VR虚拟现实行业深度报告：AI赋能、苹果入局，生态正向循环推动产业全面加速

请务必阅读正文之后的免责声明及其项下所有内容证券研究报告|2023年04月08日超配VR虚拟现实行业深度报告AI赋能、苹果入局，生态正向循环推动产业全面加速核心观点行业研究·行业投资策略电子·消费电子超配·维持评级证券分析师：胡剑证券分析师：胡慧021-60893306021-60871321hujian1@guosen.com.cnhuhui2@guosen.com.cnS0980521080001S0980521080002证券分析师：周靖翔证券分析师：叶子021-603754020755-81982153zhoujingxiang@guosen.com.cnyezi3@guosen.com.cnS0980522100001S0980522100003证券分析师：李梓澎联系人：詹浏洋0755-81981181010-88005307lizipeng@guosen.com.cnzhanliuyang@guosen.com.cnS0980522090001联系人：李书颖0755-81982362lishuying@guosen.com.cn市场走势资料来源：Wind、国信证券经济研究所整理相关研究报告《消费电子3月投资策略-手机备货订单回暖，关注新能源增量市场弹性》——2023-03-17《消费电子2月投资策略-关注终端景气度拐点及VR、新能源创新预期》——2023-02-12《消费电子1月投资策略-关注手机需求复苏预期及折叠屏、VR新品创新》——2023-01-13《消费电子12月投资策略-手机需求有望复苏，关注安卓阵营预期修复及折叠新品创新》——2022-12-12《消费电子11月投资策略-关注苹果、折叠屏产业链业绩兑现及安卓阵营预期修复》——2022-11-14AI赋能元宇宙，苹果新机入局，行业可能进入全新起点。AI一直都是VR行业的核心技术之一，尤其体现在追踪交互方面，传感器或摄像头获得的数据终需通过计算机视觉、深度学习等算法被设备理解，甚至Meta已经实现了完全基于AI的下半身追踪和裸手识别。近期ChatGPT、StableDiffusion等AIGC多模态大模型的出现，则极大的降低了3D内容的制作门槛，提高制作效率，AI的发展将推动VR/MR设备进入成熟快车道。另外，苹果首款MR设备有望于WWDC23发布，可能成为目前全球最贵、性能最强的MR一体机。Quest2叩响元宇宙的大门，VR进入加速迭代期。2021年末，Quest2累计销量超1000万台，成为第一台破千万的“爆款”VR设备。我们认为Quest2的成功源于：1）硬件上在Inside-out定位系统等方面塑造独立头显标准；2）软件上2020年迎来了以Half-life为代表的高质量作品；3）疫情期间对于宅家娱乐需求爆发。通过复盘智能手机1991-2017年的发展历程，与VR近十年的发展进行对比，我们认为VR现阶段对应智能手机的技术加速迭代期，VR头显初始定义已经完成，一些重要功能和优化正经历市场筛选，尽管短期VR厂商仍较难创造大规模需求及稳定盈利，但随着内容生态的正向循环，我们看好中长期VR头显成为下一代通信、社交终端的潜力。WellsennXR预计2025年全球VR出货量有望达到3500万部(21-25年CAGR42.3%)。Pico和Oculus暂为国内外一体机龙头，强交互市场亟待打开。品牌方面，我们对比了国内外龙头Pico和Oculus，Pico硬件升级节奏领先，但在生态建设和内容审核等方面存在差距，目前PicoStore休闲益智类游戏占比40%以上，平均售价也低于Oculus。但在弱交互领域，围绕短视频和直播，抖音和Meta处于同一起跑线。2022年二者加速渗透对方市场，竞争加剧。此外，注重高精度、高性能PCVR的HTC、拥有丰富的游戏储备且注重用户体验的PSVR等其他品牌，在VR形成最终成熟形态前都有望向二者地位发起挑战。光学：VR硬件成本中光学占比第二，Pancake已成确定性技术方向。Pancake方案因加轻薄等优势更适合VR头显，接替菲涅尔成为确定性光学模组技术路径。核心设计思路是通过反射与偏振进行光路折叠，理论上能将VR头显的体积缩小到菲涅尔方案的1/4。核心器件包括半透半反镜、1/4相位延迟片、反射式偏振片。其中，1/4相位延时片和反射偏振膜的质量是成像质量的关键，目前被3M、旭化成等少数企业垄断，膜材料价值占模组50%以上，加工环节则以贴膜环节中曲面贴膜工艺壁垒最高。光学模组市场竞争激烈，参与者包括光学厂商、屏幕厂商、整机厂、和材料公司3M等。显示：看好MicroOLED中期统治消费级产品。由于VR属于近眼显示，清晰度、刷新率、视场角等参数不达标都会造成眩晕，其中清晰度尤为重要，我们推算视网膜效果需60PPD以上，即FOV90度时，单眼分辨率需达到5400*5400，考虑投影损失屏幕需达到8K以上。目前屏幕主流配置是Fast-LCD叠加MiniLED背光，但硅基OLED反应速度、像素密度都更佳，可达到视网膜级别3000～4000PPI，但成本是前者1.5倍以上，我们看好MicroOLED降本后在消费级VR产品中占据统治地位。目前，海外公司如eMagin、Kopin、SONY等较早进入，国内京东方、视涯科技目前已率先实现量产。芯片：主芯片高通一骑绝尘，国产芯片从辅助芯片渗透。VR头显和手柄都有 请务必阅读正文之后的免责声明及其项下所有内容证券研究报告芯片组支撑其功能，其中数字芯片涉及到主控SoC、存储、音频编解码芯片等；模拟芯片涉及到电源管理PMIC、LED驱动芯片、射频FEM、马达驱动芯片、音频功放芯片等；传感器芯片涉及到CMOS图像传感器、陀螺仪等。未来，围绕图像的获取和生成是是主机的主线升级方向，VR图像生成质量必然向超高分辨率发展，推动对于VR芯片中GPU渲染能力的需求；而VR交互升级，CMOS图像传感器数量和种类需求扩容。高通在主流VR产品上围绕骁龙SoC拥有完善芯片矩阵优势。由于VR其他芯片与智能手机和其他智能终端设备较为相似，国产MCU、模拟芯片正在国产VR设备逐渐渗透。交互：红外+传感+算法构建定位追踪系统。Outside-in和Inside-out的方案相比，前者精度更高，商用场景难以替代，后者自由方便，在消费类产品中占主流。硬件实现有声学、光学、惯性和磁性（IMU）三种路径，目前以光学+IMU方案为主。另外，算法也是构建追踪识别的核心因素。未来交互方案升级将涉及头显部分的眼动追踪、深度摄像头、手势识别等，以及联动捕捉，即VR设备与可穿戴设备（手表、手套等）、汽车等其他设备协作。产业链相关公司：歌尔股份（零部件、模组、整机）、创维数字（自有品牌）、闻泰科技（组装）、立讯精密（零部件、模组、整机）、领益智造（零部件、模组、整机）、欣旺达（电池）、德赛电池（电池）、智立方（传感器测试设备）、华兴源创（检测设备）、赛腾股份（自动化生产设备）、杰普特（光学模组检测设备）、京东方A（显示模组）、三利谱（偏光片）、利亚德（动捕技术及VR应用）、舜宇光学科技（光学器件）、兆威机电（瞳距调节）、隆利科技（MiniLED背光）、鸿利智汇（MiniLED背光）、维信诺（显示屏）、长信科技（显示模组）、韦尔股份（图像传感芯片）、晶晨股份（SoC）、艾为电子（模拟芯片）、兆易创新（MCU）、瑞芯微（专用VR芯片）、全志科技（专用VR芯片）等。风险提示：VR需求不及预期，技术路线推进不及预期。 请务必阅读正文之后的免责声明及其项下所有内容证券研究报告3内容目录乘“元宇宙”东风，VR软硬件生态加速成熟.......................................10虚实共生从梦想到现实，VR热潮从未消退................................................10Quest2累计销量破1000万台，消费级硬件配置初成型.....................................11对比智能手机发展历史，VR设备处于加速迭代期..........................................13AI——VR的隐形核心技术，推动交互方式变革............................................16Oculus生态初成，国内厂商各有所长.............................................19Oculus：全球VR头显领导者，终端与内容形成良好闭环....................................19Pico：国内销量领先，依靠字节跳动流量优势.............................................22HTC：主攻高性能专业化领域，PCVR是强项...............................................24PSVR：游戏主机厂硬件升级慢，3A大作丰富且注重体验感.................................25苹果：预计23年WWDC开发者大会发布首款VR/MR眼镜.....................................27其他品牌：市占率相近，全球Top10有7家为中国企业.....................................28弱交互领域竞争激烈，远期MR产生生产力........................................29优先布局弱交互场景，国内厂商不落下风.................................................29ODM厂商纷纷布局，硬件成本中芯片和屏幕成本占比最高...................................34组装环节产业链公司梳理：.............................................................36光学模组：长期围绕轻、薄、高质量成像发展.....................................37Pancake已成确定性技术方向...........................................................37核心器件：半透半反镜、1/4相位延迟片、反射式偏振片...................................39光路系统的设置与具体工作原理.........................................................40技术壁垒：光学膜材料.................................................................42优势：轻薄化、成像质量高、可调节屈光度...............................................44Pancake技术难点：光损高、视场角小、存在鬼影、成本高.................................45光学模组环节产业链公司梳理：.........................................................47屏幕：多种方案共存，解决眩晕是核心诉求.......................................48清晰度与刷新率提高改善眩晕，但对芯片算力和功耗提出要求...............................48Fast-LCD仍为VR消费级主流，专业级产品看好MicroOLED.................................51屏幕环节产业链公司梳理：...................................................