGR为16.79%。

经过我们计算，平均每部智能手机镜头数将从2.50颗升至3.88颗，CAGR为15.78%，说明在人口红利消失，手机进入存量时代下，单机平均镜头数仍然将保持稳健增长，手机多摄增加已然成为趋势。

2.2.单镜头多元化升级，CIS及镜片有望充分受益 

像素是手机厂商镜头升级的重要方向。

像素是摄影的基础，像素越高，照片分辨率就越大，镜头对画面的解析能力就越强。

根据Yole数据，2017年$200以上价位的手机中，8-13MP、13-20MP像素的摄像头成为主流，两者占比合计达到90%，手机千万像素成为普遍现象。

2015-2019年，华为手机前置、后置像素同步升级，前置主摄像素自8MP升至32MP，后置主摄像素自13MP升至40MP,2019年推出的Mate30Pro搭载前置32MP，后置广角双40MP+长焦8MP+TOF四摄镜头，而小米新推出的CC9Pro前置像素达到32MP，后置主摄像素达到108MP，像素成为手机的重要卖点，也是手机的关键参数，未来升级化趋势不可避免。

高像素时代下，CIS为摄像头行业首选。

成像过程中，手机镜头先捕捉画面，转化成电信号，再由图像传感器将电信号转化成数字信号，经过DSP处理后，再形成图片，图像传感器在其中的作用至关重要。

图像传感器可分为CCD（电荷耦合器件）和CMOS（互补金属氧化物半导体）传感器（CIS）两种。

CCD灵敏度高、分辨率高、噪音小，但是CIS能耗低、体积小、重量轻、集成度高、价格低，而且经过像素与CMOS的迭代升级，在高感光度下也能有很好的成像质量，所以CIS已成为摄像头首选方案。

高像素CIS出货量激增。

随着高像素镜头用量增加，与之匹配的高像素CIS出货量也同步上升，根据Yole及观研天下数据，2013-2019年，5MP及以下的CIS出货量自21亿个降至7亿个，13MP像素及以上的CIS出货量自6亿个大幅增长至39亿个，高像素CIS出货量迅速提升。

镜片数逐步拉升，6P向7P、8P演进。

当光线通过镜头的镜片时，镜片可以过滤杂光，镜头片数提升，图像对比度与解析度越高，成像越清晰、真实；另外，受限于手机摄像头模组体积，镜头移动范围与焦距较短，可利用多镜片镜头去模拟超短焦距的镜头，为了优化成像效果，镜头将有望从目前主流的6P镜头向7P、8P镜头演进。

根据华经产业研究院数据，2018年中国智能手机中，35.6%的智能手机主摄像头镜片为5P镜头，64.3%的手机主摄为6P镜头，0.1%的手机主摄为7P镜头。

2018年推出的OPPOR17Pro、2019年推出的小米9透明探索版、华为P30Pro等都已搭载7P镜头，2019年小米发布的CC9Pro还是首款使用8P镜头的手机。

玻塑混合镜头突破瓶颈，有望应用于主流高端机型。

目前常见的摄像头有塑料镜片和玻璃镜片，塑料镜片成本低、易批量生产，成为手机镜头的主流，但其成像清晰度有限，失真率过高，难以跟上目前手机摄像头超高像素趋势。

玻璃镜片性能更好，但其量产难度大，生产成本高，难以在手机领域广泛应用。

为了让图像更加清晰真实，目前已发展到8P镜头，但镜片太多，镜头厚度会相应增加，不利于手机轻薄化，而且塑料镜片清晰度有限，太多塑料镜片也会提高失真率，此时玻塑混合镜片的出现突破了性能瓶颈。

玻塑混合镜头将塑料镜片和玻璃镜片混合使用，成像清晰度比塑料镜片高，成本也介于塑料镜片与玻璃镜片之间，6片塑料镜片+1片玻璃镜片组成的玻塑混合镜头成像效果与8片塑料镜片相当，但其镜片数少，镜头厚度有所改善，所以玻塑混合镜头有望应用于主流旗舰机型。

2.3.潜望式镜头解决光学变焦瓶颈，有望成市场主流 

传统手机镜头变焦方式难以满足远景拍摄。

变焦可以理解为使物体在图像中显示的效果变得更近或更远，通过放大可以让我们通过更近的距离拍摄目标，而缩小则可以拍摄到更广阔的空间。

手机变焦主要分为光学变焦、数码变焦与混合变焦。

光学变焦通过改变镜头间的距离实现变焦，效果较好，但受限于手机厚度。

数码变焦是对原有画面进行场景切割，会将像素放大，照片的质量有明显的降低，通常利用AI算法弥补缺陷。

混合变焦结合光学变焦、数码变焦以及软件算法，当变焦需求超过镜头的物理极限时，就可以从光学变焦切换成数码变焦，实现更好的效果，但还是受限于手机厚度。

在手机轻薄化趋势下，清晰的光学变焦倍数与混合变焦倍数非常小，数码变焦倍数较大，但清晰度有限。

潜望式镜头实现高倍清晰变焦。

潜望式镜头是将长焦镜头横向排列，与广角镜头形成垂直布局，利用棱镜折射实现成像，能够在保证手机薄型外观的同时，大幅增加摄像头焦距，但镜头色散抑制是难点，这就对棱镜的折射透光率、摆放精度要求非常高。

多款手机已搭载潜望式镜头,未来市场前景广阔。

目前华为P30Pro/P40Pro/P40Pro+、OPPOReno系列、VivoX30已搭载潜望式镜头。

华为P30Pro/P40Pro/P40Pro+利用潜望式镜头，大幅降低四摄模组的厚度，实现5-10X光学变焦，远超传统的2-3倍光学变焦，可以清晰地拍摄更远处的场景。

根据群智咨询数据，预计2020年全球配备潜望式镜头智能手机的出货量将达到0.83亿部，2023年出货量有望突破4亿部，潜望式镜头成为光学变焦升级的一个重要方向。

2.4.手机TOF开启深度视觉新形态 

2.4.1.结构光与TOF成为3DSensing主流

3D结构光借助苹果打开消费电子市场。

2017年9月，苹果发布首款全面屏手机iPhoneX，支持面部识别，开启生物识别新潮流。

3D结构光方案也由此打开消费电子市场。

目前3D人脸识别仍然是高端手机的必备配置。

2019年发行的iPhone11系列和华为Mate30Pro均采用了3D人脸识别和解锁方案，售价均在5000元以上。

3D人脸识别不仅用于手机解锁，还可以用于人脸支付，误识率低于百万分之一，反应时间仅40ms，生成结果高度可靠。

自苹果发布搭载结构光3DSensing功能后，安卓阵营逐步推广3DSensing功能，手机TOF（TimeofFlight）镜头配置应运而生。

手机后置TOF运用和交互场景运用带动TOF渗透率提升。

前置3D结构光方案主要被苹果采用，安卓端由于产业链尚不成熟，导入十分困难，后置TOF方案成为安卓厂商重点突破的方向，TOF镜头是深度摄像头的一种，利用飞行时间进行测距。

2018年8月，OPPO率先推出后摄中搭载TOF镜头的R17/R17Pro两款手机，通过采集景深数据实现细腻的背景虚化效果，随后华为、Vivo等手机品牌也在后置模组中搭载TOF镜头，用于增强拍摄效果，还在3D、AR等交互应用上进行延伸。

2019年，主流安卓手机厂商均推出了配置TOF镜头的手机机型，同时这种配置正在走向中低端机型，未来安卓手机厂商的TOF渗透率将进一步提升。

实现3DSensing的技术有三种：

双目立体成像、结构光和TOF。

其中结构光技术最为成熟，已经大规模应用于工业3D视觉领域，TOF则由于自身特性快速在手机等移动终端加以应用。

1）双目立体视觉是基于视差原理，并利用成