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舜宇智能光学(舜宇光学研究报告)

  • 公司招聘
  • 2024-03-18 06:00
  • 龙泉小编

(报告出品方/作者:德邦证券,陈海进,陈蓉芳)

1.光学龙头锐意不减,新的十年乘风破浪

1.1.聚焦光学赛道,车载、手机光学全球行业龙头

舜宇光学创立于 1984 年,深耕光学及光电相关产品的设计、研发、生产及 销售,以客户为中心为客户创造价值,成为大客户的“名配角”。产品包括光学零 组件、光电产品、光学仪器三大类,覆盖手机、汽车、安防、显微仪器、机器人、 VR/AR、工业检测、医疗检测八大行业。公司车载镜头市场占有率连续多年位居 全球首位,手机镜头、手机摄像模组市场占有率位居全球第一。公司业务布局全 球化,于美国、韩国均设有研发基地,六个生产基地布局国内外,研发生产齐头 并进。

1984-2004 年,舜宇光学积极推进与外资合作、掌握多项光学工艺研发技术、 在传统光学、现代光电和 IT 产业领域抢占了行业先机。1992 年,公司与外资合 作成立三家合资公司,走上“外向型”企业轨道。1999 年提出“两个新的转变”, 在传统光学和现代光电两个领域踩准市场发展节点,领先国内业界同行。2004 年, 舜宇实现手机摄像模组量产,标志着舜宇成功迈入 IT 产业领域。

2004-2015 年,舜宇扩大生产规模,积极开拓非可见光、汽车智能驾驶等领 域业务,实现业务进一步拓展升级。2005 年舜宇大举进军手机模组业务,专注于 手机摄像模组等光电产品的研发、制造和销售。2006 年建设 COB 产线,同年成 立舜宇红外公司,进入非可见光业务领域。2007 年,舜宇光学科技在香港联交所 主板成功上市,成为国内第一家在光学行业跻身国际资本市场的企业。2011-2012 年,舜宇信阳光学设立、兰江工厂建成投产,生产规模扩大充分应对市场扩张。 2015 年投资无锡维森智能传感公司,延伸汽车智能驾驶模块业务。

2016-2021 年,公司发展驶入新的快车道,检测能力获得国际认证、科研实 力得到认可,全球化市场进一步扩大。2018 年舜宇可靠性实验室正式通过 CNAS 认证,公司荣膺国家企业技术中心,标志着公司科研平台再上新台阶。2019 年舜 宇先后在印度、越南等国家制造基地,此前舜宇在美国硅谷和韩国水源也分别成 立了分公司,开辟了全球化市场空间。2021 年舜宇车载镜头、手机镜头、手机摄 像模组市场占有率均位居全球第一。

1.2.三大业务线三足鼎立,手机光学龙头进军汽车与VR/AR

公司产品光电产品、光学仪器、光学零件三足鼎立,涉及手机、汽车、VR/AR 等多个应用场景。公司主要从事光学及光学相关产品的研发、生产及销售。产品 可分为光电产品、光学仪器、光学零件三大部分。光电产品,主要包括手机摄像 模组、三维光电产品、车载模组和其它光电模组。光学仪器,主要包括显微镜及 智能检测设备。光学零件,主要包括玻璃球面及非球面镜片、手机镜头、车载镜 头、安防监控镜头及其它各种镜头。按应用场景分,公司产品可用于手机、车载、 VR/AR 等多个应用场景。

业务占比结构发生调整,车载、VR 等新兴光学助力实现新一轮增长。按市 场业务来分,19 年以来手机业务的占比总体趋势是不断缩小,对应的车载产品和 其他产品的占比不断提升。车载产品后来居上,21 年占比达到 7.90%,22 年上 半年占比进一步提升至 10.16%。 VR/AR 业务营收占比更是迅速增加,2022 年 上半年提升至 3.89%,为市场业务的增长提供了新的方向。舜宇一直秉承着“名 配角”战略,业务从传统光学向手机光学转变,在享受到智能手机兴起的浪潮后, 又开始进行车载镜头、安防、VR/AR 等多领域布局,始终把握未来科技的发展方 向并将自己的光学业务向未来扩展,2021 年舜宇投资地平线,为未来舜宇在汽车 等领域的光学事业奠定了坚实的技术基础。

1.3.手机光学黄金十年成就龙头,持续加码研发助力新业务

手机光学黄金十年成就龙头,创新应用向下一个十年进发。2021 年公司实现 营收 375.64 亿元,同比下降 1.39%,2022 年上半年实现营收 170.20 亿元,同比 下降 14.33%。公司把握全球智能手机浪潮,过去十年营收快速增长。而 2021 年 以来,受地缘冲突、疫情反弹、原料价格上升等因素,智能手机行业出货量不断 下降,需求持续疲软。公司盈利能力亦有所下降,毛利率及净利率在 2022 年上 半年出现显著下降,毛利率下降为 20.75%,净利率下降为 7.98%。公司相应的 调整产品结构,将更多的资源聚焦于发展车载业务和 VR/AR、机器人视觉等新型 光学应用领域,牢牢把握时代新发展风口,助力舜宇科技开启新的黄金十年。

光电产品是公司主要的收入来源,光学仪器毛利率较高。公司 2022 年上半 年 72.89%的营收来自于光电产品,主要包括手机摄像模组、三维光电产品、车载 模组和其它光电模组。光学仪器以及光学零件在总营收中的占比较低,2022 年上 半年分别占总营收的 1.19%、25.92%。毛利率方面,光学仪器及光学零件毛利率 水平较高,2022 年上半年毛利率水平分别达 44.60%及 35.50%。公司主要业务 光电产品的毛利率较低,2022 年上半年毛利率为 11.60%,较 2021 年 13.70%的 毛利率相比有所下降,主要受手机摄像模组单价下跌较多影响。

研发费用水涨船高,注重新兴产品研发投入。从研发费用率来看,舜宇的研 发费用率保持平稳增长的态势,2020 年为 6.56%,2021 年为 7.03%,2022 年上 半年为 8.63%。与同行业公司欧菲光、丘钛科技、瑞声科技以及大立光等比较, 舜宇光学的研发费用率处于中等偏高的水平,2022 年上半年更是仅次于大立光。 预计未来舜宇整体还是会维持较高的研发投入,一方面用来维持手机镜头升级需 求;另一方面也为新品做研发储备,包括车载摄像头、激光雷达、HUD、以及 VR/AR 等领域的技术积累等。

1.4.贯彻“钱散人聚”施行股权激励,员工持股发挥最大动能

公司大股东为舜宇集团海外雇员信托,主要受益人为公司早期创始人。截至 2022 年 6 月,舜宇集团海外雇员信托通过舜基有限公司和舜旭有限公司持有公司 35.47%的股份,是公司最大的股东,王文鉴先生为公司早期创始人员,作为海外 雇员信托受托人及受益人、舜光信托成立人及受益人,以及限制性股份激励计划 的激励对象,共持有 38.51%的股份。此外叶辽宁、王文杰、孙涣先生通过限制性 股份激励计划持有公司 0.40%股份。

秉持“钱散人聚”价值观杜绝家族化,员工持股发挥最大动能。公司创始人 前后通过四次股份改革赋予公司员工、优秀人才及干部股份奖励,以此激励更多 的优秀员工为公司发展添砖加瓦。公司一直秉持着“防止产权家族化,防止用人 家族化,防止管理家族化”的制度文化。公司创始人股权占比较少,现有管理层 占有的股权维持在较低水平,公司拒绝一言堂和家庭式企业管理,最终的公司决 策权依照规范执行。

2.手机光学:光学龙头大象转身,把握创新另辟蹊径

2.1.市场增速放缓,手机业务承压

单机出货量放缓,创新才是动力源。从销量角度,全球智能手机出货量 2021 年达到 13.52 亿部,同比增长 4.53%,与 2020 年同比出货量下跌 5.65%的情况 相比有所好转,但与 2015 年以前相比仍不尽人意,短时间内难以恢复先前的高 速增长。后续随着疫情稳定、政府促消费政策出台等利好因素,出货量表现或有 所改善。手机行业景气度下行,2022 年 1-11 月公司模组及镜头出货量下降。2021 年 舜宇手机业务收入为 295.98 亿元,同比下降 7.85%,手机镜头出货量同比下降 5.90%;模组的出货量达到 6.74 亿件,同比增加 13.64%。2022 年舜宇手机业务 受手机行情影响整体下滑,2022 年上半年舜宇手机业务收入为 127.56 亿元,同 比下降 19.54%。至 2022 年 1-11 月,手机镜头出货量同比下降 15.04%,手机模 组出货量同比下降 22.85%。

2.2.存量竞争已至,光学创新不止

多摄是手机镜头发展方向之一。全球手机平均搭载摄像头数量从 2015 年的 2 颗到 20 年的 3.7 颗,20 年三摄、四摄已经成为了智能手机主流的后摄方案,镜 头出货量的增长大部分来自新产品镜头数量增多的迭代需求。消费者对于拍摄功 能需求的多样化,以及不同镜头对于不同场景承载的功能(如焦段、微距、景深 探测等)不同,决定了终端厂商需要增加摄像头的数量以提升在不同场景的成片 效果。基于此,手机品牌商纷纷推出包括长焦、广角、TOF、微距等功能的多摄 后摄模组,在前置摄像头方面也从此前的单摄向双摄升级。

镜片数量增加,7P/8P 将成下一个主流。随着手机像素的升级,镜头的镜片 数量也同时在升级,一些旗舰机型的镜片数量从之前的 5P、6P 升级到 7P、8P。 苹果 iPhone14 搭载了 7P 镜头,小米 CC9 Pro 尊享版以及小米 10Pro 则搭载了 8P 摄像头,荣耀 Magic 4 至臻版的主摄像头也搭载了 8P 镜头。7P、8P 镜头较 6P 镜头有更强的聚光能力和解析能力,可以降低光学色相差。在镜片数量上,通 常镜头镜片数量会越多则成像效果越好,但镜片数量提升也会带来镜头重量和体 积的增加,目前 7P 和 8P 更加普用。

舜宇 6P 以上镜头出货量占比提升,8P 量产不断推进。20 年舜宇 6P 以上的 摄像头出货量达到 3.69 亿颗,占手机镜头总出货量已经超过 25%,未来有望进一 步增加。研发进度方面,2019 年舜宇实现了 7P 镜头的量产,2020 年完成了 8P 高像素手机镜头的研发。目前大立光、舜宇及欧菲光已完成对 8P 镜头的研发工 作,2020 年大立光 8P 镜头已实现量产出货,舜宇则研发蓄力,继续于 2021 年 完成超大像面 8P 镜头的研发,未来有望在 8P 镜头量产工作上逐步追赶大立光。

玻塑混合方案前景可期,公司 2017 年已实现量产。随着手机镜片数量增多, 手机镜头厚度增加、组装良率降低等问题成为困扰,玻塑混合方案应运而生。玻 璃镜片的通光率、折射率以及色散问题的表现都强于塑料镜片,然而受限于重量、 厚度、良率等问题,全玻璃镜头暂时还无法在手机进行应用。在这种情况下,通 过玻璃镜片代替 1-2 片塑料镜片,能有效提升成像效果,同时避免全玻璃镜头带 来的镜头厚度过厚以及生产组装良率不足的问题。公司于 2017 年便实现了玻塑 混合镜头的量产。

超广角镜头迎来自由曲面黑科技,公司已量产多款超广角产品。超广角镜头 增加摄影画面的空间纵深感,景深较长,能保证被摄主体的前后景物在画面上均 可清晰的再现。镜头的涵盖面积大,拍摄的景物范围宽广,目前越来越多的手机 摄像头采用了超广角技术,舜宇 21 年量产了超广角 140°镜头,但广角带来了成 像画面的畸变。小畸变的广角镜头可以克服广角的畸变,舜宇已经实现了 115° 的超小畸变广角镜头的量产。同时,自由曲面镜头从硬件上解决了畸变问题,如 小米 MIX4 就采取了自由曲面镜头方案。2020 年,公司便完成了对自由曲面镜头 的研发,21 年实现量产。

潜望式摄像头热度不减,公司业内先发手机潜望变焦模组。潜望式摄像头是 为了解决手机厚度不能支持高倍长焦摄像头的高度而出现的,它的设计原理主要 是通过将长焦镜头由竖向排列变为横向排列,利用棱镜折射实现成像,为镜头组 提供了更长的空间选择,满足了用户对手机轻薄化体验和高清远景摄像的双重需 求。

因此,虽然潜望式镜头成本更高,但小米 12S Ultra、Vivo X80 Pro 以及荣耀 Magic4 等中高端机型均选择搭载潜望式镜头模组。而于光学镜头企业而言,目前 潜望式镜头的生产制造仍存在跌落稳定性、镜片数量瓶颈、算法优化等难题,将 会为光学镜头以及摄像头模组企业带来新的挑战和机遇。公司业内首发潜望 5 倍 及 10 倍光学变焦模组,并可提供低高度潜望变焦模组。舜宇 2021 年量产了大像 面(1/1.5”)潜望式镜头,丰富了国内业界手机潜望式镜头的产品品类,未来在 该领域预计会有更多创新。

3.车载业务:战略投资雄心勃勃,黄金十年再出发

公司车载业务覆盖摄像头、激光雷达、HUD 及智能大灯等应用场景。2017 年以来,公司大量投资车载业务,也与地平线等业界龙头达成了合作。公司车载 业务已经涵盖了车内主要的光学应用场景:1)车载摄像头及模组领域:提供前视 镜头、环视镜头、内视镜头(手势识别/驾驶员监控/乘客监控)、智能电子后视镜 等;2)激光雷达:提供各类 LIDAR 原理的光学解决方案和核心光学部件(光学 视窗/柱面镜/整镜头等);3)HUD:提供 HUD(C-HUD/W-HUD/AR-HUD)的光 学解决方案和核心光学部件(PGU/投影镜头/自由曲面/准直透镜/复眼透镜等);4) 车载智能大灯:提供智能大灯解决方案。

3.1.车载摄像头:自动驾驶技术加速渗透,车载摄像头量价齐升

舜宇稳占车载镜头半壁江山。舜宇 2004 年进入车载镜头领域,12 年成为了 车载镜头领域的龙头并稳坐市占率第一的交椅。车载镜头的出货量一直稳步上升, 2020 年受到疫情影响增速放缓,根据 TSR 数据,在全球市场上 2020 年舜宇依旧 占有 32%,与第二名麦克赛尔 8%拉开绝对差距。出货量 20 年达到 0.56 亿颗, 21 年达到 0.68 亿颗,同比增长 21.02%。自动驾驶加速渗透,车载摄像头放量正当时。根据 IHS Markit 预测,随着中 国自动驾驶技术的深化发展,到 2025 年 L2 级别及以上汽车的渗透率将达到 45.1%,到 2030 年这一数字将翻倍达到 82%,其中 L4 级别的汽车占比将达到 11%, 对应 L0 和 L1 级别的汽车占比将缩低于 20%。目前,ADAS 正处在从 L2 向 L3 迈进的过程,可以预见自动驾驶汽车的渗透率还有极大的提升空间。

车载摄像头是自动驾驶功能实现的必备传感器。ADAS 作为实现自动驾驶的 基础,目前主要用于 SAE 等级为 L1 和 L2 的自动驾汽车,它可以实现自适应巡 航(ACC)、车道偏离预警(LDW)、汽车碰撞预警(FCW)等多达 20 余种 ADAS 功能,而这些功能的实现离不开车上安装的各种传感器(单/双目镜、超声波雷达、 毫米波雷达、激光雷达、卫星导航等),并且随着自动驾驶级别的提升,传感器的 数量和精度也大幅提升,对车载摄像头的需求也进入了一个新的层级。

国内车载摄像头市场逐步放量。从全球车载摄像头市场来看,20 年车载摄像 头需求量为 1 亿颗,21 年为 1.65 亿颗,据 ICV Tank 预测,至 2025 年市场容量 将扩增到 3.13 亿颗;国内市场上,据 CINNO Research 预测,预计至 2025 年, 国内车载摄像头市场将超过 1 亿颗,有望达到全球市场的 30%以上。

ADAS 功能涉及前视、后视、环视、侧视及内置多种摄像头。目前车载摄像 头主要应用于倒车影像(后视)和 360°全景影像(环视),前视功能尚需时间。 高端汽车配备的摄像头可多达 8 个,用于辅助驾驶员泊车或触发紧急刹车。前视 摄像头能够实现前车防撞预警(FCW)、车道偏离预警(LDW)、交通标志识别 (TSR)、行人碰撞预警(PCW)等功能,成本较高,对于图像分辨率的要求也 更高,目前已有 8MP 的前视摄像头产品。现阶段,前视摄像头以单目为主流方案, 多目虽然能有更好的测距功能,但成本也会提高 50%左右,技术上也有进一步提 升的空间。随着自动驾驶技术的完善,未来前视摄像头搭载数量或将进一步提升, 从而实现更为精准的识别。

ADAS 功能的实现与摄像头数量密切相关。随着自动驾驶化提升,车载摄像 头数量增长,目前市场上 L2 级别的新能源汽车普遍采用 5-12 颗摄像头。如特斯 拉的 Autopilot 3.0 使用 8 颗摄像头,包括 3 个前视、1 个后视及 4 个侧视;蔚来 ET7 一共安装了 12 颗车载摄像头,8MP 像素,包括 4 个前置(1 个单目和 1 个 三目模块),4 颗环视摄像头和 4 颗其他摄像头。现有搭载 L3 级别辅助驾驶系统 的新能源汽车车型如北汽的极狐阿尔法和长城的 WEY 摩卡等车型的摄像头配备 为 12 颗。根据 ICVTank 数据,2025 年全球车载摄像头市场规模将有望从 2019年的 112 亿美元增加至 270 亿美元。

目前车载摄像头镜头市场上以日韩企业为主,舜宇市占率连年第一。根据 TSR 估计,2020 年车载镜头市场上舜宇的市占率达到 32%,而在要求更高的 ADAS 镜头领域,20 年舜宇的市场占比更是过半数达到 51%,在车载镜头上处于 龙头地位。因此,自动驾驶汽车时代的到来对舜宇来说是重要的发展机遇,凭借 车载摄像头市场行业壁垒较高的特性,舜宇有望维持龙头地位。

车载镜头高要求促 ASP 提升。为了适应驾驶工作环境的多样性,ADAS 对摄 像头的帧率提出了更高的要求,最重要的就是要保证安全驾驶。根据中华人民共 和国工业和信息部 2019 年出台的《汽车用摄像头行业标准》,车载摄像头要求能 在-40℃到 85℃的环境中持续工作,能不受水分浸泡的影响,防磁抗震,使用寿 命需达 8~10 年。另外,出于安全的考虑,车载摄像头需要在短时中断供电的情 况下依旧保证工作。基于此,各车载摄像头厂商都根据市场需求研发出了高像素和性能稳定的镜头。摄像头模组价值量也更高。据第一财经了解,普通车载摄像 头模组价值量在 150-200 元,ADAS 车载摄像头模组价值量则在 300-500 元。随 着自动驾驶等级提升,前视、侧视、后视摄像头将逐渐升级为 ADAS 摄像头,带 动车载摄像头模组平均单价持续提升。

3.2.激光雷达:自动驾驶延伸蓝海市场,国内光学成本优势明显

激光雷达是激光探测及测距系统的简称,主要构成要素包括发射系统、接收 系统和信号处理系统。激光雷达系统的核心组件主要有激光器、扫描器及光学组 件、光电探测器及接收 IC,以及位置和导航器件等,可提供高分辨率的几何图像、 距离图像、速度图像。

ADAS、自动驾驶将成为激光雷达主要应用领域。据 Frost & Sullivan 预计, 2025 年全球激光雷达市场规模将达到 135.4 亿美元,中国激光雷达市场规模将达 到 43.1 亿美元,2019-2025 年期间 CAGR 达到 63.1%,其中智能驾驶市场规模 约 12 亿美元。目前激光雷达的下游应用市场主要有 ADAS、自动驾驶、服务型机 器人市场、智慧城市和测绘。据 Frost & Sullivan 预计,2019 年全球智慧城市及 测绘作为激光雷达的主要应用市场占比约 60%,而自动驾驶汽车市场的高速发展 将让激光雷达在车载领域的应用大大增加,到 2025 年激光雷达的 ADAS 细分领 域占比将达到 34.64%。

视觉主导或激光雷达主导看法不一L3 级自动驾驶激光雷达将更具优势。对于自动驾驶的传感器配置,业内分为视觉主导和激光雷达主导,两者都需要有毫米波雷达、超声波雷达和激光雷达的辅助。激光雷达与摄像头不同的地方在于, 激光雷达可以主动探测周围环境,即使在夜间仍能准确检测障碍物。摄像头的优 势在于人眼能看懂摄像头拍摄的内容,使其非常适用于物体分类。视觉主导主要 采用“摄像头+视觉算法”,对摄像头收集的数据进行处理和学习从而做出有效判 断。如特斯拉通过“D1人工智能芯片+Dojo 超级计算机群+无监督学习算法”打 造纯视觉的底层支撑,D1 芯片作为 Dojo 超级计算机系统的一部分,可以将摄像 头内收集到的视频数据进行无监督学习算法的模型训练,减少人工标注的工作量。

多传感器、多路线融合使用占据主流。随着自动驾驶级别提升,摄像头需要提取并处理的图形数据量会数量级增长,这对神经网络算法的运算能力提出了极 高的要求,因此目前市面上的车型基本采用“摄像头+雷达”互补的形式,激光雷 达、毫米波雷达、 超声波雷达等和 ADAS 摄像头融合适用,可以助力自动驾驶 实现性能的多维提升。按技术架构进行分类,激光雷达主要有 360°扫描的机械 旋转式激光雷达,零件较大,价格也相对较高;120°扫描的半固态式激光雷达, 成本较机械式更低,具体又分为转镜式和 MEMS 微振镜式两种,其中转镜式半固 态方案更加成熟;以及扫描速度快,精度高,体积小,未来有望商业落地的固态 式激光雷达。目前搭载激光雷达的车型中多数采用的是半固态式激光雷达。

机械式激光雷达接收器为成本核心,半固态激光雷达。激光雷达的总成本主 要由 BOM 成本、生产成本及研发成本组成,基于构造不同,不同激光雷达 BOM 成本拆分略有不同,收发器件为主要的成本端。参考汽车之心、Systemplus Consulting 对不同激光雷达种类的 BOM 拆解: 机械式激光雷达激光发射器、接收器 BOM 成本达 75%。Velodyne VLP-16 的 BOM(大约 1000 美元)拆分为:激光器探测器(75%)、光学部件(10%)、 电路板(10%)、电机外壳及结构件(5%)。


半固态激光雷达 BOM 成本中收发器件及主板占比较大。法雷奥 SCALA 1 转 镜式激光雷达的 BOM 大约 300 美元,其中主板占比 45%,收发器件占比近 50%: 主板(45%)、激光单元板(23%)、机械镜单元(13%)、机械激光单元(10%)、 封装壳(8%)、电机单元板(1%)。法雷奥 Scala 1 为 4 线激光雷达,年产量达 十万级。若产品迭代至 Scala 2,激光扫描线束则由 4 线升级为 16 线,需要增加 12 套发射与接收器件,成本上增加约 400 美元。

光学部件生产国内成本优势明显,国产替代成为发力目标。通过对激光雷达 成本的拆分得出光学部件在激光雷达成本中的占比目前是 10%左右。光学元件及 组件一般由激光雷达公司自主研发设计,然后选择光学元件厂商进行生产加工。 技术成熟且量产的 MEMS 微振镜企业仍大多集中在国外,如滨松、 Mirrorcle、 MicroVision;但中国企业近年紧跟步伐,知微传感、Opus 等企业不断追赶并实 现突破。而镜头、滤光片等光学部件可充分利用国内供应链完善和低成本的优势, 国产老牌的光学制造商如舜宇光学、腾景科技等可以替代国外供应链和满足产品 加工的需求。

光学龙头推动产业进程,赋能产业链合作共赢。激光雷达赛道产业链还处于 动态发展中,目前舜宇提供的关键零部件主要是发射端、接收端的镜片、镜头、 光学视窗、多边棱镜等等以及组装,与华为、大疆等知名品牌合作,且已加入 Leddar 生态系统为其提供车规级光学设计和光学零件。据公司 2022 年 6 月 23 日投资者交流会表示,现有 35 个左右激光雷达项目中有约 21 个车型用到了舜宇 的产品,预计未来随着激光雷达市场渗透率进一步提高,舜宇可以成为全球一流 的激光雷达解决方案提供者。

3.3.HUD:智能化安全化需求促进HUD普及,公司产品涉及成本核心

W-HUD 占据市场主导,AR-HUD 或成未来风口。HUD(Head Up Display) 利用光学反射的原理,将重要的驾驶相关信息,如车速、档位、导航信息、限速、 油耗、胎压等投射在玻璃等载体上。根据成像载体不同,目前市场上的 HUD 可划 分为三种产品形态,分别是 C-HUD(半透明树脂玻璃作载体)、W-HUD(汽车前 挡风玻璃作载体)和 AR-HUD(应用 AR 技术并将汽车前挡风玻璃作为载体)。 C-HUD 成像区域相对较小,显示信息有限,将逐渐退出 HUD 市场;W-HUD 成像距离更远,成像区域更大,据高工智能汽车研究院统计,2021 年前三季度我国 W-HUD 占据 HUD 市场 90%左右的市场份额;而 AR-HUD 同样通过前挡风玻璃 显示信息, AR-HUD 视场角更大,显示车辆信息情况更多,将带来更佳的使用效 果,未来发展潜力巨大。

智能性、安全性促进 HUD 普及,市场规模不断增加。HUD 车载抬头显示器 尚未得到大范围普及,据盖世汽车研究院预测,2021 年市场渗透率预计为 7.30%。 但由于车载 HUD 具有安全性、智能性、便捷性等优点,在汽车中使用需求不断提 升。根据盖世汽车研究院预测,2025 年车载 HUD 出货量将超过 900 万套,渗透 率达到 39.00%。目前,AR-HUD 由于视场角更大,展示车辆行驶信息更加直观 和完整,市场规模和渗透率预计将不断增加,是车载 HUD 发展的大趋势。

HUD 主要配备于高端豪华车型,中低端车型渗透率较低,自主品牌主机厂主 要由本土 HUD 供应商适配。目前,一些高端车企的部分系列车型已经将 HUD 抬 头显示器作为标配,例如宝马、奔驰、奥迪等。大众、本田、丰田、别克等价格 中等的中外合资车企也逐渐开始使用和配备 HUD 来提高驾驶安全性。自主的 HUD 企业更多是为自主的车企配套,少量配套宝马、大众等外资车企。日系供应 商以配套日系车企为主,如日本精机供应的车企主要为宝马、通用、奥迪、本田、 马自达等日系及德系厂商,电装配套车企以丰田、马自达等为主。大陆集团配套 的车企包括宝马、奥迪、大众等。供应国内车企的怡利电子配套的车企则有吉利、 红旗等国内车企,泽景电子供应的车企包括蔚来、吉利、北汽、一汽、长安、比 亚迪等,华阳集团主要供应广汽、长城、长安等客户。

光学器件是 HUD 结构中的核心部件,技术壁垒较高,价值量占比可达 50% 左右。 HUD 的结构主要可以分为 PGU 图像生成单元和光学显示系统两大部分, 图像生成单元 PGU 是 HUD 最核心的部件。当前,PGU 的技术路线主要为 TFT-LCD、DLP、MEMS 及 LCOS 四种。TFT-LCD 方案的成熟度及可靠性较高, 但性能相对一般。DLP 方案的分辨率、可靠性、亮度具备优势,但成本相对 TFT-LCD 较高。MEMS 方案实现了光学引擎的大幅度简化,可以实现体积的优化, MEMS 方案对比度、亮度方面也更具优势,其缺陷在于成本较高、激光二极管对 温度较为敏感。LCOS 方案需要采用激光光源,目前做到车规级的厂商较少。

HUD 外资供应商占据主导,国内 HUD 厂商自主加速研发渗透。1)全球 HUD行业的市场集中度很高,全球前六大 HUD 厂商占据 HUD 领域约 98%的市场份额。 从 HUD 整机制造来看,日本精机是 HUD 的龙头企业,占据全球 HUD 约 35.40% 的市场份额,德国大陆占据 29.80%的市场份额,日本电装占据 17.70%的市场份 额。国内 HUD 供应商则华阳集团、水晶光电等大型上市公司。2)在影像部分, 国内负责生产制造 PGU 光机的企业主要有水晶光电、舜宇光学、广景视睿等。3) 在投影部分,舜宇光学、富兰光学、亮宇光学、烨嘉光电都涉及到自由曲面镜等 光学零件的研发制造。

HUD 的成本核心部分为影像部分(PGU)与投影部分(面镜),为舜宇优势 研发部分。 PCBA、PUG、非球面镜等为 HUD 核心部件,PUG 是价值量最高的 部件。在影像部分,舜宇负责制造和提供一系列 PGU 光机(图像生成单元),主 要有 TFT PGU(薄膜晶体管)、DLP PGU(数字光处理)和 MEMS PGU(激光 扫描投影)。在投影部分,舜宇光学还生产制造投影镜头、自由曲面镜、准直镜头 等设备。舜宇在 2021 年实现了 HUD-自由曲面镜和全息 AR-HUD 核心光学引擎 的量产,进一步打破技术壁垒占据高端市场。

3.4.智能大灯:智能大灯向中高端车型渗透,公司投影模组顺利量产

智能大灯更新升级,为安全驾驶助力。智能大灯即车载智能前照灯,是一种 智能前照灯光系统。该系统采用定位的成像和照明系统,包括摄像头、投影仪、 光束分离器等,将驾驶员能够无需进行繁杂的灯光控制操作,将更多的精力投入 到汽车的驾驶上。该系统的工作范围是大灯前面约 13 英尺,智能大灯能数字化地 删除拍摄图像中的雨雪条纹,改善司机的能见度。目前我国智能大灯技术已经历 了第一代 AFS,第二代全功能 AFS 和当下正处于创新阶段的第三代智能远光 ADB。

自动驾驶时代来临,LED 大灯渗透率提升大势所趋。据 TrendForce 集邦咨 询数据,2020 年,全球的 LED 大灯渗透率为 53.1%,在新能源汽车中的渗透率 为 85%;而到了 2021 年,全球的 LED 头灯渗透率预计达到 60%,而在新能源汽 车中的渗透率则高达 90%。新能源汽车搭载 LED 车灯已然成为一大主流发展趋势。 2018 年以来,LED 前大灯渗透率逐年提升,从 2018 年的 23%增加至 2020 年的 68%。

智能大灯在中高端车型渗透率较高。目前,我国主要车系车型中,智能大灯 主要渗透在中高端车型中,如宝马、雷克萨斯、一汽大众等。其中配置和使用较 为广泛的为 LED 式智能大灯,由于 LED 体积较小、易驱动、能够快速响应,使 用多颗 LED 组成行、列或矩阵式排列是实现多像素智能大灯的基础和优先方案。 LED 矩阵式大灯需要多路驱动,较强的散热能力,以及给每颗 LED 配光成为独立 像素的较复杂的二次光学系统,因此相比之下价格较高,目前更多应用于中高端 车型的部分车系。

智能大灯全球市场外资主导,国内传统车灯企业有望突围。智能大灯的全球市场主要是外资龙头占据,行业集中度高,我国智能大灯市场中日本小糸占据了 较大的市场份额,排名第一,日本斯坦雷、德国海拉、法国法雷奥市场份额差异 较小。我国拥有智能大灯生产能力本土企业较少,根据华经产业研究院数据,2021 年中国汽车车灯市场中华域视觉占比为 28%,名列第一。华域视觉和星宇是我国 规模较大的车灯生产内资企业,研发和生产智能大灯技术处于行业前列,以这两 家企业为代表的内资企业未来将有望逐渐取代外资企业,占据我国智能大灯市场 的主要份额。

智能大灯产品研发量产进展良好,生产测试符合前装车规级标准。舜宇在智 能大灯领域主要提供汽车大灯(含智能大灯)关键光学器件和光学解决方案。公 司智能大灯产品推进情况良好,公司于 2020 年完成百万级像素车载智能大灯的 研发,并于 2021 年完成多款万级像素投影模组的核心镜头产品的量产工作。同 时,智能大灯作为公司汽车业务中较新的子业务,公司对生产环境及测试环境进 行了严格把控,将有助于新产品稳定性的提高以及客户推介。随着国产企业份额 的提升以及整个智能汽车板块的走强,我们看好舜宇在智能大灯领域的业务发展。

4.VR/AR:新风暴已至,公司有望扶摇直上

4.1.消费电子重要创新方向,光学助力VR实现轻薄化

后手机时代,VRAR 是消费电子重要创新方向。消费电子产品具有消费品和 科技双重属性,行业容量大、弹性高,技术创新驱动产业进步。当前,智能手机 创新变缓,换机周期拉长,手机链高增长红利已经接近尾声。从消费电子产品本 质角度思考,计算力和交互维度的提升是产品创新升级的基础支撑和发展脉络, 产品成本下降、受众面推广、内容生态繁荣是产业走向爆发的边际必要条件。随 着芯片算力提升、5G 网普及,消费电子产品创新周期正在走向万物互联,VR/AR 是下一阶段确定性较高的创新方向。

2021 年成为 VR 出货量拐点,VR 硬件市场迅速发展。2021 年 5 月以来,国 内本土 VR 厂商接连推出新品,迭代节奏明显加快。其中,Pico Neo3、奇遇 VR 系列、Nolo Sonic 为 2021 年线上电商平台份额较高的型号。细分市场中根据 IDC 数据,占比最大的 VR 头显出货量达 1095 万台,突破年出货 1000 万台的行 业重要拐点。

光学方案是实现 VR 硬件轻薄化的重要助力,技术路径沿着传统透镜—菲涅 尔透镜—折叠光路方向升级。VR 光学方案主要是追求更小体积、更佳成像质量和 更低成本。菲涅尔透镜在传统透镜的基础上去掉直线传播的部分,而保留发生折 射的曲面,从而达到省下大量材料同时又达到相同的聚光效果。目前菲涅尔透镜 生产工艺已经较为成熟成本较低,是主流 VR 头显常用光学方案。进一步,折叠 光路技术(Pancake)通过让光路在镜片间多次折返,实现屏幕与镜头之间成像 工作距离的变相缩短,整个光学模组长度也随之缩小。折叠光路技术对于 VR 头 显整体方案设计的空间预留形成有效支撑,代表了VR光学方案的主要发展方向。

4.2.公司持续布局VR/AR,进入热门产品供应链

舜宇持续布局 VR/AR 领域,在光学领域实现多项技术突破。舜宇从 18 年 开始加紧在 VR/AR 领域的技术投入,2020 年完成单色 AR 波导片研发,2021 年 完成 VR 双目显示模块、新一代 VR 空间定位镜头研发。预计未来 AR 价值量高于 智能手机,舜宇都能够涉及。为了强强联合和技术互补,公司先后投资了 VR/AR 初创公司鲲游光电和灵犀微光,2021 年投资舜为科技并将其作为公司 VR/AR 领 域的桥头堡。目前公司的 VR/AR 业务主要包括 VR/AR 光学器件, VR/AR 光学传 感器和 VR/AR 系统模块。

公司为 VR 设备爆款 Oculus Quest2 主要供应商,为 VR 光学业务进一步拓 展打下良好基础。一体式 VR 设备 Oculus Quest2 预售量是初代 Quest 5 倍,迅 速成为当今最热门的 C 端 VR 设备,并畅销至今。而公司为 Oculus Quest 2 的 主要供应商,借助 Oculus Quest 2 的巨额销量,2021 年公司 VR 产品方面营业 收入同比增长 125.52%, 预计公司在 Oculus 上的成功经验将为公司 VR/AR 业 务的进一步成长打下坚实的基础。

5.盈利预测

光电产品:公司光电产品以手机镜头模组为主,受手机行情低潮影响,预计 2022 年光电产品整体下滑 12.30%,毛利率亦有所下滑,参考 2022 年上半年毛 利率水平,将下降为 13.50%。随着下游手机厂商去库存进程逐渐推进以及宏观环 境的调整,预计 2023、2024 年手机行情将逐渐走出低迷周期,公司作为行业龙 头,光学产品业绩将有所回升,毛利率水平亦有所恢复。预计 2022/2023/2024 年公司光电产品营业收入分别为 248.5/278.3/314.4 亿元。

光学零件:公司光学零件产品以玻璃球面及非球面镜、手机镜头及车载镜头 等为主。公司手机镜头业务 2022 年 1-11 月出货量同比下降 15.04%,对光学零 件业务预期造成不利影响。但公司车载镜头以及 VR/AR 镜头出货状况良好,车载 镜头 2022 年上半年市场份额持续保持全球第一,并有多款车载 500 万像素玻塑 混合镜头的研发工作完成,并实现了 VR pancake 模组的量产。预计 2023、2024 年将恢复良好的增长预期,预计 2022/2023/2024 年光学零件营业收入分别为 78.84/90.67/108.81 亿元。 光学仪器:公司光学仪器以显微镜与智能检测设备为主,业绩增长率与毛利 率水平较为稳定。预计 2022/2023/2024 年公司营业收入为 4.60/5.75/7.19 亿元。

(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。)

精选报告来源:【未来智库】「链接」

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