1、摄像头模组行业概况
摄像头模组是影像捕捉的重要电子器件,智能手机、智能汽车、机器人等智能终端通过摄像头模组完成光学成像,实现拍照摄影、信息捕捉与分析、视觉交互等功能。摄像头模组的工作原理是被拍摄景物的光线通过镜头,经过滤光片滤除红外线,将可见光部分投射到图像传感器,光信号通过光电二极管转换成电信号,然后通过模数转换电路(A/D)将获得的模拟信号转换成数字信号并对信号进行初步的处理后输出。
摄像头模组行业具有投资规模大、产品更新迭代快、下游应用广泛的特点。摄像头模组的主要原材料为光学镜头、图像传感器、音圈马达,以及红外滤光片、基座、被动组件、基板、软板等其他辅助原材料。摄像头模组广泛应用于智能手机、智能汽车和 IoT 等行业。目前,智能手机是摄像头模组的主要应用市场,未来智能汽车和 IoT 将是摄像头模组主要的增量市场。
相关报告:北京普华有策信息咨询有限公司《2021-2027年摄像头模组行业细分市场调研及投资可行性分析报告》
(1)智能手机摄像头发展趋势
随着智能手机的功能愈发强大,消费者可以通过微信、微博等移动社交网络分享照片视频,通过抖音、快手等短视频 APP,虎牙、斗鱼等直播 APP 进行内容创作、互动交流。日益多样且深入的应用场景,使得智能手机成为消费者最为紧密且不可替代的智能终端,而拍照摄影也同时成为人们日常生活的基本需求。
随着下游消费者对手机拍照摄影功能需求日益多样化,消费层次不断提高,智能手机摄像头正成为各大智能手机厂商进行差异化竞争的焦点,由此也推动着摄像头技术不断发展创新。近年来,智能手机摄像头沿着像素升级、多摄、光学防抖、大光圈、长焦镜头、光学变焦、多透镜设计、小型化模组、大尺寸像素模组等方向演进,其中,像素升级和多摄化是最主要的技术更新路径。为了改善成像质量,满足不同场景的拍摄需求,智能手机摄像头的像素不断提高,并向多摄像头快速发展。此外,潜望式摄像头和 3D Sensing 摄像头也是手机厂商的发力点,潜望式摄像头可以在保持手机原有厚度的同时,实现高倍数的光学变焦;3DSensing 摄像头可以通过识别周围环境的三维信息还原现实世界的三维特征,从而实现 3D 感测、AR/VR 等高级应用功能,大尺寸像素模组有助于增加通光量令得图像更加细腻,手机摄像头领域新技术的不断更新赋予了手机用户全新的消费体验。
(2)产品应用多样化
随着 5G 通信、智能驾驶等技术的发展,汽车智能化程度不断提升;在 ADAS领域,摄像头作为获取驾驶环境影像信息的关键入口,对可靠性和准确性的要求较高,需要能够分辨出障碍物的大小和距离,识别行人和交通标识牌等;在 DMS领域,摄像头需要捕捉驾驶员的疲劳特征,判断驾驶员的注意力集中程度;在办公休闲领域,摄像头需要实现视频聊天、拍照等功能。摄像头已经成为智能汽车的核心传感器,广泛应用于自动驾驶和智能座舱,以满足车主和乘客的驾驶、娱乐和办公需求。
随着物联网技术的发展,IoT 产品逐渐成本下降、场景不断丰富、用户使用习惯逐渐养成,智能家居、无人机等 IoT 产品市场增长迅速。通过摄像头,IoT产品能够更清晰地捕捉更多信息,实现识别障碍物、监测家居环境动态、感应人物健身动态、视觉交互等功能,摄像头正在逐步成为扫地机器人、冰箱、电视、无人机等 IoT 产品的重要电子器件。
2、指纹识别模组行业概况及发展趋势
(1)指纹识别模组行业概况
指纹识别模组是实现生物身份信息鉴别的重要电子器件,智能手机、平板电脑和智能门锁等智能终端利用人体的指纹特征来进行个人身份鉴定。目前,市场上主要的指纹识别模组分为电容式、光学式和超声波式三种。
(2)指纹识别模组行业发展趋势
2013 年,iPhone5s 搭载指纹识别技术,指纹识别技术开始在智能手机上采用,安卓系智能手机厂商随之跟进,目前指纹识别模组已经成为大部分智能手机进行生物信息识别的标准化配置,满足消费者对于信息管理安全性和便捷性的需求。
随着智能手机对整个外观的日益重视及全面屏的逐步普及,智能手机对指纹识别模组的尺寸、效能和结构提出了更高的要求,传统电容式指纹识别模组逐渐发展为侧面按键式指纹识别模组,并应用于中低端智能手机上,而中高端智能手机则更多地采用光学式、超声波式屏下指纹识别模组。
3、摄像头模组行业发展趋势
资料来源:普华有策整理
(1)中国摄像头模组产业链快速崛起
随着中国经济的快速发展,中国已经成为全球最大的消费电子市场,而摄像头模组作为手机等消费电子的主要传感器,迎来了快速崛起的发展机遇。截至2020 年末,全球手机摄像头模组的前三大供应商分别为欧菲光、舜宇光学和丘钛微,均为中国企业。摄像头模组同时作为汽车电子、IoT 等智能终端的核心传感器,国内智能汽车、IoT 领域庞大的市场需求将会进一步带动摄像头模组的快速发展和更新迭代,进一步加快摄像头模组的技术和工艺创新,推动境内摄像头模组产业链的快速崛起。
(2)上游原材料的国产替代趋势逐渐加强
在摄像头模组的图像传感器、光学镜头和音圈马达等主要原材料行业中,境内厂商的市场占有率逐步提高,进口替代趋势明显。高端图像传感器依旧为日韩厂商主导,但是以豪威科技、格科微为代表的境内厂商与日韩厂商的差距逐渐减小,豪威科技已经实现 6,400 万像素的图像传感器的量产,格科微在 1,300 万像素及以下的图像传感器市场中占据重要地位。在光学镜头领域,根据预测,舜宇光学在 2020 年位列光学镜头领域市场份额第一位,与台湾地区厂商大立光在超高端光学镜头的差距进一步缩小。在音圈马达领域,TSR 数据显示,2019年市场排名前三的厂商分别为:阿尔卑斯、TDK 和三美集团,均为日本厂商,但国内主要生产厂商皓泽电子和中蓝电子的市场份额占比从 2017 年的 3.8%、4.4%分别增长至 2019 年的 10.5%、9.5%,预计 2020 年市场份额将会进一步提高。
(3)应用场景愈加广泛
随着 5G 通信、智能驾驶、3D Sensing 等新一代技术的不断商业化,摄像头模组的应用场景也在逐渐增加。智能手机等消费电子行业是摄像头模组的传统应用场景,消费者对拍摄效果优质化、多样化的需求推动着手机摄像头配置、技术的快速发展,也推动着手机摄像头市场规模的不断增长。
汽车电子、物联网正在成为摄像头模组的重要应用场景。随着智能驾驶、车联网技术的逐渐普及,智能汽车拥有广阔的市场需求。摄像头作为获取驾驶信息、提供交流方式的重要通道,单辆汽车所需摄像头的数量会快速增加,以满足自动驾驶和休闲娱乐的需求,因此车载摄像头的需求将会不断增长。
物联网应用场景众多,如智能家居、智能城市、智能农业等,其中摄像头模组作为光学成像的重要传感器,主要应用在机器视觉、高清视频等领域。例如在扫地机器人、冰箱等智能家居中,摄像头模组可以起到 3D 感测、周围环境判断等功能,在无人机等智能机器人中可以识别障碍物,拍照摄影等。
(4)摄像头的种类不断丰富
随着消费者需求的多样化和模组厂商工艺技术的创新,摄像头的功能和种类正在不断丰富,如光学防抖、大光圈、3D Sensing 摄像头、潜望式摄像头等,不断更新迭代的摄像头给用户带来新的消费体验。光学防抖通过镜头的抖动来抵消手的抖动,实现更清晰稳定的拍照效果;大光圈能够获得更高的通光量,实现背景虚化、突出主题、提高对焦速度等效果;潜望式摄像头能够在有限空间内大幅增加摄像头的焦距,实现更好的光学变焦;3D Sensing 摄像头可以通过解读三维的位置及尺寸信息,来实现实时的三维信息采集,从而为消费电子终端加上了物体感知功能。
光学防抖、大光圈、潜望式摄像头实现了更好的拍照效果,3D Sensing 摄像头打破了 2D 到 3D 的边界,拓展了摄像头的应用范围,提高了用户的消费体验。
未来,除了摄像头模组厂商自身的工艺和技术创新外,下游客户如手机厂商、无人机厂商等,为了实现差异化竞争和更好的用户体验,也会进一步加速摄像头的更新速度,使摄像头的种类不断丰富。
(5)向上游原材料行业进行垂直整合
向上进行深度的原材料行业整合,实现协同效应,将是摄像头模组企业扩大市场规模,提升毛利率水平,加强竞争优势的重要手段,也是模组企业的未来发展趋势。目前欧菲光、舜宇光学已经深入光学镜头生产领域,模组企业通过涉入上游原材料行业,加强垂直产业整合,将有利于企业把握行业发展方向,提高创新能力,全面提升市场竞争力。
(6)市场集中度持续提升
摄像头模组行业作为资本与技术密集型行业,规模效应明显。模组厂商在前期需要投入较高的资金进行产能建设与产品研发,高昂的资金需求使得中小企业难以负担;稳定的高良品率是模组厂商的核心竞争力,在生产过程中,模组厂商需要不断投入资金进行工艺的改进,以提高生产效率和产品良品率,而中小企业普遍因为投入不够导致良品率较低;同时,下游智能手机客户集中度较高,且具有需求量大及弹性高的特点,中小型模组厂商无法及时交付大批量、高品质的摄像头模组,无法匹配下游客户的需求,而大型摄像头模组厂商生产能力、订单交付能力较强,获得下游客户订单的可能性更高;此外,大型摄像头模组厂商生产能力强,具备承接对摄像头模组精度要求较高的旗舰机型订单的能力,从而导致大型模组厂商的市场占有率持续提升。
同时大型模组厂商将有能力更多地在开发新技术、扩大摄像头模组应用领域等方面投入资源,进一步降低生产成本,提高利润水平,不断巩固自己的龙头地位。
4、行业面临的机遇
(1)智能手机摄像头产品需求持续增长,更新速度较快
在消费电子领域,随着智能手机全面屏的不断推进,留给前置摄像头模组的空间越来越小,超小封装的前置摄像头已经成了主流趋势,同时消费者对手机拍照的清晰度以及应用场景提出了更多要求,推动摄像头的像素越来越高、功能越来越多,手机携带的摄像头数量也在同步增加,手机摄像头的更新迭代速度越来越快。
(2)应用场景不断增加,市场空间巨大
随着 5G 通信技术、智能驾驶技术、3D Sensing 技术、人工智能等新一代科技的快速发展及应用,摄像头模组在消费电子、汽车、IoT 等领域得到广泛的应用,同时摄像头模组的下游应用领域也对摄像头模组的大小、性能提出了更高的要求。在车载摄像头领域,随着人工智能、智能驾驶技术的发展,汽车不再只是单纯的交通工具,用户可以放开双手,让汽车自动驾驶,而把汽车变成用户进行办公、娱乐的主要场所;在 IoT 摄像头领域,IoT 应用的生态体系发展呈现多样性,不同模式在不断涌现,无人机、智能穿戴、扫地机器人等应用场景也在不断丰富。丰富多彩的摄像头模组应用场景,为摄像头模组行业的发展不断带来新机遇,市场空间不断扩大。
(3)行业集中度将进一步提升
摄像头模组行业的资金壁垒较高、规模效应明显。下游产品更新迭代快、新兴应用不断涌现,规模较小的企业难以应对不断变化的市场需求,而行业龙头企业具有大规模的生产和产品供给能力,与上下游的谈判能力更强、边际成本更低。近年来,全球摄像头模组龙头企业通过自身产能扩张与外延并购的方式进一步发展壮大。如欧菲光拟通过 A 股非公开发行募集资金,进一步扩大产能,丰富产品线,提升公司核心竞争力;同兴达 2019 年在南昌已建立摄像头模组基地,预计2020年产能产线将快速增长;立景创新2020年收购高伟电子,提高营收规模,开拓国外客户。
同时,随着下游手机厂商集中度的不断提高,手机厂商将趋向于选择市场规模大、品控能力出色、交付能力强的行业龙头企业进行采购,将会进一步推动摄像头模组行业集中度的提高。
(4)国家产业政策的支持
光学光电子产业是以光电子技术为核心的高新技术产业,是国家重点支持的战略性产业之一。为推动光学光电子行业持续健康发展、鼓励光学光电企业不断创新,我国各级政府先后出台了一系列支持性政策。《“十三五”国家科技创新计划》《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》《“十三五”信息产业发展指南》《国务院关于进一步扩大和升级信息消费持续释放内需潜力的指导意见》等政策都鼓励发展新一代光学光电子元器件,为光学光电子行业的发展提供了广阔的空间。
(5)产业向国内转移,国产化水平越来越高
中国是全球人口最多的国家,拥有充足的劳动力资源,安全良好的生产经营环境,完善全面的国家政策扶持,完整的产业链,是全球最适宜投资的国家之一,在国家的支持与引导下,中国光学光电子行业迎来了黄金发展期,在全球产业链中的地位日益提升。中国是全球最大的手机和汽车消费市场,也是 5G 通信应用最多,覆盖面最广的国家,广阔的下游市场为摄像头模组的不断更新迭代提供了源源不断的动力。同时随着国民教育的普及、国家对研究性人才的重视,中国拥有充足的光学光电子人才储备,推动着光学光电子行业的技术研究与应用创新。
5、面临的挑战
(1)国际贸易环境变化
目前,摄像头模组的主要应用领域为智能手机,国内智能手机品牌包括华为、小米、vivo、OPPO 等已经成为全球主要手机品牌。所以如果出现贸易摩擦导致下游的智能手机销售量出现下降,或者国际贸易环境变化导致部分国内手机厂商受到限制,将会一定程度上影响下游手机厂商对摄像头模组的需求量,从而对摄像头模组行业的发展带来不利影响。
(2)高端生产设备依赖进口
当前,国内封装生产设备的整体国产化水平仍然较低,特别是在中高端领域,亟待突破的产品、技术较多。目前国内封装企业的主体生产设备例如主动校准等工艺中涉及到的设备基本依赖于进口,且设备供应商较为单一,主要为 ASM 提供,可替代性差。
6、进入行业的主要壁垒
(1)技术和工艺壁垒摄像头模组行业具有较高的技术和工艺壁垒。摄像头模组行业作为高新技术产业,具有较高的技术和工艺壁垒,主要体现在生产制造工艺、生产制造条件、产品的更新速度、客户定制化需求等方面。
摄像头模组的研发、生产需要长时间的工艺积累,在生产过程中企业需要不断调试生产制造工艺,以确保产品品质和提高产品良率,新进入企业没有前期的技术积累,可能会导致产品良率较低,从而影响企业的利润水平和下游客户的拓展。摄像头模组的制造需要严格的制造环境,包括先进的制造和测试设备、高级别的无尘空间,以及一批具有丰富摄像头模组设计、生产经验的工程师和生产人员。新进入企业缺少相应的生产制造条件,生产出高性能、高规格的摄像头模组产品的难度较大。
摄像头模组应用场景的多样化要求摄像头模组不仅有较高的清晰度,同时还不断推动着摄像头模组朝着轻薄、小型化的方向前进。目前行业内领先企业已经开始量产潜望式摄像头、10,800 万像素摄像头,摄像头的规格和性能更新迭代的速度较快,新进入企业没有前期的工艺积累和相应的核心技术,研发新产品的难度较大。摄像头模组通常为定制化产品,下游客户大多为手机、汽车、无人机等智能终端类产品客户,客户在下单前通常会对产品的规格、性能等参数做出详细的要求,因此摄像头模组企业需要及时按照客户的需求,设计好摄像头模组的产品细节,规划好摄像头模组的生产流程,保持产品质量的同时,及时交付产品。
(2)客户壁垒
摄像头模组行业具有较高的客户壁垒。摄像头模组行业中,模组厂商往往需要经过客户全方位严格审核方可获得合格供应商的认证。这一过程通常需要经过合规审核、样品认证、现场审核、小批试产认证、批量生产阶段及新项目获取资格限制期,认证程序复杂,认证周期长,新进入企业没有前期的经验积累,通过审核难度较大。同时下游客户通常倾向于和已有的合格供应商保持紧密的合作关系,在供应商产能、品质满足需求的情况下不会轻易更换供应商,新进入企业只有在技术水平、供应价格、产品质量和后续服务等方面显著超过原有供应商,才有可能获得客户订单,进入行业难度较大。
(3)资金壁垒
摄像头模组行业具有较高的资金壁垒。摄像头模组封装行业属于资金密集型行业,生产流程复杂,企业需要投入大量的资金建造实验室和生产车间、引进先进的研发生产设备和精密的检验测量仪器;同时企业需要投入大量的资金进行持续的产品创新和技术研发,以满足下游客户不断更新迭代的摄像头模组需求。
(4)规模壁垒
摄像头模组行业具有较高的规模壁垒。在摄像头模组行业中,较大规模的企业具有明显的优势。原材料成本为摄像头模组企业的主要生产成本,较大规模企业的原材料采购量更大,在采购价格方面具有更强的议价权;较大规模的企业产品种类更加丰富,产品结构更加完善,拥有丰富的产品生产和转产经验,能够满足客户不同规格摄像头模组产品的需求;较大规模的企业拥有先进的生产工艺和合理的生产流程,和较大的生产规模,能够有效地降低摄像头模组产品的边际生产成本。