企业竞争图谱：2025年超声波指纹识别模组 头豹词条报告系列

国标分类/制造业/专用设备制造业/电子和电工机械专用设备制造 Copyright © 2025头豹 企业竞争图谱：2025年超声波指纹识别模组 头豹词条报告系列 许哲玮·头豹分析师 2025-04-03未经平台授权，禁止转载 行业分类：制造业/电子和电工机械专用设备制造 摘要超声波指纹识别技术，也被称为第三代指纹识别技术，是一种利用超声波来识别手指表皮脊谷纹路信息的技术。自2015年高通率先发布SenseID超声波指纹识别技术以来，超声波指纹识别技术陆续搭载于三星、vivo、小米等多个手机品牌中；目前超声波指纹识别市场竞争格局尚处于蓝海阶段，存在较大的国产化替代空间。预计未来随着国产超声波指纹识别技术进一步成熟，超声波指纹识别模组良率提高、更多国内厂商完成自主研发并顺利实现客户端验证及商业化量产、国内超声波指纹识别产业链上下游不断完善，超声波指纹识别模组的制造成本将呈现下降趋势，有助于加速超声波指纹识别模组对光学指纹识别模组的替代。同时，随着下游智能手机出货量持续增加、智能手机屏占比进一步提高、OLED及无偏光片OLED应用不断拓展、智能门锁渗透率提高、车载指纹识别系统搭载率提升，超声波指纹识别模组的应用场景将不断扩大，助力超声波指纹识别模组市场规模实现较快增长。 行业定义 超声波指纹识别技术，也被称为第三代指纹识别技术，是一种利用超声波来识别手指表皮脊谷纹路信息的技术。该技术主要利用了手指纹路在传感器表面形成的不同界面。当超声波到达该界面时候，由于界面介质的声阻抗不同导致超声波在界面处的回波能量大小就不同。通过超声波传感器检测回波能量差异所产生的电信号，就可以得到指纹脊线和谷线信息，实现指纹检测。通过对多次回波信号提取分析，就可以获得真皮层的信息，从而进行活体判定和真皮层生理特征提取，实现3D指纹检测。由于其具备高精度和高安全性，且不受外界环境如水滴、灰层颗粒的影响，稳定性更高，在智能手机解锁、移动支付、智能门锁、汽车启动认证、考勤和门禁系统等领域均有广泛应用。 行业分类 根据识别区域面积大小，超声波指纹识别模组行业可分为如下类别： 超声波指纹识别模组行业基于识别区域面积大小的分类 单点超声波指纹识别 该技术通过在屏幕的特定区域发射超声波，然后接收反射回来的信号，并根据信号的变化来识别用户的指纹，其优势在于它能够提供更高的安全性和准确性，尤其是在湿手或手指有污渍的情况下，依然能够保持较高的识别率。但由于其只能在屏幕的特定区域内进行指纹识别，识别区域较小，一定程度上限制了用户使用的便利性。 广域超声波指纹识别 该技术通过在屏幕下方布置多个超声波发射和接收器，实现了对更大范围内指纹信息的捕捉和识别，其优势在于它提供了更大的解锁面积和更高的灵活性，但由于其需要在屏幕下方布置更多的超声波发射和接收器，功耗和成本相对更高。 行业特征 超声波指纹识别模组的行业特征包括超声波指纹识别技术的解锁精准度和安全性较高、屏下指纹识别技术热潮催生超声波指纹解锁方案需求、超声波指纹识别模组主要与OLED面板配套应用。 超声波指纹识别技术的解锁精准度和安全性较高1 目前市场主流应用的屏下指纹识别技术为光学式和超声波式两种方案，其中光学式屏下指纹识别技术的工作原理是根据光源所反射的光读取指纹形态，识别速度相对较快，精准度相对较低，且对光线敏感性高，存在被模拟风险；而超声波式屏下指纹识别技术的工作原理是利 用声波扫描皮肤表皮的特征，识别过程不受手指表面汗水、护手霜或其他污渍影响，虽识别速度相对较慢，但精准度和安全性相对较高。 屏下指纹识别技术热潮催生超声波指纹解锁方案需求2 随着智能手机全面屏时代开启，侧边、前置、后置等传统指纹识别方案中需要独立实体触摸区的设计将逐渐被屏下指纹识别方案所替代，屏下指纹识别技术市场应用前景广阔。2023年，中国主流智能手机品牌屏下指纹识别手机销量均实现较大幅度增长，如小米、荣耀、华为分别同比增长129%、48%、42%，带动智能手机指纹识别市场中屏下指纹识别市场占比提升，2023年中国智能手机屏下指纹识别占比43%，较2022年上升10%。未来随着用户对解锁精准度和安全性需求提高以及超声波式技术趋于成熟，超声波式屏下指纹解锁方案市场增长潜力巨大。 超声波指纹识别模组主要与OLED面板配套应用3 从现阶段超声波指纹识别模组的搭载情况来看，超声波指纹识别模组主要与OLED面板配套应用，原因如下：1）从组成结构来看，OLED面板由于其独特的自发光特性，去掉了彩色滤光层、液晶层、下偏光片、背光源等相对较厚的膜层结构，整体面板厚度介于0.7-1.2mm之间，相较于TFT-LCD面板1.3-2mm的厚度要小；2）从超声波指纹识别技术的穿透厚度来看，由于超声波无法穿过真空，也难以穿过多层固/气交界面，若搭载于厚度较高的屏幕，其指纹辨识效用会有所降低。据了解，目前高通推出的超声波隐形指纹识别技术可穿透1.2mm的显示屏。因此，结合不同面板厚度以及超声波指纹识别技术穿透厚度可知，超声波指纹识别模组主要与OLED面板特别是柔性OLED面板配套应用。 发展历程 自2015年高通率先发布SenseID超声波指纹识别技术以来，超声波指纹识别技术陆续搭载于三星、vivo、小米等多个手机品牌中；目前超声波指纹识别市场竞争格局尚处于蓝海阶段，存在较大的国产化替代空间。 早期探索与技术验证阶段 2015-01-01~2018-01-01 2015年，高通在MWC2015科技展上正式发布Sense ID超声波指纹识别技术，该技术能够识别手指汗腺和指纹脊的外层并在指纹上创建3D地图，且其识别准确性不受油脂、灰尘等污垢影响；2016年年初，乐视发布业界首款搭载超声波指纹识别模组的量产机型LeMax Pro，这款机型首发了高通第一代超声波指纹识别技术；同年，vivo在MWCS上展示了基于XPlay6改装的超声波指纹识别概念机，与乐视不同，其超声波指纹识别模组置于屏幕下方；随后，小米5s发布，该机型搭载了无孔式超声波指纹识别；2018年，vivo在北京正式发布了全球首款消费级屏下指纹识别手机，其采用的指纹识别芯片是Synaptics最近发布的一款光学传感器，而非超声波技术。 该阶段属于超声波指纹识别模组的早期探索与技术验证阶段，在该时期，尽管超声波指纹识别技术在理论上具备优势，但在实际应用中仍面临诸多技术瓶颈，如存在超声波传感器体积较大、信号传输效率较低等问题，使得超声波指纹识别技术的商业化进程受限。 技术突破与商业化应用起步阶段 2019-01-01~2021-01-01 2019年，三星推出Galaxy S10系列，该系列手机创新性地采用了超声波屏下指纹识别技术；2020年，三星Galaxy S20在Galaxy S10的基础上进一步对超声波指纹识别模组进行技术优化，提升了灵敏度和识别速度；2021年，魅族18 Pro中国首发高通超声波屏下指纹Ultrasonic mTouch，成为继三星之后又一家搭载超声波指纹识别模组的手机厂商；同年，vivo推出支持超声波3D广域指纹解锁的iQOO 8 Pro，不仅支持在暗光环境下实现无光解锁，还大幅增加了指纹识别的面积，用户使用便利性提高。 该阶段属于超声波指纹识别模组的技术突破与商业化应用起步阶段，在该时期，随着技术持续改进，超声波指纹识别技术性能不断优化，逐步应用于三星、魅族等国内外手机厂商的多款机型中，进入商业化应用起步阶段。 技术成熟与广泛应用推广阶段2022-01-01~至今 2022-2024年，三星、vivo、小米、荣耀、一加等品牌陆续在其旗舰机型中引入超声波屏下指纹识别技术，如Galaxy S22系列、Galaxy S23系列、Galaxy S24系列、iQOO 9 Pro、iQOO 12 Pro、vivo X100 Ultra、小米15/Pro、荣耀Magic7/Pro、一加13等；2024年，中国厂商汇顶科技发布全新超声波指纹传感器，该产品是全球首款基于CMOS Sensor架构的超声波指纹方案，打破了高通的技术垄断，广泛应用于vivo X100 Ultra、vivo X200 Pro、iQOO Neo9S Pro+等多款旗舰机型上。该阶段属于超声波指纹识别模组的技术成熟与广泛应用推广阶段，在该时期，随着算法优化、硬件性能提升，以及超声波指纹识别技术的供应链逐步完善，超声波指纹识别模组的应用范围逐步从高端机型拓展至中端机型。未来随着上游压电材料性能进一步优化以及模组整体智能化水平进一步提升，超声波指纹识别技术将继续朝着更高性能、应用场景更广泛的方向发展。 产业链分析 超声波指纹识别模组产业链的发展现状 行业产业链上游为零部件供应环节，主要零部件包括超声波传感器、印刷电路板等；产业链中游为模组封装环节，主要有MEMS Si基以及玻璃基TFT两种技术方案；产业链下游为模组的下游应用环节，包括智能手机、智能门锁、汽车等应用场景。 超声波指纹识别模组行业产业链主要有以下核心研究观点： 上游：超声波传感器是超声波指纹识别模组的核心部件。 从超声波指纹识别模组的封装结构构成来看，从上到下依次为屏幕保护层、OLED显示面板、超声波传感器、印刷电路板、连接器与线缆、封装材料。其中，超声波传感器主要用于发射和接收超声波信号，是超声波指纹识别模组的核心部件。 中游：玻璃基TFT是目前主流应用的超声波指纹识别模组封装方案。 目前超声波指纹识别模组封装主要有两种技术方案，一种是结构为“压电材料+Si基芯片衬底”的MEMSSi基方案，另一种是结构为“PVDF薄膜+TFT玻璃基衬底”的玻璃基TFT方案。由于更加轻薄、集成度更高是智能手机未来发展所不可逆转的重要趋势，因此更薄的玻璃基TFT超声波指纹识别模组封装方案相对更加符合智能手机的发展需求。 下游：智能手机高屏占比趋势为超声波屏下指纹识别技术带来发展机遇。 智能手机是超声波指纹识别模组下游的主要应用领域。在经历了2022年经济下行和大流行延续影响下的需求低谷后，2023年智能手机出货量开始实现稳步回升，2024年智能手机出货量进一步从2023年的2.76亿部上升至2.85亿部，且智能手机在手机市场中的占有率始终稳定在90%以上。此外，2023年全部手机中屏占比超70%的手机款型占比超过80%，为近五年来新高，5G手机中屏占比超70%的手机款型占比达100%，手机特别是5G手机的高屏占比趋势明显，为超声波屏下指纹识别技术带来发展机遇。 产业链上游环节分析 上 超声波指纹识别模组上游环节 生产制造端 模组的零部件供应 上游厂商 上游分析 超声波传感器是超声波指纹识别模组的核心部件。 从超声波指纹识别模组的封装结构构成来看，从上到下依次为屏幕保护层、OLED显示面板、超声波传感器、印刷电路板、连接器与线缆、封装材料。其中，超声波传感器主要用于发射和接收超声波信号，通过超声波信号分析可获取用户指纹的三维图像，从而完成高精度的身份识别和认证。由此可知，超声波传感器在超声波指纹识别模组中扮演重要角色，是超声波指纹识别模组的核心部件。 PVDF价格下行趋势或将有利于改善下游模组制造商成本结构。 压电微机械超声换能器（PMUT）是超声波传感器的关键部件之一，主要作为传感与执行器件来实现电能与声音之间的相互转换。其中，压电材料作为压电微机械超声换能器（PMUT）的核心，其性能将直接决定超声波发射能量和接收能量的大小。由于PVDF的密度最低，柔韧性和加工性能较好，且现阶段通过“高分子锻压+淬火极化”等前沿方法可显著提升PVDF的压电系数，是目前超声波指纹识别行业中主流应用的压电材料。近年来，在供需失衡的影响下，PVDF市场均价呈现下行趋势。自2021年开始，PVDF市场均价从30.9万元/吨一路下跌至6.84万元/吨，原材料价格下行或将有利于改善下游模组制造商成本结构。 超声波传感器的国产化进程较快。 目前，中国厂商在超声波传感器领域的国产化进程较快，如汇顶科技已于