手机的新机会:5G新手机、三摄像头,3D Sense,屏下指纹识别,可折叠曲面屏。
本文来自研报《 20190109-国盛证券-消费电子2019年投资策略:全球创新代际交互、关注5G及结构性创新赛道龙头.pdf》全文100页,特分为多篇文章介绍。
2018年手机市场回顾:2018 年智能手机市场,苹果失去魔力,华为一枝独秀
本文重点介绍2019智能手机发展中,可能会出现的一些新投资机会。
一、展望 2019 年:5G 欣然而至,结构性创新继续
尽管全球智能手机出货量放缓,但中国智能手机的零组件厂商在现有产品线中不断获得更高的市场份额,继续实现产品的升级和创新,也使得零组件价值量增加,并且各大厂商也不断扩大下游应用领域,进军汽车电子、物联网等其他领域,寻找新的成长动能。因此,我们仍然看好龙头消费电子企业在 19 年下半年的发展机会。
我们统计了自 2016 年以来苹果、华为、OPPO、vivo、小米各个旗舰机种以及中高端集中的参数,我们发现,近几年手机外观以及配置都发生了翻天覆地的变化,创新速度不断加快,其中最明显的升级体现在光学镜头由单摄到多摄的普及,镜头像素的提高,屏幕占比的提升,内存的提升,解锁方式的改变,电池容量持续提升和快充的普及等。
如今智能手机进入存量时代,各大手机厂商都在寻找新的手机性能以谋求差异化的竞争优势和销量突破。随着消费者对高质量拍照、录像的需求日益增加,摄像头模组的进化是智能手机发展的必经之路。智能手机经历了由单摄向双摄甚至三摄、多摄的渗透,并且摄像头的像素也在不断升级,从之前的 700 万升级到了 2400 万,甚至 4000 万。此外, 大光圈(FNo.)也是消费者一直追求的性能升级。
手机的屏幕占比逐渐提升,OLED 全面屏逐渐普及。从用户体验角度看,全面屏确实给消费者带来了更好的视觉体验,而且在整体外观上也为手机提升不少颜值。越来越多的消费者认为全面屏手机更具科技感,能带来更好的用户体验。
手机内存也在不断升级,由三年前的 1G+16G,逐渐增加到 2G+32G/64G,直到今天出现了 8G+256G,10G+512G 的配置,可见发展速度非常快。随着用户对游戏、照片和音乐存储需的不断升级,手机屏幕分辨率的提高,促使了内存升级加速。
我们认为 19 年全球手机的出货量与 18 年持平,我们预计苹果 18 年的出货量将为 2.2 亿部,而 19 年苹果的出货量将达到 2.1 亿部,同比下滑 2%。其中,19 年的三款新机LCD 版本的出货量预计为 1800 万部,5.8 英寸 OLED 版本出货量预计为 2200 万部,6.5 英寸的 OLED 版本的出货量预计为 2100 万部。
二、5G 有望带来零组件的创新
5G 网络作为第五代移动通信网络,其峰值理论传输速度可达每秒数十 Gb,这比 4G 网络的传输速度快了数百倍,这意味着一部完整的超高画质电影可在 1 秒之内下载完成。Strategy Analytics 预测 5G 智能手机出货量将从 2019 年的 200 万增加到 2025 年的 15 亿,年复合增长率为 201%。中国 4G 智能手机出货量市场份额 2014 年初为 10%,仅仅用了两年左右市场份额就就达到了 90%,我们认为 5G 采用率也将和 4G 类似,在中国会迅速提升。
4G 作为 3G 的延伸,主要采用 MIMO 技术,是利用各个天线之间空间信道的独立性来区分用户进行服务,主要包括 TD-LTE 和 FDD-LTE 制式。我国主要采用 TD-LTE 标准, 2013 年 12 月 4 日,工业和信息化部正式向三大运营商发放了 4G 牌照,标志着我国通信行业正式进入了 4G 时代。4G 能够以 100Mbps 的速度下载,上传的速度也能达到20Mbps,比 3G 更快的传输速率、更好的频率利用率、通信更加灵活及更好的兼容性等优点,使得用户体验更加优异。
5G:随着物联网、AR 和 VR 等技术的诞生和发展,对移动网络的要求更高,5G 将采用NR 技术,传输速率高达 10 Gps,比 4G 快达 100 倍、而且具有低延时、低功耗的特点。我国 5G 预计按照 2019 年预商用,2020 年规模商用的规划逐步实施。
手机中负责网络通讯的部件叫基带,分内置和外置两种,内置就是整合到手机处理器芯片当中,外置就是单独的基带芯片,通常内置的基带芯片性能更好,功耗更低,可以节省 PCB 板的占用面积,外置的基带芯片会增加功耗,占用面积。目前高通、英特尔、华为等公司都陆续发布了自己的 5G 基带芯片。
目前,已有多家手机厂商跟进 5G 步伐,发布了 5G 手机时间计划。在 18 年 10 月份的高通 4G/5G 峰会,公布了未来将使用高通骁龙 X505G 的 OEM 厂商名单,其中包含了一加、小米、OPPO、vivo、摩托罗拉、华硕、闻泰、富士通、HMD、HTC、LG、夏普等公司。其中的大部分厂商很可能选集中在 19 年一季度发布 5G 手机。18 年 8 月,三星宣布已经研发出业界首个全面符合 3GPPR155G 新空口最新标准的 5G 基带ExynosModem5100。该基带基于 10nm 工艺,并能够对 2G、3G 和 4G 进行兼容。预计三星将会推出 5G 版的GalaxyS10Plus 手机,有望在 19 年 2 月中旬亮相,该产品在 MWC 期间有望成为一个亮点。而三星的折叠屏幕手机也正在研发之中。
华为计划在 2019 年 2 月的 MWC 上推出可折叠的 5G 手机,该手机的正式销售时间可能在 2019 年下半年。在 19 年的一季度华为还可能会出首款搭载 5G 基带的 P30Pro 手机。另外,在 2019 年下半年,华为还将推出Mate30 系列,我们预计该手机也会支持 5G 网络。荣耀作为华为的子品牌 18 年 9 月也在全球 INS 大会上表示,将在 2019 年推出首款提供全版解决方案的 5G 手机。
同时,5G 的到来也将改变手机零组件的创新和升级。例如毫米波带来的应用将有可能使得滤波器和终端系统侧的天线结构数量变多,陶瓷和玻璃机壳在 5G 通信以及无线充电上优势明显,被动元件的需求量提升等。目前全球射频前端市场集中度较高,前四大厂商 Skyworks、Qorvo、Avago、Murata 占据着全球 85%的市场,且均是日美发达国家企业,而这也意味着国产射频企业的成长空间巨大。目前国内主要参与 SAW滤波器行业竞争的国内厂家有:麦捷科技(中电 26所)、信维通信(德清华莹、中电 55 所)、无锡好达电子、三安光电等。
三、摄像头:由双摄向多摄渗透的时代
如今智能手机进入存量时代,各大手机厂商都在寻找新的手机性能以谋求差异化的竞争优势和销量突破。随着消费者对高质量拍照、录像的需求日益增加,摄像头模组的进化是智能手机发展的必经之路。
伴随着双摄、三摄渗透率的提高,市场将会开启新的成像变革。中国产业信息网数据显示,2015 至 2017 年中国双摄渗透率分别为 2%、5%、15%,整体呈快速增长态势,旭日大数据预计2018 年双摄渗透率将达 35%。智研咨询预计 2020 年双摄渗透率将超60%。
从 2017 年品牌双摄手机总出货量情况看,双摄主要集中在苹果、华为、OPPO、vivo、小米、LG、三星等品牌身上,其中华为(包含荣耀系列)是全球双摄手机渗透率最大的手机品牌厂商,据统计 2017 年华为有超过 20 款机型搭载双摄配置,出货量占总出货量的 5成以上,价格下探至千元机。vivo手机是继华为之后双摄渗透率第二的手机厂商, 自 2016 年开始,vivo 便切入双摄,并率先推出了前置双摄,去年,vivo 的双摄渗透率超越苹果,达到四成以上。而相比之下,三星的双摄渗透率仅达 2.6%。
手机厂商也不断对镜头进行创新升级,由双摄逐渐向三摄和多摄转变。我们认为摄像头三摄甚至多摄的普及也是未来两年手机创新的重要领域之一。为什么要用三摄镜头?三摄最大的优势在于暗光下拍摄效果佳,并且可以突破 3 倍以上的光学变焦,可以支持4D 预测追焦、四合一混合对焦、5 倍混合变焦、10 倍数码变焦等功能,背后闪光灯也有多重色温可选,感光器面积增大,可以让噪点控制更优异。
手机摄像头对应的产业链企业包括图像传感器制造商、模组封装厂商、镜头厂商、马达供应商、滤光片供应商等。由于行业技术壁垒和集中度高,产业链的龙头多为日本、韩国、中国台湾所垄断,大陆的厂商主要集中在红外滤光片和镜头模组封装上,包括舜宇光学、欧菲科技、水晶光电、光宝科技等。
四、3D感应技术:开启人脸解锁的新未来
近年最引人注目的是三摄像头技术和 3D 感测技术。双摄/多摄像头可以实现拍照的虚化、大光圈、光学广角和大范围变焦。双摄/多摄像头加入其它光学传感器可以采集深度和位置信息,实现 3D建模。根据硬件实现方式的不同,目前行业内所采用的主流 3D 感应技术主要有三种:结构光、TOF、双目立体成像。
结构光技术的基本原理是,通过近红外激光器,将具有一定结构特征的光线投射到被拍摄物体上,再由专门的红外摄像头进行采集,而抓取物体的不同深度区域,采集不同的图像相位信息,然后通过运算单元将这种结构的变化换算成深度信息,以此来获得三维结构。而 TOF 是发出一道经过处理的光,碰到物体以后会反射回来,捕捉来回的时间, 已知光速和调制光的波长,能快速计算出到物体的距离,从而获取 3D 信息。
我们预计 2018年、2019年 3D传感的出货量分别为 1.09亿和 2.49亿,同比分别增长214%和 127%。其中安卓阵营 2018年和 2019年的 3D传感渗透率为 1%和 3.5%,苹果手机 2018年和 2019年 3D传感的渗透率为 45%和 80%,三星 2018年和 2019年的3D传感渗透率为 0%和 15%。
通过对已经上市的主流 3D 摄像头产品进行拆解分析,3D 摄像头产业链可以被分为:
1、上游:红外传感器、红外光源、光学组件、光学镜头以及CMOS 图像传感器;
2、中游:传感器模组、摄像头模组、光源代工、光源检测以及图像算法;
3、下游:终端厂商以及应用。
五、屏下指纹识别:开启全面屏下新的解锁方式
目前常用的指纹识别方式分为四种:光学式、超声波式、电容式和热感式,其中超声波和光学方案为主流的屏下指纹方案。光学式屏下指纹识别的解决方案是将光学指纹传感器 CIS 放置在 OLED 显示屏下,由 OLED 发射近红外光,通过 CIS 接收指纹的凹凸而反射出的光的明暗来形成指纹图像,再将指纹图像与手机中的数据库对比,完成指纹识别。为了增强 CIS 的图像,还需要在CIS 上增加一个光学准直仪或光学准直器过滤器,以更清晰地接收图像,并减少到达光学指纹传感器的背景光。光学式指纹识别具有灵敏度高、耐久度好、功耗低等优点。
随着光学指纹识别产业链的初步成熟,供应链的进一步完善,屏下指纹识别应用规模将显著扩大,同时,随着国内 OLED 面板厂商的生产能力逐渐导入,目前只适用于 OLED 屏幕的光学式和超声波式屏下指纹识别方案的成本将会逐渐下降,光学式屏下指纹识别方案的渗透率将进一步提升。根据 IHS Markit 数据预测,2018 光学式指纹识别模组的出货量将预计超过9000万颗;2019年继续保持高速增长,出货量预计将超过1.75亿颗;至 2021 年预计将超过 2.8 亿颗,对光学指纹传感器(CIS)的需求潜力巨大。
目前,市场上已发售的智能手机大多采用光学屏下指纹识别技术,京东方的专利申请量最多,排在国内首位,天马微电子、信炜科技、三星和欧菲分列第二名至第五名。中国的手机厂商率先大规模应用了屏下指纹技术,小米和 vivo 是最早大规模应用光学屏下指纹技术的手机厂商。华为在此次的Mate 20 Pro 也搭配了屏下指纹版本。供应商为汇顶科技。
我们预计 2018 年和 2019 年屏下指纹出货量为 3500 万和 1.56 亿,其中苹果和三星的屏下指纹识别为0%,中国手机厂商2018年和2019年屏下指纹渗透率为10.0%和30.0%。
最近美国专利局显示,三星注册了全屏屏下指纹专利技术,这种屏下指纹专利没有指定区域,而是整个屏幕,从而提高指纹识别的处理速度并提高用户的体验。
六、折叠屏:厂商和市场的共同需求
可折叠屏手机兼具手机便携性和平板大屏优势于一身,成为备受期待的一种手机产品。2018年的 10月 31日,国内屏幕生产商柔宇在国家会议中心举行了新品发布会上,柔宇推出了全球首款面世的可折叠柔性屏幕手机,三星也在其 11 月 7 号旧金山召开的三星开发者大会上发布了三星的折叠手机概念。
目前来看,官方声称要发行可折叠屏手机的手机品牌主要有:三星、LG、华为,联想,OPPO,VIVO 和小米。
三星在 2011年国际消费电子展上第一个展示了可折叠屏智能手机的样机。SEC在 2013 的国际消费电子展上展示了 3个集成屏幕(2个向内折叠,1个向外折叠)的原型,但是这离商业化大量生产还有一段距离。2018年 11月份,在三星开发者大会上,宣称 2019
年推出百万台产品,首款产品有望在 2019年 3月推出,将会率先在韩国和北美市场上市销售,价格会在 200万韩元左右,约合人民币 1.23万元。LG也在积极布局可折叠屏手机市场,2018年 10月 23日,LG向韩国知识产权局提交的有关可折叠屏手机专利发布,LG的可折叠智能手机专利描述了一种无边框智能手机,其具有高度灵活的大显示屏,覆盖所有侧面并且可能使用磁性方法连接到壳体。一旦设备展开,它就可以用作平板电脑。华为也在争取抢先发布可折叠屏手机,2019的 WMC,华为很有可能首次公布其可折叠屏手机,而该款手机有望成为华为旗下首款 5G手机,或于 2019年中旬上市。
OPPO,VIVO 和小米 18 年也都公开宣称 19 年将对出自己的可折叠屏手机。OPPO 的折叠屏手机将会使用外折的折叠方式,VIVO 和小米则是采用向下折的折叠方式。
苹果公司有望加入到可折叠手机的竞争行列。根据Patently Apple 报道称,美国专利商标局于 12 月 27 号公布了一项苹果于 2018 年 3 月提交的专利。这项专利表明,苹果正在想办法打造一款可折叠的 iPhone。专利文件显示,为了确保屏幕的次数和效果,苹果设想了一种新的涂层,能够将聚合物和颜料薄片结合在一起。一旦应用到 OLED 面板上涂层就变成了一个保护层,可以使得 OLED屏幕在不容易磨损的情况下旋转和扭转。
迄今为止,关于最终产品的概念,几乎所有样机都是类似的,其想法是在不牺牲智能手机的便携性和易操作性的情况下合并手机和平板电脑的功能。只有将大型显示器(7”-9”) 紧凑地折叠成典型的智能手机尺寸(4”-6”)时才能实现这一点。
就物理属性而言,嵌入在可折叠屏智能手机中的柔性显示器需要在厚度、重量、吸收更高频率冲击的能力、耐刮擦等方面具有最佳的规格。同时,这些手机必须具备的关键特性是,即使经历了多次折叠(达到一百万次),也有能力维持最初的性能。
可折叠屏智能手机能够满足消费者的不断升级的消费需求,因为消费者需要大屏幕设备来更多地使用多媒体功能,可折叠屏手机带来的屏幕上的提升,提高的不是屏占比的 70% 到 90%,而是直接翻了一倍甚至更多,无论是影音游戏,阅读电子书报,体验度都要比现在的直板智能手机提升很多。其实市场上已经有许多专利概述了可折叠屏智能手机的产品规格和操作方式,但是一个实用的成功的可折叠屏智能手机尚未面市。
从形态上看,可折叠手机目前出现的折叠方式分为内折、外折、折三折、向下折等方式。
目前推出向内折的折叠屏手机样式较多,不同的折叠方式会带来不同的外观效果,对柔性材料(以透明聚酰亚胺 CPI 为主)性能要求也不同,其加工技术难度可能也有差异。外折式设计是屏幕显示在最外头,容易与外物接触,厂商需要做出外折式面板,对于技术实力相对较强,内折的屏幕是在里面,相比外折其屏幕更好保护,可能内折式进入量产阶段的时间可能会比较快。
受到智能手机创新用户体验需求不断增长的推动,据 IHS 预测,可折叠 AMOLED 面板的出货量有望在 2025 年首次达到 5000 万台,预计到 2025 年,可折叠 AMOLED 面板占AMOLED面板总出货量的8%(8.25亿),占灵活AMOLED面板总出货量的11%(4.76亿)。
虽然 2017 年柔性 AMOLED 显示器市场包括等量的平板和曲面显示器,但折叠式显示器预计在几年后才会大规模生产。可折叠屏有望在 2019 年开始崭露头角,可折叠屏在 2020 年将占市场份额的 7%,而可卷曲屏幕将在 2021 年达到市场份额的 3%。
与普通手机相比,可折叠屏手机在操作系统、触控技术、盖板、OLED面板,驱动、驱动 IC及电池等方面需要改变,例如,玻璃盖板需改为柔性 CPI,柔性OLED需变为可折叠 OLED;而且为了保证可折叠屏手机的折叠性还需要增加铰链,在电池方面,LG为其折叠屏手机设计了两块电池的设计,而三星则在为其可折叠手机研究可折叠电源,而苹果柔性电池专利在 2018年 3月 29日也被美国专利商标局公布,这种柔性电池不仅能更好地适应手机的形状,还能根据一台 iPhone 内部组件的移动而移动。电池由放置在柔性基底上的电池元件构成,让电池整体可以根据需要弯曲。
从供应商方面来看,可折叠屏智能手机上游主要有盖板厂商,柔性屏幕厂商,铰链厂商, 驱动 IC 厂商和电池厂商等。
七、投资建议及推荐标的
2018 年对于消费电子来说是寒冬降临的一年,物料成本和原材料价格上涨,但是智能终端的需求却在下滑。国际形式方面,中美的贸易摩擦又加剧了市场对供应链的担忧。总体来看,我们对 2019 年上半年的消费电子行业仍持谨慎态度,但是下半年我们看好结构性创新的龙头公司,建议关注立讯精密、欧菲科技、东山精密、欣旺达、火炬电子、深南电路、景旺电子、兴森科技、顺络电子、兆易创新、汇顶科技、韦尔股份、舜宇光学、大立光、崇达技术、胜宏科技、弘信电子、大族激光、信维通信、硕贝德、麦捷科技。
更多个股详细信息,下篇文章继续介绍。
风险提示: 下游需求不及预期,行业竞争加剧, 汇率政策风险, 国际形势的影响。
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