光学光电子行业深度报告：AI赋能多领域终端光学创新，国内厂商替代加速未来可期

AI及智能化打开各类终端光学元件市场需求空间：AI赋能多领域智能终端，驱动各终端光学硬件开启新一轮创新周期，打开长期成长空间： 1）手机：去年苹果15手机系列首次采用潜望式镜头，驱动安卓潜望式镜头持续创新，潜望式镜头成为重要光学技术升级趋势；2）汽车：高阶智驾对车载摄像头、激光雷达、AR-HUD等光学传感器提出更高规格、更多搭载量需求；3）AR设备：AR眼镜产业链厂商持续推动显示与交互等技术迭代，看好AR眼镜未来发展趋势。 光学创新是消费电子终端后续重要升级方向，供应链国产化渗透率有望提升：苹果15系列机型采用潜望式镜头，安卓在该市场转疲软后再次重焕生机，各大国产厂商陆续将潜望式镜头应用于新旗舰机型。苹果未来摄像头更新的三大方向为从单模组到双模组，潜望式镜头下沉至低端机型以及像素的升级。同时AI手机渗透率提升驱动配备多摄及高规格摄像头的高端机型销量进一步提升，打开手机摄像头量价齐升空间。相关的光学类供应厂商，即上游中游的棱镜、镜头、CIS、VCM、模组封装、设备厂商受益明显，其中大立光、水晶光电、舜宇光学科技、蓝特光学、欧菲光都成为主要受益厂商。 AI及智能化升级，打开XR设备、智驾车光学产业链增量空间：1）车载光学：2024年高阶智驾车型开启加速渗透，据Yole统计，L4及以上级别高阶智驾车型所需车载摄像头、激光雷达及AR-HUD合计单车搭载量接近20个，据ICV预测，高阶智驾车型在近两年开启加速渗透，L3及以上级别高阶智驾车型渗透率有望达到28%，打开车载光学元件产业链长期成长空间。2）XR设备：AR眼镜显示技术以衍射光波导为主，反射光波导成像体验更佳但存在量产困难的问题。AR眼镜产业链厂商持续在显示、交互等方向推进技术迭代，行业生态良好发展。Ray-Ban Meta搭载Meta AI，支持日常对话交流功能，2023年Q4出货量为36万台，为AR眼镜打开创新方向，看好AR眼镜未来发展趋势。 投资建议：AI赋能多领域终端光学创新趋势下，开启光学产业链新一轮成长周期，建议关注各领域终端光学元件核心供应商，有望充分受益光学创新带来的成长机遇：1）蓝特光学：公司产品涵盖手机潜望式摄像头微棱镜、车载光学核心元件模造非球面玻璃及AR设备所需玻璃晶圆。2）水晶光电：深耕光学显示多年，公司布局光学元器件、薄膜光学面板、半导体光学、汽车电子AR+、反光材料五大业务，结合公司自有光学显示技术平移布局AR/VR赛道，锁定北美AR眼镜客户，公司在核心的显示系统（波导片），投影单元（光机）及光学元器件（摄像头、传感等）拥有成熟的技术积累以及量产化能力。3）舜宇光学科技：公司产品覆盖手机及汽车摄像头所需镜头及摄像模组，下游客户覆盖国内外主流手机及汽车主机厂。4）赛腾股份：深度绑定核心大客户，产品重点覆盖消费电子产线端自动化组装、检测设备需求。5）高伟电子：公司产品覆盖手机摄像头模组、激光雷达模组及VR设备摄像模组，深度绑定A客户并持续拓展手机端摄像模组合作空间。 风险提示：光学技术创新不及预期；高阶智驾渗透不及预期；AI手机销量不及预期；消费电子景气度不及预期等 1.苹果摄像头创新，供应链国产化渗透率有望提升 1.1.苹果15系列搭载潜望式镜头，带动手机光学创新 去年苹果15手机系列首次采用潜望式镜头，安卓潜望式镜头市场转疲软后再迎高潮。单棱镜、单潜望、四次反射——iPhone 15 Pro Max传感器是“平躺”在机身底部，而安卓阵营的传感器通常是竖直放置的，平躺放置的传感器对面积限制更小。另外，该机型使用了“3D传感器位移式光学图像防抖和自动对焦模块”，可以在X、Y、Z轴三个方向上进行位移，从而实现防抖，这种模块和结构在潜望式镜头中应用，同样属首次。自2019年华为P30 Pro和OPPO Reno 10倍变焦版开始搭载潜望式镜头后，潜望式镜头一度成为安卓旗舰机手机必备，随着潜望式镜头热情减退，苹果作为后来者为其重焕生机。 在iPhone 15系列发布后四个月内，华为、OPPO、vivo、荣耀、一加等国内主流安卓手机品牌接连发布了八款以上搭载了潜望式长焦镜头的旗舰手机。苹果的入局一定程度上影响和改变了安卓厂商们潜望式长焦拍照方面的设计思路、对拍照场景的思考以及对技术迭代方向的选择。 图1：iPhone 15 Pro Max潜望式长焦镜头结构 图2：各主流品牌旗舰机型潜望式长焦镜头规格对比 从单模组到双模组，潜望式镜头下沉至低端机型以及像素的升级为苹果未来摄像头更新的三大方向。根据目前的产业信息，苹果接下来四代部分机型有望采用玻璃棱镜。 2024年下半年的iPhone 16系列中，Pro与Pro Max机型均将采用四重反射棱镜相机（规格与iPhone 15 Pro Max的相同）；高阶iPhone 17机型预计将配备升级的四重反射棱镜相机，目前尚未确定是否仅iPhone 17 Pro Max配备升级的四重反射棱镜相机，若是，则2026的iPhone 18 Pro也将配备升级的四重反射棱镜相机；四重反射棱镜相机将在2027的新款iPhone 19上再度迎来规格上的显著升级，升级幅度高于iPhone 17和iPhone 18，预期2027新款iPhone的四重反射棱镜相机将支援更高的光学变焦倍率。 1.2.潜望式摄像头兴起，大量国内光学类供应商受益 光学类供应商股价一路上涨，部分厂商受益明显。大立光（iPhone 15 Pro Max长焦镜头的独家供应商）、水晶光电和蓝特光学（分别是苹果潜望长焦中棱镜的第一供应商和第二供应商）是iPhone 15 Pro Max长焦升级的最大赢家。安卓阵营跟随苹果积极应用潜望式镜头已经成为既定事实，根据郭明祺调查报告以及当前的产业信息梳理，大立光、水晶光电、舜宇光学科技、蓝特光学、欧菲光都会成为主要受益厂商。潜望式摄像头供应链上、中游分别有棱镜、镜头、CIS、VCM；模组封装、设备厂商几大板块，各版块竞争格局如下： 图3：潜望式摄像头产业链 1）棱镜：水晶光电是苹果微棱镜的第一大供应商，iPhone 16系列中下沉至Pro款，潜望式规格有望进一步升级，四重反射棱镜业务未来两年将贡献稳健业绩增量；蓝特光学在研项目涵盖三胶合高折射率材料微棱镜研发项目与高倍光学变焦手机摄像头用胶合微棱镜技术研发项目，截至2024年6月，公司已投入8.5亿元用于微棱镜产业基地。 2）镜头：玻塑混合镜头加速落地，玻璃镜片厚度更低、光学效能更好，抗形变能力更好，更能发挥传感器的技术优势，这也是苹果iPhone 15 Pro Max长焦采用大立光玻塑混合镜头的主要原因之一。目前大立光和舜宇光学科技是玻塑混合镜头领域的头部厂商。 大立光已进入苹果新产品供应链，主攻周边配板且UBB持续送样，管理层维持先前扩产规划，第三季完成设置并于第四季开始生产，第四季产能利用率可望达成满载；舜宇光学科技已实现多款一英寸玻塑混合主摄手机镜头量产，多款多群组潜望式手机镜头研发完成。 3）CIS：即CMOS图像传感器，与普通镜头的CIS要求差别较小，由于潜望式镜头内的棱镜会对光线强度造成一定程度的衰减，因此对传感器尺寸要求更高。据TechInsights研究数据显示，在2023年全球智能手机CIS140亿美元的市场规模中，索尼占据超55%的市场，成为全球智能手机CIS市场最大赢家，三星占据超20%市场，豪威则以约7%的份额排名第三。索尼泰国CIS新产线扩产，同时受限于自身晶圆厂的产能与良率，转向与台积电合作；日本凸版集团(Toppan)将其CIS生产线转移到上海；23年末，格科微在上海临港投产仪式的召开，宣告格科微从Fabless到Fablite的转型，Fablite更加灵活的经营模式有助于实现公司在芯片设计端和制造端的资源整合及工艺发展，各大厂商CIS扩产侧面体现出下游需求的回暖。从2022年底开始，索尼、三星逐步减少在中国市场的部分CIS份额，而这一部分让出来的市场份额，对于国内企业而言是一次补齐和产品接受市场检验的良机，在国内国产替代的大浪潮下，以豪威、思特威、格科微为代表的本土头部CIS厂商具备了多方面优势，技术差距在缩小。 表1：国内CIS厂商2022年以来50MP领域新产品 4）VCM：日韩厂商占据主导地位，中国厂商崛起。全球主要VCM厂商阿尔卑斯（ALPS）、三美电机（mitsumi）、TDK、三星电子等占有大部分市场份额，目前潜望式镜头的VCM主要由三美电机和TDK提供。中国厂商新思考、中蓝、皓泽电子等公司也在加速崛起，均已进入华为、小米、OPPO、vivo等厂商的供应链。 5）模组封装：从全球范围看，摄像头模组厂商主要集中在日韩、中国大陆等地区，中国企业智能手机模组厂商在全球具备领先地位。其中舜宇、丘钛、欧菲光位列第一梯队，三赢兴、盛泰、同兴达、信利国际、辰瑞光学组成第二梯队。据潮电智库2024年3月数据，舜宇光学科技、丘钛科技与欧菲光三巨头登榜前三。其中，舜宇光学科技以41.9KK出货量位居榜首，丘钛科技以36.85KK的出货量位列第二，欧菲光位列第三。 2024年3月手机摄像头模组出货量为31.6KK，前十大手机摄像头模组厂商出货量为2.14亿颗，同比大幅增长20%。受消费电子市场复苏影响，中国智能手机市场将延续2023年底的反弹势头，且市场表现高于预期，对市场的整体增长情况保持乐观。 表2：布局潜望式镜头手机镜头的模组厂商 6）设备厂商：潜望式镜头的特殊需求催生出一批专注设备测试和组装设备的供应商，包括赛腾股份、科瑞技术、博众精工、智立方等。其中，赛腾股份新打入苹果的供应链，为核心设备测试/组装设备供应商，并且独家供应苹果潜望式镜头检测大单，供应苹果MR的较高价值组成设备；科瑞技术是移动终端行业整机检测设备领先供应商，为品牌客户提供各类摄像头检测设备，拥有行业内最为完整的整机检测方案；博众精工的设备可以应用于终端的整机组装与测试环节，以及前端零部件、模组段的组装、检测、量测、测试等环节，例如摄像头模组。 表3：各厂商主要业务对比 2.AI赋能手机光学创新，打开手机摄像头新增量空间 AI上机驱动手机光学创新升级，手机摄像头产业链技术升级持续。2024年，各大手机终端厂商发力AI手机开发，相较于普通智能手机，AI手机在大模型及更高算力芯片赋能下，在拍摄、通话、阅读等多个方面均实现更高维度智能化。AI上机驱动手机摄像头逐步向集感知、理解、分析于一体的智能传感器方向发展，以三星推出的Galaxy S24 Ultra为例，其配备三星手机中最高的2亿像素摄像头与三星手机迄今为止最强大的四长焦系统，搭载AI算法智能识别场景并调整参数，协调各个摄像头配合产出最佳摄影效果，并通过Super HDR升级，将效果实时反馈给用户，具备更优的成像效果及用户体验，指引后续手机摄像头光学升级趋势。1）光学硬件升级采集高质量原始图像：高质量的原始数据有助于AI对图像进行处理；2）手机CIS采集更多光谱信息：AI目标识别需要额外的光谱信息来实现对场景和图像的智能识别；3）手机CIS处理速度更快及更低功耗：AI处理要求CIS能够快速捕获并传输大量数据给处理器。 图4：AI多角度赋能手机应用 图5：三星AI手机Galaxy S24 Ultra摄像头配置 AI手机发展带动中高端机型比例提升，手机摄像头整体市场有望量价齐升。由于成本限制，低端机型短时间内难以达到AI手机的硬件配置需求，短期内AI大模型主要在手机高端机型上搭载，高端机型产品线有望率先受益。而相较于中低端机型，高端机型手机具备更多单机搭载量及更高摄像头配置，以荣耀机型为例，高端机型与低端机型的摄像头数量分别为5颗与3颗，且高端机型的摄像头像素与性能远超于低端机型。手机摄像头市场有望充分受益AI手机加速渗透实现量价齐升。据Omdia预测，AI手机2028年市场渗透率有望达到47%。 表4：高端机型配置情况与低端机型对比 图6：AI手机出货量预测 3.AI及智能化升级，打开XR设备、智驾车光学产业链增量空间 3.1.AI+AR眼镜想象空间广阔