精度為王的高端手機鏡頭行業
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徐余顓,中科院凝聚態物理博士,紅證方旭(北京)資本管理有限公司高級投資經理。
上一期中我們介紹了雙攝像頭技術將成為手機攝像頭發展的一大方向。受益于手機的不斷更新換代和手機攝像需求的不斷提高,手機攝像頭市場將成為一個不斷增長的千億元市場。而對于手機攝像頭來說,其主要配件包括鏡頭組、對焦馬達、紅外線濾光片、影像傳感器等。而根據這些配件的產業鏈市場份額來看,光學鏡頭、影像傳感器和模組封裝占據了整個手機攝像頭市場90%的份額,成為了這一市場的“三巨頭”。
圖1、手機攝像頭的結構(來源:電腦報)
圖2、2012年手機攝像頭的產業鏈市場份額(來源:TrendForce)
其中模組封裝是一種集成加工業務,其技術含量相對較低,因而市場競爭比較激烈,且話語權歸于下游手機組裝廠商,市場份額比較分散??紤]到這一業務的技術特征,在這一行中誕生出一個獨一無二的行業巨頭難度較高,即便是其中的數一數二的行業巨頭舜宇光學和歐菲光,其市場滲透率也僅8.4%和6.7%。未來在有企業想從這一行業脫穎而出已經十分苦難,這里就不做過多的介紹了。
圖3、:2015年手機攝像頭模組市場份額(來源:Techno SystemsResearch Co., Ltd.)
相比之下,光學鏡頭和影像傳感器由于技術門檻高而成為了手機鏡頭行業的兩大核心。那么這一期中就讓我們首先介紹一下光學鏡頭行業,尤其是手機鏡頭行業的現狀與未來。
光學鏡頭一般稱為攝像鏡頭或攝影鏡頭,簡稱鏡頭,其功能就是光學成像。光學鏡頭是機器視覺系統中的必備組件,就像相機的眼睛一樣,直接影響到成像質量的好壞,影響算法的實現和效果。對于攝影的初學者來說,評價一個手機攝像頭好壞的最重要指標是其像素大小,而這一參數的大小正與鏡頭密切相關??梢婄R頭的好壞在很大程度上決定了相機攝像效果的好壞。
對于整個光學鏡頭市場來說,手機鏡頭僅僅是其中的一部分而已,整體的市場空間也大得多。就目前來看手機攝像頭、相機(攝像機)攝像頭、安防攝像頭、車載攝像頭四大市場已經使得整個光學鏡頭市場達到了數千億元。而在未來,手機雙攝像頭技術將使手機攝像頭市場翻倍,車載攝像頭也將隨著無人駕駛技術的發展發展至數倍于當下,更是還有著隨AR/VR技術發展和無人機流行所創造的新需求,這一市場的空間未來恐怕能達到萬億元以上。
正是因為這一個小小的鏡頭里隱藏著如此巨大的增量市場,才在國內孕育了近十家從事光學鏡頭業務的上市公司。但是縱觀這數十家上市公司,真正在手機鏡頭上有所建樹的卻只剩下了舜宇光學和聯創電子。并非是這一市場無人問津,高端產品高達70%的毛利率吸引了攝像頭模組巨頭歐菲光,汽車巨頭比亞迪,聲學巨頭歌爾聲學等都加入了手機鏡頭開發的行列中,然而數年已經過去,這些巨頭卻仍舊未能推出一款值得稱道的手機鏡頭,比如歌爾聲學甚至在今年注銷了其旗下從事光電業務的子公司歌崧光學。究其原因,關鍵還在于手機鏡頭的加工技術門檻遠高于相機鏡頭。手機鏡頭之所以加工難度高,關鍵在于其尺寸遠小于相機鏡頭,厚度要求也要求很薄,而且是一組微小透鏡的集成組合,因為鏡片小,光軸要精準定位,不同鏡片之間的同軸度要非常精準,而這個精準度大概在1微米左右。1微米是什么概念呢,一般情況下,一根頭發絲大概是60—120微米。5個微型鏡片甚至6個微型鏡片疊放在一起,這時要求它們做到如此高的精準度,當然是一件非常困難的事情。另一方面,手機鏡頭的鏡片直徑一般在1毫米左右,而普通相機鏡頭的鏡片直徑可能是10—20毫米。因為相機鏡頭鏡片相對較大,它的偏心度大一點對成像并沒有太大影響。比如相機鏡頭的鏡片之間可能偏心10—20微米,但這一數值占相機鏡片的比例較小,因此并不會影響太大。但對手機鏡片而言,一微米占手機鏡片的比例就非常大了。這樣的公差就導致了其加工難度遠遠高于普通相機鏡頭,這也就是為什么在相機鏡頭市場中國內諸多企業均可有一席之地,而在手機鏡頭市場中就只有舜宇光學和聯創電子的原因。
圖4、典型手機攝像頭的光學鏡頭組分解(來源:魅族官網)
手機鏡頭行業不僅技術門檻已經很高,而且為獲得更好的拍照體驗,其還保持著持續的更新換代。從最初的200-300萬像素,發展到現在主流的800萬像素左右,馬上更是向著1300萬像素乃至手機單鏡頭像素極限的2000萬像素左右發展??梢姼叨耸袌霾攀鞘謾C鏡頭市場的核心。而考察這樣的手機鏡頭行業,最重要的就是考察其團隊的持續創新能力。臺灣的大立光就是這手機鏡頭行業中最杰出的代表,其不僅掌握了超精密模具技術和鏡片注塑工藝,還要注重這兩項技術之間的配合,獨立開發了一整套加工設備,從而在手機鏡頭行業中同時將精度和良品率做到了最好,更重要的是其技術儲備豐富,早在市場主流800萬象素的時候,就已經儲備了1300萬象素的成熟產品,而當市場逐漸轉向1300萬象素之時,更是已經做好了2000萬左右像素的技術儲備。正是因此,大立光一直保持了超過30%的市場份額,成為了蘋果手機無法替代的強勢供應商,更是在臺灣股市中成為了獨一無二的股王。
圖5、全球市場2015年光學鏡頭份額(來源:TSR)
大立光的鏡片同軸度做得好主要是依靠塑料件的精度,而塑料件的精度又是由模具和注塑工藝同時決定的。因此不僅需要掌握超精密模具技術和鏡片注塑工藝,還要注重這兩項技術之間的配合。但縱觀國內的光學企業,他們在這些方面始終稍遜一籌,使得產品良品率始終受限,高端產品的產能無法與大立光相提并論,只有收購了韓國力量光學有限公司的舜宇光學能有一席之地??紤]到我國手機制造行業如此之火熱,其主要零配件的本地化生產必然會是一個重要的趨勢。那么在制造升級的產業政策引導下,如此巨大的市場中,再走出一兩家行業巨頭恐怕很快就能為我們所見到。