近幾年在全球經濟增長放緩的背景下,大部分產業都出現了放緩和利潤下滑的趨勢,消費類電子行業也在持續走低。但是隨著蘋果引領的智能可穿戴設備、車載影像、安防監控等新興電子產品的發展非常迅猛,并帶動了上游光電薄膜元器件的市場需求持續擴張。
  隨著科技的發展和制造工藝的提升,手機、數碼相機等產品逐漸成為居民重要的消費產品,帶動光學產品對光學元件的精密度要求愈加提高。據臺灣光電科技工業協進會(PIDA)統計,2013年全球精密光學元件產值規模約達到135億美元。
  從全球光學元件的應用領域來看,智能手機和數碼相機是最主要的精密光學元件應用。在安防監控、車載攝像、智能家居方面的需求也對攝像頭清晰度提出了更高要求,這樣不僅增加了高清攝像頭用光學膜的需求量,同時也促使傳統光學膜升級為毛利率更高的光學膜。
  1、智能手機市場
  近年來隨著智能手機的普及,“中興、華為、酷派、聯想、小米”等國產品牌憑借性能優越、價格較低、產品更新周期短的特點迅速搶占了智能手機市場份額,打破了蘋果、三星的壟斷地位。
  智能手機市場經過連續多年的快速發展,根據市場調研機構IDC發布的報告顯示,2015年全球智能手機出貨量比2014年增長了10.1%,達到14.3億部。
  單位:百萬 部 數據來源:IDC(國際數據公司)
  國產智能手機品牌在全球智能手機手機市場的份額在不斷增長,逐步占據智能手機中端品牌市場。隨著智能手機的普及,攝像頭已成為手機標配,而每款手機新品也會在攝像頭像素上更新升級,迎合市場需求。近幾年,國內品牌手機異軍突起,在國外一線品牌手機進入飽和瓶頸之時實現了大幅增長,隨著智能手機競爭的白熱化,攝像頭高清化成為手機廠商必爭之地。
  與此同時,智能手機和平板電腦配備攝像頭和雙攝像頭的比例也在快速提升,2014年智能手機同時帶前后置攝像頭的比例約為50%,預計2016年這一數字將提升至80%,而平板電腦帶攝像頭的比例也將提升至80%。未來智能手機廠商可能會在新的機型中配置更多攝像頭以實現3D手勢控制和眼球追蹤等功能,對精密光學鏡片以及手機鏡頭結構件的需求將進一步提升。
  2、車載鏡頭市場
  隨著經濟的發展,全球汽車銷量一直保持增長趨勢,車載攝像頭市場進入快速增長期。車載攝像頭受惠于車聯網與自動駕駛的發展,市場發展空間巨大。未來車載攝像頭將受益于兩大趨勢,一方面,自動駕駛時代悄然來臨,高級駕駛輔助系統ADAS進入產業成長期,即將迎來高速爆發增長。據波士頓咨詢集團測算,2035年前全球將有1800萬量汽車擁有部分無人駕駛功能,而中國將成為最大的智能汽車市場;另一方面,車載攝像頭將會作為車聯網信息處理的重要入口。
  IHS Automotive發布的報告顯示,車載攝像頭全球出貨量將從2014年的2800萬枚增長至2020年的8270萬枚,6年復合增長率達19.8%,而其中中國車載攝像頭2015至2020年的年復合增速將超30%。隨著2020年后全自動駕駛時代的來臨,車載攝像頭市場將呈現幾何級增長。
  車載鏡頭市場前景廣闊,從2012年開始車載應用進入快速增長期,配備雷達、紅外線和車載攝像頭的汽車輔助駕駛系統給與駕駛員全新的駕駛體驗和安全的行車保障。車載攝像頭可分為行車輔助(行車記錄儀、ADAS 與主動安全系統)、駐車輔助(全車環視)與車內人員監控,貫穿行駛到泊車的全過程。高級輔助駕駛系統(簡稱ADAS系統)環視系統與車內監控共需要至少7枚攝像頭,伴隨著汽車電子技術的發展,單車攝像頭的數量也將放量增長。
  ADAS系統是汽車智能化發展的主要部分,也是汽車主動安全的有力保障,攝像頭就是實現高級輔助駕駛的核心之一。在ADAS系統中,攝像頭等相關零部件作為視覺系統,不僅識別目標,而且要對危險情況提出警報。根據韓國最大汽車攝像頭制造商Mcnex公司預測,未來,當攝像頭取代傳統的側視鏡,每輛汽車車載攝像頭的數量將上升至12個。
  此外,近年來各個國家也紛紛出臺相應政策保障汽車安全。2018年起,美國將強制要求汽車配備后置攝像頭,防止倒車過程中碰撞行人,全球攝像頭銷量勢必將持續走強。相較手機攝像頭而言,車載攝像頭的行業進入壁壘更高,單價也是手機攝像頭的八倍左右,中國車載攝像頭產業鏈未來幾年將面臨新的發展機遇。
  3、安防監控市場
  隨著公共與個人安全越來越受到重視,全球安防攝像頭市場將在未來幾年依舊維持高景氣,而中國市場又是其中的主要增長動力。政策陸續開展和深化以及交通、教育等各行業用戶應用意識的不斷增強,我國視頻監控市場將從一線城市逐漸向二、三線城市延伸,市場空間巨大。
  這兩年我國逐步推進平安城市概念,高清化數碼攝像頭作為交管監控、偵查線索被廣泛應用,網絡化和高清化攝像頭是主要發展方向。目前國內北上廣等一線城市已經完成初步覆蓋,未來是向高清、網絡化監控系統進行改造升級,而二三線城市,尤其是西部城市還屬于起步階段。
  隨著人們安全意識的提高,全球安防攝像頭市場也將在未來很長一段時間內維持高景氣,據IHS公司旗下部門IMS Research預測,2016年全球視頻監控設備市場的營業收入將從2010年的96億美元上升到205億美元,大增114%。
  近年來國家出臺多項政策力推平安城市建設,視頻監控市場逐步從一線城市擴大到二三線城市。以15年為例,2015 年4 月出臺的《關于加強社會治安防控體系建設的意見》重點提到了視頻監控規劃要逐步實現城鄉監控一體化;2015 年5 月九部委聯合推出的《關于加強公共安全視頻監控建設聯網應用工作的若干意見》明確要求,到2020 年,重點公共區域視頻監控聯網率達到100%。視頻監控市場的高速發展將持續推動精密光學鏡片的需求增長。
  精密光學元器件行業現狀及發展趨勢
  
  此外,今后的監控也不僅局限在地面,而是向“立體”、“高空”、“全景”方向發展,打造地空一體的監控體系,引領安防行業進入立體監控時代。據IHS分析,2014年視頻監控攝像機最大的贏家是配備多傳感器的360度/180度全景網絡攝像機,全球出貨量預計比去年同期增長超過60%。未來精密光學鏡片將在安防領域得到更廣泛的應用。
  4、LED照明市場
  根據DIGITIMES Research預估,2016年全球LED照明市場規模將達346.4億美元。從全球LED供應區域來看,之前市場占有率較高的國家和地區為日本、韓國和中國臺灣,2014年的合計比重約達66.6%。近年來隨著低價化照明趨勢的來臨,中國的LED廠商逐漸崛起,市場占有率從2009年的5%增長到了2015年的25%,國內LED照明產業正在邁向成熟階段。LED在照明領域的市場將成為推動行業發展的新驅動力。LED小間距市場的發展增加了LED燈珠的需求,一般點間距越小,單位平方內使用的LED燈珠越多。
  根據半導體照明網的數據分析,2015年我國半導體照明產業整體規模達到4245億元人民幣,其中LED通用照明仍然是市場發展的最主要推動力,產值達1552億元,增長率為32.5%。我國LED 汽車照明、醫療等新興領域的應用不斷開拓,智慧照明、光通訊、可穿戴設備的應用成為LED 應用的新亮點。
  全球范圍內對環保、節能減排的重視也成為LED加速發展的推力。2015年巴黎氣候峰會上多國達成協議,將在未來幾年內在全球安裝100億個LED燈泡,其中中國政府同意在2018年前售出50億個LED燈泡。中國的“十三五”規劃也將節能減排作為重中之重,國家和各省市推出的扶持半導體照明產業發展的政策有利于LED行業的進一步發展。
  受技術提升等一系列因素的影響,近幾年來LED照明產品的價格呈下降趨勢,但智能照明為LED廠商提供了很好的移動互聯入口,照明將成為未來大物聯網不可或缺的一部分,智能家居等的發展也將給LED智能照明更大的發揮和創新空間。
  精密光學元器件行業發展趨勢
  1、產品結構的變化趨勢
  精密光學元器件行業的發展受下游整機產品需求的變化而變化。光學元器件主要應用于投影儀、數碼相機以及精密光學儀器等光電產品,近幾年,隨著智能手機的快速普及,數碼相機行業整體進入衰退期,市場份額逐漸被高清拍照手機取代,蘋果引領的智能可穿戴設備浪潮對日本傳統光電產品形成致命的威脅。
  整體看來,安防、車載、智能手機產品需求的高速成長帶動了光學元器件產業的結構調整。隨著光電產業下游產品結構的調整,出于產業鏈中游的光學元器件行業勢必要改變產品研發方向,調整產品結構,向智能手機、安防系統、車載鏡頭等新型行業靠攏。
  2、技術升級的變化趨勢
  終端光電產品正向著更高像素、更輕薄、更價廉的方向發展,對光學元器件提出了更高的技術要求。為適應這樣的產品變化趨勢,光學元器件在材料、技術工藝等方面發生了變化。
  (1)光學非球面鏡片面世
  球面透鏡成像時存在像差,容易造成清晰度下降和變形等缺點,非球面鏡片可以獲得更好的成像質量,矯正多種像差,提高系統鑒別能力。能夠以一個或幾個非球面鏡片零件替代多個球面鏡片零件,簡化儀器結構,降低成本。常用的有拋物面鏡、雙曲面鏡和橢圓面鏡等。
  (2)光學塑料的廣泛運用
  先期光學元件原材料以光學玻璃為主,隨著合成技術的發展,加工工藝的改善,光學塑料獲得了迅速發展。傳統的光學玻璃材料價格較貴,生產再加工工藝復雜,成品率不高。與光學玻璃相比,光學塑料具有良好的可塑成型工藝特性、重量輕、成本低廉等優點,已廣泛應用于攝影、航空、軍事、醫療、文教等民用領域的光學儀器和設備中。
  從光學透鏡應用來看,各種鏡頭和鏡片都已有塑料制品,都可以采用模壓工藝直接成型,不需要傳統的銑磨、精磨、拋光等工序,特別適用于非球面光學元件。采用光學塑料的另一特點是鏡頭可以直接和框架結構一次成型,簡化了裝配程序,保證了裝配質量并且可以降低生產成本。
  近年來國外已研究用溶劑擴散入光學塑料,改變光學材料的折射率,從原材料階段控制產品特性。近幾年來,國內也開始重視光學塑料的應用開發,其應用范圍已從光學透明件,擴展到了成像的光學系統,國內已有廠家在取景光學系統中部分甚至全部采用光學塑料代替光學玻璃。未來,如果能夠克服光學塑料穩定性差、折射率隨溫度變化而改變、抗磨性不好等缺陷,光學塑料在光學元器件領域的應用將會更加廣闊。
  (3)藍玻璃IRCF的普及
  藍玻璃IRCF主要用于800萬像素以上的攝像頭中,自2012年以來,無論是偏高端的蘋果和三星手機,還是偏中端的魅族、小米等國產手機,新出的機型都使用了藍玻璃IRCF。未來藍玻璃IRCF將成為800 萬以上像素智能手機中不可缺少的一部分。
  IRCF通過在玻璃表面鍍上反射膜,能夠將入射光中的紅外線反射掉,從而獲得更好的成像效果,是攝像頭中不可缺少的一部分。但在高像素攝像頭中,由于鏡片層數較多,容易經過多次反射形成亮斑和鬼影。藍玻璃IRCF則是利用其特殊的材質吸收紅外光,避免了反射光的干擾,成像效果更佳,主要用于800萬以上像素的攝像頭中。