【国金研究】光学系列二：从华为P30系列新机，手机摄像头还能走多远？

【国金证券(600109)、股吧】研究所

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核心观

     （1）智能手机出货量将在2019年见底，Q4有望迎来拐；（2）存量市场，手机摄像头是创新最快的领域，2019-2020年三摄、潜望式摄像头是重要，7P镜头、40M像素以上摄像头快速渗透；（3）长期来，手机摄像头创新不断，TOF、屏下摄像头、玻塑混合镜头、液体镜头未来都有希望成为主流的创新方向。

投资逻辑

      2019年Q4智能手机出货量迎来拐：16-18年，由于智能手机渗透率达到高位以及换机周期延长，全球智能手机处于下滑周期；2019年，受制于明年5G手机的到来，消费者换机意愿将进一步降低；但是随着Q4 5G手机的到来，智能手机将开启新一轮换机周期，2020年智能手机出货量将恢复增长；长期来，亚非拉等新兴地区智能手机仍有替换功能机的空间，好智能手机保持小幅增长。

     华为P30系列新机大举摄像头创新大旗：华为在上半年新机P系列中开启新一轮摄像头创新，包括1）采用潜望式长焦摄像头，实现5倍光学变焦，10倍混合变焦，50倍数码变焦；2）导入RYYB传感器，提升进光量40%，增强暗光环境下的拍摄能力；3）P30 Pro采用四摄方案，新增TOF镜头加强照片景深效果。综合来讲，华为在新旗舰机系列中依旧把摄像头作为首要创新的模块。

       2019年手机摄像头迎来创新大年：1）2019年三摄将会在六大品牌的旗舰机中开始渗透，预计全年三摄智能手机出货量约为1.85亿台，其中含潜望式长焦摄像头的三摄/四摄模组为2000-3000万台；2）7P镜头将导入2019年旗舰机的主摄像头中，OPPO，华为，小米都已经推出7P镜头机型；3）40M-48M像素镜头出货量占比将会快速提升，2019年旗舰机主摄都将采用40M以上的镜头，3月40M以上镜头占比主摄已经达到12.6%。

       手机摄像头长期创新动力充足：1）TOF将会在2020年快速放量，华为和苹果都将在今年年底推出AR或者MR眼镜，2020年将会有更多的智能手机终端配置后置TOF摄像头以辅助智能眼镜的渗透；2）7P镜头之后，玻塑混合镜头或将是解决智能手机厚度瓶颈的技术方案；3）全面屏时代，屏下摄像头将会是前置摄像头变革最主要的方向之一。

投资建议

       好存量市场下，智能手机摄像头产业链在未来2-3年内的发展前景，推荐产业链重受益标的：手机镜头（舜宇光学科技），感光芯片（韦尔股份），CCM模组（舜宇光学科技、丘钛科技、欧菲光），红外滤光片（【水晶光电(002273)、股吧】）。

风险提示

        三摄、潜望式摄像头渗透率不及预期的风险；高端智能手机销量不及预期的风险；生产线良率爬坡不及预期的风险；人民币汇率大幅波动的风险。

一、2019年智能手机出货量将见底，5G换机潮有望到来

1.1 渗透率高，智能手机行业进入成熟期

◾   智能手机步入成熟期。2000-2007年，传统手机厂商诺基亚，爱立，摩托罗拉等逐渐在功能机扩展功能，这一时期属于智能手机的导入期；2007年，苹果发布第一款iPhone，自此智能手机在苹果公司的带领下进入爆发式增长的成长期，2007-2015年全球智能手机出货量CAGR达到35.7%；2016年，智能手机出货量达到14.73亿台，同比增长2.5%，增速首次低于10%，而2017-2018年智能手机出货量更是同比分别下滑0.5%、4.1%，智能手机行业进入出货量稳定的成熟期。

      渗透率高是行业进入成熟期的主要因。从智能手机的成长过程来，一方面智能手机的普及推动了出货量的增长，过去十年智能手机快速替换功能机也是另一大驱动力。2016年，全球手机出货量18.94亿部，其中智能手机14.73亿部，渗透率达到77.8%，功能机4.21亿部，功能机出货主要来自于中东、非洲、印度、东南亚等新兴地区。短期之内，智能手机的渗透率速度已经进入了放缓的阶段，通过渗透率提升推动智能手机出货量快速增长基本结束。

       换机周期延长进一步导致17-18年出货量下滑。当智能手机替换功能机速度放缓后，雪上加霜的是全球智能手机换机周期进一步延长。随着国产智能手机品质的提高以及iPhone创新速度的放缓，消费者换机动力逐渐减弱。从国内换机周期数据来，过去一年消费者换机周期逐渐延长，已经从2018年1月的23.3月提升至2019年2月的27.0月，其中iPhone手机消费者持机时间最长，已经从31.3提升至34.7月。

1.2 2019年智能手机出货量大概率见底，5G换机潮18Q4开启

◾    2019年出货量将成为低，长期仍有增长空间。2019年受制于明年5G手机的到来，消费者换机意愿或将进一步降低，出货量仍有下滑动力。但是随着2020年5G手机的放量，将会带来一波换机潮，中长期新兴地区智能手机仍有替换功能机的需求，因此长期好智能手机出货量保持2-4%的复合增速，预计极限出货量将会达到18-19亿部。

      未来智能手机行业不能简单以制造业待。虽然智能手机出货量长期不会再有快速增长的成长性，但是智能手机在物联网时代会起到非常重要的核心作用。5G万物互联时代，智能手机仍然最有希望成为各类智能硬件的移动控制中枢，随着不同爆款智能硬件的诞生，智能手机的换机时间将会呈现一定的周期性，因此未来智能手机出货量或将是一个曲折上升的状态，直到某一革命性产品的诞生以替代智能手机。

◾     4G换机与5G换机区别大。

        1）4G换机有智能手机替换功能机加持，因此4G手机出货量增速很快。

       2）2011年4G智能手机在欧美日韩出货，元年渗透率6.9%。中国市场推迟至2013年，但是中国市场一旦打开，渗透率快速提升25.1%，2018年4G手机渗透率已经达到94.5%。而对于5G手机来讲，中国将会是第一批发售的国家，有望提升5G手机渗透速度。

        3）4G网络带来了图片传输到视频传输的变革，5G或将带来二维息传输向三维息传输的变革，物联网亦将对运营商的网络带宽提出更高的要求，但是目前内容创新仍待验证。

        4）首批5G手机价格将超8000元，而4G手机在2011年价格在2000-3000元，华为认为5G手机将会在两年后普及至千元机，但是上市初期高价会抑制5G手机的换机速度。

       总结来，5G手机会加快智能手机尤其是高端旗舰机的换机速度，但是相对于4G手机的渗透速度会偏慢。

◾     除苹果以外，四大国产手机品牌和三星都将在2019年推出5G手机。三星S10的5G版本最快将在4月份上市，华为5G折叠手机Mate X则将于6月份上市，OPPO、小米、VIVO都已经发布了5G手机，预计都将在今年Q2或者Q3上市发售，2019Q4将会是5G智能手机快速渗透的起。随着5G手机的到来，我们好2019年将会是智能手机出货量的低，2020年开始出货量将恢复增长。

二、手机摄像头行业还能走多远？

2.1 从华为P30系列新机手机摄像头的创新

◾     摄像头是智能手机创新最大的细分模块。近几年，终端厂商的创新方向主要是摄像头、屏幕、无线充电三大领域。摄像头是其中最重要的一个方向，数量上从单摄到双摄到三摄到华为P30 Pro的四摄，功能上从单一的像素提升发展成大光圈、超广角、潜望式长焦、TOF等特色镜头的引入，摄像头是智能手机行业最具投资前景的环节。

◾    光学变焦将会是近两年智能手机摄像头的主打方向。2019年3月26日，华为发布了上半年旗舰机P30系列，其中P30 Pro采用潜望式长焦摄像头，具备5倍光学变焦，10倍数码变焦和50倍数码变焦。

      光学变焦解决“拍得远拍得清晰”的需求。光学变焦是依靠镜头中镜片的移动（改变镜片之间的距离），进而改变镜头的焦距，实现变焦；而数码变焦是通过数码相机内的处理器，把图片内的每个像素面积增大，从而达到放大目的。P30 Pro之前，光学变焦最高的是华为Mate20 Pro的3倍光学变焦，同时可以达到十倍数码变焦。在智能手机创新乏力的背景下，高倍光学变焦很有希望被终端厂商作为主打性能来作为营销卖。

       P30 Pro在2×以内的变焦距离内不会使用潜望式长焦摄像头，仅使用主摄像头进行拍摄；2-5×范围内，同时使用主摄像头和潜望式长焦摄像头，画面中心图像息来自于长焦摄像头，而边缘息则由主摄提供；5×范围以上，则使用长焦摄像头进行拍摄，P30 Pro很好地融合了两个摄像头同时使用带来的算法问题。

◾   RYYB传感器提升进光量。P30 Pro首次在智能手机上弃用RGGB采用RYYB CMOS，将绿像素用黄色像素替代，RYYB通过提升黄光的进光量，变相的提升了红光的进光量（黄光=红光+绿光），从而提升弱光表现，在拍摄夜景时有不俗的表现。过往RYYB传感器没有得到规模化使用的因是RYYB会导致白平衡不准，饱和度不够的问题，华为通过颜色调节解决了这一问题。

◾    TOF提升照相景深效果。P30 Pro在后置四摄中新增一颗TOF 3D摄像头，TOF将会实时监测相机与景物之间的距离，在人像模式时人物监测变得更快更准，大幅度改善人像模式在 2倍 及 3倍变焦时的使用体验。同时，TOF帮助相机处理照片更为自然和富有层次感。

2.2 2019年手机摄像头步入创新大年

◾    2018年为何手机摄像头产业链企业盈利能力下滑？创新小是主因！

       2017年全球智能手机出货量下滑0.6%，但是可以到摄像头产业量企业普遍有比较好的盈利能力，无论是营收还是净利润都是有快速的增长，主要是受益于双摄在高端智能手机中的渗透率。2018年，双摄在智能手机中的渗透率从17年的10%提升至40%，摄像头企业的营收普遍呈现增速放缓，净利润下滑的现象，主要因是18年新增的双摄机型为中低端机型，盈利能力普遍较弱。

◾    2019年三摄将会开始在各大品牌旗舰机中渗透。

        华为在2018年3月的新机P20 Pro中率先采用三摄像头方案，并在10月的新机Mate20系列全系列采用三摄像头方案，但是除华为以外，OPPO、VIVO、小米、三星、苹果都未大规模推出三摄像头智能手机，2018年全年三摄智能手机的出货量约为1400-1600万台，渗透率仅为1%左右。2019年，六大品牌都会在旗舰机中采用三摄方案，而且三摄很有机会朝2000-3000元的中端机型渗透，保守预计19年三摄智能手机的出货量将会达到1.8亿台，渗透率达到13.4%。

        华为在2018年两款旗舰机中，上半年是高配旗舰机采用三摄，下半年是全系列采用三摄；2019年P30 Pro采用四摄，我们认为华为为了巩固其在智能手机摄影方面的优势，下半年的新机将大规模采用“广角+超广角+长焦+TOF”的四摄方案，TOF除去上提到的拍摄更具有深度的照片以外，或是在为今年年底的VR或者MR眼镜做准备。

        直至2019年2月，国内智能手机月度激活量三摄占比已经达到了7.1%，而双摄占比则是达到了79.7%，国内智能手机双摄渗透率基本达到极限。前置双摄智能手机激活量占比相对比较稳定，由于终端厂商对于全面屏的追求，前置双摄方案一直未被大规模采用。

◾    40M以上主摄成旗舰机标配，渗透率快速提升。

      2018年主摄像素几乎没有提升。从2018年1月到2018年12月，国产智能手机每月激活机型中后置主摄几乎没有创新，占据主要地位的依旧是12M、13M、16M和20M的摄像头，三者合计占比主摄像头达到94.7%，其中又以10-13M的产品占据多数，达到64.6%。40M以上主摄像头全年占比3.0%。

        2M、5M产品拖累手机摄像头ASP。从2018年1月到2018年12月，国产智能手机后置摄像头中，0-5M后置摄像头占比从11.2%提升至33.2%，全年平均达到22.3%，主要来自于中低端智能手机的副摄，0-5M产品的快速放量拉低了2018年手机摄像头的ASP。但是，随着双摄渗透速度放缓，我们认为0-5M摄像头占比很难继续提升，且终端对于双摄性能的提升会提高副摄像素的规格。

◾    7P镜头站上舞台，塑胶镜片数新一轮升级开启。

       2018年，手机摄像头主摄像头镜片数规格没有显著变化，主流品牌中高端机型的主摄基本全部采用6P镜头，2018年全年国内智能手机主摄中6P镜头占比为64.3%，5P镜头占比为35.6%，7P镜头出货量小于10万颗。

       2018年11月，OPPO发布第一款采用7P镜头的智能手机R17 Pro，随后小米和华为都在其旗舰机型小米9透明探索版和华为P30的主摄中采用7P镜头，苹果有希望在2019年新机中首次采用7P镜头，预计今年7P镜头将会在高端旗舰机中快速渗透，进一步提升手机镜头ASP。

2.3 未来手机摄像头还有哪些创新的方向？

◾    2020年TOF摄像头或将成为标配。

        3D摄像头作为三维息的采集入口，必将成为智能手机的标配。相对于3D结构光，TOF具有结构简单，理论成本低，远距离精度高等优势，且3D结构光的专利苹果公司布局非常完善安卓手机厂商方案落后iPhone大约1-2年，因此安卓手机更加倾向于采用TOF方案，目前华为，OV都已经推出TOF机型。市场通常认为前置摄像头宜采用短距离精度更高的结构光方案，而后置适合远距离精度更高的TOF方案，但是综合考虑成本、专利、以及TOF传感器精度的提升，TOF有希望在安卓市场往前置摄像头渗透。

      AR眼镜将成为TOF的有力推手。2019年底，华为和苹果都很有可能推出自家的首款智能眼镜产品，从智能眼镜的三种技术方案（VR，AR，MR）及其应用领域分析，我们相华为和苹果都会把MR或者AR产品作为重发展方向而不是VR。无论是一体式还是分体式，TOF都将是MR/AR眼镜避不开的深度摄像头方案，华为在P30 Pro上开始在后置摄像头中加入TOF镜头，绝不是简单的增强照相的景深效果，更可能是为加下来的智能眼镜做硬件铺垫。

      2019年TOF出货量预计能够达到2000-3000万颗。2019年底，安卓手机开始会在顶级旗舰机型中试水TOF，华为仍将是最大推手，我们预计，华为P系列，Mate系列，荣耀V系列对TOF的需求会达到1200-1500万颗，OV则会推出配置TOF的顶级旗舰机，两家出货量会达到500-1000万颗，苹果则有希望在2020年推出后置TOF机型。

◾     好玻塑混合镜头成为7P镜头之后的下一代高端镜头。

       镜片为什么越来越多？镜头是由多个镜片构成，光线通过时，镜片组会过滤杂光（如红外线，红外线会显著影响成像质量），多层镜片组合会互相矫正过滤，每多一片最终成像就会更趋向完美一些，理论上镜头片数越多是为了成像越真实。就单反相机而言，定焦镜头结构简单，镜片数相对较少，10片镜片以下的定焦镜头也很多；变焦镜头则相对结构负责，通常镜片数在10-20片之间。

       镜片并非越多越好。镜片多通常可以增强镜头的解析力与对比度，还能改善暗态下的炫光。理论上，达到相同的成像效果，镜片越少越好，一方面可以降低成本，另一方面少镜片可以增加光通量。所以，通常定焦镜头成像质量会好于变焦镜头。

       手机厚度成为多镜片的瓶颈，玻塑混合或是7P之后的发展方向。对于手机镜头来讲，镜片片数越多，光线过滤、成像失真和色彩还效果越好，7P镜头将会进一步提升镜头的聚光能力和解析能力。7P之后，受限于手机的厚度，8P的设计难度将会越来越大，而加入折射率更高的玻璃镜片将会有效改善镜头组的厚度，6P1G或5P2G或将站上历史舞台。

        玻塑混合镜头的瓶颈。1.成本问题。玻璃镜片，尤其是玻璃非球面镜片的价格是塑胶镜片的数倍，而组装玻塑混合镜头时的良率较低也会显著提升玻塑混合镜头的单价，这是目前玻塑混合镜头无法大规模推行的主要因。2.产能问题。模造玻璃所需的模压机产能不足，仍不够为动则几千万部的机型提供足量的玻璃镜片。但是，随着镜头厂以及模具厂在过去几年不断地扩张玻璃镜片的产能，而产能的扩张又会进一步降低生产成本，未来玻塑混合镜头有很大的潜力能够在高端旗舰机中开始渗透。

◾     去刘海趋势下，屏下摄像头提上日程。

       智能手机对于大尺寸以及大屏占比的追求趋势非常明显。国内6英寸智能手机激活量占比从2018年1月的20.7%飞速提升至2019年2月的79.6%，而4英寸智能手机激活量占比从2018年1月的77.1%下滑至2019年2月的18.5%。屏占比大于90%的智能手机激活量占比则是从2018年1月的0%快速提升至37.5%，屏占比小于80%的智能手机激活量占比从2018年1月的74.0%下滑至15.1%。

       全面屏和前置摄像头的冲突逼迫终端厂商推出各种奇特方案。终端厂商为了能够推出更大屏占比的“真”全面屏手机，对于前置摄像头的处置可谓是五花八门，如Vivo Nex采用的升降式摄像头，荣耀Magic2采用的滑盖式摄像头。但是，机械结构的引入不仅会增加成本，提高机身厚度，引起发热等等，另一方面还会降低摄像头的稳定性和寿命，因此这些方案也并没有大规模推广。

       屏下摄像头将是前置摄像头的主流战场。几乎所有终端厂商都在积极研发屏下摄像头技术方案，OLED屏+屏下摄像头是目前来比较有希望的一个解决方案。受益于OLED透明基底的材质，前置摄像头可以放置于OLED屏幕下方，但是这样会对屏幕的透光率提出很高的要求，高屏幕透光率需要低像素密度，但低像素密度又会降低摄像头上方屏幕的显示质量，进而影响用户体验。三星公司是目前在屏下摄像头领域走在最前面的终端厂商，但是近期仍然表示在1-2年不太可能实现真正意义的完美全面屏，但是公司对中长期这一趋势表示乐观。

◾    液体镜头短期内仍是概念性产品。

        液态摄像头早已在天望远镜、医疗内窥镜等领域使用，华为在2018年11月底发布了一项关于手机液体摄像头的专利。液体镜头的优势在于，在保持有成像效果下，对焦速度可以像人眼一样达到毫秒级别，而成片率几乎达到百分之百。液体镜头不需要机械移动，只需要使用不同电压改变液体的曲率，进而实现不同的光线折射效果，因此能够获得不同倍率的光学变焦能力，变焦范围更宽，同时镜头占用空间更小，制造成本也更低。

        三星、索尼、舜宇光学科技等公司都在2010年左右公布过相关液体镜头专利或技术方案，目前液体镜头在智能手机中渗透仍处于早期阶段。

三、手机摄像头行业格局将进一步向头部集中

◾    从像素升级到光学变焦、大光圈、大CMOS、玻塑混合镜头等等全方位性能的升级，智能手机存量竞争迫使手机摄像头创新持续加快，不断加快的创新速度使得摄像头产业链的小厂商无法持续投入资本开资或者研发费用来应对不断改变的技术方案，进一步使得行业集中度提升。

      手机摄像头产业链企业包括感光芯片（CMOS），光学镜头，音圈马达，摄像头模组企业等四大领域。CMOS是摄像头产业链盈利最多的细分子行业，龙头企业毛利率在45-50%，但是光学镜头盈利能力最强，龙头大立光毛利率达到接近70%，国内企业多从事摄像头模组业务，毛利率约为10%。

       从竞争格局来，CMOS领域，索尼一家独大，2017年市占率达到40%，三星和豪威分列二三位，市占率分别为20%和11%，CR3达到71%；光学镜头领域，大立光2018年出货量市占率为30-35%，舜宇光学约为25%，CR5超过70%；摄像头模组业务，竞争格局仍然较为分散，2018年市占率最高的是苹果和三星的供应商LG Innotek、夏普和三星电机，国内两大模组厂舜宇光学科技、欧菲光市占率均为9%左右。

◾    我们好在存量市场下，智能手机摄像头产业链在未来2-3年内的发展前景，从各个环节来：

      1）手机镜头。建议关注舜宇光学科技，公司在过去五年手机镜头的出货量平均增速超过50%，随着公司在国产智能手机市占率的提升，手机镜头出货量增速将会放缓，公司的成长逻辑将会逐渐从保量向提升产品结构转变。公司7P镜头以及48M镜头已经实现量产，且已有潜望式镜头、玻塑混合镜头、超小头部镜头等其他高端产品的布局，好公司未来公司手机镜头产品结构持续改善。

     2）感光芯片。建议关注韦尔股份，公司收购北京豪威85.53%股权有望在近期完成，豪威是全球仅次于索尼和三星的第三大感光芯片供应商，收购完成后公司将对北京豪威100%控股。受益于2019-2020年三摄、四摄在智能手机中的渗透，豪威CIS业务将迎来新一轮需求增长，同时好公司受益国产智能手机的崛起。

       3）CCM模组。建议关注舜宇光学科技、丘钛科技、欧菲光，手机摄像头模组将在2019年迎来新一轮高端创新，包括三摄像头模组、潜望式摄像头模组、TOF等，我们认为国内头部摄像头企业一方面将会受益行业景气度的提升，另一方面将持续受益行业集中度提升的趋势。

       4）红外滤光片。建议关注水晶光电，公司是全球最大的IRCF供应商，受益于三摄、四摄对IRCF需求量的提升，同时公司的新产品窄带滤光片有望借3D摄像头在iPhone以及国产智能手机旗舰机中的快速导入进而实现快速放量。

四、风险提示

      三摄、潜望式摄像头渗透率不及预期的风险。三摄以及潜望式摄像头的单价相较双摄更为昂贵，通常使用在高端旗舰机中，我们保守预计2019年三摄出货量为1.85亿台，渗透率约为13.4%，潜望式摄像头出货量2000-3000万台。若三摄、潜望式摄像头受下游智能手机行业景气度的影响，仍存在渗透率不及预期的风险。

     高端智能手机销量不及预期的风险。5G将会在2019Q4或2020年Q1开始实现快速放量，而2019年Q1-Q3消费者或将因为5G到来进而进一步放缓换机，因而5G可能会影响2019年Q1-Q3智能手机的销量，尤其是高端智能手机的销量。高端摄像头是手机摄像头产业链利润的主要来源，因此关注高端智能手机销量不及预期的风险。

      生产线良率爬坡不及预期的风险。随着终端智能手机对于摄像头技术创新的不断加快，在新产品制造以及新产线管理等领域都对产业链企业提出了更高的要求。2018年，部分产业链企业由于新产品良率的问题或者是新产线管理不佳的因，全年毛利率受到明显影响。2019年手机摄像头创新进一步加快，关注相关企业新产品良率爬坡的进度。

     人民币汇率大幅波动的风险。2018年，受中美贸易战影响，人民币汇率短期内大幅贬值，导致以美元计价的材料大幅涨价，进而影响企业毛利率，这一因素对摄像头模组企业影响最为明显。2019年，中美关系逐渐趋于稳定，但是仍无法完全排除人民币汇率短期内大幅波动的风险。

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