摘要：
光学升级促进成本提升，目前相机模组在成本中的占比约 15%左右。相机模组的价值量构成中，CIS占比40%左右，镜头价值量占比约为 15%-20%。
01
光学镜头下游应用广泛，终端需求不断增长
光学镜头行业的最上游是光学玻璃、光学塑料等光学材料产业，上游包括光学元件、电子元件、机械结构件等。光学镜头的核心上游是光学材料和光学产业，在原材料供应方面，光学材料、电子元件、机械结构件等上游原材料市场处于充分竞争状态，供应充足、价格较为稳定。在下游应用上，光学镜头广泛应用于安防视频监控、消费电子、车载成像系统、机器视觉等领域，近年来，光学镜头的应用领域不断拓展，无人机、VR/AR 终端、运动相机、3D Sensing、智能家居等新兴领域成为重要的需求增量。
应用场景需求不同，光学镜头性能各异。光学镜头的焦距决定其可观测的距离，焦距越长，观测距离越远。根据使用时是否能够调整焦距，光学镜头分为定焦镜头和变焦镜头。不同应用场景中，镜头的光学设计和结构设计有所差异，智能手机的镜头侧重于高像素、小型化、低成本，车载镜头更需要高可靠性、低眩光、无热化。
摄像头模组封装工艺：安卓系多采用COB，FC 工艺为苹果专用。目前相机模组封装技术以COB（板上封装）及 FC（倒装芯片）为主，其中主流安卓厂商采用COB工艺，该技术将芯片先固定在基板上，接着使用金线键合芯片及基板；FC（倒装芯片）工艺为苹果公司独家应用，不是通过引线键合方式与基板连接，而是先在基板上制作凸点，让芯片在倒装状态下通过凸点与基板互连。
FC 工艺相较COB 工艺于电气性能、纤薄度方面具有优势，但由于整体设备成本更高、工艺复杂度更高，目前仅苹果采用此项技术，因此市场较为封闭，且苹果供应链认证严格，供应商需要具备大量产能以满足苹果需求。除此之外，CSP 工艺主要用于 8M 像素以下的模组， MOB/MOC 是COB 技术改造升级后的工艺。
02
车载摄像头出货量保持增长，市场空间广阔
辅助驾驶传感系统用于识别分析路况。汽车辅助驾驶系统，是指依靠人工智能、视觉计算、雷达、监控装置和全球定位系统系统，实现辅助驾驶的智能汽车系统。汽车辅助驾驶系统结构分为感知系统、决策系统、执行系统、通信系统四个部分。感知系统用于识别分析路况，包括传感器、高精度地图、信息识别单元，其中传感器包括各类光学摄像头和雷达。此外，决策系统负责路线规划和实时导航，执行系统负责执行汽车的刹车、加速、转向的具体操作，通信系统用于车和外界的信息交换。
车规级镜头要求严苛。车载摄像头需要面对各类极端环境，要达到使用安全，必须要通过车规级验证，验证条件集中在耐温、抗震、防磁、防水、使用寿命等方面。以耐温为例，车载摄像头需要在-40 至85 摄氏度范围内正常工作，并且能适应温度的剧烈变化。除了这些基本要求外，车载镜头作为摄像头的核心组件，还要满足高动态、低噪点、高通光特性、光畸变校正、过滤固定波段光等要求。
多类ADAS 摄像头实现驾驶辅助。ADAS 摄像头根据安装位置及视野的不同可以分为前视、后视、环视、侧视以及内视摄像头。前视摄像头用于识别前方道路情况，可以实现 FAM、LDW、ACC 等辅助驾驶功能。前视摄像头是 ADAS 的核心摄像头，算法复杂。环视摄像头为车辆提供 360 度成像，侧视摄像头用于盲点监测，后视摄像头用于实现泊车辅助，内置摄像头用于车内驾驶员监测。此外，车上ADAS 还有毫米波、激光、超声波等雷达的多传感融合。
汽车智能化升级，全球车载摄像头销量稳定增长。根据 Yole 数据，2022 年全球车载摄像头出货量约为2.18 亿颗，市场规模约为54 亿美元，单颗价值约为24.8 美元。预计 2028 年全球车载摄像头模组出货量达到 4.02 亿颗。2022 年我国车载摄像头销量约为 6131 万颗，预计 2024 年达到 7105 万颗。
03
多摄升级基本完成，摄像头单机搭载量维持稳定
2015 年，后置双摄智能手机开始渗透，单机搭载量从2 颗开始增长。2016-2020 年，后置多摄手机渗透率提升，单机搭载颗数从 2.1 颗提升至 3.7 颗。2021 年智能手机多摄升级基本结束，单机搭载量基本持平。
像素升级减缓，50M 成为后置主摄主流方案。2023 年主流手机摄像头中，50M 已成为主摄标配，12M、8M、2M 等低像素主要作为广角/超广角、长焦、微距。2020年之后，48M 及以上的像素升级放缓，主要原因系 50M 以上摄像头模组价格相对48M 接近翻倍，同时消费者体验感改善不强。从全球智能手机像素的占比看，2023年预计 48M 及以上占比超过20%。
2023 年主流48M 后置主摄的价格在50 元左右。模组的价格与像素正相关，根据潮电智库数据，2023 年手机摄像头模组市场中，12M~16M 价格约为 35 元；48M 摄像头模组的价格约为 50 元；50M 摄像头模组的价格为100 元，约为48M 模组价格的两倍；108M 模组的价格约为 120 元。
摄像头模组占手机物料成本约 10-20%。随着智能手机的光学升级，其物料成本逐步提升，目前相机模组在手机物料成本中的占比约15%左右，例如：Galaxy S23 Ultra相机模组成本占整机物料的14%，iPhone 16 pro max（256G）相机模组成本占整机物料的 20%。对于相机模组的价值量构成，其中，CIS 占比40%左右，随着像素提升，CIS 价值量占比提升；镜头对于相机模组的价值量占比约为 15%-20%。
材料成本占据镜头及模组生产成本的 75%以上。摄像头模组和镜头的成本构成中，材料成本占据 75%以上。以联合光电的光学镜头制造业为例，2023 年直接材料、直接人工、制造费用的成本占比分别为 79.6%、12.9%、7.5%。丘钛微主营业务为手机摄像头模组，2023H1 摄像头模组的成本占比约为 98%。以丘钛微的成本构成为例， 2023H1 直接材料、直接人工、制造费用、委外加工费、运输费用占成本的比例分别为 89.2%、3.2%、7.5%、0.1%、0.1%。
2024-2029 年，全球智能手机摄像头市场规模增长预计CAGR=8.2%。根据Mordor Intelligence 数据，2024 年全球智能手机相机镜头的市场规模约为 50.1 亿美金，2029年预计达到 74.3 亿美金，CAGR 约为8.2%。
根据TrendForce 数据，2024 年预计全球智能手机相机镜头出货量为 42.2 亿颗，计算得到其单颗价值量约为 1.19 美金。根据前文 48.0MP 相机模组的成本构成，假设镜头占相机模组的价值量为 16%，预计 2024 年智能手机相机模组的市场规模约为313.1 亿美金，2029 年约为464.4 亿美金。
资本开支处于历史低位，手机模组价格及出货量自 2023H2 回暖
手机光学厂商资本开支处于历史低位。目前各厂商资本开支处于历史低位（舜宇光学科技 XR 及车载业务的资本开支较大，手机光学的资本开支占比较低），随着资本开支回落，我们认为，供给产能有望逐步回归合理水位。
手机摄像头模组价格及销量自 2023H2 回暖。以丘钛科技为例，其摄像头模组营收主要来自于手机，2023H2 摄像头模组均价同比增长12%，自 2021H1 以来首次同比转正。以舜宇光学科技的手机模组出货量为例，2023 年6 月手机摄像头模组出货量同比增长 29%，实现同比转正。
04
潜望摄像头：苹果端渗透率快速提升
潜望镜头实现高倍数光学变焦，兼顾手机厚度。对于不同距离的景物，手机相机变焦方式包括数码变焦、光学变焦、混合变焦。数码变焦通过数码相机内的处理器，将图片像素面积增大，达到放大效果；光学变焦是通过改变镜头纵向焦距，实现无损拍照；混合变焦通过组合不同焦距镜头实现照片放大或缩小。潜望式镜头利用棱镜折射成像，将长焦镜头横向排列，实现光线的采集，从而达到高倍数光学变焦，兼顾手机厚度。
潜望镜头方案各异，苹果四重反射设计结构相对简单。传统潜望长焦通常采用 45°棱镜方案，外界环境光通过光路 90°转向，经过镜片组对焦后，经过第二次反射聚焦到CIS 上成像。传统潜望方案能够在反射镜中间容纳变焦与对焦镜组，能够拥有更多功能，例如将光学防震元件设计在镜组之中。苹果潜望镜头为定焦镜，采用四次反射棱镜架构，光线在棱镜内部反射四次后到达感光元件，因此光学元件相对简单，降低成本的同时，光圈设计得更大。
近两年苹果端潜望相机渗透率快速提升。2023 年苹果iPhone15 Pro Max 机型首次搭载潜望摄像头，根据 Canalys 数据，2023 年iPhone15 Pro Max 占苹果手机总销量的14%，2024 年iPhone16 的Pro 及Pro Max 机型搭载潜望，预计苹果潜望的渗透率达到 38%，假设2026 年所有Pro 机型搭载潜望，苹果端潜望的渗透率预计在60-70%。安卓端的潜望渗透率预计滞后于苹果机型，假设2025 年安卓机潜望搭载率达到20%。潜望摄像头的单颗价值量约为 30 美金，2023、2024、2025 年全球潜望摄像头的市场规模约为 32.2、57.4、105.4 亿美金。
05
玻塑混合镜头：提升成像质量，实现轻量化
手机镜头玻塑升级，实现轻量化、成像质量提升。光学镜头根据材质不同，可分为塑料镜头、玻塑混合镜头、玻璃镜头。其中，塑料镜头主要用于智能手机等领域；玻塑混合镜头主要用于智能手机、车载、相机、安防监控、无人机等领域；玻璃镜头主要用于车载、相机、安防监控、无人机、半导体生产、检测及机器视觉等工业镜头。
相较于塑料镜片，玻璃镜片具备以下优势：1、具备更广的折射率和色散系数选择范围，实现更大的光圈并提高像场均匀性；2、玻璃镜片保持光学效果的同时，实现更高的径厚比与厚薄比，突破塑料镜片的结构和面型限制；3、可靠性和热稳定更高，温漂更小，应用范围更加广泛，能够适应严苛环境。
非球面玻璃镜片的制备技术主要分为WLG、GMO 和WLO 三种。WLG 工艺为一模多穴整体模压成型，在一套模具上设置多个穴位，通过模具压制玻璃晶圆，每个穴位上得到相应设计参数的高精度玻璃镜片。GMO 工艺为单个模具模压成型，一套模具上仅一个穴位，通过模具加工单一玻璃球，形成相应设计参数的玻璃镜片。WLO 工艺为“玻璃基板加聚合物”，利用紫外光固化成型，生产的镜片并非纯玻璃镜片，而是玻璃基板和聚合物的组合，无法应用于成像光学。
玻塑混合镜头具备较好的成像精度、进光量、热稳定性。相较于塑料镜头，玻塑混合镜头能够实现更大光圈，提升进光量、成像清晰度和暗光性能，从而匹配图像传感器芯片尺寸不断扩大的趋势。此外，玻璃镜片更为轻薄，能够减小镜头体积，同时具备更好的热稳定性。
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多光谱摄像头：拓展识别检测能力
采集不同波段图像，光谱相机实现分类检测。不同波段的光线具有不同的能量和频率，根据目标物体的特性和组成，发生吸收、散射、透射等过程。目标物体的化学成分和结构决定其对不同波长光线的吸收和反射的特性，导致不同波段下光谱信号的变化。多光谱成像技术通过获取不同波段的光谱信息，实现目标物体的识别、分类和定量分析等。光谱相机相比普通 RGB 相机具备更丰富的信息，适用于农产品分拣、农田检测、食品安全、环境监测等领域。
华为首发光谱相机手机，有望成为光学升级新方向。2022 年1 月华为P50 Pocket 发布，成为全球首款搭载超光谱相机的机型。2024 年2 月，华为 Pocket 2 发布，搭载第二代超光谱摄像头，拥有超光谱AI 融合感知算法，具备紫外感光能力，支持进行高精度的紫外线强度检测、防晒检测和晒斑检测。随着光谱相机的升级迭代，采集的光谱信息不断丰富，光谱相机有望成为手机光学升级新方向。
旋涂滤光片：有效消除鬼影
IRCF 用于阻绝红外光。红外截止滤光片（IRCF）是用于过滤红外波段的滤镜，通过精密光学镀膜技术在白玻璃、蓝玻璃或树脂片等光学基片上交替镀上高低折射率的光学膜。光线进入镜头后，可见光和红外光经折射在不同的靶面成像，但由于人眼与 CIS 对各波长的响应不同，人眼看不到红外光但 CIS 会感应，因此需要 IRCF阻绝红外光。
旋涂滤光片光学性能灵活可调，更有效抑制反射和鬼影。传统丝印滤光片采用精密印刷工艺在滤光片表面制作各种图案，而旋涂滤光片通过旋涂工艺制备，将蓝玻璃镜片放置在匀速旋转的转盘上，配置旋涂液，将配置好的旋涂液从上方滴在镜片表面中间位置，通过转盘高速旋转，旋涂液从镜片的中心向外扩散。旋涂滤光片能够通过调整材料的配方、旋涂的厚度以及固化条件，实现不同的光学效果，同时，涂层更加轻薄，更有效吸收红外波段，大幅减少光线反射，消除花瓣鬼影。
07
摄像头代表企业梳理
1. 舜宇光学科技：光学行业领先者，手机、车载、XR 三线发力
1.1. 摄像模组行业领先者，多产品线发力成长
光学行业深耕者，产品系列丰富。舜宇光学科技主要从事设计、研发、生产及销售光学及相关产品。公司主要业务分为三大块，其中，光学零件主要包括手机镜头、车载镜头、车载激光雷达光学部件、VR 感知及交互镜头、玻璃球面和非球面镜片及其他光学零部件；光电产品主要包括手机摄像头模组、车载模组、VR 视觉模组、机器人视觉模块及其他光电模块；光学仪器包括智能检测设备及显微镜等。
车载业务：营收稳步增长，多产品布局。2024 年1-9 月，舜宇光学科技车载镜头出货量为 0.8 亿件，同比增长 11.6%，公司重点布局 ADAS 镜头，受益于车载摄像头市场需求持续增长。此外，舜宇光学科技在激光雷达、HUD 及智能车灯领域加强布局，有望持续成长。
2. 丘钛科技：受益于手机摄像头需求回暖，车载&IoT 齐发力
2.1. 中高端摄像头模组制造商，车载&IoT 打造第二成长曲线
定位中高端的摄像头模组制造商。丘钛科技主要从事设计、研发、制造和销售摄像头模组及指纹识别模组，主要应用于智能手机及平板电脑品牌、物联网和智能汽车等智能移动终端。公司是国内少数最先于摄像头模组制造中采用 COB、MOB 及MOC 技术的制造商，能够批量生产 2 亿像素及以上超薄摄像头模组、双/多摄像头模组、OIS 摄像头模组、潜望式摄像头模组、3D 摄像头模组、车载摄像头模组、指纹识别模组等。同时，公司自研并销售以自动光学检验为核心技术的全线自动化设备。
车载摄像头产品线全覆盖。丘钛科技车载摄像头模组产品主要应用于 DMS 以及ADAS，目前乘用车和商用车 ADAS 摄像头、商用车 DMS 摄像头已实现量产，获得多家知名汽车厂商的准入资格。公司ADAS 摄像头主要应用于信号灯和标志识别、行人识别、汽车主动安全以及辅助领航驾驶等功能，DMS 摄像头主要用于疲劳分析、视线分析以及情绪分析。
3. 水晶光电：消费电子、车载光电、元宇宙三大业务共成长
3.1. 六大生产基地，深入挖掘海外市场
布局五大业务板块，致力于成为一站式光学解决方案专家。水晶光电主要从事光学影像、薄膜光学面板、汽车电子（AR+）、反光材料等相关产品的研发、生产和销售，致力于成为一站式光学解决方案专家。目前公司已构建光学元器件、薄膜光学面板、半导体光学、汽车电子（AR+）、反光材料五大板块，产品形态包括光学元器件、模组及解决方案。
2023 年 6 月微棱镜项目成功量产，2024 年快速完成迭代升级并顺利进入大规模量产，持续巩固市场优势。此外，吸收反射复合型滤光片产品实现销售额同比大幅增长，随着市场渗透率持续提升，产品放量增长有望进一步提升公司盈利能力。 （参考来源：东北证券）
