來源:未來智庫作者:未來智庫發布時間:2022-12-08瀏覽量:5706
(報告出品方/作者:平安證券,徐勇、付強、徐碧云)
1.1 回顧:2022 年行情概述
1.1.1 2022 年申萬電子跑輸滬深 300 指數11.56pct
2022 年 A 股電子指數整體呈現下跌趨勢,截至 12 月 2 日申萬電子指數下跌 33.21%,同期上證綜指下跌 13.29%,滬深 300 指數下跌 21.65%,申萬電子跑輸滬深 300 指數 11.56pct。同期美國費城半導體下跌 29.77%,跑輸納斯達克指數 3.03pct; 中國臺灣電子板塊下跌 20.88%,跑輸臺灣50 指數 0.86pct,可見全球電子板塊走勢均跑輸于市場水平。
1.1.2 電子板塊表現較差,子板塊均呈現不同程度的下跌
子板塊均呈現不同程度的下跌:截至 12 月 2 日,其他電子、電子化學品、元件、光學光電子、半導體、消費電子跌幅分別 為-16.56%、-19.62%、-30.16%、-32.77%、-33.98%、-38.67,子板塊均呈現不同程度的下跌。 截止到 12 月 2 日,申萬電子板塊 PE(TTM)為 30 倍,處于過去 5 年中 20%左右的分位(最高值為 65,最低值為 20), 主要是市場風格切換,煤炭、新能源等更受到市場關注。
1.2 電子行業業績回顧及 2023 年投資概述
1.2.1 2022Q3 業績回顧:下游需求疲軟,營收增速回落
下游需求疲軟,營收增速回落:隨著手機、電視等下游終端需求疲軟,電子行業營收增速回落。2022 第三季度電子行業營 收達到 8227 億元,同比增長 6.25%。分子領域來看,消費電子、半導體、顯示器件、被動元器件、PCB、安防和 LED2022 第三季度營收分別為 3983 億元、1223 億元、1399 億元、115億元、439 億元、295億元和 599 億元,總比增速分別為 23.94%、 0.16%、-15.58%、-9.44%、-3.95%、-0.53%和-15.83%。
毛利率和凈利率同向波動,費用端整體比較穩定:在SW 電子板塊中,除極少數企業具有 B2C 的商業模式外,絕大部分企 業的商業模式相對穩定,屬于制造加工類的中游環節(IC 行業中設計公司除外),因此,銷售費用率和管理費用率相對穩定, 行業整體的銷售費用率和管理費用率分別為 3%和 8%左右,毛利率和凈利率呈現比較明顯的同向波動(2018Q4 和 2019Q4 異動分別是部分公司減值損失和顯示行業的拖累),2022Q3 電子板塊受到消費電子需求疲軟,顯示面板價格下跌等影響平 均毛利率和凈利率回落至 15%和 6%左右。 利潤端承壓:2022 第三季度電子行業利潤達到 411 億元,同比下降 37%。分子領域來看,消費電子、半導體、顯示器件、 被動元器件、PCB、安防和 LED2022 第三季度利潤分別為 179 億元、134 億元、-25 億元、23 億元、45 億元、33 億元和 13 億元,總比增速分別為 2.66%、-27.28%、-121.45%、-26.36%、-9.92%、-37.90%和-62.26% 展望 2023年業績,預計半導體設備維持高增、消費電子和顯示行業增速回升:半導體設備受益于國產晶圓廠擴產,廠商營 收有望維持高增態勢,手機庫存下降疊加 2023 手機出貨量增速回正有望帶動消費電子板塊營收增速回升,顯示板塊伴隨著 面板價格回升預計盈利有所改善。
1.2.2 2023 年投資策略:國產化及產品創新并舉
展望 2023 年,我們認為,一方面,半導體行業作為信息技術產業的基石,對于國家安全和經濟發展具有舉足輕重的意義, 國產替代將成為我國半導體市場長期的主旋律;另一方面,智能手機進入存量博弈階段,折疊屏產品及 VR/AR/MR 等產品 正在興起,有望給產業鏈帶來新的發展機遇。 制造強國&自主可控背景下,關注設備和材料替代機會:1)政策扶植力度加碼:中美貿易摩擦后供應鏈安全逐步被重視, 同時在國家政策和資金扶持引導下,國內企業自主創新能力會進一步提升。另外,制造強國也是國家建設需要,半導體制造 值得期待;2)國產核心芯片自給率不足 10%,制造環節是重要短板:國內半導體需求供給嚴重不平衡,高度依賴進口,國 產核心芯片自給率不足 10%。相比國內半導體銷售 31%的份額占比,生產制造環節(晶圓代工市場份額占比不到 10%)是 制約國內集成電路產業發展的最大短板。3)國產設備、材料等驗證及導入全面提速:長期來看半導體等核心技術的國產化 需求凸顯,國內產業鏈企業有意提升國產化率,給國內半導體企業更多機會,建議關注國產化設備及材料導入帶來的機會。
新品頻發,顯示升級:1)新品頻發:a)折疊屏手機頻發:目前除蘋果外其他品牌已完成折疊屏手機的布局,預計 2025 年 全球折疊屏手機出貨量達到 5000 萬臺,關注產業鏈機會;b)蘋果 MR 有望帶動虛擬顯示產品邁入新高度:隨著技術的不 斷發展,VR/AR/MR 產品的用戶體驗將持續進階,產品將逐步走向成熟,蘋果 MR 有望帶動產業鏈崛起。2)顯示領域:a) Mini LED 導入市場:相比傳統 LCD 屏幕,Mini LED 具備高對比度、高亮度以及超薄等諸多明顯優勢;b)蘋果帶動下有望 逐步起量:iPad Pro 及 Mac 搭載 Mini LED 背光,Mini LED 在電視/平板/筆電/車載市場將成為塑造高階產品的標竿,國內 廠商有望快速跟進迎來布局良機
2.1 背景:國內半導體需求旺盛,國內供給能力不足
以半導體為代表的科技產業領域是中美角力關鍵焦點:2018 年 4 月,中興通訊遭遇美國“禁售令”;2019 年 5 月 15 日, 美國商務部表示,將把華為及 70 家關聯企業列入“實體清單”;2020 年 10 月 4 日晚,中芯國際在港交所公告,其部分供 應商收到美國出口管制規定的進一步限制。 目前國內半導體需求旺盛,國內供給能力不足:生產制造環節是重要短板,國內供給能力不足:國內半導體行業市場規模快 速增長,但需求供給嚴重不平衡,高度依賴進口,國產核心芯片自給率不足 10%。在集成電路領域,進口替代空間廣闊。 相比國內半導體銷售 31%的份額占比,生產制造環節(晶圓代工占比不到 10%)是制約國內集成電路產業發展的最大短板。
2.2 政策:市場引導+稅收優惠+基金資金支持+人才培養體系化
我國半導體產業相對落后的局面受到國家領導層的高度關注,近年來國家密集出臺一系列政策提振半導體產業發展,但振興 之路道阻且長。從 2000 年開始國務院持續出臺扶持政策,支持軟件和集成電路產業發展,當年 6 月份發布了《鼓勵軟件產 業和集成電路產業發展若干政策》(簡稱國發 18 號文)。2014 年《國家集成電路產業發展推進綱要》提出到 2020 年集成電 路全行業銷售收入年均增速超過 20%。2020 年 8 月 4 日,國務院印發了《新時期促進集成電路產業和軟件產業高質量發展 的若干政策》(國發〔2020〕8 號,簡稱國發 8 號文),旨在優化產業發展環境,深化產業國際合作,提升產業創新能力和發 展質量。
減稅是主旋律,向先進制程傾斜。國發 8 號文提出,國家鼓勵的集成電路線寬小于 28 納米(含),且經營期在 15 年以上的 集成電路生產企業或項目,第一年至第十年免征企業所得稅。而在國發 4 號文中,是對線寬小于 0.25 微米或投資額超過 80 億元且經營 15 年以上的集成電路生產企業,采取從盈利之日起“五免五減半”的政策。這個政策對于國內高端制程企業來 說,優惠的力度明顯加大。對比 2018 年減稅政策,明顯鼓勵先進制程并向先進制程傾斜。一方面先進制程及芯片國產化在 國家戰略地位意義非凡;另一方面,集成電路的先進制程也是國家高新技術的集中體現。
1)2000 年以前,主要通過成立國務院“電子計算機和大規模集成電路領導小組”等政策,初步建立國內的晶圓產線;2) 2000-2014 年,國發“18 號文”、01 專項、02 專項和各項稅收優惠政策,這期間主要是發展產業鏈配套環節、鼓勵研發創 新、并給予稅收優惠;3)2014-至今,包括國家集成電路產業發展推進綱要出臺,十三五國家戰略新興產業發展規劃,集成 電路和軟件所得稅優惠政策,國家大基金一、二期等,主要是從市場引導+稅收優惠+基金資金支持+人才培養體系化(一級 學科設立)全面鼓勵和支持半導體產業的自主可控。
2.3 半導體之制造/設備:晶圓廠持續擴產,設備受益
半導體銷售穩步增長,國內占比 31%:2019Q1-2022Q3 每個季度全球半導體銷售額在 1000-1500 億美元左右,而中國的 半導體銷售額在 350-450 億美元左右,全球占比在 30%-35%之間。其中物聯網、車聯網等理念驅動下持續創新的電子產品 銷量的增長起到了重要的推動作用,如智能家居設備、便攜式電子設備、基于車聯網的車載電子設備等。另外,隨著中國成 為重要的智能終端銷售市場,國內半導體銷售額在全球的占比也在逐步提升,2014 年第一季度時占比只有 26%左右,到 2022 年 Q3 中國半導體銷售額在全球范圍內的占比達到 31%。
半導體行業目前主流商業模式有兩種:一是集成器件制造模式(IDM 模式)。以英特爾、三星、SK 海力士為代表,從設計 到制造、封測直至進入市場全部覆蓋;另一種是垂直分工模式,上游的芯片設計公司(Fabless)負責芯片的設計,設計好 的芯片掩膜版圖交由中游的晶圓廠(Foundry)進行制造,加工完成的晶圓交由下游的封裝測試公司進行切割、封裝和測試, 每一個環節由專門的公司負責。垂直分工模式的產生源于半導體行業資本密集型和技術密集型的特點。晶圓代工屬于重資產 行業,目前 5nm 制程工藝的工廠投資金額可達百億美元量級,巨額的資本投入使得絕大多數半導體公司無力支撐如此高昂 的開支。
大陸廠商市場份額不高:從企業來看,2021 年臺積電以 54%的市場占有率處于絕對領先的地位,三星和格羅方德分列第二、 第三,國內廠商中芯國際暫列第五。從制程工藝來看,領先工藝(5nm+7nm)目前占據 25%左右的市場份額,主要用于 CPU、 GPU 等超大規模邏輯集成電路的制造。
相比國內半導體銷售份額占比,生產制造環節(晶圓代工)是制約國內集成電路產業發展的最大短板,國產半導體振興之 路道阻且長:國內 IC 設計能力近十年來有了較大進步,華為海思在通信、安防芯片領域已經達到全球領先水平;IC 封測領 域國產化最為成功,誕生了長電科技、通富微電等一批領先的封測廠,位列全球第一梯隊;但是材料、設備及制造環節與國 外領先企業仍然存在不少的差距。
先進制程資本性支出會顯著提升:以 5nm 節點為例,其投資成本高達 150+億美金,是 14nm 的 3 倍,是 28nm 的 5 倍。 為了建設 5nm 產線,2022 年臺積電計劃全年資本性支出高達 350 億美元。先進制程不僅需要巨額的建設成本,而且也提高 了設計企業的門檻,根據 IBS 的預測,3nm 設計成本將會高達 5-15 億美元。
對比臺積電,國內晶圓廠的資本開支存在明顯差距:2020-2021 年臺積電資本開支分別為 180 億美元和 300 億美元,預計 TOP20 晶圓制造企業合計資本開支有望達到 1500 億美金,同比增長 12%,其中臺積電 2022 年資本開支為 360 億美金, 中芯國際 2022 年資本開支為 66 億美元(前次預期為 50 億美元)。
制程的進步使得集成電路上的單個晶體管體積更小,能耗更低。單位面積的硅晶圓上能夠容納更多晶體管,提升了芯片性能。 目前半導體制程工藝的進步已經越來越困難,具體原因有以下三點: 良品率的限制:每個硅原子直徑大約 0.1nm,在 10nm 制程下,每個間隔之間只有不到 100 顆原子。一個原子的缺陷 就會嚴重影響到產品的良率。 短溝道效應:晶體管閾值電壓隨著晶體管尺寸的縮小而降低,導致溝道無法完全關閉造成漏電,提高了芯片功耗。 光刻機技術限制:目前 7nm 工藝用到的極紫外光刻機需要設計出復雜的反射光路,經過多次鏡面反射后,光源強度大 大衰減,造成光刻膠曝光強度不足。 移動設備主導的半導體市場,更加注重功耗的降低。移動設備受鋰電池續航所限,CPU 功耗變得尤為重要。2011 年左右, 隨著智能手機滲透率的迅速提高,消費電子的重心開始從PC 端向移動端傾斜,傳統PC 芯片巨頭英特爾在移動端的舉步不 前也導致了其制程發展在近 5 年放慢了腳步。臺積電、三星得益于智能手機芯片龐大出貨量,在制程工藝方面拼命追趕。從 2011 年落后英特爾一代制程到 15 年趕上,最終在 17 年實現反超。
臺積電 2020 年 5nm 量產,2022 年正在推進 3nm 制程工藝量產。此前代工市場份額第三、第四的格羅方德和聯華電子均已 宣布暫緩 10nm 以下制程的研發。目前芯片制造的先進制程競爭就只剩下臺積電和三星兩家。領先廠商通過提前量產獲取訂 單,分攤工廠折舊,進而繼續研發下一代工藝,使得后進廠商在先進制程工藝上的投資低于預期回報而放棄競爭,以此擴大 市場份額、形成壁壘。未來芯片代工領域馬太效應會愈加明顯,國內廠商有望在政策和資金的加持下競爭實力進一步增強。 另外,在芯片品類和需求量持續增加的浪潮下,全球晶圓廠數量也不斷擴張。SEMI 的數據顯示,2017-2020 年間全球投產 的半導體晶圓廠為 62座,其中有 26座設于中國大陸,占全球總數的 42%。并預計從 2020 年到 2024 年至少新增 38 個 12 英寸晶圓廠。根據中芯國際的深圳擴產計劃,中芯深圳將負責項目的發展和營運,重點生產 28 納米及以上的集成電路和提 供技術服務,旨在實現最終每月約 4 萬片 12 寸晶圓的產能,項目的新投資額估計為 23.5 億美元。北京地區擴產方面,中芯 控股、國家集成電路基金二期和亦莊國投訂立合資合同以共同成立合資企業,總投資額為 76 億美元。一期項目計劃于 2024 年完工,建成后將達成每月約 10 萬片 12 英寸晶圓產能;華虹半導體則計劃擴產無錫 12 英寸晶圓廠,同時考慮在無錫建設 二期項目。
設備廠商有望受益國內晶圓廠擴產:半導體設備主要用于半導體制造和封測環節,分為晶圓加工設備、封裝設備和檢測設備。 晶圓制造設備中,光刻機、刻蝕機和薄膜沉積設備為核心設備,分別占晶圓制造環節的比例約 30%、15%和 25%。隨著臺積電等晶圓廠龍頭開啟新一輪擴產周期、技術升級、晶圓產能向大陸轉移以及國內政策的大力支持,我國半導體設備公司充 分受益大陸晶圓廠擴產。
預計 2023年全球半導體設備市場規模下降,2024年增速回正:在芯片高景氣背景下,全球晶圓廠開啟擴產。2021 全球半 導體設備銷售額達 881 億美元,同比激增 35.8%。Ganter 預計 2022 年全球半導體設備市場規模有望達到 1005 億美金,其 中光刻、刻蝕和沉積類設備是核心設備。隨著資本開支下降,2023 年全球半導體設備市場規模下降 9%至 916 億美元。 半導體設備技術難度高、研發周期長、投資金額高、依賴高級技術人員和高水平的研發手段,具備非常高的技術門檻。國內 半導體裝備企業雖然在近年內展現了高速增長的發展趨勢,但是畢竟發展時間有限,與美、日等國家相比還是存在一定的差 距。根據各細分設備市場占有率統計數據,在光刻機、PVD、刻蝕機、氧化/擴散設備領域,前三家設備商的總市占率都達 70% 以上。
國產半導體設備商積極推進上市進程,設備國產化率提升可期:科創板以來已有多家半導體設備公司上市,包括中微公司、 芯碁微裝、盛美上海、華海清科和拓荊科技等。公司預計使用 IPO 所募資金加強研發、擴張產能,推動國產替代加速。半 導體國產替代浪潮下,設備賽道業績可期。
2.4 半導體之材料:自主可控,國產替代
半導體材料可以分為晶圓制造需要的材料和封裝需要的材料,晶圓制造所需的材料是核心:大體可以分成硅片、靶材、CMP 拋光材料(主要是拋光墊和拋光液)、光刻膠、濕電子化學品(主要是高純試劑和光刻膠配套試劑)、電子特種氣體、光罩(光 掩膜)以及其他。 國內大部分材料自給率較低:在半導體材料領域,高端產品市場技術壁壘較高,國內企業長期研發投入和積累不足,在國際 分工中多處于中低端領域,高端產品市場主要被美、日、歐、韓等少數國際大公司壟斷;國內大部分產品自給率較低,基本 不足 30%,主要依賴于進口。
作為晶圓制造的原材料,硅片質量直接決定了晶圓制造環節的穩定性。硅片產品按照加工工序可分為拋光片、退火片、外延 片、節隔離片和絕緣體上硅片五大類產品。其中,拋光片是應用范圍最廣泛,用量最大、最基礎的產品,其他的硅片產品是 在拋光片的基礎上二次加工產生的。 隨著提拉單晶技術的提高,硅片的尺寸隨著時間的發展逐步提升,從 2 英寸(50mm),到 4 英寸(100mm),5 英寸(125mm), 6 英寸(150mm),8 英寸(200mm),到 2000 年的 12 英寸(300mm)。12 英寸硅片的下一站是 18 英寸(450mm)硅片, 半導體硅片尺寸越大,對半導體硅片的生產技術、設備、材料、工藝的要求越高。但由于設備研發難度較高,目前制造廠對 于 18 寸的推動力不大,主流工藝以 12 英寸和8 英寸硅片為主。
8 英寸、12英寸硅片占據了 90%的市場份額,12英寸硅片市場不斷提升。綜合成本優勢使 8 英寸和 6 英寸硅片仍然有接近 1/3 的市場。8 英寸和 6 英寸晶圓制造產線大部分建設時間較早,設備折舊已經完畢,芯片制造成本偏低,雖然硅片的利用 率相對于 12 英寸晶圓有一定差距,但綜合成本對一些不需要先進制程的產品并不高于 12英寸硅片,比如高精度模擬電路、 射頻前端芯片、嵌入式存儲器、CIS、高壓 MOS 等特殊產品方面。 根據 SUMCO 發布的全球 12 英寸晶圓需求預測數據,2021 年全球 12 英寸晶圓需求將達到 750 萬片/月,2022-2026 年, 由于 5G 手機、數據中心等的蓬勃發展,12 寸硅片年復合增長率為 9%。其中需求占比最大的終端應用為智能手機,其次為 數據中心、PC/平板電腦、汽車,數據中心和汽車對12 英寸晶圓的需求增長最為快速。
硅晶圓供應商從 20 多家,逐漸兼并為現在的 5 家,形成寡頭市場。硅晶圓企業的兼并&收購有其必然原因,對于硅片廠商 而言,其面對巨大的資本開支,規模優勢顯得尤為重要,廠商只有通過大規模生產,才能降低固定成本,提升盈利能力;其 次,通過兼并收購,廠商可以提高市場集中度,提升產業鏈的議價能力,以維持相對穩定的盈利能力。 我國硅片產業起步較晚,國產化持續進階。目前,國產硅片供應商主要是集中在供應 8 英寸及以下硅片,無法滿足主流需求。 國內大硅片牢牢掌控在海外廠家手中,這對國內半導體產業國產化而言始終是一大隱患。因此,推動半導體產業發展,上游 材料端必須與之配套加快國產化進程。目前半導體硅片的國產替代空間巨大,未來國內廠商有望充分受益半導體硅片的國產 化
智能機出貨趨緩&集中度提升:2009-2012 年,功能機向智能機轉變,智能機的滲透率逐步提升帶動了手機整體的銷量; 2013-2016 年,智能手機外觀及硬件升級,手機的創新升級引領新一輪增長;2016 年-至今,智能手機增長乏力,品牌集中 度持續提升,蘋果、華為、OPPO、VIVO、小米等前 5 品牌廠商市場份額持續提升,從 2018 年的 67%提升至 2021 年的 70%。 華為市占下滑明顯,榮耀剝離后市占提升:華為在受到美國禁令后面臨缺芯的窘境,國內市場市占率從巔峰時期(2020Q2) 的 30%下降至 2022Q2 的 7%左右;榮耀自華為剝離后重整供應鏈,國內市場份額逐步升至 2022Q2 的 20%,出貨主要其 中在大陸市場,我們預計未來全球市場份額有望逐步升至 10%。縱觀整個消費電子上下游產業鏈,包括芯片在內的重要零 部件廠商具有較強的議價能力,建議關注渠道完備、面對 C 端用戶的品牌企業以及 5G 帶來的細分領域成長機會。
3.1 各大廠商紛紛入局,折疊屏新品頻發
頭部廠商對折疊屏產品的重視上升到全新高度:2019 年華為、三星的相繼入場正式開啟了“折疊元年”,隨后各大廠商開始 發力,加快折疊屏手機產品迭代和新機上市速度,而 2022 年 4 月VIVO X FOLD 的發布標志著國內主流廠商均已完成折疊 屏產品的布局。
折疊屏手機“可玩性”更高:當前市場上的主要折疊屏手機用戶可以分為兩類:1)科技嘗鮮者,對價格相對不敏感,更加 注重技術創新帶來的新鮮感;2)有真實需求的消費者,核心使用場景包括大屏觀影、文字閱讀以及商務辦公等。 折疊屏手機的大尺寸屏幕帶來更多應用場景:更大的屏幕尺寸在觀看短視頻、電影、玩游戲較直板機有更好的視覺效果,更 大的內容顯示空間使得用戶擁有更好的閱讀體驗,多屏交互則可以滿足不同場景下的應用操作需求。
產品價格逐步回應市場期望:讓消費者持續觀望的另一個核心原因就是產品價格。早期的折疊屏產品如華為 Mate X和三星 Galaxy Fold 發售價分別定在 16999 元和 15999 元。隨著頭部廠商的相繼入場,規模效應帶動成本下降,折疊屏新機價格開 始下探,近期數款新品價格均下探至萬元以內價位段,銷量表現較好的機型如 OPPO Find N 和三星 Z Flip 3 起售價均低于 8000 元。
全球折疊屏手機市場規模呈現快速增長趨勢:在產品同質化越來越嚴重的背景下,柔性屏相關技術的愈發成熟,給折疊屏手 機面市奠定了硬件基礎。2021年全球折疊屏手機的出貨量約800萬臺,預計2025年全球折疊屏手機出貨量達到5000萬臺。 三星全球市場領先:從市場份額方面來看,2021 年三星在全球折疊屏市場份額高達87%。 國內市場國產品牌占據主流:2021 年國內折疊屏手機出貨量為 150 萬臺,較 2020 年增加 200%,2022 年國內折疊屏手機 出貨量有望增至 300 萬臺,預計 2025 年出貨量將達 1500 萬臺。國內市場份額方面,華為作為國內廠商中早期布局者市場 份額優勢明顯,達到 64%,緊隨其后的是OPPO、三星和榮耀等。
目前主流的折疊屏手機主要分為橫折和豎折,其中橫折又分為外折和內折:1)內折結構是目前手機廠商主要采取的折疊形態, 合屏時與常規直板機相似,展開時大尺寸內屏提供了更優秀的視覺體驗,但兩塊屏幕的配置在重量、厚度和續航等方面存在 更大挑戰;2)外折結構由于只采用了一塊大屏,相對于內折在重量上更加輕盈,但屏幕處于外側也對用料提出更高要求;3) 豎折則犧牲了折疊屏的大屏形態,在便攜性方面更具有優勢。
屏幕蓋板是可折疊屏幕的關鍵核心,柔性用材是關鍵:折疊屏手機屏幕蓋板對材質要求較高,需要具備可折疊性的同時能夠 保證透光率及耐用性,CPI(透明聚酰亞胺)和 UTG(超薄柔性玻璃)是當前屏幕蓋板材質的較優選擇。 UTG 多項指標優勢凸顯,有望成蓋板未來首選用材:UTG 擁有更薄的厚度,折痕控制更佳出色,伴隨著 UTG 生產工藝和 的進步,未來 UTG 制造成本和規模量產等問題有望得到改善,預計2023 年 UTG 的市場份額將反超 CPI。
3.2 VR 產業進入快車道,AR 行業整體仍處于 B 端市場
虛擬(增強)現實具體可以分為:1)虛擬現實(Virtual Reality,VR),是指通過計算機生成的現實環境仿真,讓用戶獲得 身臨其境的沉浸式體驗。2)增強現實 (Augmented Reality,AR),是指在現實世界基礎上合并計算機生成的圖形,從而以 數字方式增強我們所見的內容。3)混合現實(Mixed Reality,MR),AR 和VR 的融合,是將真實世界和虛擬世界混合在一 起,來產生新的可視化環境。
VR 設備有望替代手機成為下一代移動終端。在常規生活使用場景中,當前智能手機和電腦均處于性能過剩階段,芯片先進 制程的推進在相關消費領域將不再具有突出性價比。展望未來,VR 設備作為技術密集型產品,集成了光學、傳感、通信、 人體工學等多種技術,不論是在提高沉浸度和優化產品完成度環節,亦或者是新技術開發應用方面,都存在明顯算力黑洞, 是新一代消費算力平臺。 VR 設備主要分為移動式、分體式、一體式三種形態。移動式VR 設備(VR 手機盒子)為VR 設備早期形態,設備本身只配 置有由鏡片組成的光學系統,顯示系統以及計算系統需要依靠智能手機,作為產業過渡性產品,其使用體驗以及應用場景都 十分局限。而分體式 VR 設備則主要連接電腦和游戲主機等外接設備,在外接設備硬件性能有足夠保障時,使用沉浸感將明 顯優于移動式 VR 設備,但是分體式 VR 設備也存在便捷性方面的問題,除了使用時需要同時啟動外接設備之外,其設備間的連接線纜也會影響使用體驗。一體式 VR 設備通過內置獨立處理器,解決了線纜束縛的問題,使用自由度更高,盡管存在 機身過重等方面的問題,從綜合體驗方面來看,一體式 VR 設備仍然是 C 端用戶體驗元宇宙的標準答案。
VR 新品從嘗鮮到常態化:1)2012-2015 年行業嘗鮮期,2012 年推出的Meta Rift 標志著 VR 設備真正步入民用階段;2) 2016-2020 年 VR 產業迎來了階段性高潮,VR 硬件設備不斷推出,吸引了大量的用戶和資本入場,但由于產品完成度低以 及缺少優質內容等問題,行業發展進入了瓶頸期,直至 2020 年全球疫情爆發,VR 設備需求快速增長,內容也逐步豐富;3) 2021 至今新品發布常態化,首先,字節跳動以 90 億收購國內頭部 VR 設備廠商 PICO,正式入局VR 產業。其次,Meta Quest 2 的市場成功,成為第一款現象級 VR 產品,助力全球 VR 設備出貨量突破 1000 萬部。 2022 年 PICO 發布新品 PICO 4,后有Meta 發布 Quest Pro,作為VR 行業風向標,兩家頭部廠商為 VR 硬件的發展及演進 奠定了基調,即是輕便化。兩款新品均搭配了 Pancake 光學模組方案,相較于菲涅爾透鏡方案減重 50%,大幅度提高了用 戶佩戴舒適感,有望成為未來 VR 設備主流光學方案。另一方面,2023 年蘋果將發布第一代 MR 設備,作為蘋果為元宇宙 交付的第一份答卷,重新定義 VR 設備,為 VR 硬件出貨注入增長動力。
產業利好政策不斷,行業空間愈發清晰。自2016 年“十三五”規劃提出大力建設虛擬現實產業之后,相關支持政策持續推 出,2022 年 11 月,工信部、教育部、文旅部等五部門聯合發布了《虛擬現實與行業應用融合發展行動計劃(2022—2026 年)》,該計劃指出 2026 年國內虛擬現實產業總體規模(包括軟硬件以及應用等領域)將超過 3500 億元,虛擬現實終端設 備銷量超過 2500 萬臺,并培育出 100 家具有較強創新能力和行業影響力的骨干企業,打造 10 個具有區域影響力、引領虛 擬現實生態發展的集聚區,建成 10 個產業公共服務平臺。
應用場景不斷豐富,不在局限單一游戲場景。由于 2020 年全球疫情爆發,居家時長的拉長導致了對游戲等居家活動需求的 提升,疊加 Meta Quest 2 的高性價比已達到消費級水平,從而促使 VR 行業逐步得到復蘇,根據 Mordor intelligence 數據, 2020 年游戲在全球 VR 用戶應用場景占比達 50%。以此同時,VR 設備的應用場景也在不斷豐富,不在局限于娛樂游戲屬性, 未來有望在辦公設計、教育培訓等方面繼續發揮虛擬現實的仿真技術優勢。
VR 產業進入快車道,AR行業整體仍處于 B端市場:根據 IDC 統計數據,2021 年全球VR 設備出貨量達 1095 萬臺,同比 增加 63%,主要得益于 Meta Quest 2 在海外市場的成功,2022 年在全球經濟下行,消費需求疲軟的背景下,全球 VR 設備 出貨量依舊實現逆勢增長,有望同比增加 27%至 1390 萬臺。隨著 VR 軟硬件協同發展,以及生態建設不斷完善,預計未來VR 設備出貨量將保持穩定增長趨勢,2025 年將增長至 4500 萬臺,2022-2026 年年復合增長率達 51%,是當前低迷消費電 子的細分增量市場,VR 行業有望進入規模化放量階段,AR 行業整體仍處于 B 端市場。
在競爭格局方面,Meta 以斷崖式領先占據全球市場份額第一。根據 IDC 數據統計,2021 年 Meta 市場份額高達 80%,大 鵬和 Pico 均以 4%的市場份額位列其后。由于 Meta 的 VR 產品并未在中國大陸發售,因此國內市場主要以國產品牌為主, 其中,2021 年大朋以 15.7%的市場份額位居國內市場份額首位,其次為Pico,以 14.2%位居第二,隨著字節跳動收購 Pico, 在產品力打造以及品牌推廣進行資源傾斜,Pico 的市占率有望得到進一步攀升。
以補貼換取流量,以流量反哺生態建設:頭部品牌如 Meta 和 Pico 主要以補貼作為主要推廣手段,其中,Quest 2 在較 Quest 1 有明顯性能提升的前提下,起售價仍低于上一代產品 100 美元,而 Pico Neo 3 則推出了打卡 180 天返現 50%的促銷活動。 宛如早期智能手機的生態建設過程,現有 VR 品牌的首要目的是不惜成本的將硬件設備進行鋪開,只有當用戶數量積累到一 定規模,才能吸引更多的開發者來打造爆款軟件,從而再次吸引新一批用戶,在不斷試錯和優化中形成生態系統的良性循環 建設。 產業鏈方面,VR 設備的上游主要為設備零部件以及 OEM/ODM 代工,其上游零部件又可以分為頭顯核心零部件、其他零部 件和配套外設,中游位置為各 VR 終端品牌,包括Meta、Pico、大朋等,下游應用場景又分為 B 端和 C 端,涉及娛樂、健 身、影視、社交等領域,其中游戲為當前 VR 設備最主要的應用下游。
頭顯核心零部件在 VR 硬件成本占比接近八成。具體而言,VR 頭顯核心零部件主要分為芯片、顯示模組、光學模組、傳感 器、通信模組和聲學器件,根據Wellsenn 拆解 Pico 4 報告,芯片為消費級 VR 設備的關鍵成本,占比約 31%,其次為顯示 模組和光學模組,占比分別為 23%和 12%。
性能與重量失衡,產品仍需持續優化:盡管 VR 行業發展逐漸有所起色,但是當前 VR 硬件端仍存在不少痛點。首先是性能 和重量的不平衡,尤其是一體式 VR 設備更為明顯,隨著 VR 設備朝著高自由度以及高沉浸度持續演進,不僅算力系統被集 成進了 VR 設備當中,追蹤方案也逐漸由原來的 Outside-in發展成 Inside-out,續航能力和重量也存在這魚和熊掌不可兼得 的情形。另一方面,眩暈感也一直是 VR 設備飽受詬病的痛點之一,由于顯示屏性能限制、虛擬和現實的感知延遲等原因, 用戶在長時間佩戴 VR 設備時,會產生頭暈、惡心等不良反應。 Pancake 方案是當前 VR 設備實現輕便化的主要途徑:2022 年自年初以來,以 Meta Quest Pro 和 Pico 4 為代表的 VR 新品, 以及預計明年發布的蘋果 MR 設備,均搭配了 Pancake 光學方案。Pancake 光學方案又稱為折疊光路方案,作為 VR 短焦 光學方案之一,Pancake 在縮短了 VR 光學總長(TTL)的基礎上,大幅度縮減了 VR 設備的厚度和重量,目前常規的非球 面透鏡和菲涅爾透鏡的 TTL 大約在 40-50mm,而 Pancake 方案可以實現 TTL 縮減 50%,厚度減到 18-25mm,是當前 VR 設備實現輕便化的最優解。未來,Pancake 的多透鏡設計有望疊加眼動追蹤和可變焦顯示技術,將有效緩解視覺輻輳調節沖 突帶來的眩暈問題。
從產業鏈分布來看,我國 VR 產業相對均衡發展,從整機設備、光學、顯示和聲學等。整機制造環節,歌爾股份國內領先, 代工 Pico 系列和Quest 系列;光學領域上市公司包括歐菲光、水晶光電、三利譜;LCD 顯示環節京東方擬投資 290 億元在 北京建設采用 LTPO(低溫多晶氧化物)技術的第 6 代新型顯示器件;攝像頭領域韋爾股份國內領先
Micro LED 技術的模塊化特性讓屏幕尺寸更具靈活性,方便用戶根據居室或擺放空間的大小進行定制化選擇。考慮到Micro LED 的商用尚需時日,相對難度較小的Mini LED 提上日程:一方面是為了應對 OLED 帶來的沖擊,提高顯示產品的對比度; 另一方面,下游品牌廠商希望把對比度和產品分辨率的升級作為重要賣點,并提高產品附加值。 相比 Micro LED,Mini LED 更像Micro LED 未成熟之前的過渡階段的技術,兩者差別主要體現在:1)Micro LED 使用的芯 片尺寸更小,在 100 微米以下,Mini LED 的芯片尺寸在 100-200 微米;2)Micro LED 最后以自發光的成像,而現階段 Mini LED 主要是作為背光使用。以現有 LED 制程設備極限觀察,固晶機最小尺寸可達到 70μm 芯片,精準度誤差 3μm。SMT 打件的最小尺寸極限為 127μm (5mil)芯片。黃光顯影的間距至少 70μm,點測最小尺寸約 100μm 芯片。當芯片尺寸小于 100μm 的時候,許多的問題將會產生。因此,使用 Mini LED 作為 Micro LED 未成熟之前的過渡階段的技術。
Micro LED 技術將目前的 LED 微縮至長度僅 50 微米左右,是原本 LED 的 1%,通過巨量轉移技術,將微米等級的 RGB 三 色的 Micro LED 移至基板上,可以形成任意尺寸的 Micro LED 顯示屏。相比Micro LED,Mini LED 更像 Micro LED 未成熟 之前的過渡階段的技術,兩者差別主要體現在:1)Micro LED 使用的芯片尺寸更小,在 50 微米左右,Mini LED 的芯片尺 寸在 50-200 微米;2)Micro LED 最后以自發光成像,而現階段 Mini LED 既可以做背光使用,也作為直接顯示。
4.1 LED 小間距持續發力,Mini 有望在 P1.1 及以下逐步滲透
LED 顯示屏是由 LED 燈珠拼成,LED 顯示屏的間距是指兩枚 LED 燈珠中心點之間的距離,LED 顯示屏行業普遍采用根據 這個距離的大小,定義產品規格。小間距 LED 顯示屏是指 LED 點間距在 P2.5 及以下的室內 LED 顯示屏,主要包括 P2.5、 P2.0、P1.9、P1.8、P1.5、P1.25、P1.0 等 LED 顯示屏產品。 從 2016 年小間距 LED 顯示屏市場開始進入快速增長期以來,各大企業不斷加大小間距的技術研發和市場布局。LED 顯示 屏的點間距不斷實現突破,像素密度增大,分辨率也隨之得到大幅提升,小間距 LED 加速向大屏顯示領域滲透。從地區分 布來看,中國市場遙遙領先,占據 49%的市場份額,其次是北美和歐洲等市場。
市場規模方面:根據 LEDinside 數據顯示,2019 年全球 LED 小間距顯示屏市場規模約為 26億美金,同比 2018 年增長 31%。 預計 2019-2023 年年復合增速將到達 27%,繼續保持高速增長。出貨面積方面:2019 年全球 LED 小間距顯示屏市場出貨 面積約為 41 萬平方米,同比 2018 年增長 54%。預計 2019-2023 年年復合增速將到達 34%,繼續保持高速增長。 MiniLED 顯示屏有望在 P1.0逐步滲透:從出貨面積結構來看,2019 全球小間距顯示屏出貨量最大的是P1.7-P2.0,其次為 P2.1-2.5,隨著小間距顯示屏在顯示領域持續滲透以及成本的進一步下降,未來 P1.7-P2.0 和P1.2-1.6將逐步成為主流。另 外隨著消費者對于高清化需求增加,預計P1.1 及以下的顯示屏將逐步進入市場,Mini LED 顯示屏芯片尺寸也相對較小,所 對應產品的尺寸規格也在 P1.1 及以下市場。
LED 小間距顯示屏的芯片主要有兩種封裝形式:SMD 和 COB。 1)SMD 全彩(正裝封裝):上游燈珠廠商將燈杯、支架、晶元、引線、環氧樹脂等材料封裝成不同規格的燈珠。下游顯示 屏廠商用高速貼片機,以高溫回流焊將燈珠焊在電路板上,制成不同間距的顯示單元。2)COB 全彩(倒裝封裝):COB (Chip On Board)是一種封裝技術,即電路板上封裝 RGB 芯片,主要通過硅樹脂將晶元、引線直接封裝在電路板上,省去了 SMD 封裝的燈珠封裝、貼片、回流焊等工藝,大大提升了小間距 LED 產品的穩定性與觀看舒適性。
COB 封裝燈珠是由環氧樹脂固封在 PCB 板上,環氧樹脂和 PCB 板的親和力極強,具有硬度高、抗壓力強和抗沖擊強等特 性,所以不怕靜電、不怕磕碰、不怕沖擊、可彎曲變形、耐磨、易清洗,耐用性強,有望成為 LED 小間距顯示屏P1.1 及以 下市場的主流封裝方式。
4.2 蘋果引領背光新升級,Mini 背光逐步在 TV/顯示器興起
蘋果在 2021 年 4 月發布新款搭載 Mini LED 背光的 iPad Pro:iPad Pro 2021 上所搭載的 mini-LED 背光屏幕,將一塊 12.9 英寸 4:3 的屏幕分為 2596 個區域,每個區域有 4 顆燈珠用于背光,控制 500 多個像素點的明暗,使這塊 LCD 屏幕擁有十 分出色的對比度、亮度、和色彩表現。展望未來,預計蘋果 Macbook 14 與 16 寸產品也將搭配 Mini LED 背光顯示技術, Mini LED 在平板與筆電市場將成為塑造高階產品的標桿,國內廠商有望快速跟進。 蘋果 Mini LED 產業鏈廠商目前主要集中在中國臺灣:包含Mini LED 芯片廠商晶電;檢測分選廠商惠特、梭特、久元;打件 廠商臺表科、元豐新;PCB 背板廠商臻鼎、健鼎;驅動 IC 廠商有譜瑞、聯詠及聚積;光源模組廠商瑞儀及業成 GIS 等。
Mini LED 在信賴度、亮度、節能、耐用度等方面勝過 OLED,特別是在產品壽命方面遠高于 OLED。成本方面,OLED 在 面板尺寸放大時,生產良率會大幅下降,導致大尺寸 OLED 價格居高不下,而Mini LED 可透過拼接的方式將尺寸任意放大, 無良率問題。因此,Mini LED 在中大尺寸(>10”)顯示如平板、筆電、電視等產品的成本相較 OLED 更有競爭力,且未來 進入大量生產階段的成本下降潛力大。
Mini 背光逐步在 TV/顯示器興起:Mini LED 近年來在技術、產品、產能等方面均有了實質性的進步,2020 年以前Mini LED 背光電視主要是集中滿天星方案,2021 年 COB 封裝形式的 Mini LED 背光電視開始興起。包括三星、LG、TCL、小米、康 佳、創維、長虹、海信、飛利浦、樂視等品牌相繼推出 Mini LED 背光電視,終端產品不斷豐富,相比傳統 LCD 屏幕,Mini LED 具備高對比度、高亮度以及超薄等諸多明顯優勢。
相比傳統的側入式或者直下式的背光模組,搭載Mini 背光的 TV 或者顯示器的結構差異主要體現在背光模組部分,產品的成 本差異主要來自于背光模組的差異。 TV 以 65 寸 UHD 產品為例:相比傳統的直下式背光模組,搭載 2000 分區的 Mini 背光模組成本將增加 285 美金左右,搭載 1000 分區的 Mini 背光模組成本將增加 155 美金左右。IT 類以 13.3 寸產品為例:相比傳統的直下式背光模組,搭載 2500 分區的 Mini 背光模組成本將增加 130 美金左右。
Mini 背光模組一般由 LED 芯片、PCB、驅動 IC 和其他材料組成組成。從物料成本結構來看:LED 芯片大約占比 15-20%, PCB 占比 30-35%,驅動 IC 占比 30-45%。隨著更多的品牌廠商搭載Mini 背光的產品,規模化量產后 Mini 背光模組的成本 有望下降 20-30%,有利于 Mini 背光滲透率提升。
Mini LED 的尺寸為 50~200um 的 LED 芯片,為一般 LED 尺寸的 20%以下,因此 LED 生產的一致性、光均勻性要求高。LED 燈板即 PCB,Mini LED 直下式采用一整片燈板,材質為類軟板設計,并須擁有高度的耐用性、耐熱度、平整度。LED 巨量 轉移、修復/測試及組裝為 Mini LED 的核心技術,Mini LED 采用高達 10,000 以上的 LED 晶粒,每個 LED 的間距Pitch 精 準度要求高,同時須擁有壞點的修復能力,因此在打件/轉移的速度、良率、準確度、修復有極高的難度,這一領域的技術 突破有望帶來 LED 固晶機市場的快速增長。中國量產 Mini LED 芯片的廠商主要包括三安和華燦光電,背光方面,主要以三 安光電為主;顯示屏方面,三安和華燦均有相關產品。Mini 背光封裝方面,主要廠商為鴻利智匯、國星、瑞豐和聚飛光電。
(本文僅供參考,不代表我們的任何投資建議。如需使用相關信息,請參閱報告原文。)
精選報告來源:【未來智庫】
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