【申万宏源】微棱镜业务有望放量，汽车电子打开成长空间.pdf

2023-03-30

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1、老牌光学龙头，兼顾传统与创新

1.1、专注光学领域，从消费电子到汽车

公司成立于 1995 年，在光学元件加工方面具备突出的竞争优势和自主创新能力。目前形成了光学棱镜、玻璃非球面透镜以及玻璃晶圆三大产品系列，应用领域从智能手机向汽车、AR/VR 智能等领域拓展；客户方面，公司凭借优秀的研发设计与生产能力，已成为 AMS 集团、康宁、舜宇集团、索尼等国内外知名企业的优质合作伙伴。公司自设立以来一直专注于光学产品的研发、生产制造和销售，从最初的光学镀膜技术及其应用，经历了初创期、广泛布局细分领域多种光学元件产品线的成长期，进入精密光学元件多元化布局的快速发展期，目前已积累了深厚的光学元件技术工艺沉淀。

1.2、微棱镜接棒长条棱镜，持续研发投入构建技术壁垒

大客户更换方案的负面影响逐渐消化，有望迎来困境反转。2017 年公司收入规模大幅增长主要是苹果推出的 iPhone X 采用 Face ID 人脸识别技术，公司成为前置人脸识别模组长条棱镜主要供应商。18-20 年受 iPhone 需求先降后升，公司光学棱镜业务收入也随之波动。2021 年苹果更改光学方案导致收入大幅下降，但玻璃非球面透镜由于车载端需求高增长弥补了大客户棱镜业务的收缩，使 2021 年收入同比小幅下滑 5.3%。随着公司拿到苹果微棱镜订单，长条棱镜收入下滑有望被弥补，业绩重回增长期。

玻璃非球面业务快速发展，微棱镜接替长条棱镜成为近期收入增长重要驱动力。公司收入主要分为光学棱镜、玻璃非球面、玻璃晶圆三大板块。光学棱镜包含玻璃光学棱镜，主要可分为长条棱镜、成像棱镜及微棱镜三大系列。光学棱镜是公司最大的一块业务， 2018-2020 年收入占比超 60%，2021 年大客户新款手机结构光方案调整，结构光模组内不再采用长条棱镜产品，该业务板块收入占比下降。玻璃非球面透镜业务发展保持良好势头，2021 年业务收入相比 2020 年增长 74.1%，收入占比提高约 10%，主要受益于车载摄像头和激光雷达市场的爆发，公司逐渐进入行业主流客户供应链。

产品结构优化，技术壁垒带来高附加值。公司光学棱镜和玻璃晶圆业务的毛利率保持较高水平，玻璃非球面透镜产品的毛利率也随着产能和良率的提升而提高。公司加速调整营收结构，决定专注于车载和消费电子领域高附加值产品的研发，停止汽车后视镜业务线。 21 年毛利率下降主要是由于高毛利的长条棱镜收入减少，营收结构变化导致毛利率变化。公司整体毛利率、净利率都维持在较高水平，盈利能力良好。

研发投入持续加大，积累超 80 项专利。公司保持较大的研发投入力度，2017-2021 年研发费用从 0.16 亿增至 0.44 亿元，研发费用率从 3.9%上升至 10.6%。2022 年公司业绩快报预计研发费用同比增长 64.16%，主要用于公司主要布局产品微棱镜、玻璃非球面透镜、高精度晶圆的研究开发。公司持续加大研发投入成果显著，截至 2022 年 H1，累计获得发明专利 11 项，实用新型专利 59 项，外观专利 2 项，涉及消费电子产品、车载产品等，技术发展前景广阔。

2、光学棱镜：创新持续，微棱镜接力长条棱镜

2.1、潜望摄像头：新一代光学创新“看得清、看得远、厚度低”

智能手机市场已经进入并将持续处于存量竞争状态，创新驱动消费成为主要逻辑。全球智能手机出货量在 2016 年达到峰值 14.69 亿，自 2017 年起逐年下降，2022 年前三季度共计出货 9.05 亿台，同比下降 9%。市场已进入存量时代，“实质性创新”成为终端新品销量提升的主要动力，在 2022 年三季度苹果发布的 iPhone 14 系列新品表现上也加以印证。

iPhone 14 Pro 升级明显，销量碾压 iPhone 14。将 iPhone 14 和 iPhone 14 Pro 分别与上一代进行对比可以发现，iPhone 14 相比于 iPhone 13 迭代不多，主要体现在续航时间上提升 1 小时，同时处理器由 4 核变为 5 核等；而 iPhone 14 Pro 则承载了苹果今年的大部分创新升级：在前述升级的基础之上，（1）iPhone 14 Pro 升级使用了全新的 A16 仿生芯片，4nm 制程工艺，较 A15 芯片性能提升了 42，GPU 性能提升了 35%。（2） iPhone14 Pro 和 iPhone14 Pro Max 支持灵动岛和全天候显示（3）主摄升级到 4800 万像素。据 Sandalwood 电商市场监测数据显示，iPhone 14 系列在天猫平台 7 天预售（2022 年 9 月 9 日起）与 iPhone 13 系列 7 天预售相比，销量增长 7%，销售额增长 17%；而在预售销量中，标准版预售量同比下降 70%，Pro 版本预售量同比增长 56%。

光学创新之潜望镜头：高倍率光学变焦，有效减少镜头厚度。传统光学结构下，根据光沿直线传播的原理，若想要看清更远处的物体，镜头需要增加厚度以保证成像。焦距与镜头厚度成正比，因此焦距越长，镜头模组厚度越大。以 iPhone 为例，从 iPhone 12 到 iPhone 14 Pro Max，实际焦距由 4.2mm 增加至 6.86mm，而 iPhone 12 整体厚度为 7.4mm（镜头无凸起），iPhone 14 Pro Max 摄像头处的机身厚度为 12.02mm，去除摄像头模组的手机厚度为 7.85mm，即凸起 4.17mm。

潜望结构解决光学变焦瓶颈。潜望式镜头在手机内采用横向排放，同时增加光学转换部件，通过特殊的光学三棱镜让光线折射进入镜头组实现成像，能够达到较高的光学变焦倍数，使远处物体拍摄更清晰，同时满足手机轻薄化需求。OPPO Reno10 倍变焦版为例，其采用了首创的潜望式结构，将镜片模组横向排列在手机内部，借助光学棱镜实现成像，与传统方式相比节省了 55%的空间。此外，还采用了“D-cut”光学镜片，并使用主摄+ 超广角 AF 共马达技术，进一步压缩模组体积，避免了摄像头凸起的情况。

搭载潜望镜头逐渐成为各厂商高端机型标配。截至 2022 年 5 月，已有 52 款手机搭载潜望式镜头，均为安卓系品牌。华为 P50 Pro、三星 Galaxy S22 Ultra、小米 12 Ultra 都搭配了潜望式长焦镜头。目前，华为和 VIVO 旗下配置潜望式镜头的机型最多。随着越来越多的旗舰手机得到应用推广，预计 2019-2025 年全球潜望式摄像头出货量逐年增加， 2019 年出货 1300 万颗，预计 2025 年出货量将增长到 1.28 亿颗，CAGR46%。目前潜望式摄像头渗透率仍处在低位，据 IDC 和头豹研究院数据，2020 年渗透率为 2.7%，随着苹果加入潜望式镜头阵营，有望带动潜望镜头出货量大幅度提升，未来上升空间大。

2.2、大客户首次搭载潜望镜，有望为公司微棱镜业务贡献增量

微棱镜是潜望结构中最重要的部件，价值量在 2.5-3.5 美元左右。在潜望摄像头中，公司主要供应的产品为微棱镜，承担了有效改变光线路径的重任，在小空间范围内有效增加成像效果。据 IDC 数据，以华为 P30Pro 为例，后置四摄的潜望式摄像头模成本约为 65-75 美元，其中棱镜模块的价值量 14-16 美元，包括棱镜（2.5-3.5 美元）、VCM（10 美元左右）和支架等。

公司是 A 客户长条棱镜核心供应商，后因客户更改硬件方案业绩短期承压，长期看，公司将凭借其在光学领域深厚的技术积累及量产经验，跟随客户开发、生产更多新产品。 2017 年苹果在新款手机上应用了 3D 人脸识别技术，公司开发的长条棱镜产品通过了 AMS 集团及终端厂商苹果公司的认证，进入了苹果产业链，为 iPhone X 至 iPhone 12 系列手机。在满足尺寸精度误差、平行度和弯曲度均小于 5 微米、PV 值小于 0.1λ、反射率大于 99% 的参数条件下实现量产，出货量占 AMS 集团同类产品采购总量的 80%以上。短期看，由于 iPhone 13 方案的硬件变化，长条棱镜需求下滑。长期看，公司在光学领域技术积累深厚，有望通过自己的核心竞争力持续拿到各大核心客户订单。

蓝特光学微棱镜技术水平业内领先，优势明显。公司在微棱镜领域具有深厚的设计和工艺积累，具有如下几方面优势：（1）借助靠体加工和胶合切割的方式将微棱镜尺寸公差控制在 0.01mm 以内。（2）角度公差控制在 1"以内。（3）面型精度误差小于 0.04λ。

（4）公司在光学行业深耕多年，包括核心技术人员在内的专业团队对光学加工工艺具有独到的理解，积累了丰富的技术 Know-How，使得公司在工艺领域掌握了包括超高精度玻璃靠体加工、超高效大批量胶合切割、玻璃非球面透镜模具制造补偿、多模多穴热模压加工、高精度中大尺寸超薄晶圆加工、光学级高精密光刻在内的多项核心技术，并在主要产品的生产中加以综合运用。采用大片加工方式进行抛光、通过高精度的玻璃靠体加工直角面，并采用移印与丝印相结合的印刷工艺，可以有效去除棱镜非使用区的杂光影像、解决棱镜斜面高精度反射面的面型问题、保证角度精度和寸法精度，实现高效率规模化生产。蓝特具备生产各种规格、型号和尺寸的光学棱镜产品的能力，产品的尺寸精度控制、角度精度控制和面型精度控制具有较强的市场竞争力。

苹果潜望式摄像头采用的单个棱镜方案更有利于增大感光底的面积，微棱镜项目有望接力公司长条棱镜项目，成为营收增长的新驱动力。苹果已申请潜望式镜头设计专利，预计于 iPhone 15 系列新品中使用。该专利包括一个微棱镜和一个镜头组系统，光线从镜头组进入微棱镜后实现 4 次折射最终进入图像传感器中，通过混合光线的方式，制造更小、更薄的相机模块，从而实现高倍光学变焦，进一步带动摄像头模组缩小、减薄技术发展，也更有助于容纳大尺寸的感光底。A 客户微棱镜项目有望复制公司长条棱镜项目的成功经验，增厚公司营收。未来，公司为苹果量产的经验也将有助于安卓客户的拓展，打开更大的市场空间。

3、玻璃非球面镜头受益于智能驾驶持续渗透与发展

智能驾驶功能不断丰富，L2+/L3 级别智能驾驶功能的前装渗透率快速提升，L4 级无人驾驶的应用场景不断成熟。智能驾驶技术发展迅速，L2 级别的辅助驾驶功能已经非常成熟，而 L2+/L2++级别的高级辅助驾驶功能也已经开始进入量产阶段，国内的主要自主品牌 OEM 已经具备了相关的落地时间规划，这些产品在 2022-2023 年大量进入市场并正在接受用户的使用评估。

3.1、车载摄像头：玻璃非球面成像质量高

车载摄像头成为智能汽车标配器件，高级别自动驾驶需更多摄像头支持。一般来说， L2 级智能车需要搭载至少 4 颗摄像头，L3 级需要搭载至少 8 颗摄像头，L4、L5 级需要搭载 12 颗以上摄像头并配合多颗激光雷达实现自动驾驶功能。根据 TSR 数据，2020 年全球汽车的平均摄像头数量为 2.1 颗，预计到 2025 年将会达到 5.5 颗。玻璃非球面成像效果更优，其需求量将随自动驾驶性能提高而增加。与塑料镜片相比，玻璃镜片具有更好的成像效果和可靠性。虽然塑料镜片价格便宜，但其透光率、折射率和色散等性能较差，影响成像质量。此外，在恶劣环境下塑料镜片容易变形，很难满足车规级的要求。

相比之下，玻璃镜片由于具有高耐用性和抗划伤性能，以及良好的温度性能，因此更多地用于高端产品中。目前，主流厂商的车载镜头通常采用玻塑混合镜片方案，而高端镜头则采用全玻璃方案。与球面透镜组合相比，非球面透镜能够提供更高的成像质量、透光率，同时还节省空间。非球面镜片的表面不规则，可以有效地校正场曲、像散、球差等 7 种像差，可以使聚焦光斑直径更小、视场范围更大，消除光在边缘产生的畸变。目前 ADAS 镜头的镜片一般在 6~7 片，大部分为玻璃材质，其中一般采用 1~3 片玻璃非球面镜片，具体由镜头的应用及需求决定，像素越高的车载摄像头需要搭载的玻璃非球面镜片数量越多。

3.2、激光雷达：玻璃非球面透镜准直是主流方案

纯视觉方案存在弊端，需激光雷达辅助。纯视觉方案对光照的要求比较高，如果环境光照条件不好，如在下雨或者雾霾天气下，相机可能无法获得足够的环境信息；当车辆驶入复杂场景时，例如城市道路交通繁忙的情况下，纯视觉方案可能无法准确识别车辆、行人等障碍物，从而影响系统的可靠性。因此许多车企选择在车辆上装配激光雷达等其他传感器。

激光雷达比毫米波雷达精度更高，比超声波雷达测距更远，成为高级自动驾驶多传感器融合的核心组成部分。激光雷达的基本工作原理是利用激光发射器和光束扫描技术，发射介于红外线和可见光之间的激光束，通过测量激光信号的时间差和相位差来绘制周围目标物体的三维点云图，从而精确获取距离和轮廓信息。激光雷达可以获取更加精确、稳定的三维环境信息，可以弥补纯视觉方案的一些不足之处。同时，激光雷达还可以在复杂的道路环境中进行障碍物的检测和跟踪，提高自动驾驶系统的性能。

22 年前激光雷达主要集中于高端品牌高端车型，随着量产带来的成本降低，更多车厂有望加速导入。2018-2021 年激光雷达公司共收获 29 个定点，但 2022 年前三季度已有 26 个新定点。从搭载车型上市情况来看，2021 年主要是一些高端品牌的高端车型推动激光雷达上车，包括奔驰、宝马、奥迪、雷克萨斯、蔚来、小鹏等。2022 年，更多厂商跟进使用激光雷达，有超过 20 款搭载激光雷达的新车上市。激光雷达加速渗透，市场将迎来飞速增长。据 Yole 预测，到 2027 年，ADAS 激光雷达市场规模将从 2021 年的 3800 万美元增至 2027 年的 20 亿美元，成为激光雷达行业最大的应用领域。2027 年，全球激光雷达交付量预计将达 445.4 万台。

准直透镜是激光雷达的关键部件。激光雷达激光器发射的原始激光存在光斑形状不规则、发散角过大等缺点，要提高测量精度，就必须要使激光发射光束的发射光斑尽可能小，发射能量尽可能高。因此需要使用一系列光学系统对激光器射出光线进行压缩分散角、校正象散、整形、匀化准直等操作，将半导体激光器发射的发散的激光准直为平行光，因此无论是机械式、半固态、固态激光雷达，都需要使用准直透镜。

非球面透镜准直特性出色，玻璃材料稳定性更高，因此玻璃非球面透镜成为车载激光雷达准直透镜的主流选择。非球面透镜的设计是根据光线特性而进行的，不同的面型可以用于准直不同发散角度的激光束。另外，玻璃材料具有非常低的热膨胀系数，大约为 9，因此是准直端透镜的主要选择材料。相比之下，塑料材料的热膨胀系数较高，普遍超过 70。高的热膨胀会对激光雷达的性能和准确性产生不利影响。玻璃非球面透镜的优异性能使其有望成为车载激光雷达准直透镜的主流选择。

3.3、感知层多技术路线共同布局，迎接智能化浪潮

生产玻璃非球面透镜的过程中，模具设计是关键工序，公司掌握模具设计的核心技术壁垒。公司自主研发了多模多穴热模压加工技术，通过改造定制模压成型设备，可实现 10 组模具的串行流水线式生产，不同模具组之间的成型压力一致、温度差异不超过 1 摄氏度。在此技术下，公司可以在保证产品偏心度小于 3μm、面型粗糙度小于 0.3μm、外径偏差小于 4μm、中心厚度偏差小于 4μm 的精度条件下，批量化生产玻璃非球面透镜。

公司深耕玻璃非球面透镜领域近 10 年，产能充足，下游客户资源丰富。2018 年，公司成功将玻璃非球面透镜产品推向智能手机市场，并向舜宇提供了约 2625 万元的产品。 2019 年，由于终端客户手机摄像头设计的变更，来自舜宇的成像类玻璃非球面透镜销售收入下滑。2020-2021 年，公司导入速腾聚创、舜宇光学等核心客户，随着车载镜头数量的快速增长，公司的玻璃非球面透镜业务再次出现大幅增长。

在视觉路线布局的基础上，公司在激光准直类玻璃非球面透镜有多年技术积累。对于激光准直类玻璃非球面透镜，公司还自主研发了镜筒一体成型技术，根据不同的金属结构件形状大小设计特定的模具结构，开发了保证结构件和镜片轴心对齐的专用工装治具，保证了成型过程中结构件和镜片的紧密结合。利用该技术生产的镜筒一体成型产品在不使用任何粘结剂的情况下，能达到漏气率小于 1.0E-9Pa.m³/s.max，中心轴偏差小于 5μm 的精度要求，并实现批量化生产。

4、开启AR眼镜市场的金钥匙——光波导方案渐成主流，带动玻璃晶圆需求增长

4.1、AR市场即将爆发，新品多采用光波导方案

AR 出货量表现好于 VR，消费级市场逐渐起量。据 IDC，2022 年全球 AR/VR 头戴设备出货量 880 万台，同比下降 20.9%。其中 AR 头显销量 27 万台，同比下降 4.8%。在疫情扰动，全球经济疲软的背景下，AR 出货量下滑幅度远小于 VR。另外，22 年消费级 AR 品牌全球出货量为 17 万台，首次超过企业级品牌。Nreal、Rokid、TCL 等中国 AR 品牌在全球消费级 AR 头戴设备市场中表现出色，2022 年消费级 AR 眼镜出货量排名前五的品牌中中国品牌占据其三，贡献超 50%的出货量。IDC 预测 AR 出货量在 2023 年达到 50 万台， 2026 年达到 405 万台。

光波导解决体积和视场角矛盾，成为新趋势。相比于 VR，AR 更注重轻薄，且由于需要同时接收虚拟和现实信息，对光学模组的性能要求更高。AR 光学方案多样，经历棱镜、自由曲面、BirdBath 演进到光波导。棱镜结构简单，但如果 FOV 增加，其体积将急剧增加，已逐渐被淘汰。自由曲面和 BirdBath 小幅改善镜片厚度、其他性能良好、量产制造成熟，成为过渡方案。但总体而言，三种光学系统结构的大视场角需要较大的空间来实现，这造成了重量和体积的增大，限制了其在消费电子领域的应用。光波导解决体积和视场角矛盾，众多性能优越。光波导将微显示器的光线经光栅耦入波导片中，经过数次全反射，再将光束经光栅耦出至人眼。可将厚度压缩至镜片 3mm 以下，同时具备视场角大、透光度高、分辨率高、眼动范围广等优秀性能，通常配合高亮度显示屏使用。22 年上半年，较多头显使用自由曲面或 BB 方案，但下半年起，越来越多的 AR 头显新品使用光波导方案。

4.2、玻璃晶圆是光波导的重要元件，公司绑定大客户，将受益于行业需求增长

玻璃晶圆是 AR 光波导技术中的关键元件，具有出色的光学特性和可靠的机械性能。光波导利用轻薄透明的玻璃基底，让光在镜片中的全反射将影像镜片中传输，使得眼镜可以轻便、便于佩戴。通过精密制造和加工工艺，它能够实现高精度的光学成像和传输，从而实现 AR 设备对真实世界场景的高质量重现和交互。此外，玻璃晶圆的轻薄透明特性大大改善了设备的佩戴体验。

高折射率的玻璃基底，可实现大 FOV。由于光在玻璃上下表面之间来回反射时，只有在特定角度内的入射光才能在波导中传输，因此 FOV 大小受到限制。为了解决这个问题，传统的玻璃制造商，例如康宁和肖特，已经开始研发高折射率、轻薄的玻璃基底，并通过增加晶圆尺寸的方式来降低光波导生产的单位成本。这种方法为实现更大的 FOV 提供了希望，并在近眼显示市场中得到了广泛应用。玻璃晶圆的性能直接影响着 AR 设备的性能。随着技术的发展，高折射率、更薄且更大尺寸的玻璃晶圆正在成为未来的主流趋势。公司成功研发出可加工中大尺寸的超薄晶圆技术，是全球少数具备生产折射率达 2.0、 12 英寸玻璃晶圆的企业之一，且拥有玻璃晶圆的量产能力。公司的产品在尺寸公差、Ra 值、Rq 值、位置度和可开孔数等可比肩全球知名厂商。

公司现已成为多家全球知名企业的玻璃晶圆供应商。公司直接客户包括全球知名玻璃厂商康宁、DigiLens、Magic Leap 等下游行业龙头。公司与康宁有长期稳定合作关系，而康宁则是苹果消费电子产品玻璃的长期核心供应商，有望通过技术和渠道优势切入苹果等未来 AR 潜在头部厂商，带动玻璃晶圆业务增长。

公司拥有多个玻璃晶圆在研项目，并自主研发了高精度中大尺寸超薄晶圆加工技术。该技术适用于制造用于 AR/VR、半导体封装、WLO 晶圆级镜头封装等领域的玻璃晶圆产品，能够实现最高折射率 2.0、直径达到 12″（约 300mm）且厚度仅为 0.3mm 的玻璃晶圆片的切割、通孔和光刻。通过这种技术，公司实现了外径公差控制在±0.1mm，表面粗糙度小于 0.5nm 以及 TTV 值小于 1um 的制造标准，确保了产品的高品质和精度。公司能够掌握中大尺寸晶圆加工能力，并在晶圆表面粗糙度、TTV 值控制等方面达到了行业领先水平。

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