AI 将实现从基础层到技术层再到应用层的全面创新。
AI 基于大数据,要求芯片具有强大的并行处理数据的能力,传统芯片如 CPU 通用性强、无法放入大量的计算核心以实现大规模的并行计算,专用 AI 芯片如 FPGA、NPU 等将成为研发的方向和热点。
第 一阶段产生硬件新需求,增加 GPU、DSP、FPGA 和 ASIC 等各种芯片的需求;
第三阶段产生新体系,颠覆冯诺依曼体系,与光计算、量子计算机结合。当前处于第 一阶段产生芯片的新需求。
预计未来 3 - 5 年 AI 将进入第二阶段,拉动新应用领域的成熟。在这个过程中,人工智能将促进语音、手势识别等交互式技术的成熟,智能终端将迎来爆发期。
国内厂商已深入 AI 领域,在语音识别、虚拟现实、动作执行、处理器、惯性传感器、通信等环节均广泛布局,其中包括摄像头供应商欧菲光、国内安防龙头海康威视和大华股份、芯片供应商富瀚微和全志科技、芯片封测企业通富微电和长电科技等一批优质 A 股上市企业。率先布局的公司将优先享受行业发展带来的红利。
1.3 未来重点关注半导体、5G、汽车电子和 AR 板块
1)大国崛起,IC 先行:我国将半导体提升到国家战略的高度,给予政策和资金的大力支持,半导体产业将迅速发展,规模有望在 2020 年之前超越台湾。对比已经实现从落后到超越的我国显示面板产业,我们认为半导体产业发展潜力巨大。目前,设计、制造和封测已出现全球级的龙头企业,设备和材料即将迎来大发展。
3)看好布局汽车电子或 AR 等创新领域的消费电子公司,具备除了手机创新以外更长期的投资逻辑。短期内,来自于手机终端创新不止,柔性 OLED 全面屏、无线充电、玻璃机壳、3D 深度摄像头等创新推动行业景气度持续向好。中长期来看,汽车电子成长空间巨大:汽车智能化、联网化、新能源化产业升级趋势明显,传统的封闭式供应链
AR 生态圈有望迎来快速发展:ARKit 和 ARCore 等工具平台的发布显著降低 AR 产业门槛,打开消费级市场广阔空间,伴随 AR 生态圈的逐步完善,未来有望呈现硬件和内容相互推动升级的过程,在深度摄像头、光场显示及 AR 产业链中领先布局的企业有望受益于 AR 产业升级的趋势。
2.1 半导体是国家战略重点产业
在政策方面,2014 年《国家集成电路产业发展推进纲要》发布,聚焦于集成电路产业链的完善与行业生态体系的形成,此后一系列鼓励国内半导体产业发展的优惠政策相继出台,助力产业发展。
根据“中国制造 2025”的目标,IC 设计在 2020 年和 2025 年的自给率将分别达到 40%和 70%,晶圆制造和封装测试环节产能和上游材料及设备的国产化率将不断提高。此过程中,政策将引导社会资本进入 IC 领域,国家将给予基金和专项等方面的支持。
在资金方面,大基金带动地方基金大力支持,总规模已超过 6500 亿元。2014 年,为促进我国集成电路产业发展,国家集成电路产业投资基金由中央财政、国开金融、中国烟草、亦庄国投、中国移动、上海国盛、中国电子、中国电科、紫光通信、华芯投资等共同发起设立。
在大基金之后,各地相继成立相关的半导体行业投资基金,加码投资集成电路等半导体相关产业。截止 2017 年 6 月,地方投资基金的规模包括筹建中已达 5145 亿元。
从大基金投资的分布情况看,晶圆制造是扶持重点对象,投资规模约占大基金投资总额的 65%,其次是设计和封测,分别占比约为 17%和 10%,上游设备和材料占比较低,仅为 8%左右。
2.2 接力面板,半导体有望登上全球之巅
2.2.1 半导体投资额大、技术难度高
在资本开支方面,半导体全球巨头三星、台积电和英特尔每年的资本开支在百亿美元以上,SK 海力士和美光超过 50 亿美元,普遍高于面板厂商每年的资本开支。
2.2.2 大陆半导体产业链比面板产业链更加完整
而对于面板产业,虽然大陆面板制造已位于全球前列,下游电视、手机等也有全球级的自主品牌,但上游设备和材料环节较为薄弱,关键的材料和设备基本被国外垄断。以玻璃衬底为例,玻璃衬底占面板总成本的 11%,但基本被日本和美国的厂商垄断。
2.3 设计、制造和封测龙头显现,材料和设备潜力大
制造环节的国内大厂中芯国际和华虹半导体已分别位列全球十大半导体晶圆代工厂的第四和第八名。国内龙头中芯国际先进制程进展提速:28nm 营收占比不断提升,2017Q3 占公司总营收的比例已达到 8.8%,14nm 加大投入力度,市场竞争力和行业地位有望持续提升。
在材料和设备领域,一批优质公司在细分领域逐渐实现国产替代,例如电子化学品领域的上海新阳,靶材领域的江丰电子,刻蚀机、PVD 设备领域的北方华创。但整体而言,材料和设备仍是国内半导体产业较为薄弱的环节。
5G :万物互联即将到来
4G 难以满足联网设备数量和移动流量迅速增加的需要。根据移动通信设备巨头爱立信的预测,随着物联网技术的发展,到 2022 年全球联网的设备数量将达到 290 亿个,相比 2016 年增长 81%,全球移动数据流量将超过 70 EB/月,是 2016 年年末的 8 倍。联网设备数量和移动数据流量的迅猛增长要求信道具有足够的容量和带宽,4G 通信技术难以满足要求。
5G 满足物联网发展的需要,并实现高密度的娱乐和体验、更安全和智能的无人驾驶,更可靠的远程医疗等新应用。
1G - 4G 时代中国通信技术处于落后和追赶阶段。1G 出现后,国内并未意识到通信标准的重要性,国内与国际的差距随着国外通信技术的提高而拉大,这一阶段,国内移动通信营业额每年增长 80%,但国内通信业一片空白。3G 时代,我国开始积极参与国际通信标准的制定和竞争,国内大厂华为、中兴和大唐等先后参与研发了先进通信技术,形成了国内自主知识产权。4G 时代,我国突破重大核心技术,提出且推动了 TD-LTE(4G)成为全球两大主流标准之一。长达 30 多年的时间里,中国通信技术和通信设备也逐渐实现了国产化。
5G 时代,中国大力布局,有望引领行业发展。
2020年之后,我国将继续大力投入5G领域的发展。根据第三方机构IHS的预测数据, 2020 – 2035年我国在 5G 领域的研发和资本性支出将高达 1.1 万亿美元,仅次于美国的 1.2 万亿美元,占全球总投入的比例达 24%。
5G 市场规模巨大。根据信通院 2017 年的数据,如果 2020 年我国 5G 正式商用,当年的直接产出将达到 4840 亿元,2025 年和 2030 年将分别达到 3.3 万亿和 6.3 万亿,2020 - 2030 年的复合年增长率高达 29%。2020、2030 年的间接产出将分别为 1.2 万亿和 10.6 万亿。
为实现 5G 高速率、广覆盖、随时随地连接等特性,信号传输的带宽和频谱利用率都必须大力提升,5G 不仅会使用 1GHz 以下的频段,也会使用 1GHz 至 6GHz 的中频频段,以及毫米波这样的高频频段,同时需通过信号的定向传输、减小信号间干扰来提升频谱利用率。因此,新兴技术如毫米波技术、波束成形技术的突破成为关键。
在产业升级大趋势下,移动终端迎来新的发展机遇,短期来看,智能手机创新升级步伐仍然不停歇,中长期来看,手机产业链公司已纷纷汽车电子或 AR 等具备长期创新的领域重要。消费电子企业领先切入汽车电子化升级,同时科技巨头推动 AR 生态圈快速发展,智能硬件升级有望加快落地的步伐。
苹果十周年纪念版的 iPhone X 创新力度空前,继续引领智能手机发展方向,而各大智能手机厂商均继续着力于产品的功能和外观创新,OLED 柔性屏、无线充电、3D 摄像头等有望成为未来智能手机旗舰机标配,继续支撑电子产业未来 2-3 年高速发展。
4.1.1 柔性 OLED 全面屏引领智能手机显示屏发展方向
由于全面屏对驱动 IC 组装、边框排线要求较高,同时需重新设计指纹识别、前置摄像头、天线、声学器件等解决方案,实现成本较高,因此我们认为,全面屏将首先应用于高端机,随后向中低端渗透,据WitsView预测,2017年全球全面屏智能手机出货规模约为1.3-1.5亿部,渗透率达到10%,随着明年非苹手机全面屏布局完备,渗透率有望实现快速提升至超过 30%,预计 2020 年随着高端机型基本全部搭载全面屏,全面屏手机出货量有望达到 9 亿部,渗透率超过 55%。
显示面板是提高手机屏占比的核心环节,决定液晶屏幕大小的关键在于中间液晶层、边框线路排布以及驱动 IC 组装,而 AMOLED 以其轻薄、柔性、COP 组装的特性使得全面屏设计将更加容易实现,因此伴随手机厂商竞相增加柔性 OLED 布局比重,为全面屏的快速增长打下基础。根据第三方研究机构数据,2017 年全球智能手机柔性 OLED 面板出货量将达到 1.6 亿片,未来四年 CAGR达到 88%。而作为柔性 OLED 的重要应用方向,曲面屏有望越来越多地被搭载于智能手机中。
同时,全面屏对其他相关零部件都提出了更高的要求,将推动供应链的全面升级:
3)前置摄像头轻薄化与安放位置是关键,未来有望采用隐藏式或后置可旋转方式,摄像头模组厂商格局有望迎来新一轮变化;
5)全面屏需要对声学器件进行微型化升级,或者重新安放声学器件位置,甚至采用新的声音传导机制,领先电声企业有望率先研发出更符合全面屏需求的产品,从而主导未来发展趋势。
4.1.2 无线充电热潮来临,玻璃机壳前景广阔
2018 年各终端无线充电市场规模预测(百万美元)
无线充电产业链中各环节都已有大陆厂商参与,并在多个环节的技术含量和产品附加值都相对较高。整体来看,大陆企业已成为无线充电供应链主力。
新一代 iPhone 搭载 2.5D 玻璃机壳加金属中框。一方面从外观角度而言,4.7”与 5.5”手机仍搭载 LCD 屏幕,而 iPhone X 搭载 5.8”的 OLED 柔性屏,2.5D 玻璃能够满足 OLED 显示屏更好的体验感;
同时考虑玻璃盖板和玻璃机壳的快速渗透,我们预计 2020 年 2.5D 玻璃的市场空间有望达到 400亿元,而新兴的 3D 玻璃市场空间有望超过 700 亿元。
4.1.3 3D 深度摄像头市场规模将迅速扩大
主流的 3D 成像方案除了结构光以外,还有双目视觉和 TOF 飞行时间两种,双目视觉需要基于大量的算法,功耗大,但由于涉及光学元件,成本相对较低,TOF 受环境光线影响Z小,但目前实现量产较为困难。受限于功耗和体积,结构光和 TOF 更适用于智能手机等终端设备。
其中,消费电子是增速Z快的应用市场,2016 – 2022 年的 CAGR 高达 160%,到 2022年市场规模将超过 60 亿美元。领先布局的公司将受益行业的发展。
4.2 手机产业链公司纷纷布局汽车电子
汽车产业未来的升级趋势主要体现在四大方面:智能化、联网化、新能源化和轻量化。其中的前三大趋势都与 IT 产业密切相关,未来汽车将搭载更多的 IT 新技术,在零部件标准化趋势下,汽车更新换代周期也将与科技产业类似呈现明显缩短的特征,科技企业有望借助技术创新加速的趋势进入汽车产业供应链体系。同时,随着中国科技产业发展日趋成熟,汽车智能化、联网化、新能源化将为中国汽车产业提供弯道超车机遇。
随着汽车对于安全性、节能性、舒适性、娱乐性等方面的需求日益提升,电子零部件和软件在汽车产品中的占比将会进一步提升,汽车更新换代的周期也将呈现与消费电子一致的明显变短趋势,汽车电子进入快速发展的成长期阶段。
以 ADAS 为代表的汽车电子产品具备巨大的上升空间,这就为具备核心电子零部件供应能力的科技公司进入汽车产业链提供了良机。我们认为,智能汽车的核心在于传感器、处理器等电子零部件,以及人工智能算法、先进通信技术的应用,科技公司无疑将在汽车智能化、联网化趋势下处于更加优势的地位。
同时,近年来新能源汽车进入发展的快车道,给新兴的中国公司提供了绝佳的弯道超车机遇。在新能源汽车中,电动系统取代燃油发动机和变速箱,同时新能源车的零部件数量也有望减少到几千个,相比燃油车的 1 万个以上大大简化。中国政府高度重视新能源汽车带来的弯道超车机遇,中央和地方政府都制定了颇具吸引力的鼓励政策,中国新能源汽车市场规模已经处于全球领先的水平。
4.2.2 电子公司有望快速切入新兴汽车核心生态圈
在汽车与电子产业运作模式趋同的大背景下,不少电子公司将获得进军汽车电子大市场的绝佳历史性机遇。在零部件标准化的趋势下,汽车产业供应链逐渐向着开放的方向发展,随着汽车电动化、自动化、联网化程度的加深,新兴汽车生态圈将越来越多地烙上科技产业的烙印,科技企业凭借核心技术、产品生命周期、快速反应能力等优势,Z有望打破汽车电子封闭格局。
参考以智能手机为代表的消费电子行业当前的发展格局,未来新兴汽车生态圈的运营模式将具备电子产业的特点,率先进军新兴汽车生态圈的科技企业发展前景看好,将伴随处于成长期的汽车电子实现高速发展。随着国产汽车电子化程度快于外资汽车的发展,我们认为国内具备核心技术优势的电子企业将在汽车电子的供应体系中实现快速渗透,有望持续保持高水平的盈利。
4.3.1 ARKit 和 ARCore 降低 AR 产业门槛,打开消费级市场广阔空间
1) 便宜下来:ARKit 和 ARCore 基于单目摄像头,将 AR 对硬件的要求降到了Z 低点,即将支持6 亿部存量手机。
在应用软件端,ARKit 极大地降低了应用软件的开发难度。ARKit 预置的环境包括了大量的基础算法,如平面探测算法、深度感知算法等,使得开发人员可以直接跳过Z初的开发阶段,只专注在创建新功能和具有吸引力的 AR 应用上。
在苹果发布 ARKit 之后,Google 发布了基于安卓系统的 ARCore。ARCore 与 ARKit 一样解决了AR 的三个目标:运动跟踪解决运动一致性问题、环境感知解决了环境一致性问题、环境光检测解决了光照一致性问题。
我们认为 ARKit 和 ARCore 打破 AR 硬件和软件相持的困局后,AR 的成长空间已被打开,未来将是一个硬件和内容相互推动升级的过程,可划分为三个阶段:
2)第二阶段为 2-5 年,内容的爆发将推动 3D 信息采集效果更好的深度摄像头在终端的搭载,深度摄像头可实现更优异的 AR 效果,内容将再次得以升级;
光场显示是模拟四维光场的显示技术,可以保留Z真实的光线信息(例如不同的光强和颜色),通过模拟整个光场,真实再现所有方向的光线信息,让人眼得到真实的视觉感受,尤其是在景深这个维度。