VR 硬件設備出貨量保持高速增長,2022 年全球出貨量有望達到 1450 萬臺。2020 年,VR 行業結束近三年的蟄伏期,Meta Oculus Quest2 憑借簡單便宜的硬件和成熟 的軟件生態系統,在性能和自由度實現飛躍,一經發售便迅速成為爆款,帶動 VR 行 業整體進入爆發式增長。2021 年元宇宙概念火爆,進一步推動 VR 行業高速增長, Meta、蘋果、字節跳動等大廠加速 VR 布局,硬件能力和軟件生態不斷升級完善,滲 透率大幅提高。根據 VR 陀螺統計,2021 年全球 VR 頭顯出貨量約為 1110 萬臺,同比 增長 66%,其中 Oculus Quest2 年度銷量為 880 萬臺。2022 年 H1 全球 VR 頭顯的出貨 量為 684 萬臺,預計 2022 年全球出貨量有望達到 1450 萬臺,行業有望長期維持高景 氣度。
目前 VR 產品仍以游戲為主導,市場空間上限受到一定限制。從市場目前在售產 品看,絕大部分 VR 產品主要功能為游戲,主要消費人群畫像為中度及以上游戲愛好 者。若 VR 僅僅定義為游戲機,其行業規模等可以類比于游戲機市場。根據各公司年 報等數據顯示,PS、Xbox、Switch 等公司產品,近 5 年平均銷量約為 4200 萬臺。截 至 2022 年 6 月,PS4 在其生命周期的近 9 年內總共銷售約 1.17 億臺,每年平均約 1300 萬臺。根據 VR 陀螺統計,2022 年 VR 銷量預計為 1450 萬臺,參考各大游戲機廠 商近 5 年平均銷量,VR 目前市場滲透率為 33.7%。如果 VR 長期以游戲需求為主導, 我們認為行業總規模將會受到一定影響。
新一代 VR 有望突破單一游戲功能束縛,有望替代平板電腦成為生產力工具。當 前全球各大 VR 廠商,如蘋果、索尼和 META 等,均陸續在公司戰略和產品層面推陳出 新,不斷添加功能和應用,突破游戲 VR 的圈層限制。在硬件端,VR 引入全彩透視方 案以實現虛擬與現實的結合,為非游戲類功能提供基礎。同時屏幕技術不斷更新, Micro-OLED 將逐漸替代 Fast-LCD 成為主流,VR 屏幕朝著 4K/8K 及更高分辨率發展, 進一步優化用戶的視覺體驗。此外,下一代 VR 算力將會有巨大提升,引入協處理器 可能成為熱門方案,屆時 VR 算力將有望超越平板和 PC。多項硬件功能升級,助力 VR 應用場景不再局限于游戲機的單一場景,而逐漸拓展至辦公、設計仿真、高清觀影等 領域。
VR 有望成為生產力工具,遠期可對標平板與 PC,市場規模有望實現巨大飛躍。 以即將發行的第一款具備頭手6DoF定位以及全彩透視的頭顯產品 Project Cambria為例,扎克伯格表示這款設備的主要目標是辦公場景,用戶可與其他頭顯用戶協作, 實現虛擬會議等功能,VR 最終將會成為筆記本電腦或工作站的替代,徹底打破目前 VR 使用場景單一的現狀。遠期來看,VR 市場可比肩平板與 PC,我們預計年出貨量將 達到 2-3 億臺,遠高于家庭游戲機市場。
2.1.全彩透視實現虛擬與現實結合,突破VR市場需求天花板
VR 引入全彩透視方案,可與真實世界直接交互。全彩透視技術(Full-color seethrough)屬于視頻透視技術(Video-seethrough),即通過相機捕捉到實時畫面, 將虛擬世界和真實世界合成后,呈現多種色彩的顯示畫面。
常見的透視實現方式主要包括光學透視(Optical See-Through, OST)和視頻透 視(Video See-Through, VST)。光學透視方案下,用戶通過放置在眼前的半透明光學合成器看到外界真實世界,同時光學合成器也將計算機生成的圖像反射到用戶的眼 睛里,從而將真實世界和虛擬世界結合起來。而視頻透視則是通過相機捕捉到真實世 界的實時視圖,然后與計算機圖像技術結合在一起,展示在不透明的顯示器上,最終 進入用戶的視野。視頻透視具有圖像易控制、視場角更大、虛擬和真實世界延遲匹配 等優勢,成為目前 VR 主流的透視方案。
全彩透視對 VR 設備的硬件提出更高要求,技術難點在于攝像和算法。上一代 VR 設備部分已經搭載黑白透視技術,如 Quest2 搭配的四廣角黑白攝像頭方案,但黑白 透視下,數字內容與物理背景存在明顯的脫節感,無法做到與真實世界交互融合。下 一代 VR 產品將采用 3 顆全彩廣角攝像頭(2 顆全局快門攝像頭,1 顆普通全局變焦鏡 頭)+1 顆 TOF 深度攝像頭,達到色彩豐富、生動精細的畫面體驗。同時由于全彩透 視對畫面的分辨率、清晰度、即時性要求提高,需要一套能夠實時處理外界 RGB 全彩 信息的算法,對新一代 VR 產品的計算能力提出更高要求。
全局快門尤其適合捕捉運動圖像,能夠有效改善用戶使用 VR 時的眩暈癥狀。全 局快門 CMOS 圖像傳感器(Global Shutter CMOS Image Sensor)用于捕捉和凍結包 含快速移動對象的場景,所有像素在同一時刻曝光采樣,能夠生成無拖影或扭曲的清 晰圖像。相比之下,傳統滾動快門圖像傳感器在捕捉快速移動對象時會產生運動偽影, 造成圖像扭曲失真。下一代 VR 設備采用全局快門將有效改善透視模式下用戶的眩暈 癥狀。
2.2.VR設備屏幕升級,Micro OLED將成為主流選擇
VR 圖像分辨率由 PPD 決定,與 PPI 和 FOV 相關。在傳統電子設備顯示屏幕中, 每英寸像素點(Pixel Per Inch,PPI)決定了圖像的清晰程度,被稱為分辨率。但 在 VR 設備中,用戶看到的是透過光學系統放大后的虛擬圖像,PPI 已經無法準確衡量圖像的清晰程度,而一般用每角度像素點(Pixel Per Degree,PPD)作為衡量, 表示平均每 1°夾角內填充的像素點的數量,可簡單用公式描述為 PPD=PPI/FOV,其 中 FOV 表示視場角,其大小決定了視野范圍。人眼正常視力下的分辨能力極限約為 50-60 PPD,而目前主流 VR 設備僅約 20-30 PPD,仍有較大提升空間。
清晰度與沉浸度同時得到優化,增加 VR 潛在用戶。對于 VR 產品而言,一般用 PPD 衡量清晰度,FOV 衡量沉浸度,但由于屏幕技術有限,當前的市面產品很難做到 兩者兼容,更多產品選擇提高沉浸度降低清晰度,以滿足更多游戲場景。觀影類 VR 潛在受眾遠高于游戲類 VR,但目前高 PPD 的高清觀影類 VR 產品數量較少,隨著后續 屏幕 PPI 的提升,行業有望出現兩類指標均可兼容的產品,不斷加大 VR 產品目標人 群,助力 VR 突破游戲圈層。
Micro OLED 顯示屏將逐漸替代 Fast-LCD, VR 體驗感實現巨大提升。Micro OLED 具有視角寬、分辨率高、對比度高、刷新率高、超輕薄等特點,顯著提升 VR 視覺效果,同時有效解決佩戴 VR/AR 設備的眩暈感,增強用戶的使用體驗。根據索尼官網顯 示,PS VR2 將采用單眼 2K Micro OLED 屏幕,同時 FOV 可達到 110°,進一步加大沉 浸感的同時減少當前 VR 普遍存在顆粒感的問題,產品相較于當前市面產品有較大的 提升。單眼 2K Micro OLED 在觀影體驗上相較于市面上 Fast-LCD 產品將會極佳的體 驗,有望進一步擴展觀影 VR 市場空間。未來 Micro OLED 單眼有望達到 8K 分辨率, 屆時對 VR 產品需求提升將起到進一步推動作用。未來 Oculus、SONY 等高端 VR 頭顯 設備將配備 Micro OLED 顯示屏。
3.1.VR算力亟待提升,蘋果領跑協處理器方案
驍龍 XR2 已難滿足未來 VR 需求,蘋果有望領跑 VR 芯片升級。目前 VR 設備主流 芯片為高通驍龍 XR2 芯片,算力相當于智能手機,但隨著全彩透視技術應用、VR 分 辨率提升至 4K/8K,驍龍 XR2 將不再適用。為應對 VR 算力需求增長,蘋果頭顯設備預 計將配備 M2 Staten 與協處理器 Bora 芯片,而 VR 巨頭 Meta 已與高通達成深度合作, 共同為 VR 頭顯生產定制芯片。總體來看,與當前產品相比,下一代 VR 算力將會產生 巨大飛躍,有望超越平板、PC 等傳統計算平臺。 蘋果領銜協處理器方案,或將成為行業熱點。
蘋果頭顯可能是業內首款帶協處 理器方案的 VR,未來有望成為行業標桿。協處理器主要用于協助中央處理器完成其 無法執行或執行效率低下的處理工作,主要功能是在不需要改變服務器目前的架構的 情況下,成倍的提高 CPU 的運算能力,尤其適合用于大幅提升 VR 芯片算力,有望解決 當前 VR 設備共同面臨的難題:(1)緩解主 SoC 通用平臺的渲染負荷,更智能地達到 8K/120Hz。(2)增強 VR/MR 的畫質效果,包括動態高質量的顯示/光學增強和相機處 理。(3)為感知技術提供足夠的靈活性和計算能力,使得 XR 頭顯在不同的交互感知 性能中,能夠靈活分配算力資源。
3.2.國產Micro OLED廠商發力,成本下探指日可待
Micro OLED 已實現商業化應用,但高技術壁壘使得價格居高不下。Micro OLED 顯示器以單晶硅為基底,像素尺寸是傳統顯示器件的 1/10,精細程度成倍提升。 Micro OLED 主要工藝系將有機發光器件制作在已集成視頻信號處理和像素驅動陣列 的單晶硅集成電路芯片上,并為每個像素配備輸出電流可控的 CMOS 晶體管和電荷存 儲電容,從而實現有機發光器件與 CMOS 電路相結合的技術,生產工序復雜,工藝難 度極高。由于行業壁壘較高,相關產業鏈并未形成,整體成本居高不下,全球范圍內 Micro OLED 產量有限。根據 Yole 數據顯示,高端 Micro OLED 屏幕價格單片價格在 300 美元以上,而目前主流的 LCD 屏幕單塊價格僅約為 20-40 美元。目前一般 VR 產品 定價普遍 300 美元上下,所以目前 Micro OLED 在 VR 中的滲透率普遍不高,需要等待 產品價格下探后未來將會迎來大規模應用。
國產廠商進軍 Micro OLED,有望實現降本增量。Micro OLED 早期的制造商包括 美國 eMagin 和 Kopin 公司、日本 SONY、法國 Microoled、德國 Fraunhofer IPMS 研 究機構以及英國 MED 公司。隨著蘋果、Meta 在未來 2-3 年內在 AR/VR 頭顯中采用 Micro OLED,市場對其關注程度日漸提高。國產企業如安徽熙泰、合肥視涯、昆明奧 雷德等紛紛進軍 Micro OLED 行業。未來 Micro OLED 產量將不斷提升,制造成本也將 有所降低,市場份額有望在 2025 年達到 28%。
4.1.聯合光電
2022 年上半年,受到國際局勢變化、通貨膨脹、新冠疫情多地散發等眾多因素 的影響,聯合光電實現營業收入 7.16 億元,較上年同期下降 11.60%;實現歸屬于母 公司凈利潤 3048.09 萬元,較上年同期下降 31.26%。其中,安防類業務 2022 年上半 年實現營收同比下降 13.19%;非安防類業務 2022 年上半年實現營收同比下降 11.58%, 主要是消費電子類產品,如視訊、手機類相關產品營業收入下滑所致。但在新型顯示 領域及智能駕駛領域,營收大幅增長。激光投影產品營收同比增長 289.68%;AR/VR 產品營收同比增長 93.38%,銷量超 4 萬臺;智能駕駛產品營收同比增長 79.05%,在 業務拓展方面有了重大突破,公司毫米波雷達及相關產品、AR-HUD 相關產品、車內 投影產品均獲得新能源汽車廠商定點。
聯合光電于 2005 年 8 月成立,初期主要經營手機鏡頭設計,后逐漸將業務拓展 至安防攝像頭、汽車攝像頭、數碼相機等多個領域。受益于持續的自主創新和研發投 入,公司經營規模快速成長,于 2017 年 8 月在深交所創業板上市。聯合光電專注于 光學、光電產品研發和生產,經過多年光學領域技術的沉淀和深耕,公司掌握了光學 鏡頭及光電產品的設計開發、超精密模具技術及智能制造技術,擁有非球面鏡片、菲 涅爾鏡片、自由曲面鏡片等核心光學器件的制造工藝,從光學設計、模具設計、精密 加工、開發到全智能組裝制造系統已形成完整的產業鏈。
公司較早投資大朋、小派,提前布局 VR 領域,二者目前均已成為國內 VR 龍頭公 司。此外,憑借在光學領域的技術積累,公司已經具備成熟度較高的全彩透視方案, 能夠提供全彩透視所需的全部 4 顆攝像頭(2 顆全局快門攝像頭+1 顆普通全局變焦攝 像頭+1 顆 TOF 深度攝像頭)。聯合光電與其他合作商共同實現信號采集和預處理,計 算并傳導至 CPU 的整個環節,在其中發揮骨架作用。公司產品的硬件響應速度、焦距 變化和視角等方面表現優異,同時產品調試難度較小,計算能力優秀,給計算核心的 壓力較小,能夠有效改善 VR 設備的功耗和散熱問題。
同時公司目前擁有集零部件與 整機組裝的一體化能力,儲備光波導、菲涅爾透鏡技術等 AR/VR 相關硬件產品的核心 技術。根據公開信息顯示,目前公司已經給樂相(大朋)進行 VR 代工業務,2021 年 度公司 AR/VR 出貨量已近 5 萬臺,與樂相、小派、亮亮視野、納德等國內多家 AR/VR 企業達成深度合作關系。未來,公司將持續研發投入,構建多方面的技術和生產工藝 的壁壘,優化管理能力與精益生產能力,進一步提升市場份額。
包括 VR/AR 在內,公司主營業務共涵蓋安防、車載、新型顯示和人工智能四大類。 其中,在安防監控領域,公司已形成自身在大倍率光學變焦、高清等高端鏡頭產品方 面的市場主導地位;在新型顯示領域,公司產品已應用在激光電視、智能投影、工程 投影、視訊會議、VR/AR 等方面;在智能駕駛領域,公司已擁有全景攝像頭鏡頭、熱 成像鏡頭、艙內檢測鏡頭、前視鏡頭以及角雷達、車路協調雷達、車內生命體征探測 雷達等產品;在人工智能領域,公司研制有智能消殺機器人、智能服務機器人、安保 巡邏機器人等,廣泛應用于商業領域。公司上述領域的產品已與眾多行業知名廠商展 開相關研發合作,以進一步提高公司抗風險能力,并拓展公司產品的未來市場空間。
公司以安防鏡頭立身,車載攝像頭勢頭正盛。公司的安防鏡頭產品主要集中在變 焦、高清安防鏡頭產品,公司在 20 倍及以上高清變焦安防鏡頭的全球市場占有率已連續多年成為全球第一。目前公司下游客戶包括海康威視、浙江大華、浙江宇視、四 川長虹,獲得行業龍頭公司高度認可,未來將繼續保持在安防高端一體機龍頭地位, 并加大在社會生產及生活市場投入力度。公司全資子公司聯合汽車早期已開始布局智 能駕駛領域,目前的產品主要包含車載鏡頭和毫米波雷達(頻段為 76-81GHz),技術 已相對成熟,且符合國家相關政策要求。
公司毫米波雷達產品具有顯著競爭優勢:① 公司的研發團隊和管理團隊,具有豐富的研發及管理經驗,其中,技術團隊核心人員 均出自國內相關領域頂尖的研究所。②同比國內外相同產品,公司生產的毫米波雷達 性價比更具優勢。③公司所生產的毫米波雷達從技術參數上、體積大小方面,達到世 界領先水平。③公司已建成國內領先的汽車雷達系統設計、驗證、測試平臺,除一般 的測試功能外,公司獨有國內的高低溫實時全系統測試平臺,以及國內領先的汽車保 險杠材料測試系統和 PCB 材料測試系統。目前公司毫米波雷達產品通過整車廠進入市 場,并已憑借技術優勢獲得整車廠定點,定點企業為國內頭部新勢力企業;車載鏡頭 已通過一級供應商基本覆蓋全國主流整車廠商及部分一線國際品牌汽車廠商。
5.1.歌爾股份
2022 年上半年,公司實現營業收入 4,360,347.39 萬元,同比增長 43.96%;公司 實現歸屬于上市公司股東的凈利潤 207,884.6 萬元,同比增長 20.09%;公司營業成 本 3,795,654.87 萬元,同比增長 46.42%。公司繼續秉持“精密零組件+智能硬件整 機”的產品戰略,積極推動聲學、光學、微電子、結構件等精密零組件和虛擬/增強 現實、智能無線耳機、智能可穿戴、智能家居等智能硬件產品業務的發展,特別是在 VR 虛擬現實、智能家用電子游戲機及配件等領域內的業務實現了快速增長。
公司成立于 2001 年,早年起家于聲學,進入蘋果產業鏈供應聲學馬達 MEMS 產品; 2008 年 5 月,公司在深交所上市,營業收入首次突破 10 億元;之后憑借智能手機的 浪潮,規模加速成長,營收從 2008 年的 10 億元人民幣增長到 2013 年的 100 億元人 民幣,5 年復合增長率達到 58.5%。在 2014 年之后,公司基于聲學的優勢業務向其他 協同領域發展,強化傳感器、可穿戴和智能制造領域的戰略地位,在 2016 年營收達 到 200 億元人民幣,3 年復合增速 26%,并開始布局 VR/AR 業務,與業內巨頭公司深 度綁定共同研發。2018 年進入蘋果 TWS 產業鏈,2019 年受益于 TWS 耳機業務,公司 營收高速增長。2020、2021 年公司 VR/AR 和 TWS 業務繼續帶動公司業績增長。
公司形成精密零組件業務、智能聲學整機業務、智能硬件業務三大板塊。精密零 組件業務包括聲學、微電子、光學、精密結構件;智能聲學整機業務包括智能無線耳 機;智能硬件業務包含 VR/AR、智能可穿戴、智能耳機。公司產品廣泛應用于以智能 手機、智能平板電腦、智能家用電子游戲機、智能可穿戴電子產品為代表的消費電子 領域。從上游精密元器件、模組,到下游的智能硬件,從模具、注塑、表面處理,到 高精度自動線的自主設計與制造,歌爾將豐富的高品質電子零件產品垂直整合到整機 和配件產品中,為客戶提供一站式解決方案,打造高度垂直整合的精密加工與智能制 造的平臺。
在 VR 領域,公司深度布局 VR 代工業務,同時在多年的行業積累了大量的經驗, 目前可提供一站式 VR 解決方案,ODM 業務在國內遙遙領先。公司還積極布局 VR 上游 核心業務包括光學、軟件和結構件等。未來我們預計,VR/AR 將成為公司另外一主要 營收增長點。
5.2.瑞芯微
2022 年上半年,瑞芯微實現營業收入 1,241,846,802.41 元,同比下降 9.91%; 實現歸屬于上市公司股東的凈利潤為272,286,368.12元,同比增長2.81%;基本每股 收益 0.65 元,同比增長 1.56%。受新冠疫情、宏觀經濟等多重因素影響,國內外電 子行業均受到較大沖擊,導致公司上半年業績營收略微同比下降。公司新一代高性能 旗艦處理器 RK3588 已在部分客戶實現批量銷售,對公司業績產生了積極的貢獻。
公司成立于 2001 年 11 月,于 2020 年 2 月上市,是一家專注于智能應用處理器 芯片、電源管理芯片及其他芯片的集成電路設計公司,主要致力于大規模集成電路及 應用方案的設計、開發和銷售,為客戶提供芯片、算法等完整參考解決方案。2020 年,公司新一代視覺處理器 RV1109/RV1126 系列芯片面世,該產品推出后,已迅速實 現量產,在專業安防、汽車電子、智能家居領域得到客戶充分認可;2020 年底,新 款人工智能通用處理器 RK356X 系列芯片的研發完成并順利量產,新款產品采用 22nm 低功耗制程;同時,公司也在投入大量資源進行新款旗艦產品 RK3588 的研發工作, 內置 ARM 高端 CPU 和 GPU、高算力 NPU、8K 視頻編解碼器及 48M 圖像信號處理器等高 規格處理核心,進一步擴展高速接口能力,實現 8K 大屏、多路 4K 屏幕顯示,以及 5G、WiFi 6、萬兆以太網的連接,可適用于 PC 類產品、邊緣計算、云服務、大屏設 備、視覺處理、8K 視頻處理等領域,進一步擴寬公司業務領域。
公司產品涵蓋智能應用處理器芯片、電源管理芯片、接口轉換芯片、無線連接芯 片及與自研芯片相關的組合器件等。經過多年的發展,公司在大規模 SoC 芯片設計、 圖像信號處理、高清晰視頻編解碼、人工智能系統、系統軟件開發上積累了豐富的技 術和經驗,形成了多層次、多平臺的專業解決方案,涵蓋各種新興智能硬件,尤其是 近年來快速發展的人工智能物聯網(AIoT)應用領域。公司已經成為國內領先的 AIoT 芯片供應商,產品遍布生活、生產的周邊,廣泛應用于商用辦公設備、安防、 教育產品、汽車電子、工業智能設備以及消費電子等產業中。公司豐富的產品布局有 助于公司未來業務的快速增長,更高端產品的研發及落地將會助力公司在中高端市場 的進一步開拓。
5.3.韋爾股份
2022 年上半年,韋爾股份實現營業總收入 110.72 億元,較上年同期減少 11.06%, 實現歸屬于上市公司股東的凈利潤 22.69 億元,同比增長 1.14%,實現歸屬于上市公 司股東的扣除非經常性損益的凈利潤14.51億元,同比減少26.18%。2022年上半年, 公司汽車電子在圖像傳感器解決方案中的收入占比提升到 22%。公司 TDDI 產品也表 現出了快速增長的態勢,較上年同期收入增長達 88.02%。
公司一直從事半導體產品設計業務和半導體產品分銷業務。伴隨著公司近年來收 購整合的順利完成,公司半導體產品設計業務形成了圖像傳感器解決方案、觸控與顯 示解決方案和模擬解決方案三大核心業務體系,并通過團隊擴充及并購延伸等方式不 斷豐富公司產品版圖,產品廣泛應用于消費電子、安防、汽車、醫療、AR/VR 等領域, 包括智能手機、平板電腦、筆記本電腦、網絡攝像頭、安防設備、汽車、醫療成像、 AR/VR 頭顯設備等。同時,公司作為國內主要半導體產品分銷商之一,憑借著成熟的 技術支持團隊和完善的供應鏈管理體系,同全球主要半導體供應商及國內各大模組廠 商及終端客戶繼續保持著密切合作。
VR/AR 領域,公司研發的 CeleX 系列產品處于動態視覺傳感器行業領先水平,在 全球率先推出了 1M 分辨率傳感器,同時具有動態信息與灰度信息時間一致性、可提 供片上光流等特點,具有明顯技術優勢 ,已經與客戶合作開發 AR/VR 手勢識別、人體追蹤相關應用。此外,公司擁有一條自建的 12 英寸 LCOS 晶圓級液晶盒自動化封裝生 產線,擁有業界信賴的 LCOS 芯片生產效率與產品良率。公司 LCOS 技術可以實現圖像 傳感器和顯示技術的整體解決方案,能夠滿足 AR 頭顯設備低功耗、重量輕等要求, 目前已成功在 VR/AR 領域得到應用。
(本文僅供參考,不代表我們的任何投資建議。如需使用相關信息,請參閱報告原文。)
精選報告來源:未來智庫
報告出品方/作者:華西證券,孫遠峰,劉奕司