2019-11-23 22:25:02 A股金牛座

手機的光學市場將從 2016 年的 1168 億元增長到
2019 年的 2412 億元，複合增長率為 27%。除了手機之外，車載攝像頭表象亮眼，2019 年達到 164 億元，複合增長率為 49%

攝像頭行業主要可以分為鏡頭（Lens）、音圈馬達（VCM）、濾光片、CIS 和模組等五個行業

以典型手機攝像頭價值分佈，

佔比最大的是 CIS（30%~40%）、鏡頭（20%~30%）、模組（10%~15%）、音圈馬達價值量佔比達到 6%和紅外截止濾光片佔比 3%，價值量較少。其他的根據手機攝像頭模組需求還有諸如馬達、陀螺儀、EEPROM、PCB、連接器等

從產業鏈的集中度看，CIS>鏡頭>VCM>濾光片>模組。

從行業壁壘而言，CIS>鏡頭>VCM>濾光片~模組。

典型定焦手機攝像頭價值分佈典型變焦手機攝像頭價值分佈

消費電子攝像頭產業鏈市場規模、技術、以及相關公司

消費電子攝像頭主要參與者及市場格局

光學鏡頭

鏡頭市場快速增長，汽車領域更值得重視。根據測算，鏡頭整體市場由 2016 年的273 億元，成長到2019 年的 474 億元，複合增長為 20%。

其中手機鏡頭的市場空間由 2016 年的 200 億元，成長到

2019 年的 333 億元，複合增長率為 19%。

汽車領域由 2016 年的 20 億元，成長到 2019 年的 66 億元，複合增長率為 49%。

光學鏡頭的主要作用是利用光的折射和反射原理，蒐集被拍攝物體的反射光並將其聚焦於圖像傳感上。

手機攝像頭使用的鏡頭主要有塑膠和玻璃兩種材質。

塑膠鏡頭透光率不如玻璃鏡頭，但成型更為容易、良率較高、成本較低，通過不同形狀的塑膠鏡頭進行組合，也可以達到非常好的成像效果，所以手機攝像頭使用都是塑膠鏡頭。

在手機可見光攝像頭中，儘管玻璃材料的透光量要好於塑膠鏡頭，但塑膠易於成型，可以組成各種所需要的組合，對光線的控制也更優，所以塑膠鏡頭的 MTF 反而會大於玻璃鏡頭。

基於此，塑膠鏡頭仍將是未來一段時間內手機可見光鏡頭的主流，但玻璃鏡頭或玻塑混合鏡頭大概率也將會佔有一席之地。

設計和製造難度大，經驗積累是關鍵。

光學鏡頭的難點之一在於設計環節。設計環節需要的是多年的經驗積累，以及想象力的發揮，不僅僅是一門工程，更是一門藝術。每一個設計的光學鏡頭都可以專門申請專利，保護設計師的心血結晶。設計環節直接決定廠商能否生產某一規格的鏡頭，是進入這個行業的門票。

光線在穿過鏡頭時，會發生非常複雜的折射過程才能到達圖像傳感器。這些複雜的折射過程會使圖像傳感器上的成像與根據高斯光學得到的理論結果產生差距，這就是像差。

光學鏡頭的難點之二在於製造環節。

在模具、成型、組裝等環節，對於生產精度都有非常高的要求，任何一個環節出現差錯都會對最後的成像效果產生非常大的影響。

模具環節是塑膠鏡頭製造的最關鍵部分。模具的質量直接影響鏡片的成型，所以需要非常高精度的模具，不僅需要有經驗的設計人員來進行設計，還需要製造人員具有精密加工和檢測方面的基礎。

鏡頭組裝技術要點十分複雜，對部件加工精度、組裝精度具有極高的要求，整體公差一般不超過 3 微米，而大立光等企業甚至達到 2 微米。

光學鏡頭設計非常複雜，目前已知的像差就有數百種，仍有大量未知的像差不斷被發現，需要在設計中被考慮進去。光線的折射和反射路徑數不勝數，需要設計師去不斷計算和權衡。

透鏡的形狀、位置、材料可以有無數種組合方式，讓設計師們有空間去不斷挖掘更好的設計。

光學鏡頭行業永遠沒有進步的終點，永遠都有探索的空間。

國內外市場格局

大立光，，手機鏡頭領域的霸主地位。

在此之前已積累了接近 20 年，所以其他廠商始終難以企及大立光的鏡頭品質和生產良率，

舜宇作為國內鏡頭龍頭正在逐漸趕上，

舜宇，汽車鏡頭領域，市佔率全球第一

未來大立光將進入該市場與舜宇競爭

瑞聲科技在混合鏡頭和 WLO 領域、

聯合光電在安防鏡頭、

聯創電子在運動相機鏡頭領域有較強的差異化佈局能力，並將逐漸進入消費電子鏡頭領域。

音圈馬達

音圈馬達出需求量複合增長率為 17.1%。根據旭日大數據，2016 年全球手機音圈馬達需求量達到 14.9 億顆，到 2020 年增長到 28 億顆，年複合增長率為 17.1%。2016 年，國內手機音圈馬達產量達到9.63 億顆（含國外品牌在國內工廠的產量）。音圈馬達市場複合增長率約 23%。

VCM 的單價差距較大，均價約 3~4 元，OIS馬達比平均貴得多，未來閉環馬達和 OIS 馬達的滲透率會逐漸提高。根據我們的測算，2016 年整個手機 VCM 市場空間約 85 億元，到 2019 年成長到 147 億元，複合增長率約 20%

手機中控制鏡頭對焦的器件為音圈馬達（VCM）。

總體技術難度不高，精度控制是關鍵。

單反相機的對焦是通過轉動鏡筒帶動鏡頭裡某個鏡片或者某組鏡片前後移動，來修正光路，使成像落在感光元件上是最清晰的。

普通的手機攝像頭無法做到像單反相機那樣移動某塊鏡片或者某組鏡片來對焦，因此手機攝像頭是通過鏡頭組整個前後移動實現自動對焦，驅動這一動作的就是 VCM。

不同廠商的 VCM 結構略有不同，但總體上均包括外殼、支架、墊片、簧片、磁石、線圈、載體、底座等部件，內部結構較為複雜。

VCM 馬達先後發展出開馬達、閉環馬達、OIS 馬達，OIS 馬達可以實現光學防抖。

OIS 馬達成本高、技術難。市場逐漸向閉環馬達和 OIS 馬達發展，高端機型以 OIS 功能作為賣點。光學防抖技術目前已經成為高端手機的標配產品。蘋果 iPhone6 Plus、iPhone 7，華為 Mate 9、P10，Oppo R9splus，Vivo Xplay 6 等機型均配備了 OIS 攝像頭。

國內外市場格局

市場受日韓主導，國產音圈馬達競爭力逐漸增強。從市場格局看，音圈馬達製造企業達到上百家，主要分為日本（市佔率約 40%，主要企業阿爾卑斯、三美、TDK）、

韓國（市佔率約 20%，主要企業三星電機、磁化、Hysonic 和 LG）、

中國（市佔率約 30%，主要企業新思考、比路電子、皓澤、中藍）。

一線 VCM 馬達廠商主要贏在產能、產品性能、品牌效應上，馬達平均單價比二線 VCM 馬達廠貴 0.5~1.5 元。

濾光片

經過測算，藍玻璃 IRCF 在接下來兩年將進入快速增長期，主要原因是佔比 80%的手機部分雙攝滲透率加速上升。

2017 年普通 IRCF 需求量為 23 億個、藍玻璃IRCF 需求為 22 億個，全球市場空間為 52 億元。市場增速相對較快，藍玻璃 IRCF在 2017-2019 需求量複合增長為 35%。全球市場約68億元

紅外截止濾光片是利用精密光學鍍膜技術在光學基片上交替鍍上高低折射率的光學膜，實現可見光區（400-630nm）高透，近紅外（700－1100nm）截止的光學濾光片，用於消除紅外光線對 CCD/CMOS 成像的影響。

通過在成像系統中加入紅外截止濾光片，阻擋該部分干擾成像質量的紅外光，可以使所成影像更加符合人眼的最佳感覺、

濾光片最關鍵的工藝是鍍膜，需要保證鍍膜的均勻性和一致性，鍍膜又可分為真空鍍膜和化學鍍膜兩種方式。

從產業鏈價值分析，濾光片市場上游良性競爭，下游消費終端需求增速快，中游濾光片整體生存狀況較好。

（1）上游供應方面，光學玻璃市場處於良性競爭市場，供應商包括德國肖特、日本肖旭子、板硝子等，各供應商在品質、價格方面進行競爭，採購方議價能力較強。

（2）下游主要由模組廠商和直接終端廠商構成，消費終端屬於充分競爭市場，由於 IRCF 屬於利基市場，能夠同時保證品質與供貨穩定的廠家較少，購買者的選擇餘地較少，主要降價壓力來自於下游消費電子終端整體降價壓力轉移所導致的，並不是因為購買者強勢壓價。此外如此前分析，消費升級+下游放量，下游對 IRCF 的需求持續提升。

紅外截止濾光片的主要生產廠商有歐菲光、水晶光電、田中技研、哈威特（已被奧托侖收購），歐菲光早在 2002 年就研發生產 IRCF，此後進軍觸控屏及影像系統領域，IRCF 增長放緩。

水晶光電後起之秀，目前是國內龍頭，同時也間接向蘋果供應紅外截止濾光片。

除了紅外截止濾光片之外，生物識別濾光片應用同樣廣泛。

用於的生物識別的濾光片屬於近紅外帶通濾光片，近紅外帶通濾光片可通過波長在 780~2526nm 範圍內。由於普通相機只能生成 2D 圖像，需要使用紅外光技術獲取圖像 3D 景深信息。因為太陽光中有大量的紅外光，使用普通的紅外光會淹沒在太陽光之中，所以需要使用特定頻段的紅外光。地表太陽光中近紅外光頻段內 940nm 處較為薄弱，940nm 窄帶濾光片被認為生物識別濾光片的主要選擇。該窄帶濾光片可應用於人臉識別、指紋識別、手勢識別、虹膜識別、近距離傳感和 3D 相機等

窄帶濾光片應用並不侷限於人臉識別，橫向上在生物識別延伸至光學指紋識別、虹膜識別、手勢識別，縱向上拓展至虛擬現實 3D 建模。

消費電子創新驅動光學業務迭代，細分領域龍頭水晶光電彈性最好。

水晶光電（002273）光學業務佔營收 78.6%，受益於雙攝帶來 IRCF 放量，公司產能擴張充分，光學業務確定性增長。窄帶濾光片的技術壁壘比 IRCF 高，客戶與 IRCF 高度重合，水晶光電佔盡先發優勢，定增項目增加 2.5 億套窄帶濾光片組立件產能，未來業績空間進一步打開

CIS 傳感器

2017 年 CIS 市場為 115 億美元，2021 年達到 159 億美元，

在 CIS 各應用領域銷售額方面，預估汽車系統應用會成長最快，CAGR 達 48%。2021 年該領域銷售額可望達到 23 億美元，佔當年整體銷售額的 14%。

技術創新與定製化是行業兩大特點。

CMOS 圖像傳感器（CIS，CMOS Image Sensor）是實現將光信號轉換為電信號的模數轉換器。

MOS 圖像傳感器由兩部分組成：感光區域和處理電路。

技術創新驅動與客戶定製化要求高是 CMOS 圖像傳感器行業的兩個重要特點。

技術創新驅動：

CMOS 圖像傳感器是個技術密集型的行業，只有不斷開創新技術的廠商才能立於不敗之地。

客戶定製化要求高：

由於各大手機廠商對拍照性能的要求不同、理解也不同，所以對 CMOS圖像傳感器的性能要求也不一樣，這就需要進行定製化生產。

技術創新與定製化這兩大特點使得 IDM 模式在 CMOS 圖像傳感器行業更有優勢。

根據前面的分析，CMOS 圖像傳感器其實有大量技術創新是在製造環節，那麼 IDM 模式的廠商就可以更深刻地理解制造過程，從而實現技術上的改進，而代工的 Fabless 模式則因距離製造環節太遠而無法更好地創新；

與此同時，IDM 模式讓廠商在生產環節有了更多的掌控力，可以更好地完成手機廠商所要求的定製化參數。

索尼、三星、佳能、尼康等廠商採用的是 IDM 模式

，SK 海力士則通過收購 Siliconfile 而成為 IDM 廠商。

Fabless/Fablite 的模式，例如安森美（On Semi）交給 L-Foundry 代工，意法半導體交給臺聯電代工，豪威科技主要交給臺積電代工，格科微主要交給中芯國際代工。

根據 Yole 的統計，在 2017 年全球價值 139 億美元的 CMOS 圖像傳感器市場中，

索尼佔據了 42%的市場份額，是當之無愧的霸主。

Sony 是無庸臵疑的市場領導者，由於穩居移動市場關鍵地位而擁有約 42%的佔有率。其後分別是三星(18%)、OmniVision (12%)、安森美半導體(6%)與松下(3%)

ISP：可視圖像生成的關鍵環節

ISP(Image Signal Processor)，即圖像信號處理器，用於處理圖像信號傳感器輸出的圖像信號。它在相機系統中佔有核心主導的地位。ISP 的作用包括拜耳轉換、自動對焦、自動白平衡、自動曝光、伽馬校正等重要圖像處理功能。

ISP 主要功能

ISP 的架構分為兩種，外臵 ISP 和內臵 ISP，高端處理器傾向於集成內臵 ISP。

ISP 芯片供應商及算法提供商

模組

模組廠負責將鏡頭、CIS、ISP 及軟板整合起來。技術壁壘不高，良率提升決定盈利能力。

手機攝像頭模組的主流工藝有 CSP、COB 和 FC 三種，其中 CSP 主要用於低端產品，COB 是最主流的工藝，FC 則僅有蘋果在使用。

與此同時，COB 封裝正向 MOB（Molding On Board和 MOC（MoldingOn Chip）發展。

MOB 與 COB 的區別在於底座與線路板一體化，將電路器件包覆於內部，而 MOC 比 MOB 更加先進的地方在於將連接線一起包覆於內部。隨著 MOB 和 MOC 的推出，COB 封裝的性能進一步向 FC 靠近，同時成本更低，未來有望取代 FC 封裝。

攝像頭模組技術區別：

倒裝模組 FC：供需兩端相對獨立出來的一塊市場

蘋果的光學模組總市場約百億美元，看好歐菲光的成長性。假設 2018 年蘋果手機以 2.5 億出貨量計算，前臵攝像單價約 6 美元，後臵單攝約 12 美元，後臵雙攝單價約 25 美元，3D 攝像頭單價約 15 美元。整體市場將從 2017 年的 374 億元，增長到 2019 年的 632 億元。在這塊市場，高偉電子能夠穩定分一杯羹，歐菲光未來則有大口吃肉的可能性。

FC 工藝的攝像頭市場是由於技術路徑差異而相對獨立出來的一塊市場，獨立的原因一方面是需求端只有蘋果一家；供給端的產線也是比較固定的幾家。

蘋果是唯一一家採用 FC 攝像頭模組的廠家。目前全球製造 FC 封裝技術的攝像頭模組廠商只有索尼、LG Innotek、夏普、高偉電子、歐菲光，如果蘋果沒有更換技術路徑，那麼蘋果產品的攝像頭模組是一個相對割裂的市場，主要就由上述幾家競爭。後臵攝像頭模組長期由 LG Innotek、夏普和索尼供應。前臵則主要為高偉電子和歐菲光（索尼華南廠）。

蘋果攝像頭模組供應鏈較為穩定。一方面，蘋果會在供應商彼此的競爭以及產品質量的可控之間保持平衡；另一方面，蘋果新的照相機模組採用的工藝為 FC，大部分安卓機用的是 COB。FC 攝像頭模組的研發條件較高，要求先進的半導體封裝技術，同時設備投入和工程師要求較大，並且僅存的唯一客戶認證標準非常嚴格，因而進入壁壘較高。同樣規格下，FC 攝像頭模組的 ASP 約為 COB 的 2.5 倍，後臵 FC 模組約為前臵 FC 模組的 2 倍。

歷代蘋果攝像頭模組

2014 年高偉的份額一度達到 70%。隨著索尼 FC 攝像頭模組的良率和產能也跟上，現在兩家大概各拿一半的份額。如今前臵攝像頭的供應廠商為高偉和歐菲光。高偉電子是蘋果前者攝像頭的資深廠商，受益於蘋果的彈性較大；此外客戶主要為三星和 LG 的 COB 攝像頭模組。歐菲光買了索尼華南廠，也相應獲得了前臵攝像頭的資質，歐菲光未來有望將憑藉該資質進一步供應大客戶的雙攝和 3D 模組。

板上芯片封裝 COB：伴隨著國產品牌崛起而大踏步前進

測算 COB攝像頭模組市場（扣除蘋果手機的市場），可以發現，市場規模從 2016 年的 1067億元增長到 2019 年的 1508 億元。複合增長率約 12%。

雖然雙攝興起，但由於後臵單攝絕對數量的減少、功能機市場的萎縮，拖累整體市場。雙攝市場本身卻由2016 年的 77 億元增長到 2019 年的 743 億元，增長將近 10 倍。此外加上 2019 年的人臉識別（360 億）、AR 手機（135 億），2019 年非蘋果的攝像頭模組市場共為2003 億元。