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1、3D 傳感方案介紹:手機廠商放量在即, TOF 方案有望拓寬應用市場
1.1 結構光與 TOF 為 3D 傳感主流方案,TOF 有望拓展廣闊應用市場
圖像傳感器逐漸從 2D 發展至 3D,深度信息的帶入使得手機、汽車、AR 等應用的可拓展 性變得越來越高,從 2D 走向 3D 是未來傳感器發展的一大趨勢。目前,3D 傳感的主流 技術包括:雙目視覺、結構光與 TOF(time of flight)。 雙目視覺與結構光主要基於三角 定位原理測距,TOF 主要基於光的飛行時間測距。
雙目視覺是基於視差原理並利用成像設備從不同位置獲取被測物體的兩幅圖像,通過三 角定位方法獲取深度信息,屬於被動式方案。但由於現實世界難以精準抓取定位點,目 前推廣度較差。
結構光技術原理是將結構光投射至物體表面,再使用攝像機接收該物體表面反射的結構 光圖案,根據物體距離不同而帶來的形變再結合三角定位測算物體表面的空間信息。結 構光是指一些具有特定模式的光,包括點、線、面等。
目前,結構光主要分為散斑結構光與編碼結構光。散斑結構光的雷射散斑具有高度的隨 機性,而且隨著距離的不同會出現不同的圖案,在同一空間中任何兩個地方的散斑圖案 都不相同。只要在空間中打上這樣的結構光然後加以記憶就讓整個空間都像是被做了標 記,然後把一個物體放入這個空間後只需要從物體的散斑圖案中特徵點的位移量,通過 三角測量法可計算出所測物體的深度信息。編碼結構光法通過將一幅或多幅以特定的編 碼投射到待測物上,得到一幅對應的編碼圖像。利用編碼方式對編碼圖像進行解碼得到 各像點所對應物點上的光線投射角,最後由結構光法基本公式獲得景物的三維坐標。目 前,散斑結構光的安全性與計算複雜程度高於編碼結構光。
TOF 方案原理是通過向目標物體發射紅外光源,測量光在鏡頭和物體之間傳輸時間,通 過光脈飛行時間來計算被測物體離相機的距離。TOF 技術具備抗幹擾性強、FPS 刷新率 更高的特性,因此在動態場景中能有較好表現。另外 TOF 技術深度信息計算量小,對應 的 CPU/ASIC 計算量也低,因此對算法的要求更低。但相對於結構光技術,TOF 技術的 缺點在於其 3D 成像精度和深度圖解析度相對較低,功耗較高。
目前,3D 傳感主流應用技術為結構光與 TOF。兩種傳感技術從原理上決定了其應用領域 的不同,我們從測量距離、深度精準度、算法複雜度、掃描與響應速度、各類環境適應 性、硬體成本進行對比分析,闡明兩種技術各自適用的應用領域。
深度信息精準度方面,散斑結構光發射光源具有一定隨機性,安全性最高,深度信息最 為精準;而 TOF 深度信息精準度與發射光強度和圖像傳感器精度有關,精準度通常低於 結構光方案。結構光目前可達 1280*800,而 TOF 最高精度約為 640*480。
測量距離方面,結構光需投射散斑或編碼等結構性圖案,遠距離光強衰減過快,方案易 失效;而 TOF 採用面光源,抗衰減好,適用測量距離更遠。結構光測量距離在 1.2m 以 內,TOF 最高測量距離在 5m 至 10m。而在算法複雜度、掃描響應速度、弱光與強光適 應性以及硬體成本等方面上,TOF 方案均優於結構光。
因此,結構光 3D 方案適用於對安全性要求高而測量距離較低的場景,例如人臉識別、 AOI 檢測等。而 TOF 方案應用更加寬廣,例如 3D 建模、遊戲、導航、汽車避障、自動 駕駛、手勢捕捉、導航、AR 等各個方面。
1.2 手機廠商持續布局 3D 傳感技術,安卓 TOF 方案放量在即
3D 結構光方案由蘋果 iPhone X 正式打開消費電子市場,該方案來自 2013 年蘋果收購的 3D 視覺整體解決方案提供商 Primesense。蘋果自 2013 年起,積極布局 3D 傳感領域,並 率先成功打開手機市場,持續引領 3D 傳感技術的發展與應用。
自 2017 年 9 月蘋果 iPhone X 發布搭載結構光 3D 感測功能後,安卓陣營逐步推廣 3D 感 測功能。至今,全球已發布結構光手機型號 7 款,TOF 手機型號 13 款,其中 2 款手機前 後各搭載一顆 TOF 攝像頭。從已上市的手機來看,蘋果手機前置採用散斑結構光實現面 部解鎖功能;安卓手機 2018 年有 4 臺手機跟進結構光技術,小米採用編碼結構光簡化算 法難度。結構光技術由於成本高、量產難度大以及算法複雜,目前在安卓陣營推廣較慢。
2019 年,安卓手機大量推廣使用 TOF 攝像頭,總計 13 款機型。榮耀 V20 與華為 nova 5 Pro 機型價位僅為 2999 元,3D 感測功能正式走向中低端機型。華為 Mate 30 Pro 與三星 S10 5G 前後各搭載一顆 TOF 攝像頭,有望引領 2020 年新機潮流。2019 年可謂手機端 TOF 攝像頭元年,預計 2020 年 TOF 攝像頭滲透率仍將進一步提升。
2. 需求端:手機與汽車市場加速滲透,發 射端新增元器件價值佔比高
2.1 手機與汽車市場雙引擎驅動 3D 傳感加速滲透,2020年 iPhone 仍佔據主要市場
3D 傳感除應用於智慧型手機外,還可廣泛應用於工業視覺檢測、汽車、AR/VR、遊戲、醫 療、軍事、導航、科研等眾多領域;尤其以 TOF 方案的高環境適應性、遠距離感測以及 快速響應等特性,TOF 方案在未來有著更廣闊的應用市場。
根據Yole的預測數據,全球3D成像和傳感器市場規模在2017~2023年的CAGR為44%, 2017 年市場規模為 21 億美元,消費、汽車與工業佔比分別為 19%、19%與 38%。預計至 2023 年,3D 傳感市場規模約為 184 億美元,2017~2023 年消費、汽車、醫療、工業與科 研的 CAGR 分別為 82%、35%、4%、12%、10%,消費與汽車將成為 3D 傳感市場的最 大增長引擎,預計 2023 年消費與汽車佔比分別為 75%與 13%,消費端以手機為主要市場 將佔據 3D 傳感的絕大部分份額。
3D 傳感未來的主要增長引擎在手機與汽車領域。手機端以結構光(Face ID)和 TOF(3D 建模功能開發)方案為主,汽車端以 TOF 攝像頭為主進行測距、避障、自動駕駛以及車 主識別等功能開發。我們根據手機和汽車攝像頭出貨量以及滲透率對 2019~2021 年的 3D 感測模組市場空間進行判斷,預計 2020 年 3D 感測模組出貨量合計 3.55 億顆,對應市場 規模約 55.5 億美元。
其中,iPhone 手機將成為 2020 年 3D 傳感出貨主要拉動力,預計 iPhone12 Pro/Max 將採 用前置結構光+後置 TOF 結構,iPhone SE2 不採用 3D 傳感器,對應前置結構光出貨量合 計約為 1.7 億顆,後置 TOF 出貨量合計約為 0.4 億顆。2020 年預計 iPhone 合計 3D 傳感 模組約 2.1 億顆,佔比約 59%。
2.2 發射端新增元器件價值量高,TOF 方案有望以成本優勢加速應用
3D 傳感模組通常由紅外發射端、接收端以及圖像處理晶片組成。結構光與 TOF 方案解碼 原理不同,但所需核心部件基本相同。發射端主要包括紅外光源、準直鏡頭、DOE、模 組組裝等;接收端主要包括透鏡、窄帶濾光片、紅外 CIS 等組件。
此外,3D 傳感器通常配合普通 2D 彩色鏡頭模組使用,彩色鏡頭即為原手機攝像頭,非 增量組件。3D 傳感圖像處理晶片需將普通鏡頭模組拍攝的 2D 彩色圖片和 IR 接收模組獲 取的 3D 信息集合,經算法處理得到具備 3D 信息的彩色圖片;圖像處理晶片包含核心算 法,價值量較高。
3D 傳感器模組中各組件成本佔比分別為:發射端佔比約 53.6%、接收端佔比 19.1%、圖 像處理晶片佔比約 27.3%。發射端中,VCSEL 單顆價值量約 2~2.5 美金,佔比約 12.6%; 準直鏡頭(由 WLO 技術生產)單模組價值量約 3.5 美金,佔比約 19.1%;衍射光學元件 (DOE)單顆價值量約為 2~3 美金,佔比約 10.9%;模組組裝單顆價值量約 2 美金,佔 比約 10.9%。3D 傳感單顆模組成本約 10~20 美金,其中結構光模組精度要求更高,單顆 成本約 20 美金;TOF 成本相對較低,約 10~15 美金。
3. 供給端:蘋果搶佔全球成熟產業資源, 發射端組件壁壘高利潤高
3.1 蘋果搶佔全球成熟產業資源,安卓廠商有望在 TOF方案實現超車
在 3D 傳感全球供應體系中,蘋果率先搶佔全球成熟資源,進入蘋果產業鏈的供應商均為 各細分領域領軍企業。目前,蘋果結構光 Face ID 方案應用成熟,客戶認可度高,出貨量 遠超非蘋體系;而隨著蘋果手機新機型逐漸發布,同時據傳 iPhone12 將加入後置 TOF 攝 像頭,屆時將對蘋果供應鏈各環節生產能力帶來挑戰,有望新增供應商。目前,國內廠 商在窄帶濾光片(水晶光電)和接收端模組組裝(歐菲光)已進入蘋果 3D 傳感產業鏈。
非蘋產業鏈緊跟蘋果產業鏈,多家廠商在原有業務上進行拓展,或者同時供應蘋果與非 蘋果產業鏈。在非蘋果產業鏈中,IR 接收端與 2D 彩色鏡頭中大部分元器件主要是對存 量產品應用領域的進一步擴大,除 IR CIS 與窄帶濾光片外,其餘元器件供應商主要為傳 統攝像頭供應體系的拓寬與延續,價值量相對發射端要小。
3D 傳感供應體系中,發射端 VCSEL、DOE、WLO、組裝以及接收端 IR CIS、Filter 為全 新增量市場,相較於傳統彩色攝像頭而言創造了新的產業,價值量更大。其餘元器件大 部分為傳統彩色攝像頭元器件的應用延伸,市場格局可參見《攝像頭行業深度報告:光 學創新蓄力充分,需求旺盛春意盎然》。
3.2 發射端新增元器件進入壁壘高,傳統攝像頭各環節龍頭廠商有望業務延伸至 3D 傳感領域
一、紅外雷射光源 VCSEL
發射端紅外雷射光源由LED向VCSEL轉變是必然趨勢。目前光源主要有三種:紅外LED、 紅外 LD(雷射二極體)和 VCSEL(垂直腔面發射雷射器)。VCSEL 是以砷化鎵化合物半導體 材料為基礎研製,主要包含雷射工作物質、崩浦源和光學諧振腔 3 大部分。相比較而言 VCSEL 光譜準確性更高、響應速度更快、使用壽命更長、投射距離更長,因此比 LED 光源具有明顯優勢,在智能設備中 VCSEL 將成為主流。
VCSEL 是一種垂直表面出光的新型雷射器,也是光纖通訊所採用的光源之一。VCSEL 的 製造依賴於 MBE(分子束外延)或 MOCVD(金屬有機物氣相沉積)工藝,在 GaAs(80%左右 的份額)或 InP(15%左右的份額)晶圓上生長多層反射層與發射層。由於 VCSEL 主要採用 三五族化合物半導體材料 GaAs 或 InP(含有 In、Al 等摻雜),因此移動端 VCSEL 產業鏈 與化合物半導體產業鏈結構類似。VCSEL 產業由設計、外延片、晶圓代工、封測等四個 環節組成,整個產業高度分工、專業化程度很高,擁有較高的技術門檻。
在 VCSEL 代工領域,我國臺灣廠商穩懋佔據全球主要份額,其與 Lumentum 緊密合作 而成為蘋果核心供應商。而宏捷科則擁有 AMS 入股,未來有望隨著 AMS 而切入 3D 傳 感領域。VCSEL 代工涉及化合物半導體晶圓加工,具有較高難度。而大陸地區化合物半 導體廠商近年加大資金與研發投入,有望實現彎道超車。
二、準直鏡頭(WLO 技術)
準直鏡頭用於對發散的雷射光源進行準直處理,達到平行、均勻光斑的作用。目前準直 鏡頭的製造工藝有 WLO(wafer level optics)、 WLG(wafer level glass)和模造工藝。
WLO 工藝在整片玻璃晶圓上,用半導體工藝批量複製加工鏡頭,多個鏡頭晶圓壓合在一 起,然後切割成單顆鏡頭。WLO 工藝具有尺寸小、高度低、一致性好等特點,更適合移 動端消費電子設備;其 光學透鏡間的位置精度達到 nm 級,是未來標準化的光學透鏡組合 的最佳選擇。特別是在 3D 創發射端結構複雜的情況下,光學器件採用 WLO 工藝,可以有效縮減體積空間,同時器件的一致性好,光束質量高,採用半導體工藝在大規模量產 中具有成本優勢。
模造工藝是利用玻璃隨溫度的升高粘滯度降低的特性,從本質上說是一種熱加工方法。 WLG 工藝使用純玻璃材料,在高溫下通過模具壓製成型,可以在一片晶圓上一次壓製成 多個,具體數量取決於晶圓尺寸。模造工藝生產效率過低,WLG 工藝工藝難度大且成本 高,兩種準直鏡頭加工技術均未實現大規模出貨。而 AMS(heptagon)採用 WLO 技術已 大規模生產準直鏡頭用於 iPhone 3D 傳感模組製造。
目前,WLO 技術主要掌握在 Heptagon(被 AMS 收購)、Himax 奇景光電、VisEra 採鈺、 Anteryon(被晶方科技收購)等廠商手中,其中 Heptagon 擁有大部分專利。WLO 技術具 有很高技術壁壘,全球具備規模量產能力的廠商極少。國內水晶光電參與一部分 Filter 鍍膜工藝。福晶科技曾為 JDSU、Finisar 等光通信企業供給通信級準直鏡頭,有望拓展進 軍消費級準直鏡頭領域。華天科技和晶方科技在 WLO 方面布局較早,主要提供 WLO 加 工技術。
2019 年 1 月,晶方科技收購 Anteryon 73%股份完成交割。Anteryon 公司創始於 1985 年, 前身是荷蘭飛利浦的光學電子事業部,2006年從飛利浦分拆並獨立成立為 Anteryon公司, 註冊地位於荷蘭埃因霍溫市。該公司主要為半導體、手機、汽車、安防、工業自動化等 市場領域,提供所需的光電傳感系統集成解決方案,擁有 30 多年相關產品經驗和完整的 光電傳感系統研發、設計和製造一條龍服務能力,其完整的晶圓級光學組件製造量產能 力與經驗系三維深度識別領域中微型光學系統和光學影像類集成電路模組所需的關鍵環 節。Anteryon 的晶圓級光學元件製造能力與晶方科技WLCSP封裝有著廣闊的合作空間, 尤其在 3D Sensing 攝像頭領域;晶方科技有望與 Anteryon 技術融合後突破 3D 傳感攝像 頭,開啟新的增長動力。
三、衍射光學元件 DOE
衍射光學元件(DOE)是將準直鏡頭校準後的光束轉換成具有特徵信息圖案的光學元件。 DOE 利用計算機設計,結合半導體工藝,在基片刻蝕出高低不平、深淺不一的具有特定 浮雕結構的純相位衍射光學元件。DOE 具有輕薄體積小、衍射效率高、設計自由度高、 產品穩定性和一致性好等優點。根據應用場景不同,DOE 分為光柵、分束器、光束整形 器、多焦點雷射透鏡、渦鏡頭等種類,單價約 2~3 美元。
光學衍射元件DOE 的製造門檻較高,蘋果手機DOE 組件由臺積電採購玻璃後進行pattern, 精材科技將臺積電 pattern 後的玻璃進行堆疊、封裝和研磨,然後交採鈺進行 ITO 工序, 最後由精材科技進行切割。臺積電、精材與採鈺均為臺系廠商;其中,臺積電持有精材 40.94%股份,採鈺為臺積電與豪威合資設立的子公司。
此外,臺灣地區的奇景光電也具有生產 DOE 的能力,目前正與高通合作。福晶科技為 微軟 AR 眼鏡 HoloLens 聯合研發 DOE 等相關元件,福晶科技主要從事各類功能晶體元 器件、精密光學元器件和雷射器件的研發、生產和銷售。大陸初創公司馭光科技成立於 2016年,主要從事設計與生產DOE產品;目前已進入安卓手機3D傳感核心器件供應商, 全資子公司嘉興馭光光電可規模量產 DOE 器件。
四、窄帶濾光片
目前通常使用紅外光技術獲取 3D 景深信息,而地表太陽光中近紅外光頻段內 940nm 處 較為薄弱,因而 940nm 窄帶濾光片被廣泛使用於各類生物識別濾光片,包括人臉識別、 指紋識別、手勢識別、3D 傳感等。在 IR 發射端,VCSEL 發射 940nm波長的紅外光;在 接收端,使用窄帶濾光片阻止偏離這一波段的光信號進入 IR CIS 晶片。窄帶濾光片主要 採用幹涉原理,需要幾十層光學鍍膜構成,相比普通的 RGB 吸收型濾光片具有更高的技 術難度和產品價格。目前行業內主要供應商為 VIAVI 和國內的水晶光電,這兩家也是蘋 果 iPhone X 的窄帶濾光片供應商。
除接收端需使用窄帶濾光片外,發射端也可使用窄帶濾光片過濾冗餘雷射能量,提高安 全性與識別精準度。在發射端準直鏡頭加工工藝中,需晶圓級窄帶濾光片鍍膜工藝在 WLO 準直鏡頭上加工,加工成本約 0.1~0.2 美金/顆。水晶光電已成為蘋果產業鏈窄帶的 核心供應商,行業地位穩固。
4. 投資總結:國內廠商有望在 WLO、濾 光片、模組和整體方案環節導入供應體 系
4.1 晶方科技:收購 Anteryon 整合 WLO 技術
公司是國內晶圓級封裝的領軍企業之一,主要專注於傳感器領域的封裝測試專業代工業 務,同時具備 8 英寸、12 英寸晶圓級晶片尺寸封裝技術規模量產能力。封裝產品主要包 括影像傳感器晶片、生物身份識別晶片、微機電系統晶片(MEMS)、環境光感應晶片、 醫療電子器件、射頻晶片等,並廣泛應用在消費電子(手機、電腦、照相機、遊戲機)、 安防監控、身份識別、汽車電子、虛擬實境、智慧卡、醫學電子等諸多領域。
公司收入結構主要分為封測與設計,其中封測業務為主要收入來源,2015-2018 年封測行 業的收入佔比分別為 99.23%、97.80%、98.77%和 96.33%。2018 年設計收入 0.20 億元, 佔比 3.5%,毛利率高達 83.88%。公司封測業務毛利率在 2015-2017 年維持在較高水平, 2017 年毛利率高達 36.52%,但 2018 年毛利率同比下降 10.66 個百分點,毛利率下降主要 受折舊成本增高以及產品價格下行影響。2019H1 公司綜合毛利率有所回升,達 33.08%, 同比提升 4.4 個百分點。公司封裝業務主要為晶圓級先進封裝,整體毛利率水平較高。
公司 2019 前三季度實現營收 3.41 億元,同比下降 19.77%;實現歸母淨利潤 0.52 億元, 同比增長 70.76%;實現扣非後歸母淨利潤 0.20 億元,同比增長 28.67%。Q3 單季度營收 1.41 億元,同比下降-4.4%,環比增長 22.6%;歸母淨利潤 0.30 億元,同比增長 391%, 環比增長 66.6%;扣非後歸母淨利潤 0.19 億元,同比增長 478%,環比增長 171%。
盈利能力顯著提升,先進封裝賽道優勢凸顯:公司 Q3 單季毛利率 43.37%,同比提升 18.79 個百分點,環比提升 6.15 個百分點;淨利率 21.55%,同比提升 17.35 個百分點,公司工 藝水平與生產效率改善顯著以提升盈利能力。公司 Q3 其他收益 0.11 億元,政府補助資 金按期確認分攤並維持穩定水平;Q3 扣非後歸母淨利潤 0.19 億,回歸歷史高位水平。費 用方面,研發費用率 26.58%,公司仍持續高研發投入保持自身先進封裝技術優勢;期間 費用率 23.91%,環比提高 3 個百分點。公司三季度產能滿載,工藝水平與設備利用率顯 著提高,並專注於傳感器先進封裝優質賽道,單季毛利率與淨利率均實現飛躍,扣非後 歸母淨利潤同比增速高達 478%。
公司加速加大擴產力度,12 英寸傳感器 TSV 封裝龍頭地位穩固:公司目前擁有全球第一 條 12 英寸傳感器用矽通孔晶圓級先進封裝量產線,享有明顯技術和成本優勢。公司目前 擬擴產 1.5 萬片/月 12 英寸 TSV 產能,擴產力度與進度行業領先,進一步鞏固全球領先 地位。截至2019年三季報,公司貨幣資金8.85億元,資產負債率13.39%,Q3毛利率43.37%, 淨利率 21.55%。公司目前貨幣資金充足,資產結構健康,業務方面目前產能滿載,擴產 準備充足。未來公司有望持續提升市場份額,搶佔 TSV 封裝行業發展先機。
手機攝像頭需求激增疊加多點業務開花,公司業務進入收穫期:手機領域是 CMOS 圖像 傳感器最大的應用領域。目前手機多攝方案滲透率持續提升,帶動 CMOS 圖像傳感器需 求激增。晶圓級晶片尺寸封裝(WLCSP)在低像素 CMOS 晶片封裝上具有明顯成本優勢 以及性能優勢。公司擁有全球最大的 WLCSP 產能,盡享行業需求紅利,未來業績有望持 續高速增長。同時公司深耕汽車電子、安防監控、指紋識別等傳感器等多個需求領域, 業務有望多點開花,公司業績增長確定性高。
整合歐洲子公司 Anteryon 晶圓級光學技術,進軍 3D 傳感領域打開成長空間:2019 年 1 月,公司收購荷蘭 Anteryon 公司 73%股權;Anteryon 公司創始於 1985 年,前身是荷蘭 飛利浦的光學電子事業部,擁有光學鏡頭、鐳射模組、濾光片、分光儀模組等產品線,是全球少數擁有量產能力的公司。公司收購 Anteryon 後進行技術整合,有望進入 3D 傳 感領域打開新的增長引擎,打開未來成長空間。
維持「強烈推薦」評級:公司晶圓級晶片尺寸封裝技術與規模持續領先,我們看好公司 傳感器封裝業務下遊需求多點開花,並有望突破 WLO 技術進入 3D 傳感領域,預計公司 2019 年-2021 年的歸母淨利潤分別為 1.01/3.05/4.18 億元,EPS 為 0.44/1.33/1.82 元,對應 PE 分別約為 124X、41X、30X,維持「強烈推薦」評級。
風險提示:手機多攝滲透率不及預期;產能擴張不及預期。
4.2 匯頂科技:持續加大投入 TOF 整體方案
公司成立於 2002 年,是一家基於晶片設計和軟體開發的整體應用解決方案提供商,目前 主要面向智能移動終端市場提供領先的人機互動和生物識別方案。 2016 年在上交所上市, 公司正努力擴展技術研究領域和產品應用市場,將在移動終端、IoT 和汽車電子領域為全 球更多用戶提供應用覆蓋面更廣的領先技術、產品及應用解決方案。公司作為 IC 設計企 業,採取 Fabless 模式,專注於晶片的設計研發,而晶圓製造、封裝和測試等環節則外 包給晶圓代工與封測廠商。
公司產品主要應用於智能移動終端,包括智慧型手機、平板電腦和筆記本電腦及物聯網等。 其中,手機上的應用的產品是公司營收的主要來源。同時,在指紋鎖、智能穿戴、汽車 電子領域也已實現產品的規模商用。公司作為全球指紋識別晶片領域的龍頭,推出了以 屏下光學指紋、電容指紋為主的全系列指紋產品,其中屏下光學指紋的大規模應用推動 公司業績爆發式增長。公司於 2018 年領先歐美方攻克屏下光學指紋技術難關,引領全球 應用潮流。同時公司緊跟車聯網的潮流,積極研發車規級指紋晶片。
觸控產品方面公司市佔率穩居前三,車規級觸控晶片、AMOLED on-cell 的量產出貨為公 司的觸控產品業務提供活力。移動終端中的 AMOLED 產品在獲得認可的同時,為公司觸控 產品開拓了新的應用和增長空間。汽車觸控方面公司通過晶片設計和封裝測試不斷完善 產品的環境適應性,滿足國際車場的系統 EMC 要求。公司的營業收入主要由指紋識別芯 片和電容觸控晶片組成,其中指紋識別為主要收入來源。
公司近些年營收穩步增長,毛利率始終維持在較高的水平,穩定在 50%左右,並且有繼續 上升的趨勢;而公司保持高研發投入導致近年淨利率有所下降。2018 年公司的研發費用 為 8.38 億元,同比增長 40.5%,研發費用率為 22.53%;高研發投入保持了公司產品的更 新迭代,屏下光學指紋全球領先問世為公司帶來了增長動力。公司經營性現金流穩步增 長,現金流健康;總資產逐年增長,剔除預收款後資產負債率水平約 25%。
我們看好公司在屏下光學指紋領域的持續領先地位,公司加大超薄屏下光學指紋以及 TOF 傳感器研發投入,有望打通消費電子生物識別全系列產品,預計 2019-2021 年公司 歸母淨利潤 24.03 億元、29.49 億元、38.22 億元,對應 EPS 分別為 5.27 元、6.47 元、8.39 元。
4.3 韋爾股份:CMOS 晶片龍頭業務延伸至 3D 傳感領域
韋爾股份成立於 2007 年 5 月,主營業務為半導體器件設計和分銷。公司通過收購不斷壯 大分銷實力以及晶片設計的領域,2017 年在上交所上市,2018 年公司收購全球第三大圖 像傳感器供應商北京豪微。
2018 年公司營收 36.64 億元,同比增長 64,74%,毛利率為 23.41%,同比提升了 2.87 個 百分點,淨利潤 1.39 億元,同比增長 1.2%。公司業績增長主要來自半導體分銷業務,2018 年被動元件大幅漲價使得公司分銷業務營收和毛利率有較大提升,全年分銷業務收入 31.3 億,同比增長 86.7%,毛利率 20.79%,同比大幅提升 6.42 個百分點。
2019 年前三季度公司實現營業收入 94.06 億元(YoY+39.93%),淨利潤 3.79 億元 (YoY+65.5%),歸母淨利潤 1.35 億元(YoY-45.40%),收入大幅提高主要是因為去年 1-4 月北京豪威未納入合併報表。從 Q3 單季來看,公司實現營收 37.03 億元(YoY+6%),毛 利率 25.34%,同比提高 1.8 個百分點,淨利潤 1.14 億元(YoY+49.7%),歸母淨利潤 5933 萬元(YoY-33.83%)。從全年的業績來看,由於分銷產品中被動元件今年價格有較大下降, 公司本部收入和利潤會相比去年有所下滑,北京豪威將成為公司業績的主要貢獻來源。
從現金流量來看,公司經營現金流量淨額佔營收比較低,2017-2019Q3 大部分時間為負或 者接近0。從資產負債率狀況來看,公司今年資產負債率有所降低, 2019年Q3為54.63%, 相比去年年底的 64.25%有較大幅度下降。
2018 年 8 月,公司通過收購北京豪威進入圖像傳感器領域。北京豪威的實際經營主體為 美國豪威,美國豪威是全球僅次於索尼和三星的第三大 CMOS 圖像傳感器供應商,為 Fabless 模式的 IC 設計企業。北京豪威 2018 年收入 87.1 億元,同比下降 4%,淨利潤 2.65 億元,同比下降 4%,毛利率 25%,同比提升 2 個百分點,收入和淨利潤下降主要受到公 司調整產品結構的影響,公司放棄分低毛利率的產品。北京豪為的業績承諾為 2019-2021 年扣非歸母淨利潤不低於 5.45 億元、8.45 億元、11.26 億元。
公司收購豪威之後將成為全球第三大 CMOS 廠商,我們持續看好全球 CMOS 市場持續高增 長帶動公司業績增長,預計公司 2019-2021 年歸母淨利潤為 6.38 億元、 24.92 億元、33.38 億元,EPS 分別為 0.74 元、2.89 元、3.87 元,對應 PE 分別為 226.19X、 57.92X、43.25X, 維持「推薦」評級。
風險提示:業績增速不及預期、CMOS 需求不及預期。
4.4 歐菲光:導入蘋果產業鏈 IR 接收端模組組裝
公司深耕於光學光電領域近 20 年,憑藉著深厚的技術積累、先進的產品設計能力、創新 驅動的管理模式,通過整合垂直一體化產業鏈高速發展。公司面向未來積極布局智能汽 車領域,打造「光學光電+智能汽車」的雙引擎發展戰略,致力於成為全球創新科技和智 能製造的領軍企業。公司於 2017 年同以色列 3D 算法公司 Mantis Vision Ltd 達成戰略合作夥伴關係,雙方將在 3D 成像及相關技術和應用等領域開展廣泛的合作與布局。另外, 公司於 2018 年收購富士膠片光電(天津)股權完成交割,全面加強垂直一體化整合能力。
公司主營業務包括微攝像頭模組、觸控螢幕及觸控顯示全貼合模組、指紋識別模組和智能 汽車電子產品與服務,廣泛應用於以智慧型手機、平板電腦、智能汽車和可穿戴電子產品 等為代表的消費電子和智能汽車領域。
在光學產品(攝像頭)領域,公司在雙攝、三攝、小型化封裝等技術領域,已躋身行業 第一陣營。同時,在鞏固自身優勢產品的基礎上,堅定地向產業鏈上遊延伸發展,2017 年成立精密光學公司,2018 年收購富士天津公司,全面加強垂直一體化整合能力。歐菲 光擁有核心光學元器件的研究開發能力、智能製造技術及設備和全球品質保證體系,能 夠快速響應,為客戶提供差異化的產品設計和生產方案。
在觸控顯示領域,公司開發實現懸浮觸控、3D 觸控等功能,同時成功開發出固定彎曲柔 性觸控方案、可反覆繞折柔性觸控方案、高屏佔比的全面屏觸控顯示一體化方案等。
在傳感類(生物識別)領域,歐菲光的產品涵蓋指紋識別方案與 3D Sensing 技術方案, 可提供從傳統電容式指紋識別方案到目前前端的屏下光學指紋、屏下超聲波指紋;3D Sensing 方案涵蓋編碼結構光、散斑結構光、主動式雙目結構光、TOF 等,產品廣泛應用 於智慧型手機、安防、物流及娛樂等行業,並以高品質的產品和完整的售後服務贏得客戶 信賴。
2018 年全球經濟增長放緩,中美貿易摩擦不斷,宏觀經濟面臨較大的下行壓力,全球手 機市場疲軟,產業競爭加劇,公司 2018 年歸母淨利潤呈現出大幅度的下跌,歸母淨利潤 虧損-5.91 億元,淨利率為-1.23%,ROE 為-5.87%。2019 年的智慧型手機在 5G 與光學創新 帶動下逐漸回暖,公司經營再度回歸健康狀態,淨利率以及 ROE 都有較大幅度的上升。
現金流量方面,公司經營性現金流於 2019 年呈現爆發式增長,得益於公司的研發與創新 帶來的較高的市場競爭力,公司已經成為高端雙攝模組和三攝模組的主力供應商。2019 上半年在光學光電和生物識別產品中收穫的利潤較高,生物識別產品公司 2019 年上半年 同比增長高達 99.79%,光學產品收入同樣較 2018 年同期有較大漲幅。公司負債率較高, 資產較重,截至 2019Q3 剔除預收款後負債率約為 77.8%。
我們看好公司在模組組裝領域的領先地位,公司具備 3D 傳感模組組裝能力,已導入蘋果 產業鏈實現批量出貨,預計 2019-2021 年公司歸母淨利潤 5.03 億元、15.97 億元、24.03 億元,對應 EPS 分別為 0.19 元、0.59 元、0.89 元。
4.5 水晶光電:導入蘋果產業鏈窄帶濾光片環節
公司創辦於 2002 年 8 月,主導產品為光學低通濾波器(OLPF)、紅外截止濾光片及組立 件(IRCF)兩大產品系列。2003 年,公司相機手機用 IR-CUT FILTER 開發成功,2005 年公司第一條年產 4800 萬套 IRCF 新生產線建成投產。 2008 年,公司在深交所成功上市。 2010 年,公司投資建設年產 360 萬片高亮度 LED 用藍寶石襯底項目。2014 年,公司收 購浙江方遠夜視麗反光材料有限公司 100%的股權,新增反光材料業務。2016 年,公司投 資整列光波導方案龍頭以色列 Lumus 公司。2018 年,公司與全球規模最大玻璃供應商 SCHOTT AG 共同投資設立晶特光學,生產具有高性價比的光學產品,形成從原材料、工 藝開發到量產管控的整體優勢,為下遊客戶提供一體化的供應鏈能力。經過十七年的發 展,公司已成為國內領先、全球知名的大型光學光電子行業研發與製造型企業。業務領 域涉及光學光電子元器件、新型顯示、半導體照明、反光材料、高端裝備等產業。
公司主要產品收入來自於精密光電薄膜元器件、反光製品、藍寶石襯底及其他,其中精 密光電薄膜元器件佔比最高, 2016- 2019H1 營收佔比分別為 78.3%、 80.3%、 85.7%、 84.6%, 營收佔比持續提高。在毛利率方面,精密光電薄膜元器件的毛利率呈現不斷下滑的態勢, 2016-2019H1 分別為 32.32%、29.52%、28.62%、25.08%,主要是因為市場競爭激烈,公 司產品降低。藍寶石襯底及其他近兩年毛利率也有較大下降, 2019 年上半年降低至-8.51%, 主要是因為下遊 LED 市場景氣度較低,公司藍寶石襯底持續降價。
2016 年-2018 年公司營收增速持續下降,從 42.2%下降至 8.38%,主要是因為智慧型手機漸 步入存量市場,增速不斷下降,以及 LED 行業產能過剩使得藍寶石襯底的需求下降。 2019 年前三季度公司實現 20.66 億元,同比增長 26.43%,增速較去年有明年提高,主要是因 為手機前置結構光以及後置 TOF 攝像頭滲透率提升帶動公司窄帶濾光片出貨量增長,以 及屏下指紋手機放量帶動公司藍玻璃濾光片產品出貨量增長。從公司的盈利情況來看, 2019 年前三季度公司實現歸母淨利潤 3.6 億元,同比下滑 11.18%,主要是因為投資收益 下降,扣非後歸母淨利潤 2.87 億元,同比增長 14.32%。
在現金流量方面,公司經營現金流量淨額佔營收比長期維持在比較健康的水平,2019 年 前三季度佔比為 13.84%。在負債情況方面,公司資產負債率維持在 30%,2019 年三季度 末資產複製率為 29.35%,與去年年底相比基本持平。
2019 年 11 月 15 日,公司擬通過非公開發行的股票的方式募集資金 22.5 億元,用於投資 「智能終端用光學組件技改項目」和「移動物聯智能終端精密薄膜光學面板項目」,此次 擬發行不超過 2 億股,發行股份總數不超過本次發行前總股本的 20%。項目建成達產後, 公司將新增年產 1.2 億套成像光學組件、2.0 億套生物識別光學組件和 1.5 億套移動智能 終端精密薄膜光學面板的生產能力。
從未來公司業績的增長動力來看,隨著 5G 的到來,全球智慧型手機出貨量有望迎來復甦, 疊加多攝的滲透率提升帶動單機平均攝像頭增長,下遊客戶對公司包括紅外截止濾光片 在內的成像光學組件需求將保持高速增長。
在 3D 感測和生物識別方面,前置結構光以及後置 TOF 已經在越來越多的機型中得到了 應用,滲透率有望持續提升。另外,光學屏下光學指紋識別滲透率仍然較低,未來兩年 有望大幅提升。公司在 3D 感知核心光學元器件中的窄帶濾光片、光學屏下指紋濾光片、 圖形化鍍膜晶圓等領域均有布局且具有先發優勢,產品具有核心競爭力,3D 感知市場的 擴容將使得公司相關產品需求不斷提升。
我們看好智慧型手機中多攝、TOF 以及光學屏下指紋的滲透率持續提升,有望帶動公司業 績成長,不考慮本次非公開發行,預計 2019-2021 年公司歸母淨利潤 4.23 億元、6.25 億 元、7.55 億元,對應 EPS 分別為 0.38 元、0.56 元、0.67 元。
(報告來源:長城證券)
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