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半导体行业XR(VR/AR/MR)产业链梳理:从智能手机到XR,从移动互联网到元宇宙

电子设备2022-03-25张良卫、刘睿哲东吴证券从***
半导体行业XR(VR/AR/MR)产业链梳理:从智能手机到XR,从移动互联网到元宇宙

2022年3月25日XR(VR/AR/MR)产业链梳理——从智能手机到XR,从移动互联网到元宇宙研究助理:刘睿哲执业编号:S0600121070038邮箱:liurz@dwzq.com.cn证券分析师 :张良卫执业证书编号:S0600516070001联系邮箱:zhanglw@dwzq.com.cn证券研究报告·行业研究·半导体 核心观点2n我们认为,元宇宙可能是下一代互联网的形态,类比移动互联网对PC互联网的升级,元宙可能比移动互联网拥有更多维度的现实与虚拟世界的互动与融合,不仅满足人们的精神需求,还可以大幅提高劳动生产率。元宇宙需要伴随芯片算力提升、软件设计引擎大众化、XR(VR/AR/MR)等交互设备的便利化同时发展,叠加区块链技术以及应用生态的不断丰富,才能逐渐逼近理想形式。n我们认为,XR比PC/手机拥有更多维度的展示能力,信息呈现方式也更加便捷。就像智能手机是移动互联网的入口,XR可能成为元宇宙的入口,也是实现元宇宙比移动互联网更加沉浸性的必不可少的工具。nXR设备是消费电子领域最受关注的产品之一,主流形态也会从VR、AR发展到MR,最终将会取代智能手机的地位。2021年VR设备年销量突破1000万台;我们预计,2022年销量可能翻倍。AR/MR等有望取得突破性进展。2022年主要关注的有(1)苹果可能推出的XR消费产品(2)Meta、PICO、索尼的VR设备销量增速以及用户在线时长等。n我们认为,从产品生命周期来看,XR已经跨过从0到1的导入期,开始发展到从1到10的成长期。硬件&整机制造(1)拥有较强综合能力的公司,推荐歌尔股份,关注立讯精密(2)具有较高边际变化的公司,例如VR会带来光学部件和音视频解码芯片价值量的提升,推荐舜宇光学科技、全志科技,关注水晶光电、瑞芯微等(3)能够实现高价值量国产替代的公司,关注面板领域的京东方、TCL科技等;软件(1)引擎公司,关注Unity等(2)XR内容公司,例如推荐宝通科技(哈视奇)等;XR品牌(1)国际科技巨头,关注Meta、微软、索尼等;(2)深耕XR的国内公司,关注字节跳动(PICO);(3)智能手机巨头,关注OPPO等。n风险提示:技术风险、政策监管风险、元宇宙仍处于发展早期,相关公司存在炒作概念风险。算力算法通信交互技术产权规则应用场景元宇宙GPU/CPU/ASIC芯片5G:低延迟确保沉浸感和元宇宙随时可获得性XR、脑机接口:人与虚拟世界的连接器区块链/NFT:便捷高效的权属认证展览展示、虚拟人、泛游戏、工业设计、远程操作虚拟世界创作工具:元宇宙的六边形模型图表:XR的应用场景资料来源:界面新闻,东吴证券研究所 cUlYjZcU8VlXlU8VjYbR9RbRpNoOnPsQiNrRpMjMoMsM8OpOoOwMtOqQwMnMpM目录2、硬件:减重+提升观看效果,提升用户渗透率3、软件:提高内容丰富度,搭建生态系统4、整机组装:延续消费电子产业逻辑31、XR概览:2021年出货量已超千万,2022年增速有望突破100%5、XR品牌:国外品牌领先,国内有望快速跟进6、风险提示 XR:现实+虚拟的连接器图表:VR、AR的实现方法资料来源:36氪,环球网,新浪网,东吴证券研究所4nXR/VR/AR/MR介绍:XR(Extended Reality),中文名为扩展现实,是指将现实与虚拟结合起来进行可穿戴设备,目前主流的XR包括了VR虚拟现实、AR增强现实、MR混合现实等。nVR虚拟现实技术遮挡了所有视线,创造了完全的虚拟环境,通过VR头显可以体验3D虚拟沉浸感。nAR增强现实技术通过在现实世界中叠加图像、全息影像将虚拟物体与现实世界结合起来。AR眼镜率先由谷歌研发,每个镜片中自带投影仪来将现实与虚拟结合起来,其功能类似于放在眼镜上的智能手机。nMR混合现实介于增强现实和虚拟现实之间,模糊了虚拟和现实的界限,在现实世界中融入了数字虚拟对象进行交互,在虚拟世界中现实物体又以虚拟现实出现。nXR依靠穿戴式设备或有定位设备的特殊环境(裸眼式XR)实现,目前市场上以穿戴式设备为主。图表:可穿戴式XR与裸眼式XR XR:从分体式到独立设备的大趋势分体式VR一体式VR分体式AR一体式ARVR+AR --> MR?5n我们认为,VR由于其使用时是剥离现实空间的,显示和定位等技术更容易实现,将会更早实现普及,能和现实世界发生联系,所以远期可能会以家用游戏娱乐为主。而AR,包括混合VR功能的MR设备由于可以与现实世界发生联系,因此可能会像智能手机一样,成为普及率更高的产品,极大提高人与虚拟世界的交互能力,但受到算力、定位算法以及交互方式的限制,设备较重且价格较高,目前尚未实现大规模推广,主要应用在To B端。图表:XR的实现路径及发展趋势资料来源:VR陀螺,环球网,新浪网,Screenrant,XR Today,东吴证券研究所 XR:延续智能手机逻辑,是下一代的终端?资料来源:Statistics,新浪网,SoyaCincau,东吴证券研究所6n智能硬件的核心是显示+交互+计算,XR的沉浸性和可穿戴性更好。智能手机的发展基本定型,自iPh几乎没有发生大的改变。我们认为,VR设备所处时期和智能手机刚刚兴起的时期类似。在智能手机推出之前,PC的形态已经基本定型,大家不会对PC抱有变革性的期待,而PC的非便携性无法使得PC成为生活中随时可触达的设备,这也使得数字化和信息化很难得到更大程度的渗透。同理,目前的智能手机无法带来像XR更加沉浸的体验,且智能手机与使用人的密切程度无法像穿戴设备一样,XR拥有巨大的想象空间。n目前XR的主要问题在于便捷性、显示交互能力与价格无法达到平衡点,但我们认为随着资金和技术的加持,XR目前的痛点将会得到有效解决,XR替代手机的大趋势不会改变。n通过对智能手机的复盘,可以类比XR所处的阶段。第一代iPhone,年销量139万部;2008年发布iPhone 3G,年销量是1163万部;2009年发布iPhone 3GS,年销量是2073万部;2010年发布iPhone 4,年销量是3999万部。如果把iPhone 4看做成熟化产品,那么目前Quest 2的千万级年出货量还无法达到iPhone 4的程度。但目前的VR更像是像游戏主机一样的专用设备,其与智能手机的使用场景存在区别,因此XR的发展仍需持续跟踪。图表:iPhone诞生后各厂商智能手机出货量(百万台)图表:从PC到智能手机到XR便携性提升沉浸性提升1.3911.6320.7339.9972.29125.05020406080100120140200720082009201020112012销量(百万台) XR技术逐渐成熟,2021年出货量已经达到千万级水平图表:全球VR头显出货量(万台)资料来源:VR陀螺,东吴证券研究所7nXR技术逐渐成熟,市场参与者越来越多。2012年谷歌推出Google Glass一代眼镜,2013年Facebook以购Oculus,并于同年发布Oculus Rift第二版开发套件,随后索尼、三星、HTC等大厂也相继推出相关产品。2016年索尼,HTC、Oculus推出第一代消费者版本的VR设备PSVR、HTC Vive、Oculus Rift,受限于内容与生态系统,当时VR/AR设备并未普及。伴随着5G全球布局,VR/AR行业迎来技术迭代更新,2020年VR一体机Oculus Quest 2上市,售价降至299美元,2021年9月小米发布单目光波导AR智能眼镜,苹果首款AR/VR设备也有望于2023年上线。2021年上半年,Steam游戏平台中VR用户活跃人数超250万,VR进入快速发展期。AR眼镜由于技术不够成熟,相对VR增长较缓。n随着内容日渐丰富,全球VR/AR设备出货量快速增长。VR设备方面,受《半衰期:爱莉克斯》等VR内容发布及产品价格不断下探影响,2020年全球VR头显设备出货量大幅上涨,达到670万台(yoy+72%);AR方面,AR眼镜出货量达40万台(yoy+33%)。根据VR陀螺预测,VR软硬件生态已步入拐点,而AR产业因价格未达到消费级水平,仍主要应用于B端,未来发展取决于功耗、重量等难题攻克。而根据中国信通院发布的《虚拟(增强)现实白皮书(2017 年)》,2022年VR/AR产业将正式步入深度沉浸阶段,技术升级有望驱动硬件设备市场渗透率不断提升。图表:全球VR/AR行业融资并购金额(亿元)20.187.116.418.9446.7620.6334.0716.2440.2316.747.188.649.7911.2624.8984.4974.0727.1451.73108.5817.652.6865.9531.2218.10204060801001202020-012020-042020-072020-102021-012021-042021-072021-102022-01180375350390670110020003600650011000108.3%-6.7%11.4%71.8%64.2%81.8%80.0%80.6%69.2%-20%0%20%40%60%80%100%120%0 2,000 4,000 6,000 8,000 10,000 12,000 2016201720182019202020212022E2023E2024E2025E出货量(万台)yoy nXR的普及有赖于佩戴的便捷性和使用场景的丰富度。佩戴的便捷性需要整个软硬件产业链的不断升级和完善硬件产业链部分主要包括光学镜头、显示器件、芯片(主控芯片及传感器)等零部件以及各类整机制造,其升级目标是提升佩戴舒适度和显示效果。软件部分包括算法(定位,追踪等)、系统平台(操作系统、API及APP)、信息处理工具(3D建模及图像渲染),其升级目标是减少眩晕感,并为应用生态夯实基础。使用场景的丰富度的提升需要应用生态的不断探索,目前主要分为To B和To C端的应用:To B包含医疗、教育、房产、军事等行业,To C主要集中在游戏领域。To B端目前发展更快,在培训、远程教育、军事等领域均有大规模应用;但大规模放量仍需To C端的发力,目前主要矛盾在于设备的性价比偏低以及使用场景偏少。但可喜的是,像第一人称射击类游戏、恐怖类游戏以及模拟运动类游戏的体验性不断提高,已经使XR获得了很强的粘性,我们认为消费者对于XR的使用率将会不断提高。图表:XR的To B培训应用图表:XR的To C游戏应用图表:XR的To B军事应用资料来源:87870网站,vrscout网站,新浪网,东吴证券研究所 XR:硬件+软件全面升级,从To B逐渐走向To C8 目录2、硬件:减重+提升观看效果,提升用户渗透率3、软件:提高内容丰富度,搭建生态系统4、整机组装:延续消费电子产业逻辑91、XR概览:2021年出货量已超千万,2022年增速有望突破100%5、XR品牌:国外品牌领先,国内有望快速跟进6、风险提示 歌尔股份、立讯精密、闻泰科技、兆维机电、鹏鼎科技、欣旺达、富士康等整机组装 约3~5%l声学:歌尔股份、瑞声科技、立讯精密、恒玄科技等l陀螺仪&眼动追踪:博世、意法半导体l其他:鹏鼎控股、东山精密、长盈精密、领益智造、蓝思科技、兆威机电、德赛电池、达瑞电子等其他零部件 约10~15%•LCD:(70美元)JDI、夏普、京东方、TCL科技等•OLED:索尼、LG显示、京东方、维信诺、TCL科技、奥雷德、视涯技术、国照光电、湖畔光电、昆山梦显等•Micro/MiniLED:京东方、TCL科技、鸿利智汇、显耀科技等•镜片: (2片8美元)舜宇光学科技、歌尔股份、玉晶光电、扬明光学等•摄像头:(4颗11美元)舜宇光学科技、联创电子、玉晶光电、大立光电、水晶光学、闻泰科技等光学 约6~10%•Soc: (70美元)高通、三星、联发科、瑞芯微、全志科技等•Memory:(运存20美元+内存25美元)三星、海力士、华邦、安森美、意法半导体、兆易创新、普冉股份等•Wifi&BT:(Wifi12美元+BT3颗7美

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