光學行業(yè)總體發(fā)展情況
據(jù)中國光學光電子行業(yè)協(xié)會光學元件與儀器分會不完全統(tǒng)計,2019年度光學元器件行業(yè)實現(xiàn)營業(yè)收入約1500億元人民幣,同比增長30%以上。中國境內(nèi)從事光學材料、光學鏡片及鏡頭、鏡頭模組以及下游的望遠鏡、顯微鏡等直接光學產(chǎn)品的企業(yè)數(shù)量達到3000余家。智能手機、安防監(jiān)控、車載鏡頭這三大領域對光學元器件的市場需求最大,需求合計占到總營收的80%左右,以AR、VR、運動攝像等新興市場的需求量持續(xù)增長,而傳統(tǒng)的單反相機、投影、醫(yī)療、機器視覺、天文、軍用航天等領域的需求相對穩(wěn)定。
按照上下游來細分,2019年度光學上游的光學材料市場規(guī)模為30億元左右,同比基本持平;光學中游的光學鏡片、鏡頭及模組等元器件的市場規(guī)模達到1300億元,比2018年度增長30%以上,其中智能手機用光學元組件的市場規(guī)模超過900億元;光學下游的各類光學儀器如望遠鏡、顯微鏡等的市場規(guī)模約為170億元。
中國境內(nèi)主要的光學企業(yè)市場營收情況見下表,受到多攝像頭、三維感測(3DSensing)、屏下指紋識別、折疊屏、5G通信等等多種新功能帶動,2019年度智能手機市場回暖,以供應手機鏡頭及模組為主業(yè)的舜宇光學、歐菲光、丘鈦科技等企業(yè)的光學業(yè)務得到大幅增長(40%以上),而安防監(jiān)控市場雖穩(wěn)步增長,但由于市場競爭者眾多,且供應安防監(jiān)控鏡頭及元件的龍頭企業(yè)如聯(lián)合光電、福光股份、宇瞳光學等的規(guī)模及實力相差不大,尚未形成如手機攝像頭領域的強者恒強的格局,相比手機攝像頭領域的增長稍遜,而以供應單反相機、投影設備、醫(yī)療航天等傳統(tǒng)行業(yè)的光學企業(yè),其營收增長均不超過10%。
上游光學材料市場
光學材料是整個光學產(chǎn)業(yè)的基礎和重要組成部分,光學玻璃在所有光學材料中用途最廣且市場份額最大,2019年度光學材料30億元左右的市場規(guī)模中,光學玻璃占據(jù)90%以上份額。光學玻璃經(jīng)過多年的發(fā)展已經(jīng)處于成熟期,全球的光學玻璃市場呈現(xiàn)產(chǎn)能過剩和競爭加劇的基本態(tài)勢,市場需求增長不大。由于智能手機、安防監(jiān)控等對光學材料需求最大的行業(yè)的光學鏡頭多為塑膠材質(zhì),且市場需求量逐年增加,光學塑料及其元件市場處于持續(xù)增長期。隨著智能消費品產(chǎn)品不斷升級,以及城市安防、汽車安全輔助、運動攝像等新興市場的不斷發(fā)展,對高透過率、高均勻性、特殊性能的光學玻璃,以及紅外材料、激光玻璃、光纖材料等高端光學材料的需求不斷增長,且精密壓型產(chǎn)品的市場容量越來越大,已經(jīng)形成了一定的產(chǎn)業(yè)規(guī)模。
中國境內(nèi)具有一定規(guī)模的從事光學玻璃等材料業(yè)務的企事業(yè)有30家左右,其中成都光明光電股份有限公司為國內(nèi)光學材料龍頭企業(yè),占總體市場規(guī)模的70%左右,其余企業(yè)的年度營收規(guī)模大多在10億元人民幣以下。市場上中低端的光學玻璃競爭激烈,而高透過率、高均勻性、特殊性能的高端環(huán)保光學玻璃仍由日本、德國等國的幾家大公司生產(chǎn),如日本的HOYA公司,OHARA公司,德國的肖特公司,美國的CONRING公司,英國的Pilkington等。中國雖然已經(jīng)是世界上最大的光學玻璃產(chǎn)銷市場,但是在生產(chǎn)技術,產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性和新產(chǎn)品開發(fā)方面與國外仍存在一定差距。
中游光學元器件市場
將光學玻璃等材料通過冷加工磨制成特定的光學鏡片等元件的過程稱為光學冷加工,該細分領域技術含量較低,中國境內(nèi)從業(yè)企業(yè)數(shù)量多且規(guī)模普遍較小;為實現(xiàn)不同的功能,光學元件的表面需要進行光學鍍膜,這些薄膜賦予光學元件各種使用性能,在實現(xiàn)光學儀器的功能和影響光學儀器的質(zhì)量方面起著重要的或者決定性的作用。產(chǎn)業(yè)鏈再往下移則是光學鏡頭,光學鏡頭的制造涉及光學、機械、電子和軟件等多個領域,屬于高度精密產(chǎn)品,中國境內(nèi)從業(yè)企業(yè)數(shù)量較少且產(chǎn)品以中低端為主。在高分辨率定焦、大倍率變焦、超高清、光學防抖、安防監(jiān)控一體機鏡頭等中高端光學鏡頭方面,以舜宇光學、聯(lián)合光電、宇瞳光學等為代表的國內(nèi)企業(yè)經(jīng)過多年的持續(xù)研發(fā)積累,逐步打破了日本、德國等國家的技術壟斷。
隨著智能手機的爆發(fā)式發(fā)展和普及,智能手機用光學元件及鏡頭市場已成為整個光學領域市值最大、技術革新快且頻繁的領域,智能手機用光學元件及鏡頭占據(jù)整個光學市場份額超過70%,其次為安防監(jiān)控鏡頭、車載鏡頭、機器視覺鏡頭等。
物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能為代表的新一代信息技術快速發(fā)展,人類社會從傳統(tǒng)信息社會向智能社會過渡。物聯(lián)網(wǎng)、人工智能信息系統(tǒng)將視頻圖像信息作為重要的數(shù)據(jù)來源,為光學鏡頭使用場景帶來了更大的市場空間。新一代信息技術為保證對信息數(shù)據(jù)運算的精度和效率,對光學鏡頭可靠性和成像質(zhì)量提出更高的要求,促使鏡頭企業(yè)的技術加速升級。光學鏡頭的應用領域不斷拓寬;如作為光信號的主要采集部件,光學鏡頭已成為AI識別、投影視訊、智能家居、汽車電子、虛擬現(xiàn)實、激光投影、3D結構光等新興終端電子產(chǎn)品的重要組件,鏡頭成像質(zhì)量也已成為影響用戶體驗的最核心因素之一;以智能移動終端為載體的新型光學鏡頭產(chǎn)品和影像模組產(chǎn)品(應用于手機、可穿戴相機、車載電子、全景相機、AR/VR產(chǎn)品的鏡頭和影像模組)迎來了發(fā)展的機會,未來下游新興應用領域市場需求的強勁增長將帶動國產(chǎn)光學鏡頭的技術和產(chǎn)業(yè)進步。
中游砥柱-手機攝像頭
2019年度國內(nèi)外不確定因素較多,經(jīng)濟下行壓力持續(xù)加大,消費電子行業(yè)出現(xiàn)周期性下滑。IDC數(shù)據(jù)顯示,2019年全球智能手機總出貨量為13.71億部,同比下降2.3%;中國信通院數(shù)據(jù)顯示,2019年國內(nèi)手機市場總出貨量為3.89億部,同比下降6.2%。
全球智能手機市場競爭激烈,行業(yè)創(chuàng)新不斷,主流品牌手機陸續(xù)推出搭載多攝像頭、3DSensing、屏下指紋識別、折疊屏等多種功能的新機型,吸引了消費者的熱切關注。同時,隨著各國5G網(wǎng)絡建設的不斷推進,主流品牌手機相繼發(fā)布5G智能手機,2019年全球5G智能手機出貨量達到1900萬部。5G手機的推出不僅刺激了消費者的換機熱情,也加速推動了新技術的普及滲透。
光學攝像頭作為消費電子終端體驗升級最重要的方向之一,手機廠商紛紛跟進超高清、超廣角、高倍變焦等性能的高端攝像頭,并在頭部廠商手機后置多攝趨勢的帶動下,多攝的滲透不斷加速,手機攝像頭模組及光學鏡頭的出貨量不斷上升。據(jù)counterpoint的分析,2019年智能手機三攝滲透率為15%,有望于2021年突破50%。
鏡頭是攝像頭模組的重要組成部分,是決定拍照畫質(zhì)的要素,隨著智能手機攝像頭像素的持續(xù)提高,光學鏡頭從初期的2到4片塑料鏡頭,發(fā)展到6片、7片塑膠鏡頭。在不斷創(chuàng)新高的攝像頭像素及手機輕薄化需求推動下,手機攝像模組企業(yè)持續(xù)優(yōu)化封裝結構,推出超薄、超小型化封裝工藝,部分手機廠商采用了潛望式鏡頭結構作為解決方案,玻璃和塑料混合的塑混合鏡頭也逐步滲透。
玻塑混合鏡頭是在原來塑料鏡片構成的鏡頭的基礎上,將其中一片塑料鏡片替換成玻璃鏡片,進而構成玻塑混合鏡頭。由于玻璃鏡頭相對塑膠鏡頭有比較顯著的光學特性,尤其是在折射率、耐磨性、耐高溫性等方面,玻塑混合鏡頭結合了玻璃鏡頭和塑料鏡頭的優(yōu)點,能夠減少鏡頭厚度和失真率、提高成像清晰度和光圈尺寸。玻塑混合鏡頭已在監(jiān)控安防、數(shù)碼相機、單反相機等廣泛應用,隨著玻塑混合成本的下降,將有望在高端旗艦機型主攝中取得應用。
在多攝滲透的過程中,具備立體感測功能的3D Sensing攝像頭也走進了消費者中。目前市面上3D Sensing共有三種主流技術:結構光、ToF、雙目立體視覺。ToF作為3D Sensing的其中一種方案,由于其測量距離長,成本低,功耗不高的等優(yōu)勢,已經(jīng)被多個手機品牌使用。
隨著智能手機AR/VR等新硬件逐步崛起并趨于成熟,TrendForce預測,未來幾年3DSensing市場規(guī)模將呈幾何式增長,到2020年,3D Sensing市場規(guī)??蛇_到108.49億美元。ToF技術的量產(chǎn)落地應用,結合AR/VR相關產(chǎn)品,有巨大的應用想象空間,有望加速AR、VR時代的到來。根據(jù)TSR的預測,采用后置ToF的智能手機出貨量在2020至2022年將分別達到1.5億部、2.5億部、3.5億部,呈現(xiàn)快速增長的態(tài)勢。
隨著手機拍照性能的不斷升級,潛望式鏡頭、3D感測鏡頭、玻塑混合鏡頭等開始逐步滲透,成為光學鏡頭發(fā)展的新動力。目前國內(nèi)智能手機朝48M/64M高像素、多攝像頭、生物識別(深度感知和屏下指紋)方向發(fā)展,對手機鏡頭和影像模組的市場需求仍將進一步擴大。
在手機拍照功能興起時國內(nèi)出現(xiàn)大批攝像頭供應廠商,經(jīng)過多年激烈的市場競爭,手機鏡頭以及鏡頭模組市場逐步集中,中小品牌生存空間逐漸被壓縮。2019年度手機鏡頭市場的主要供應商如下:
下游三甲之--手機攝像頭模組
手機攝像頭模組廠商主要集中在中國大陸、日韓等國家和地區(qū),鏡頭廠商則主要集中在中國大陸和臺灣地區(qū)。指紋識別模組廠商主要分布在中國大陸和臺灣。
智能手機爆發(fā)式發(fā)展初期,智能手機攝像頭模組大部分是由三星電機、PARTRON、MCNEX等韓國廠商供應,國內(nèi)手機品牌的快速崛起為攝像頭上下游的零部件提供了非常廣闊的發(fā)展空間,手機生產(chǎn)企業(yè)為了更快的實現(xiàn)市場占有率,在上下游戰(zhàn)略布局,以達到控制成本的優(yōu)勢。國內(nèi)攝像頭模組廠商因成本優(yōu)勢逐步替代國外廠商,成為市場的主力。
國內(nèi)市場上具備單攝像頭模組量產(chǎn)能力的廠商較多。雙攝像頭模組技術壁壘有所提升,能大規(guī)模量產(chǎn)供貨的廠商包括歐菲光、舜宇光學和立景創(chuàng)新,以及日韓廠商LGInnotek、SHARP和SEMCO等。進一步升級到多攝像頭模組后,大規(guī)模量產(chǎn)的技術壁壘則更高,目前已實現(xiàn)量產(chǎn)和供貨的廠商較少,主要為歐菲光、舜宇光學和立景創(chuàng)新。在多攝滲透加速的情況下,市場對鏡頭的需求將進一步加大,由于手機鏡頭領域的行業(yè)壁壘高,目前主要的鏡頭供應商有大立光和舜宇光學等,大立光優(yōu)勢主要集中在塑膠鏡頭領域,大陸地區(qū)鏡頭廠商當前已實現(xiàn)玻塑混合鏡頭的量產(chǎn)。
手機攝像模組市場與攝像頭市場類似,產(chǎn)能逐步向龍頭企業(yè)集中,市場份額逐步穩(wěn)定。2019年度手機攝像模組市場的主要供應商如下:
下游三甲之-車載鏡頭
受益于互聯(lián)網(wǎng)和自動駕駛的迅速發(fā)展,智能汽車將從現(xiàn)有的L1、L2為主的高級輔助駕駛進一步升級為L3高級自動駕駛及部分場景下的L4全自動駕駛,車載鏡頭市場前景廣闊。據(jù)Mordor Intelligence的統(tǒng)計數(shù)據(jù),2019年全球車載鏡頭市場出貨量約1.45億只,同比增速超過40%,2020年預計出貨量將能夠達到1.79億只,對應89億市場規(guī)模。
涉足車載鏡頭行業(yè)的企業(yè)大多是傳統(tǒng)的相機鏡頭生產(chǎn)商,包括Sekonix、Fujifilm、舜宇光學、大立光、玉晶光、聯(lián)合光電、先進光、亞光、佳凌等企業(yè)。在車載鏡頭市場中,舜宇光學的鏡頭出貨量穩(wěn)居全球第一位。舜宇光學從2004年開始布局車載鏡頭市場,2012年開始做到了全球車載鏡頭出貨量的第一并保持至今。
無人駕駛以及車聯(lián)網(wǎng)技術的進一步發(fā)展將給駕乘體驗帶來深刻變革,并推動汽車的不斷更新?lián)Q代。在政策、互聯(lián)網(wǎng)跨界競爭和消費者需求等因素的驅動下,高級駕駛輔助系統(tǒng)的滲透率繼續(xù)快速提升,并成為汽車電子市場增長最快領域之一。車載攝像頭作為車載成像和傳感系統(tǒng)的重要零部件之一,未來幾年仍將保持快速增長。
下游三甲之-安防監(jiān)控
根據(jù)TSR2018年版《Marketing Analysis of Lens Units Markets》調(diào)查報告,全球安防視頻監(jiān)控鏡頭市場將保持穩(wěn)步增長,2018年全球市場銷量2.52億顆,同比2017年增長35.6%,預計2022年全球市場銷量將達到3.3億顆,未來4年平均增長率達到8%/年。
近年來,隨著國內(nèi)安防視頻監(jiān)控行業(yè)的快速發(fā)展,吸引了眾多國內(nèi)外安防監(jiān)控企業(yè)加入競爭,行業(yè)競爭日趨激烈。從競爭環(huán)境來看,國際跨國公司如騰龍、富士能/富士龍等企業(yè)在安防監(jiān)控高端市場中占據(jù)一定的市場地位,而在定焦、低像素等中低端鏡頭方面則市場競爭較為充分,中國企業(yè)占有很大的市場份額。
中國的監(jiān)控攝像機鏡頭的主要供應商分別為宇瞳光學、舜宇光學、聯(lián)合光電和福光股份。視頻監(jiān)控的下游應用主要是平安城市、智能交通、智能樓宇等,在AI、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、5G等多項技術的驅動下,這些領域將處于較快發(fā)展階段并拓寬新的應用范圍,行業(yè)將保持較快增長趨勢。
在安防監(jiān)控領域,隨著高清化、網(wǎng)絡化、智能化的逐漸普及,視頻監(jiān)控正步入智能分析的深度應用階段,并有賴于安防鏡頭提供全面的、高清的視頻數(shù)據(jù)以支持信息的準確分析,光學變焦、大倍率、大廣角、小型輕量化等技術廣泛使用。智慧城市、平安城市、智慧社區(qū)、雪亮工程等是國家重點建設項目,安防鏡頭將受益于項目的建設實現(xiàn)快速增長。
下游新貴之-智能投影市場
據(jù)IDC公布的《IDC 2019年第四季度中國投影機市場跟蹤報告》,2019年中國投影機市場總出貨量累計達到462萬臺,同比增長6.3%。IDC預計到2024年,中國投影機市場的五年復合增長率仍將超過14%。2019年家用消費投影機出貨量超過279萬臺,同比增長23%。
家用投影儀很大一部分是智能投影儀。智能化發(fā)展使得微型投影儀擺脫了傳統(tǒng)投影產(chǎn)品功能單一的形象。除了具有大屏投影顯示的功能,還擁有了上網(wǎng)、游戲、影視、3D、Wi-Fi 等多種功能,將原本只應用于商務、教育、辦公領域的終端產(chǎn)品,延伸至家庭娛樂、大眾消費領域,成為了功能豐富、便攜、易用的娛樂終端,展現(xiàn)出一機多用的特點,從而促進了市場需求的增加。此外,隨著微型投影技術的逐步成熟,微型投影儀憑借微小的體積被嵌入到智能手機、數(shù)碼相機、平板電腦、筆記本等消費類電子產(chǎn)品中,將這些小屏幕設備的屏幕放大,增強用戶體驗感。
智能投影儀與傳統(tǒng)投影儀相比,無論在外觀和操作方式上、便攜性還是在用戶體驗操作上,效果都優(yōu)于傳統(tǒng)投影儀,且產(chǎn)品不斷升級,能更好的滿足消費者的需求,市場前景看好。投影機市場的持續(xù)增長會帶動上游投影鏡頭出貨量的增長,相關企業(yè)將獲益。
除了上述市場比重最大的手機攝像模組、車載鏡頭、安防監(jiān)控外,光學元器件還廣泛應用于醫(yī)療、天文、通信、工業(yè)檢測、航空航天、國防等領域,這些領域對光學元器件的需求較為穩(wěn)定,市場變化不大。在物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能為代表的新一代信息技術蓬勃發(fā)展的背景下,視頻圖像信息將會成為未來最重要的數(shù)據(jù)來源,設想一下不久的將來,AI識別、遠程視訊、智能家居、汽車影像、AR/VR、智能投影、民用航拍等等逐步進入人類生活并普及,光學元器件的應用領域將拓展到人類生活的方方面面,光學大有可為。
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