电子行业2023年度策略报告:国产化及产品创新并举


一、市场回顾:电子行业跑赢沪深 300 指数 11.56pct

  1.1 回顾:2022 年行情概述

  1.1.1 2022 年申万电子跑输沪深 300 指数11.56pct

  2022 年 A 股电子指数整体呈现下跌趋势,截至 12 月 2 日申万电子指数下跌 33.21%,同期上证综指下跌 13.29%,沪深 300 指数下跌 21.65%,申万电子跑输沪深 300 指数 11.56pct。同期美国费城半导体下跌 29.77%,跑输纳斯达克指数 3.03pct; 中国台湾电子板块下跌 20.88%,跑输台湾50 指数 0.86pct,可见全球电子板块走势均跑输于市场水平。

1.jpg

  1.1.2 电子板块表现较差,子板块均呈现不同程度的下跌

  子板块均呈现不同程度的下跌:截至 12 月 2 日,其他电子、电子化学品、元件、光学光电子、半导体、消费电子跌幅分别 为-16.56%、-19.62%、-30.16%、-32.77%、-33.98%、-38.67,子板块均呈现不同程度的下跌。 截止到 12 月 2 日,申万电子板块 PE(TTM)为 30 倍,处于过去 5 年中 20%左右的分位(最高值为 65,最低值为 20), 主要是市场风格切换,煤炭、新能源等更受到市场关注。

  1.2 电子行业业绩回顾及 2023 年投资概述

  1.2.1 2022Q3 业绩回顾:下游需求疲软,营收增速回落

  下游需求疲软,营收增速回落:随着手机、电视等下游终端需求疲软,电子行业营收增速回落。2022 第三季度电子行业营 收达到 8227 亿元,同比增长 6.25%。分子领域来看,消费电子、半导体、显示器件、被动元器件、PCB、安防和 LED2022 第三季度营收分别为 3983 亿元、1223 亿元、1399 亿元、115亿元、439 亿元、295亿元和 599 亿元,总比增速分别为 23.94%、 0.16%、-15.58%、-9.44%、-3.95%、-0.53%和-15.83%。

  毛利率和净利率同向波动,费用端整体比较稳定:在SW 电子板块中,除极少数企业具有 B2C 的商业模式外,绝大部分企 业的商业模式相对稳定,属于制造加工类的中游环节(IC 行业中设计公司除外),因此,销售费用率和管理费用率相对稳定, 行业整体的销售费用率和管理费用率分别为 3%和 8%左右,毛利率和净利率呈现比较明显的同向波动(2018Q4 和 2019Q4 异动分别是部分公司减值损失和显示行业的拖累),2022Q3 电子板块受到消费电子需求疲软,显示面板价格下跌等影响平 均毛利率和净利率回落至 15%和 6%左右。 利润端承压:2022 第三季度电子行业利润达到 411 亿元,同比下降 37%。分子领域来看,消费电子、半导体、显示器件、 被动元器件、PCB、安防和 LED2022 第三季度利润分别为 179 亿元、134 亿元、-25 亿元、23 亿元、45 亿元、33 亿元和 13 亿元,总比增速分别为 2.66%、-27.28%、-121.45%、-26.36%、-9.92%、-37.90%和-62.26% 展望 2023年业绩,预计半导体设备维持高增、消费电子和显示行业增速回升:半导体设备受益于国产晶圆厂扩产,厂商营 收有望维持高增态势,手机库存下降叠加 2023 手机出货量增速回正有望带动消费电子板块营收增速回升,显示板块伴随着 面板价格回升预计盈利有所改善。

2.jpg

  1.2.2 2023 年投资策略:国产化及产品创新并举

  展望 2023 年,我们认为,一方面,半导体行业作为信息技术产业的基石,对于国家安全和经济发展具有举足轻重的意义, 国产替代将成为我国半导体市场长期的主旋律;另一方面,智能手机进入存量博弈阶段,折叠屏产品及 VR/AR/MR 等产品 正在兴起,有望给产业链带来新的发展机遇。 制造强国&自主可控背景下,关注设备和材料替代机会:1)政策扶植力度加码:中美贸易摩擦后供应链安全逐步被重视, 同时在国家政策和资金扶持引导下,国内企业自主创新能力会进一步提升。另外,制造强国也是国家建设需要,半导体制造 值得期待;2)国产核心芯片自给率不足 10%,制造环节是重要短板:国内半导体需求供给严重不平衡,高度依赖进口,国 产核心芯片自给率不足 10%。相比国内半导体销售 31%的份额占比,生产制造环节(晶圆代工市场份额占比不到 10%)是 制约国内集成电路产业发展的最大短板。3)国产设备、材料等验证及导入全面提速:长期来看半导体等核心技术的国产化 需求凸显,国内产业链企业有意提升国产化率,给国内半导体企业更多机会,建议关注国产化设备及材料导入带来的机会。

  新品频发,显示升级:1)新品频发:a)折叠屏手机频发:目前除苹果外其他品牌已完成折叠屏手机的布局,预计 2025 年 全球折叠屏手机出货量达到 5000 万台,关注产业链机会;b)苹果 MR 有望带动虚拟显示产品迈入新高度:随着技术的不 断发展,VR/AR/MR 产品的用户体验将持续进阶,产品将逐步走向成熟,苹果 MR 有望带动产业链崛起。2)显示领域:a) Mini LED 导入市场:相比传统 LCD 屏幕,Mini LED 具备高对比度、高亮度以及超薄等诸多明显优势;b)苹果带动下有望 逐步起量:iPad Pro 及 Mac 搭载 Mini LED 背光,Mini LED 在电视/平板/笔电/车载市场将成为塑造高阶产品的标竿,国内 厂商有望快速跟进迎来布局良机

二、半导体:制造强国&自主可控,关注设备和材料国产化

  2.1 背景:国内半导体需求旺盛,国内供给能力不足

  以半导体为代表的科技产业领域是中美角力关键焦点:2018 年 4 月,中兴通讯遭遇美国“禁售令”;2019 年 5 月 15 日, 美国商务部表示,将把华为及 70 家关联企业列入“实体清单”;2020 年 10 月 4 日晚,中芯国际在港交所公告,其部分供 应商收到美国出口管制规定的进一步限制。 目前国内半导体需求旺盛,国内供给能力不足:生产制造环节是重要短板,国内供给能力不足:国内半导体行业市场规模快 速增长,但需求供给严重不平衡,高度依赖进口,国产核心芯片自给率不足 10%。在集成电路领域,进口替代空间广阔。 相比国内半导体销售 31%的份额占比,生产制造环节(晶圆代工占比不到 10%)是制约国内集成电路产业发展的最大短板。

3.jpg

  2.2 政策:市场引导+税收优惠+基金资金支持+人才培养体系化

  我国半导体产业相对落后的局面受到国家领导层的高度关注,近年来国家密集出台一系列政策提振半导体产业发展,但振兴 之路道阻且长。从 2000 年开始国务院持续出台扶持政策,支持软件和集成电路产业发展,当年 6 月份发布了《鼓励软件产 业和集成电路产业发展若干政策》(简称国发 18 号文)。2014 年《国家集成电路产业发展推进纲要》提出到 2020 年集成电 路全行业销售收入年均增速超过 20%。2020 年 8 月 4 日,国务院印发了《新时期促进集成电路产业和软件产业高质量发展 的若干政策》(国发〔2020〕8 号,简称国发 8 号文),旨在优化产业发展环境,深化产业国际合作,提升产业创新能力和发 展质量。

  减税是主旋律,向先进制程倾斜。国发 8 号文提出,国家鼓励的集成电路线宽小于 28 纳米(含),且经营期在 15 年以上的 集成电路生产企业或项目,第一年至第十年免征企业所得税。而在国发 4 号文中,是对线宽小于 0.25 微米或投资额超过 80 亿元且经营 15 年以上的集成电路生产企业,采取从盈利之日起“五免五减半”的政策。这个政策对于国内高端制程企业来 说,优惠的力度明显加大。对比 2018 年减税政策,明显鼓励先进制程并向先进制程倾斜。一方面先进制程及芯片国产化在 国家战略地位意义非凡;另一方面,集成电路的先进制程也是国家高新技术的集中体现。

  1)2000 年以前,主要通过成立国务院“电子计算机和大规模集成电路领导小组”等政策,初步建立国内的晶圆产线;2) 2000-2014 年,国发“18 号文”、01 专项、02 专项和各项税收优惠政策,这期间主要是发展产业链配套环节、鼓励研发创 新、并给予税收优惠;3)2014-至今,包括国家集成电路产业发展推进纲要出台,十三五国家战略新兴产业发展规划,集成 电路和软件所得税优惠政策,国家大基金一、二期等,主要是从市场引导+税收优惠+基金资金支持+人才培养体系化(一级 学科设立)全面鼓励和支持半导体产业的自主可控。

  2.3 半导体之制造/设备:晶圆厂持续扩产,设备受益

  半导体销售稳步增长,国内占比 31%:2019Q1-2022Q3 每个季度全球半导体销售额在 1000-1500 亿美元左右,而中国的 半导体销售额在 350-450 亿美元左右,全球占比在 30%-35%之间。其中物联网、车联网等理念驱动下持续创新的电子产品 销量的增长起到了重要的推动作用,如智能家居设备、便携式电子设备、基于车联网的车载电子设备等。另外,随着中国成 为重要的智能终端销售市场,国内半导体销售额在全球的占比也在逐步提升,2014 年第一季度时占比只有 26%左右,到 2022 年 Q3 中国半导体销售额在全球范围内的占比达到 31%。

4.jpg

  半导体行业目前主流商业模式有两种:一是集成器件制造模式(IDM 模式)。以英特尔、三星、SK 海力士为代表,从设计 到制造、封测直至进入市场全部覆盖;另一种是垂直分工模式,上游的芯片设计公司(Fabless)负责芯片的设计,设计好 的芯片掩膜版图交由中游的晶圆厂(Foundry)进行制造,加工完成的晶圆交由下游的封装测试公司进行切割、封装和测试, 每一个环节由专门的公司负责。垂直分工模式的产生源于半导体行业资本密集型和技术密集型的特点。晶圆代工属于重资产 行业,目前 5nm 制程工艺的工厂投资金额可达百亿美元量级,巨额的资本投入使得绝大多数半导体公司无力支撑如此高昂 的开支。

  大陆厂商市场份额不高:从企业来看,2021 年台积电以 54%的市场占有率处于绝对领先的地位,三星和格罗方德分列第二、 第三,国内厂商中芯国际暂列第五。从制程工艺来看,领先工艺(5nm+7nm)目前占据 25%左右的市场份额,主要用于 CPU、 GPU 等超大规模逻辑集成电路的制造。

  相比国内半导体销售份额占比,生产制造环节(晶圆代工)是制约国内集成电路产业发展的最大短板,国产半导体振兴之 路道阻且长:国内 IC 设计能力近十年来有了较大进步,华为海思在通信、安防芯片领域已经达到全球领先水平;IC 封测领 域国产化最为成功,诞生了长电科技、通富微电等一批领先的封测厂,位列全球第一梯队;但是材料、设备及制造环节与国 外领先企业仍然存在不少的差距。

  先进制程资本性支出会显著提升:以 5nm 节点为例,其投资成本高达 150+亿美金,是 14nm 的 3 倍,是 28nm 的 5 倍。 为了建设 5nm 产线,2022 年台积电计划全年资本性支出高达 350 亿美元。先进制程不仅需要巨额的建设成本,而且也提高 了设计企业的门槛,根据 IBS 的预测,3nm 设计成本将会高达 5-15 亿美元。

  对比台积电,国内晶圆厂的资本开支存在明显差距:2020-2021 年台积电资本开支分别为 180 亿美元和 300 亿美元,预计 TOP20 晶圆制造企业合计资本开支有望达到 1500 亿美金,同比增长 12%,其中台积电 2022 年资本开支为 360 亿美金, 中芯国际 2022 年资本开支为 66 亿美元(前次预期为 50 亿美元)。

5.jpg

  制程的进步使得集成电路上的单个晶体管体积更小,能耗更低。单位面积的硅晶圆上能够容纳更多晶体管,提升了芯片性能。 目前半导体制程工艺的进步已经越来越困难,具体原因有以下三点: 良品率的限制:每个硅原子直径大约 0.1nm,在 10nm 制程下,每个间隔之间只有不到 100 颗原子。一个原子的缺陷 就会严重影响到产品的良率。 短沟道效应:晶体管阈值电压随着晶体管尺寸的缩小而降低,导致沟道无法完全关闭造成漏电,提高了芯片功耗。 光刻机技术限制:目前 7nm 工艺用到的极紫外光刻机需要设计出复杂的反射光路,经过多次镜面反射后,光源强度大 大衰减,造成光刻胶曝光强度不足。 移动设备主导的半导体市场,更加注重功耗的降低。移动设备受锂电池续航所限,CPU 功耗变得尤为重要。2011 年左右, 随着智能手机渗透率的迅速提高,消费电子的重心开始从PC 端向移动端倾斜,传统PC 芯片巨头英特尔在移动端的举步不 前也导致了其制程发展在近 5 年放慢了脚步。台积电、三星得益于智能手机芯片庞大出货量,在制程工艺方面拼命追赶。从 2011 年落后英特尔一代制程到 15 年赶上,最终在 17 年实现反超。

  台积电 2020 年 5nm 量产,2022 年正在推进 3nm 制程工艺量产。此前代工市场份额第三、第四的格罗方德和联华电子均已 宣布暂缓 10nm 以下制程的研发。目前芯片制造的先进制程竞争就只剩下台积电和三星两家。领先厂商通过提前量产获取订 单,分摊工厂折旧,进而继续研发下一代工艺,使得后进厂商在先进制程工艺上的投资低于预期回报而放弃竞争,以此扩大 市场份额、形成壁垒。未来芯片代工领域马太效应会愈加明显,国内厂商有望在政策和资金的加持下竞争实力进一步增强。 另外,在芯片品类和需求量持续增加的浪潮下,全球晶圆厂数量也不断扩张。SEMI 的数据显示,2017-2020 年间全球投产 的半导体晶圆厂为 62座,其中有 26座设于中国大陆,占全球总数的 42%。并预计从 2020 年到 2024 年至少新增 38 个 12 英寸晶圆厂。根据中芯国际的深圳扩产计划,中芯深圳将负责项目的发展和营运,重点生产 28 纳米及以上的集成电路和提 供技术服务,旨在实现最终每月约 4 万片 12 寸晶圆的产能,项目的新投资额估计为 23.5 亿美元。北京地区扩产方面,中芯 控股、国家集成电路基金二期和亦庄国投订立合资合同以共同成立合资企业,总投资额为 76 亿美元。一期项目计划于 2024 年完工,建成后将达成每月约 10 万片 12 英寸晶圆产能;华虹半导体则计划扩产无锡 12 英寸晶圆厂,同时考虑在无锡建设 二期项目。

  设备厂商有望受益国内晶圆厂扩产:半导体设备主要用于半导体制造和封测环节,分为晶圆加工设备、封装设备和检测设备。 晶圆制造设备中,光刻机、刻蚀机和薄膜沉积设备为核心设备,分别占晶圆制造环节的比例约 30%、15%和 25%。随着台积电等晶圆厂龙头开启新一轮扩产周期、技术升级、晶圆产能向大陆转移以及国内政策的大力支持,我国半导体设备公司充 分受益大陆晶圆厂扩产。

  预计 2023年全球半导体设备市场规模下降,2024年增速回正:在芯片高景气背景下,全球晶圆厂开启扩产。2021 全球半 导体设备销售额达 881 亿美元,同比激增 35.8%。Ganter 预计 2022 年全球半导体设备市场规模有望达到 1005 亿美金,其 中光刻、刻蚀和沉积类设备是核心设备。随着资本开支下降,2023 年全球半导体设备市场规模下降 9%至 916 亿美元。 半导体设备技术难度高、研发周期长、投资金额高、依赖高级技术人员和高水平的研发手段,具备非常高的技术门槛。国内 半导体装备企业虽然在近年内展现了高速增长的发展趋势,但是毕竟发展时间有限,与美、日等国家相比还是存在一定的差 距。根据各细分设备市场占有率统计数据,在光刻机、PVD、刻蚀机、氧化/扩散设备领域,前三家设备商的总市占率都达 70% 以上。

  国产半导体设备商积极推进上市进程,设备国产化率提升可期:科创板以来已有多家半导体设备公司上市,包括中微公司、 芯碁微装、盛美上海、华海清科和拓荆科技等。公司预计使用 IPO 所募资金加强研发、扩张产能,推动国产替代加速。半 导体国产替代浪潮下,设备赛道业绩可期。

6.jpg

  2.4 半导体之材料:自主可控,国产替代

  半导体材料可以分为晶圆制造需要的材料和封装需要的材料,晶圆制造所需的材料是核心:大体可以分成硅片、靶材、CMP 抛光材料(主要是抛光垫和抛光液)、光刻胶、湿电子化学品(主要是高纯试剂和光刻胶配套试剂)、电子特种气体、光罩(光 掩膜)以及其他。 国内大部分材料自给率较低:在半导体材料领域,高端产品市场技术壁垒较高,国内企业长期研发投入和积累不足,在国际 分工中多处于中低端领域,高端产品市场主要被美、日、欧、韩等少数国际大公司垄断;国内大部分产品自给率较低,基本 不足 30%,主要依赖于进口。

  作为晶圆制造的原材料,硅片质量直接决定了晶圆制造环节的稳定性。硅片产品按照加工工序可分为抛光片、退火片、外延 片、节隔离片和绝缘体上硅片五大类产品。其中,抛光片是应用范围最广泛,用量最大、最基础的产品,其他的硅片产品是 在抛光片的基础上二次加工产生的。 随着提拉单晶技术的提高,硅片的尺寸随着时间的发展逐步提升,从 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, 半导体硅片尺寸越大,对半导体硅片的生产技术、设备、材料、工艺的要求越高。但由于设备研发难度较高,目前制造厂对 于 18 寸的推动力不大,主流工艺以 12 英寸和8 英寸硅片为主。

7.jpg

  8 英寸、12英寸硅片占据了 90%的市场份额,12英寸硅片市场不断提升。综合成本优势使 8 英寸和 6 英寸硅片仍然有接近 1/3 的市场。8 英寸和 6 英寸晶圆制造产线大部分建设时间较早,设备折旧已经完毕,芯片制造成本偏低,虽然硅片的利用 率相对于 12 英寸晶圆有一定差距,但综合成本对一些不需要先进制程的产品并不高于 12英寸硅片,比如高精度模拟电路、 射频前端芯片、嵌入式存储器、CIS、高压 MOS 等特殊产品方面。 根据 SUMCO 发布的全球 12 英寸晶圆需求预测数据,2021 年全球 12 英寸晶圆需求将达到 750 万片/月,2022-2026 年, 由于 5G 手机、数据中心等的蓬勃发展,12 寸硅片年复合增长率为 9%。其中需求占比最大的终端应用为智能手机,其次为 数据中心、PC/平板电脑、汽车,数据中心和汽车对12 英寸晶圆的需求增长最为快速。

  硅晶圆供应商从 20 多家,逐渐兼并为现在的 5 家,形成寡头市场。硅晶圆企业的兼并&收购有其必然原因,对于硅片厂商 而言,其面对巨大的资本开支,规模优势显得尤为重要,厂商只有通过大规模生产,才能降低固定成本,提升盈利能力;其 次,通过兼并收购,厂商可以提高市场集中度,提升产业链的议价能力,以维持相对稳定的盈利能力。 我国硅片产业起步较晚,国产化持续进阶。目前,国产硅片供应商主要是集中在供应 8 英寸及以下硅片,无法满足主流需求。 国内大硅片牢牢掌控在海外厂家手中,这对国内半导体产业国产化而言始终是一大隐患。因此,推动半导体产业发展,上游 材料端必须与之配套加快国产化进程。目前半导体硅片的国产替代空间巨大,未来国内厂商有望充分受益半导体硅片的国产 化

三、折叠屏手机频发,虚拟显示产品逐步兴起

  智能机出货趋缓&集中度提升:2009-2012 年,功能机向智能机转变,智能机的渗透率逐步提升带动了手机整体的销量; 2013-2016 年,智能手机外观及硬件升级,手机的创新升级引领新一轮增长;2016 年-至今,智能手机增长乏力,品牌集中 度持续提升,苹果、华为、OPPO、VIVO、小米等前 5 品牌厂商市场份额持续提升,从 2018 年的 67%提升至 2021 年的 70%。 华为市占下滑明显,荣耀剥离后市占提升:华为在受到美国禁令后面临缺芯的窘境,国内市场市占率从巅峰时期(2020Q2) 的 30%下降至 2022Q2 的 7%左右;荣耀自华为剥离后重整供应链,国内市场份额逐步升至 2022Q2 的 20%,出货主要其 中在大陆市场,我们预计未来全球市场份额有望逐步升至 10%。纵观整个消费电子上下游产业链,包括芯片在内的重要零 部件厂商具有较强的议价能力,建议关注渠道完备、面对 C 端用户的品牌企业以及 5G 带来的细分领域成长机会。

8.jpg

  3.1 各大厂商纷纷入局,折叠屏新品频发

  头部厂商对折叠屏产品的重视上升到全新高度:2019 年华为、三星的相继入场正式开启了“折叠元年”,随后各大厂商开始 发力,加快折叠屏手机产品迭代和新机上市速度,而 2022 年 4 月VIVO X FOLD 的发布标志着国内主流厂商均已完成折叠 屏产品的布局。

  折叠屏手机“可玩性”更高:当前市场上的主要折叠屏手机用户可以分为两类:1)科技尝鲜者,对价格相对不敏感,更加 注重技术创新带来的新鲜感;2)有真实需求的消费者,核心使用场景包括大屏观影、文字阅读以及商务办公等。 折叠屏手机的大尺寸屏幕带来更多应用场景:更大的屏幕尺寸在观看短视频、电影、玩游戏较直板机有更好的视觉效果,更 大的内容显示空间使得用户拥有更好的阅读体验,多屏交互则可以满足不同场景下的应用操作需求。

  产品价格逐步回应市场期望:让消费者持续观望的另一个核心原因就是产品价格。早期的折叠屏产品如华为 Mate X和三星 Galaxy Fold 发售价分别定在 16999 元和 15999 元。随着头部厂商的相继入场,规模效应带动成本下降,折叠屏新机价格开 始下探,近期数款新品价格均下探至万元以内价位段,销量表现较好的机型如 OPPO Find N 和三星 Z Flip 3 起售价均低于 8000 元。

9.jpg

  全球折叠屏手机市场规模呈现快速增长趋势:在产品同质化越来越严重的背景下,柔性屏相关技术的愈发成熟,给折叠屏手 机面市奠定了硬件基础。2021年全球折叠屏手机的出货量约800万台,预计2025年全球折叠屏手机出货量达到5000万台。 三星全球市场领先:从市场份额方面来看,2021 年三星在全球折叠屏市场份额高达87%。 国内市场国产品牌占据主流:2021 年国内折叠屏手机出货量为 150 万台,较 2020 年增加 200%,2022 年国内折叠屏手机 出货量有望增至 300 万台,预计 2025 年出货量将达 1500 万台。国内市场份额方面,华为作为国内厂商中早期布局者市场 份额优势明显,达到 64%,紧随其后的是OPPO、三星和荣耀等。

  目前主流的折叠屏手机主要分为横折和竖折,其中横折又分为外折和内折:1)内折结构是目前手机厂商主要采取的折叠形态, 合屏时与常规直板机相似,展开时大尺寸内屏提供了更优秀的视觉体验,但两块屏幕的配置在重量、厚度和续航等方面存在 更大挑战;2)外折结构由于只采用了一块大屏,相对于内折在重量上更加轻盈,但屏幕处于外侧也对用料提出更高要求;3) 竖折则牺牲了折叠屏的大屏形态,在便携性方面更具有优势。

  屏幕盖板是可折叠屏幕的关键核心,柔性用材是关键:折叠屏手机屏幕盖板对材质要求较高,需要具备可折叠性的同时能够 保证透光率及耐用性,CPI(透明聚酰亚胺)和 UTG(超薄柔性玻璃)是当前屏幕盖板材质的较优选择。 UTG 多项指标优势凸显,有望成盖板未来用材:UTG 拥有更薄的厚度,折痕控制更佳出色,伴随着 UTG 生产工艺和 的进步,未来 UTG 制造成本和规模量产等问题有望得到改善,预计2023 年 UTG 的市场份额将反超 CPI。

10.jpg

  3.2 VR 产业进入快车道,AR 行业整体仍处于 B 端市场

  虚拟(增强)现实具体可以分为:1)虚拟现实(Virtual Reality,VR),是指通过计算机生成的现实环境仿真,让用户获得 身临其境的沉浸式体验。2)增强现实 (Augmented Reality,AR),是指在现实世界基础上合并计算机生成的图形,从而以 数字方式增强我们所见的内容。3)混合现实(Mixed Reality,MR),AR 和VR 的融合,是将真实世界和虚拟世界混合在一 起,来产生新的可视化环境。

  VR 设备有望替代手机成为下一代移动终端。在常规生活使用场景中,当前智能手机和电脑均处于性能过剩阶段,芯片先进 制程的推进在相关消费领域将不再具有突出性价比。展望未来,VR 设备作为技术密集型产品,集成了光学、传感、通信、 人体工学等多种技术,不论是在提高沉浸度和优化产品完成度环节,亦或者是新技术开发应用方面,都存在明显算力黑洞, 是新一代消费算力平台。 VR 设备主要分为移动式、分体式、一体式三种形态。移动式VR 设备(VR 手机盒子)为VR 设备早期形态,设备本身只配 置有由镜片组成的光学系统,显示系统以及计算系统需要依靠智能手机,作为产业过渡性产品,其使用体验以及应用场景都 十分局限。而分体式 VR 设备则主要连接电脑和游戏主机等外接设备,在外接设备硬件性能有足够保障时,使用沉浸感将明 显优于移动式 VR 设备,但是分体式 VR 设备也存在便捷性方面的问题,除了使用时需要同时启动外接设备之外,其设备间的连接线缆也会影响使用体验。一体式 VR 设备通过内置独立处理器,解决了线缆束缚的问题,使用自由度更高,尽管存在 机身过重等方面的问题,从综合体验方面来看,一体式 VR 设备仍然是 C 端用户体验元宇宙的标准答案。

  VR 新品从尝鲜到常态化:1)2012-2015 年行业尝鲜期,2012 年推出的Meta Rift 标志着 VR 设备真正步入民用阶段;2) 2016-2020 年 VR 产业迎来了阶段性高潮,VR 硬件设备不断推出,吸引了大量的用户和资本入场,但由于产品完成度低以 及缺少优质内容等问题,行业发展进入了瓶颈期,直至 2020 年全球疫情爆发,VR 设备需求快速增长,内容也逐步丰富;3) 2021 至今新品发布常态化,首先,字节跳动以 90 亿收购国内头部 VR 设备厂商 PICO,正式入局VR 产业。其次,Meta Quest 2 的市场成功,成为第一款现象级 VR 产品,助力全球 VR 设备出货量突破 1000 万部。 2022 年 PICO 发布新品 PICO 4,后有Meta 发布 Quest Pro,作为VR 行业风向标,两家头部厂商为 VR 硬件的发展及演进 奠定了基调,即是轻便化。两款新品均搭配了 Pancake 光学模组方案,相较于菲涅尔透镜方案减重 50%,大幅度提高了用 户佩戴舒适感,有望成为未来 VR 设备主流光学方案。另一方面,2023 年苹果将发布第一代 MR 设备,作为苹果为元宇宙 交付的第一份答卷,重新定义 VR 设备,为 VR 硬件出货注入增长动力。

  产业利好政策不断,行业空间愈发清晰。自2016 年“十三五”规划提出大力建设虚拟现实产业之后,相关支持政策持续推 出,2022 年 11 月,工信部、教育部、文旅部等五部门联合发布了《虚拟现实与行业应用融合发展行动计划(2022—2026 年)》,该计划指出 2026 年国内虚拟现实产业总体规模(包括软硬件以及应用等领域)将超过 3500 亿元,虚拟现实终端设 备销量超过 2500 万台,并培育出 100 家具有较强创新能力和行业影响力的骨干企业,打造 10 个具有区域影响力、引领虚 拟现实生态发展的集聚区,建成 10 个产业公共服务平台。

11.jpg

  应用场景不断丰富,不在局限单一游戏场景。由于 2020 年全球疫情爆发,居家时长的拉长导致了对游戏等居家活动需求的 提升,叠加 Meta Quest 2 的高性价比已达到消费级水平,从而促使 VR 行业逐步得到复苏,根据 Mordor intelligence 数据, 2020 年游戏在全球 VR 用户应用场景占比达 50%。以此同时,VR 设备的应用场景也在不断丰富,不在局限于娱乐游戏属性, 未来有望在办公设计、教育培训等方面继续发挥虚拟现实的仿真技术优势。

  VR 产业进入快车道,AR行业整体仍处于 B端市场:根据 IDC 统计数据,2021 年全球VR 设备出货量达 1095 万台,同比 增加 63%,主要得益于 Meta Quest 2 在海外市场的成功,2022 年在全球经济下行,消费需求疲软的背景下,全球 VR 设备 出货量依旧实现逆势增长,有望同比增加 27%至 1390 万台。随着 VR 软硬件协同发展,以及生态建设不断完善,预计未来VR 设备出货量将保持稳定增长趋势,2025 年将增长至 4500 万台,2022-2026 年年复合增长率达 51%,是当前低迷消费电 子的细分增量市场,VR 行业有望进入规模化放量阶段,AR 行业整体仍处于 B 端市场。

  在竞争格局方面,Meta 以断崖式领先占据全球市场份额第一。根据 IDC 数据统计,2021 年 Meta 市场份额高达 80%,大 鹏和 Pico 均以 4%的市场份额位列其后。由于 Meta 的 VR 产品并未在中国大陆发售,因此国内市场主要以国产品牌为主, 其中,2021 年大朋以 15.7%的市场份额位居国内市场份额首位,其次为Pico,以 14.2%位居第二,随着字节跳动收购 Pico, 在产品力打造以及品牌推广进行资源倾斜,Pico 的市占率有望得到进一步攀升。

12.jpg

  以补贴换取流量,以流量反哺生态建设:头部品牌如 Meta 和 Pico 主要以补贴作为主要推广手段,其中,Quest 2 在较 Quest 1 有明显性能提升的前提下,起售价仍低于上一代产品 100 美元,而 Pico Neo 3 则推出了打卡 180 天返现 50%的促销活动。 宛如早期智能手机的生态建设过程,现有 VR 品牌的首要目的是不惜成本的将硬件设备进行铺开,只有当用户数量积累到一 定规模,才能吸引更多的开发者来打造爆款软件,从而再次吸引新一批用户,在不断试错和优化中形成生态系统的良性循环 建设。 产业链方面,VR 设备的上游主要为设备零部件以及 OEM/ODM 代工,其上游零部件又可以分为头显核心零部件、其他零部 件和配套外设,中游位置为各 VR 终端品牌,包括Meta、Pico、大朋等,下游应用场景又分为 B 端和 C 端,涉及娱乐、健 身、影视、社交等领域,其中游戏为当前 VR 设备最主要的应用下游。

  头显核心零部件在 VR 硬件成本占比接近八成。具体而言,VR 头显核心零部件主要分为芯片、显示模组、光学模组、传感 器、通信模组和声学器件,根据Wellsenn 拆解 Pico 4 报告,芯片为消费级 VR 设备的关键成本,占比约 31%,其次为显示 模组和光学模组,占比分别为 23%和 12%。

  性能与重量失衡,产品仍需持续优化:尽管 VR 行业发展逐渐有所起色,但是当前 VR 硬件端仍存在不少痛点。首先是性能 和重量的不平衡,尤其是一体式 VR 设备更为明显,随着 VR 设备朝着高自由度以及高沉浸度持续演进,不仅算力系统被集 成进了 VR 设备当中,追踪方案也逐渐由原来的 Outside-in发展成 Inside-out,续航能力和重量也存在这鱼和熊掌不可兼得 的情形。另一方面,眩晕感也一直是 VR 设备饱受诟病的痛点之一,由于显示屏性能限制、虚拟和现实的感知延迟等原因, 用户在长时间佩戴 VR 设备时,会产生头晕、恶心等不良反应。 Pancake 方案是当前 VR 设备实现轻便化的主要途径:2022 年自年初以来,以 Meta Quest Pro 和 Pico 4 为代表的 VR 新品, 以及预计明年发布的苹果 MR 设备,均搭配了 Pancake 光学方案。Pancake 光学方案又称为折叠光路方案,作为 VR 短焦 光学方案之一,Pancake 在缩短了 VR 光学总长(TTL)的基础上,大幅度缩减了 VR 设备的厚度和重量,目前常规的非球 面透镜和菲涅尔透镜的 TTL 大约在 40-50mm,而 Pancake 方案可以实现 TTL 缩减 50%,厚度减到 18-25mm,是当前 VR 设备实现轻便化的最优解。未来,Pancake 的多透镜设计有望叠加眼动追踪和可变焦显示技术,将有效缓解视觉辐辏调节冲 突带来的眩晕问题。

  从产业链分布来看,我国 VR 产业相对均衡发展,从整机设备、光学、显示和声学等。整机制造环节,歌尔股份国内领先, 代工 Pico 系列和Quest 系列;光学领域上市公司包括欧菲光、水晶光电、三利谱;LCD 显示环节京东方拟投资 290 亿元在 北京建设采用 LTPO(低温多晶氧化物)技术的第 6 代新型显示器件;摄像头领域韦尔股份国内领先

四、智能化纵深跃进,Mini LED 兴起

  Micro LED 技术的模块化特性让屏幕尺寸更具灵活性,方便用户根据居室或摆放空间的大小进行定制化选择。考虑到Micro LED 的商用尚需时日,相对难度较小的Mini LED 提上日程:一方面是为了应对 OLED 带来的冲击,提高显示产品的对比度; 另一方面,下游品牌厂商希望把对比度和产品分辨率的升级作为重要卖点,并提高产品附加值。 相比 Micro LED,Mini LED 更像Micro LED 未成熟之前的过渡阶段的技术,两者差别主要体现在: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 最后以自发光的成像,而现阶段 Mini LED 主要是作为背光使用。以现有 LED 制程设备极限观察,固晶机最小尺寸可达到 70µm 芯片,精准度误差 3µm。SMT 打件的最小尺寸极限为 127µm (5mil)芯片。黄光显影的间距至少 70µm,点测最小尺寸约 100µm 芯片。当芯片尺寸小于 100µm 的时候,许多的问题将会产生。因此,使用 Mini LED 作为 Micro LED 未成熟之前的过渡阶段的技术。

13.jpg

  Micro LED 技术将目前的 LED 微缩至长度仅 50 微米左右,是原本 LED 的 1%,通过巨量转移技术,将微米等级的 RGB 三 色的 Micro LED 移至基板上,可以形成任意尺寸的 Micro LED 显示屏。相比Micro LED,Mini LED 更像 Micro LED 未成熟 之前的过渡阶段的技术,两者差别主要体现在: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 最后以自发光成像,而现阶段 Mini LED 既可以做背光使用,也作为直接显示。

  4.1 LED 小间距持续发力,Mini 有望在 P1.1 及以下逐步渗透

  LED 显示屏是由 LED 灯珠拼成,LED 显示屏的间距是指两枚 LED 灯珠中心点之间的距离,LED 显示屏行业普遍采用根据 这个距离的大小,定义产品规格。小间距 LED 显示屏是指 LED 点间距在 P2.5 及以下的室内 LED 显示屏,主要包括 P2.5、 P2.0、P1.9、P1.8、P1.5、P1.25、P1.0 等 LED 显示屏产品。 从 2016 年小间距 LED 显示屏市场开始进入快速增长期以来,各大企业不断加大小间距的技术研发和市场布局。LED 显示 屏的点间距不断实现突破,像素密度增大,分辨率也随之得到大幅提升,小间距 LED 加速向大屏显示领域渗透。从地区分 布来看,中国市场遥遥领先,占据 49%的市场份额,其次是北美和欧洲等市场。

  市场规模方面:根据 LEDinside 数据显示,2019 年全球 LED 小间距显示屏市场规模约为 26亿美金,同比 2018 年增长 31%。 预计 2019-2023 年年复合增速将到达 27%,继续保持高速增长。出货面积方面:2019 年全球 LED 小间距显示屏市场出货 面积约为 41 万平方米,同比 2018 年增长 54%。预计 2019-2023 年年复合增速将到达 34%,继续保持高速增长。 MiniLED 显示屏有望在 P1.0逐步渗透:从出货面积结构来看,2019 全球小间距显示屏出货量最大的是P1.7-P2.0,其次为 P2.1-2.5,随着小间距显示屏在显示领域持续渗透以及成本的进一步下降,未来 P1.7-P2.0 和P1.2-1.6将逐步成为主流。另 外随着消费者对于高清化需求增加,预计P1.1 及以下的显示屏将逐步进入市场,Mini LED 显示屏芯片尺寸也相对较小,所 对应产品的尺寸规格也在 P1.1 及以下市场。

  LED 小间距显示屏的芯片主要有两种封装形式:SMD 和 COB。 1)SMD 全彩(正装封装):上游灯珠厂商将灯杯、支架、晶元、引线、环氧树脂等材料封装成不同规格的灯珠。下游显示 屏厂商用高速贴片机,以高温回流焊将灯珠焊在电路板上,制成不同间距的显示单元。2)COB 全彩(倒装封装):COB (Chip On Board)是一种封装技术,即电路板上封装 RGB 芯片,主要通过硅树脂将晶元、引线直接封装在电路板上,省去了 SMD 封装的灯珠封装、贴片、回流焊等工艺,大大提升了小间距 LED 产品的稳定性与观看舒适性。

14.jpg

  COB 封装灯珠是由环氧树脂固封在 PCB 板上,环氧树脂和 PCB 板的亲和力极强,具有硬度高、抗压力强和抗冲击强等特 性,所以不怕静电、不怕磕碰、不怕冲击、可弯曲变形、耐磨、易清洗,耐用性强,有望成为 LED 小间距显示屏P1.1 及以 下市场的主流封装方式。

  4.2 苹果引领背光新升级,Mini 背光逐步在 TV/显示器兴起

  苹果在 2021 年 4 月发布新款搭载 Mini LED 背光的 iPad Pro:iPad Pro 2021 上所搭载的 mini-LED 背光屏幕,将一块 12.9 英寸 4:3 的屏幕分为 2596 个区域,每个区域有 4 颗灯珠用于背光,控制 500 多个像素点的明暗,使这块 LCD 屏幕拥有十 分出色的对比度、亮度、和色彩表现。展望未来,预计苹果 Macbook 14 与 16 寸产品也将搭配 Mini LED 背光显示技术, Mini LED 在平板与笔电市场将成为塑造高阶产品的标杆,国内厂商有望快速跟进。 苹果 Mini LED 产业链厂商目前主要集中在中国台湾:包含Mini LED 芯片厂商晶电;检测分选厂商惠特、梭特、久元;打件 厂商台表科、元丰新;PCB 背板厂商臻鼎、健鼎;驱动 IC 厂商有谱瑞、联咏及聚积;光源模组厂商瑞仪及业成 GIS 等。

  Mini LED 在信赖度、亮度、节能、耐用度等方面胜过 OLED,特别是在产品寿命方面远高于 OLED。成本方面,OLED 在 面板尺寸放大时,生产良率会大幅下降,导致大尺寸 OLED 价格居高不下,而Mini LED 可透过拼接的方式将尺寸任意放大, 无良率问题。因此,Mini LED 在中大尺寸(>10”)显示如平板、笔电、电视等产品的成本相较 OLED 更有竞争力,且未来 进入大量生产阶段的成本下降潜力大。

  Mini 背光逐步在 TV/显示器兴起:Mini LED 近年来在技术、产品、产能等方面均有了实质性的进步,2020 年以前Mini LED 背光电视主要是集中满天星方案,2021 年 COB 封装形式的 Mini LED 背光电视开始兴起。包括三星、LG、TCL、小米、康 佳、创维、长虹、海信、飞利浦、乐视等品牌相继推出 Mini LED 背光电视,终端产品不断丰富,相比传统 LCD 屏幕,Mini LED 具备高对比度、高亮度以及超薄等诸多明显优势。

  相比传统的侧入式或者直下式的背光模组,搭载Mini 背光的 TV 或者显示器的结构差异主要体现在背光模组部分,产品的成 本差异主要来自于背光模组的差异。 TV 以 65 寸 UHD 产品为例:相比传统的直下式背光模组,搭载 2000 分区的 Mini 背光模组成本将增加 285 美金左右,搭载 1000 分区的 Mini 背光模组成本将增加 155 美金左右。IT 类以 13.3 寸产品为例:相比传统的直下式背光模组,搭载 2500 分区的 Mini 背光模组成本将增加 130 美金左右。

  Mini 背光模组一般由 LED 芯片、PCB、驱动 IC 和其他材料组成组成。从物料成本结构来看:LED 芯片大约占比 15-20%, PCB 占比 30-35%,驱动 IC 占比 30-45%。随着更多的品牌厂商搭载Mini 背光的产品,规模化量产后 Mini 背光模组的成本 有望下降 20-30%,有利于 Mini 背光渗透率提升。

  Mini LED 的尺寸为 50~200um 的 LED 芯片,为一般 LED 尺寸的 20%以下,因此 LED 生产的一致性、光均匀性要求高。LED 灯板即 PCB,Mini LED 直下式采用一整片灯板,材质为类软板设计,并须拥有高度的耐用性、耐热度、平整度。LED 巨量 转移、修复/测试及组装为 Mini LED 的核心技术,Mini LED 采用高达 10,000 以上的 LED 晶粒,每个 LED 的间距Pitch 精 准度要求高,同时须拥有坏点的修复能力,因此在打件/转移的速度、良率、准确度、修复有极高的难度,这一领域的技术 突破有望带来 LED 固晶机市场的快速增长。中国量产 Mini LED 芯片的厂商主要包括三安和华灿光电,背光方面,主要以三 安光电为主;显示屏方面,三安和华灿均有相关产品。Mini 背光封装方面,主要厂商为鸿利智汇、国星、瑞丰和聚飞光电。

  (本文仅供参考,不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息,请参阅报告原文。)

  报告来源:未来智库

相关新闻


纳米涂层剂常见问题解答

本文将介绍关于纳米涂层剂常见问题及解答,帮助你更好地了解和使用这种先进的涂层技术。


纳米涂层剂的广泛应用场景

纳米涂层剂是一种新型材料,具有超强的抗磨损、防腐蚀等性能,因此在各个领域都有着广泛的应用。


纳米涂层剂:保护你的物品,保护环境

纳米涂层剂是一种先进的涂层技术,可以在物品表面形成纤细的保护膜,提供极佳的防护效果。它不仅能保护物品免受污染和损坏,还具有环保特性,对环境友好,是现代社会中不可或缺的一种保护产品。


喷涂设备在不同应用场景的广泛应用

喷涂设备是现代工业生产中常见的一种设备,广泛应用于不同的领域,并发挥着重要作用。


纳米涂层剂革新行业 解决方案助力企业发展

纳米涂层剂作为一种先进材料,为各行业提供了广阔的应用前景。本文将探讨纳米涂层剂在行业中的创新应用及应对方案。


纳米涂层剂革新科技,助力环境保护

纳米涂层剂作为新型材料,在环境保护和科技创新方面发挥着重要作用。