需求旺盛量价齐升，技术创新后劲充足——摄像头行业分析

创 老艾是小艾 华鑫大通 昨天

核心观

光学升级带动手机摄像头需求爆发，汽车与安防电子提供稳定增长基石

从需求端而言，智能手机硬件升级为摄像头需求激增提供动力，安防与汽车电子提供稳定增长的需求空间。

三摄和四摄渗透率超预期增长带动手机摄像头需求爆发，今年Q3智能手机后摄出货占比中，双摄占比30%，三摄占比26%，四摄占比22%，四摄占比大幅提升。另外，48M像素及以上摄像头2019年Q3出货占比已经达到了9%，预计2020年可达4.5亿颗。

在多摄加速普及以及像素大幅升级的背景下，智能手机图像传感器芯片市场迎来爆发。

CMOS芯片代工与封测供给紧张，涨价潮有望全产业链蔓延从供给端，CMOS芯片代工与封测环节为全产业链扩产瓶颈。CMOS芯片为摄像头模组中唯一涉及晶圆代工的组件，扩产壁垒高。在CMOS芯片晶圆制造产能扩张过程中，索尼自建工厂扩产；三星将DRAM产线转产生产CIS；豪威依赖代工厂产能扩张与产能调配。CMOS芯片需求增幅远高于目前摄像头行业供给能力扩张速度，CMOS芯片晶圆制造行业供需格局短期处于失衡状态。代工与封测的供给持续紧张导致涨价，在需求端旺盛的背景下，价格有望顺利传导，涨价氛围向全产业链蔓延。

投资建议

CMOS代工、封测扩产速度远慢于需求增幅，涨价潮蓄力充分，并有望向全产业蔓延。光学镜头、音圈马达、红外截止滤光片、以及模组组装各个环节均受益于单部手机摄像头颗数激增。

行业集中度高的环节具有一定壁垒，集中度高且扩产周期长的环节具有更高议价权，有望率先受益。

摄像头产业链需求端激增，产业链涨价蓄力充分，叠加半导体行业的整体复苏，各环节龙头公司盈利增长无虞，有望进入新一轮业绩增长爆发期。

建议关注韦尔股份（603501）、晶方科技（603005）、水晶光电（002273）

光学创新的核心元件——摄像头简介

从摄像头的结构来，主要包含镜头、基座、红外滤光片、图像传感器、PCB和FPC，其中对成像质量影响最大的两个为图像传感器和镜头

图像传感器是将光号转化为电号的装置，是摄像头中最为重要的部件，分为CCD和CMOS两大类。

相比于CCD，CMOS虽然成像质量不如CCD，但是CMOS因为耗电省（仅为CCD芯片的1/10左右）、体积小、重量轻、集成度高、价格低迅速得到各大厂商的青睐，目前除了专业摄像机，大部分带有摄像头设备使用的都是CMOS。手机摄像头中还有红外滤光片（IR）、基座（Holder）、PCB以及FPC等，其中基座用于固定镜头，红外滤光片负责过滤红外光，PCB以及FPC主要负责供电控制及号传输。

摄像头作为光学创新的核心元件，一直在光学创新中扮演着重要角色。2018年华为推出的P30 Pro首次搭载了后置三摄，分别为40M彩色+20M黑白+8M长焦，拉开了三摄镜头在手机中普及的开始。搭载三摄的P20 Pro拍照质量得到了大幅提升，DxO Mark总分高达109分，当时排名第一。

进入2019年，华为在P30 Pro开始推出后置四摄，搭载4000万像素超感光摄像头、2000万像素超广角摄像头、800万像素潜望式长焦摄像头、ToF摄像头影像系统。

从最近几年的手机上的光学创新来，摄像头经历巨大的变化，从单一的低像素摄像头，演化成高像素多摄，并在随后加入了ToF以及结构光等3D感测技术，摄像头的升级在手机光学创新中扮演着及其重要的角色，是光学创新的核心元件。

投资逻辑

需求端分析消费电子创新带动需求激增，安防与汽车电子提供稳定增长基石

1. 5G带动消费电子换机潮，光学创新刺激摄像头需求从需求端来，智能手机是摄像头最大的应用市场。进入2019年一季度，智能手机市场开始持续回暖，跌幅不断收窄。2019年Q3全球智能手机出货量3.58亿部，同比增长0.8%，摆脱了连续两年的下降，首次重回增长。

5G手机为智能手机重回增长轨道提供动力，明年随着5G手机的大规模出货，全球智能手机市场有望迎来复苏。根据Canalys的数据，2020年5G手机出货量可达1.64亿部，2023年可达7.74亿部，2019-2023年的CAGR可达179.9%。

在摄像头需求数量方面，由于三摄和四摄渗透率进一步提高，带动单机搭载的摄像头平均数量持续提高。在多摄需求的带动下，Q3手机摄像头传感器出货量达到了13亿颗，同比增长14%，远高于智能手机出货量的增速。

在手机摄像头像素方面，高像素出货占比持续提高，48M像素及以上2019年Q3出货占比已经达到了9%，高像素传感器供应持续紧张，预计2020年全球48M摄像头传感器出货量将会超过4.5亿颗。

由于多摄手机通常会出现1-2高像素镜头附带2-3个低像素镜头，多摄的普及除了带动高像素摄像头需求爆发，也带动了低像素镜头的需求大幅提高。以格科微为例，其绝大部分CMOS芯片出货集中在低像素手机摄像头中，今年5月份单月出货量高达1.1亿颗，同比增长50%。在多摄以及高像素摄像头的需求的带动下，全球手机CIS市场规模有望持续高增长。

2. 安防电子需求稳步上升，汽车电子市场逐渐扩容除了手机，安防与汽车领域也是未来摄像头市场重要增量来源。在汽车方面，自动驾驶汽车与传统的汽车不同，需要大量的传感器。Waymo使用的克莱斯勒Pacifica混合型小型货车用到了4个激光雷达，4个毫米波雷达，8个摄像机和1到3个IMU等传感器。通用的自动驾驶汽车用到了5个短程激光雷达，8个毫米波雷达，16个摄像头和1到2个IMU。由于自动驾驶汽车需要大量的摄像头作为传感器，随着自动驾驶汽车的渗透率提高，有望带动摄像头行业的需求。

CMOS芯片作为摄像头的核心部件，在汽车以及安防摄像头需求的带动下，有望取得高增长。CMOS芯片的高速发展侧面反映摄像头领域的景气度整体上行。

供给端分析CMOS芯片代工与封测供给紧张，涨价氛围有望全产业链蔓延1. CMOS芯片与光学镜头为产业利润集中

摄像头各组成部分中按市场规模从大到小分别为CMOS传感器、模组组装、光学镜头、音圈马达、红外滤光片等。在摄像头产业链中，模组组装工厂生产或采购各组件进行模组组装成型，并出货给手机、汽车等终端客户。

各环节主要生产厂商如下

摄像头各组件中上游材料差异较大，CMOS传感器涉及晶圆制造，光学镜头制造中光学玻璃为关键材料，模组组装过程中涉及覆铜板、铜材料等。镜头模组各组件的技术难度、行业壁垒、供需格局等各有不同。模组组装环节成本占比19%，龙头毛利率在10%，利润水平较低。光学镜头成本占比20%，毛利率水平在各环节中最高，龙头大力光毛利率接近70%。而CMOS传感器芯片是摄像头的最核心元件，成本占比达52%，是摄像头中价值量最高的环节。

目前CMOS芯片受制于晶圆代工、封测等环节的产能供给，为目前摄像头行业的主要产能瓶颈。在旺盛的市场需求拉动下，摄像头行业的景气度上行趋势有望从CMOS芯片代工及封测行业开始，蔓延至全产业链。

2. CMOS代工与封测尽占需求红利，景气度持续攀升

CMOS芯片为摄像头模组中唯一涉及晶圆代工与封测的组件。与传统半导体产业链类似，CMOS芯片生产模式主要分为IDM与Fabless模式。IDM模式从设计到生产一体化，具有更强的供应链管控能力；Fabless模式采取设计厂商分包模式，生产工作外包给代工与封测厂商，设计厂商无需承担高昂的设备折旧风险。

在CMOS图像传感器领域，索尼长期保持着领先地位。据IHS Markit报告，索尼以49.2%的市占率居于榜首，三星与豪威市占率分别为19.8%与11.2%，前六大厂商占据90.8%的市场份额，市场高度集中。全球CMOS芯片前六大厂商中，仅豪威为fabless模式，晶圆制造与封测部分外包给代工厂。此外，索尼虽拥有自用代工厂，但封装工艺仍部分外包。

1）CMOS芯片代工制造

据Yole报告，2017年全球CIS芯片产能折合12寸晶圆为242.2万片，月产能约为20万片；其中，索尼产能占比38%，全部为自用；三星产能占比20%，包含自用与代工；台积电、中芯国际与华力微电子产能合计占比29%，全部为代工。

前五家工厂产能合计占比达87%，CMOS芯片晶圆制造技术与资金壁垒高，市场集中度高。

预计至2020年，全球前三家CMOS芯片厂商索尼、三星与豪威的供应能力单年扩张速度为1万片/月，整体年产能扩张速度约16%。其中，2020年三星供应能力增长1.5万片/月，增幅略高于行业水平，主要受益于自身DRAM产品线转产CIS产品。

目前CMOS需求叠加半导体行业需求的整体复苏，代工厂产能异常紧张。8寸晶圆代工产能异常紧张，交期严重拖后，后续价格提价趋势较为清晰。此外先进制程方面，明年5G商机有望大爆发，带动台积电7纳米、5纳米制程需求强劲，但因产能满载、供不应求，迫使台积电7纳米交货时间拉长，先前台积电大客户AMD已发生新品“迟到”，Xilinx交货期超过100天。5G、手机摄像头、TWS耳机、PA等各类芯片产品需求同时爆发，挤爆晶圆厂产能。预期今年四季度淡季不淡，高景气度有望持续至明年。

在下游需求激增情况下，CMOS芯片受晶圆制造产能制约而难以迅速跟随扩产；无论是新建自身晶圆制造产线（索尼），或由其他产品线转至CMOS产线（三星），还是向代工厂索要产能（豪威），都难以在短时间内完成。我们认为，在下游需求激增时，CMOS代工成为产能扩张的一大瓶颈。供给短缺催发涨价行情。2）CMOS芯片TSV封装测试目前，CMOS芯片封装以10M像素为分水岭，高像素芯片封装通常采用COB技术在模组组装厂完成，低像素芯片封装通常采用WLCSP/TSV技术在封测厂完成。COB技术将晶圆进行切割后再进行封装与组装。该封装工艺通常在模组组装过程中完成，加工费按颗计费，对于高像素大尺寸CMOS芯片封装具有成本优势。COB技术缺为摄像头模组整体尺寸大，平面尺寸（X/Y方向）以及厚度（Z方向）尺寸均大于其他封装技术。Shellcase WLCSP/TSV技术在晶圆上进行封装后再切割。该技术加工费通常按片收费，CMOS芯片尺寸越小，单颗芯片平均封装加工费越低；该技术对低像素小尺寸CMOS芯片封装具有明显成本优势。此外，该技术为晶圆级封装，封装后模组尺寸小，适合于消费电子对“短小轻薄”的需求。

全球从事影像传感器晶圆级芯片尺寸封装的公司，除了少数IDM公司（如东芝、三星）采用自主研发的晶圆级芯片尺寸封装技术封装自身产品外，其他均为专业封测服务商。

目前提供WLSCP/TSV封测服务的厂商有，晶方科技、昆山西钛（2014年被华天科技收购）、科阳光电（2019年被大港股份收购）、精材科技（台积电控股）。这些封测公司的WLCSP封装技术均来源于Shellcase的技术许可。

传感器TSV封装行业扩产周期约为3个月至1年时间，厂商扩产需承担一定设备折旧风险；明年二季度部分扩产产能投产某种程度上减缓TSV产能紧张态势，但紧供给状态仍然难以打破。WLCSP/TSV封测涨价趋势较为确定。

3. 涨价潮蓄力充分，有望全产业链蔓延

目前摄像头需求超预期增长，叠加半导体行业景气度复苏，摄像头全产业链产能呈现紧张状态。

其中，CMOS代工、封测扩产速度远慢于需求增幅，涨价潮蓄力充分。而其它零部件，光学镜头、音圈马达、红外截止滤光片、以及模组组装各个环节均受益于单部手机摄像头颗数激增。

各环节现有产能容量、扩产周期、行业壁垒、竞争格局各不相同，每一环节受益幅度略有差异，预计涨价影响也各有不同。

行业集中度高的环节具有一定壁垒，集中度高且扩产周期长的环节具有更高议价权，有望率先受益。摄像头需求激增，产业链涨价蓄力充分，有望全产业链蔓延，各环节龙头公司有望优先受益。

屏下摄像头手机拍照性能已有大幅提升，“真全面屏“时代有望带来增量1. 屏下摄像头手机拍照性能已有大幅提升，2020年有望进入量产2019年6月3日，OPPO官方首次发布了屏下摄像头技术，并展示了工程样机，同日，小米也在官方微博发布了屏下摄像头技术，手机屏下摄像头第一次正式亮相。12月10日，OPPO在未来科技大会上展示了最新一代屏下摄像头的工程样机，相比于6月份的样机，9月样机自拍性能得到了大幅提升，同时显示屏“纱窗感”明显减少。具体的实现方式，是将前置摄像头所在区域的屏幕设计为局部透明，在不拍照时显示屏幕内容，拍照时则变为透明。OPPO已经多次展示屏下摄像头样机，小米、华为、三星均有屏下摄像头专利布局，结合TCL集团的公告内容，我们研判屏下摄像头技术将在2020年迎来正式量产，带动智能手机走进“真全面屏”时代。2. 兼顾显示与自拍，屏下摄像头将刺激大底CMOS需求，加速CMOS产品升级。自2017年手机全面屏兴起以来，主流手机厂商对于屏占比的追求持续演进，为了解决前置摄像头和手机全面屏之间的矛盾，陆续出现刘海屏、水滴屏、打孔屏等多种技术路线，同时屏下摄像头技术一直存在于各家手机厂商的研发进程中。屏下摄像头的难在于兼顾显示和拍照，在不拍照情况下，要保证屏幕显示的连续性，在拍照时，要保证摄像头区域的进光量。大底的CMOS有助于接收更多的外界光线，提升拍照质量，我们认为，大底CMOS在屏下摄像头产品中有望得到广泛应用。

投资策略

CMOS代工、封测扩产速度远慢于需求增幅，涨价潮蓄力充分，并有望向全产业蔓延。光学镜头、音圈马达、红外截止滤光片、以及模组组装各个环节均受益于单部手机摄像头颗数激增。行业集中度高的环节具有一定壁垒，集中度高且扩产周期长的环节具有更高议价权，有望率先受益。摄像头产业链需求端激增，产业链涨价蓄力充分，叠加半导体行业的整体复苏，各环节龙头公司盈利增长无虞，有望进入新一轮业绩增长爆发期。

建议关注

韦尔股份（603501）

韦尔股份主营业务为半导体器件设计和分销。公司通过收购不断壮大分销实力以及芯片设计的领域。2018年8月，公司通过收购北京豪威进入图像传感器领域。

北京豪威的实际经营主体为美国豪威，美国豪威是全球仅次于索尼和三星的第三大CMOS图像传感器供应商，持续好全球CMOS市场持续高增长带动公司业绩增长。

晶方科技（603005）

公司是国内晶圆级封装的领军企业之一，主要专注于传感器领域的封装测试专业代工业务，同时具备8英寸、12英寸晶圆级芯片尺寸封装技术规模量产能力。

消费电子传感器需求激增，汽车电子厚积薄发进入收获期，车载CMOS封测业务有望进入量价齐升收获期。国内封测整体回温确认行业拐，公司晶圆级芯片尺寸封装技术持续领先，12寸晶圆级封装持续受益于本土晶圆制造产能释放。

水晶光电（002273）

公司主导产品为光学低通滤波器（OLPF）、红外截止滤光片及组立件（IRCF）两大产品系列。从未来公司业绩的增长动力来，随着5G的到来，全球智能手机出货量有望迎来复苏，叠加多摄的渗透率提升带动单机平均摄像头增长，下游客户对公司包括红外截止滤光片在内的成像光学组件需求将保持高速增长。公司在3D感知核心光学元器件中的窄带滤光片、光学屏下指纹滤光片、图形化镀膜晶圆等领域均有布局且具有先发优势，产品具有核心竞争力，3D感知市场的扩容将使得公司相关产品需求不断提升。（免责声明本报告中的息均来源于公开资料，我公司对这些息的准确性和完整性不作任何保证，仅供参考，不构成投资建议，投资者据此操作，风险自负。我公司及其雇员对使用本报告及其内容所引发的任何直接或间接损失概不负责。）