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投资策略|港股行业 证券研究报告
Tabl e_Title
港股 TMT 年度策略
国产手机品牌方兴未艾，产业链大有可为 Table_Summary
核心观点：
国产手机品牌方兴未艾，产业链大有可为
全球智能手机进入存量时代，但国产智能手机品牌增长势头依然较为
旺盛。以“HOV+小米”为首的品牌厂商 2017 年前三季度同比增速依然维持
在 20%-30%之间，产业链整体增速也维持在较高水平。
光学：信息交互第一环节，龙头厂商率先受益双摄渗透/3D Sensing
单摄模组行业技术门槛不高，属于典型的资本密集型和人力密集型行
业。2017 年双摄需求大幅提升，行业开始呈现出技术密集型的特征。从双
摄市场来看，只有龙头厂商还能够在拥有大规模出货量的同时保持着不断
优化的产品结构。随着双摄的加速渗透，龙头厂商市场份额有望持续提升。
苹果率先推出 3D Sensing 功能，国内手机产业链也开始着手跟进，拥有
技术优势的龙头厂商有望率先受益。摄像头作为手机与外界信息交互的第
一环节，创新周期较短，将持续受益 AR、VR 及 AI 技术的演进。
触觉：产业链下游指纹识别需求依旧旺盛
在全面屏手机的带动下，手机指纹识别技术沿两条主线发展：采样原
理上，从电容式向光学式、超声波演进；安装位置上，从外挂式向隐藏式
过渡。虽然苹果率先应用了无指纹识别方式的 Face ID 功能，但我们认为
指纹识别作为人机交互时最自然的解锁方式，还难以被取而代之；同时，
如果全面屏指纹识别技术获得突破，指纹识别行业有望迎来新一轮的突破。
声学：优化感知体验，硬件集成设计或成趋势
当前智能手机在声学领域对音效及防水性较为关注，上游元器件厂商
在不断满足智能手机厂商要求的同时也在持续推进着技术革新：麦克风、
扬声器、受话器开始逐步向 MEMS 的技术方向上演进，声学器件与射频器
件、感应器件的集成化设计也有望成为行业的发展方向。
背板材料：5G 时代非金属材质将成主流
5G 时代的来临与无线充电的逐步普及，都为手机背板材料发展提出了
新的要求，玻璃、陶瓷材质背板目前来看是最佳的替代方案。从目前市场
发展现状来看，玻璃背板或将率先受益。
投资建议
关注舜宇光学科技、丘钛科技、瑞声科技、比亚迪电子、通达集团等
核心客户为国产手机品牌的一线厂商。
风险提示
下游智能手机销量达不到预期的风险，产品价格下降不能转嫁到供应
商导致的行业内各公司盈利能力变弱的风险，人民币汇率大幅波动的风险。
Table_Grade
行业评级 买入
报告日期 2017-11-16
Table_Aut hor 分析师： 惠毓伦，S0260511010003
010-59136726
Table_Report 相关研究：
Table_Report
Table_Contacter 联系人： 张晓飞 010-59136696
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投资策略|港股行业
目录索引
国产手机方兴未艾，产业链大有可为 ................................................................................. 6
全球手机市场增速放缓，行业集中度持续提升........................................................... 6
以“HOV+小米”为首的国产手机品牌异军突起，产业链大有可为 ........................... 7
光学（摄像头）：信息交互第一环节 ................................................................................... 9
行业竞争加剧，双摄渗透率提升带来新增量 .............................................................. 9
3D SENSING：开启信息交互新局面 ....................................................................... 17
手机镜头：信息交互第一环节，率先受益行业爆发 ................................................. 26
指纹识别：下游需求依旧旺盛 .......................................................................................... 28
指纹采集技术：光学式、超声波或成主流解决方案 ................................................. 28
指纹识别市场：国内企业上、下游端齐发力，抢占未来市场制高点 ........................ 33
声学器件：优化感知体验，硬件集成设计或成趋势 ......................................................... 35
扬声器：近期模组化升级，未来看好 MEMS 扬声器 ............................................... 36
受话器：立体化追求促使设计革新 ........................................................................... 38
麦克风：从 ECM 到 MEMS ...................................................................................... 38
声学器件防水、集成升级：刺激行业产品附加值提升 .............................................. 39
关注行业龙头：技术升级驱动业绩提升 ................................................................... 41
手机背板：5G 时代非金属材质将成主流 ......................................................................... 42
金属背板：短期内依然是市场主流配置 ................................................................... 42
5G 商用及无线充电的普及对手机背板材料提出新要求 ........................................... 45
3D 玻璃背板：或将率先爆发 .................................................................................... 47
陶瓷背板：当前受制成本，未来潜力无限 ................................................................ 48
龙头企业更具规模优势 ............................................................................................. 51
主要风险提示 .................................................................................................................... 52
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图表目录
图 1：2012-2017 前三季度年全球&中国智能手机出货量及其增速........................ 6
图 2：2015Q1-2017Q1 全球智能手机出货量结构变化情况 ................................... 7
图 3：2015Q1-2017Q2 全球前五大手机品牌厂商市场占有率状况 ........................ 7
图 4：2015Q1-2017Q2 前三大国产品牌手机出货量状况（百万台） .................... 8
图 5：2015Q1-2017Q2“HOV”海外销量占比情况一览 ......................................... 8
图 6：光学、触觉、声学、材料四大领域对应的手机零部件示意图 ....................... 9
图 7：自动变焦模组装配图 ................................................................................... 10
图 8：摄像头模块工作原理示意图 ........................................................................ 10
图 9：摄像头产业链各环节主要公司及市场份额 .................................................. 12
图 10：主流手机品牌 CCM 提供商技术方案 ........................................................ 13
图 11：智能手机“微创新” ................................................................................. 14
图 12：2014-2019 年全球 CCM 出货量统计和预测 ............................................. 15
图 13：2015-2020 年双摄像头市场规模预测 ....................................................... 15
图 14：2016 上半年全球摄像头模组供应商市场份额 .......................................... 15
图 15：2016 年 M1-M11&2017M3 模组厂商 CCM 出货量统计（KK） .............. 16
图 16：国内主要 CCM 企业客户群体 ................................................................... 16
图 17：行业龙头厂商 CCM 销售情况对比（2016 年） ........................................ 17
图 18：二维+深度信息是实现 3D 成像的基本原理............................................... 18
图 19：3D 技术应用范围 ...................................................................................... 18
图 20：结构光三维视觉原理 ................................................................................. 18
图 21：结构光投放在物体上，捕捉的图像会产生畸变 ........................................ 18
图 22：结构光深度测距计算原理 ......................................................................... 19
图 23：TOF 深度探测技术原理 ............................................................................ 19
图 24：双目测距深度探测技术原理 ...................................................................... 20
图 25：iPhone X 的 3D 功能主要由点阵投影器、红外镜头和泛光感应元件完成 21
图 26：VCSEL、LED、EEL 原理对比示意图 ..................................................... 22
图 27：VCSEL 的结构示意图 ............................................................................... 23
图 28：准直透镜工作原理及示意图 ...................................................................... 24
图 29：WLO 镜头尺寸小、位置精度高 ................................................................ 24
图 30：VCSEL 的结构示意图 ............................................................................... 24
图 31：滤光片处在光学镜片之后的位置 .............................................................. 25
图 32：3D 成像中的窄带滤光片原理 .................................................................... 25
图 33：2015 年全球摄像头镜头市场竞争格局（按出货量统计） ........................ 27
图 34：2013-2016 年龙头厂商手机镜头收入情况对比（单位：亿元人民币） .... 27
图 35：电容式指纹识别技术原理 ......................................................................... 28
图 36：苹果系列手机采用的电容外挂式指纹识别技术方案 ................................. 28
图 37：玻璃盖板正面和背面开盲孔方案图 ........................................................... 29
图 38：华为 P10 采用的盖板玻璃正面开盲孔方案 ............................................... 29
图 39：光学式指纹识别原理 ................................................................................. 30
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投资策略|港股行业
图 40：Under Display 技术方案 .......................................................................... 30
图 41：In Display 技术方案 ................................................................................. 30
图 42：苹果积极布局基于 microLED 屏的光学式指纹识别技术专利 .................. 31
图 43：超声波指纹识别原理 ................................................................................. 32
图 44：超声波可检测到真皮层，实现 3D 成像 .................................................... 32
图 45：指纹识别产业链结构及各环节龙头厂商 ................................................... 34
图 46：2016 年-2020 年全球和中国智能手机的指纹渗透率 ................................ 34
图 47：2017H1 国内指纹识别模组厂商市场占比情况 ......................................... 35
图 48：声学器件技术发展历程 ............................................................................. 36
图 49：单一扬声器与扬声器模组 ......................................................................... 36
图 50：扬声器模组化可解决声波之间干扰，增强声压 ........................................ 36
图 51：市场高端机型均采用扬声器模组装置 ....................................................... 37
图 52：相比传统扬声器，采用 MEMS 技术的扬声器体积更小 ............................ 37
图 53：iPhone7 率先采取双扬声器配置 .............................................................. 38
图 54：iPhone7 具备外放功能的受话器 .............................................................. 38
图 55：ECM 麦克风原理图 ................................................................................... 39
图 56：MEMS 麦克风原理图 ................................................................................ 39
图 57：液体侵入是手机损坏的第二大原因 ........................................................... 39
图 58：三星 Note7 麦克风部位防水透气膜 .......................................................... 40
图 59：iPhone7 声学部位防水技术专利 .............................................................. 40
图 60：微型扬声器与射频器件集成方案 .............................................................. 40
图 61：微型麦克风与压力传感器集成方案 ........................................................... 40
图 62：2012-2016 年行业龙头企业声学器件营收对比（亿元人民币） ............... 41
图 63：四种金属背板工艺种类综合得分对比 ....................................................... 43
图 64：全 CNC 需要 20 多道工序 ........................................................................ 44
图 65：金属背板手机渗透率持续上升 .................................................................. 44
图 66：4G 手机终端天线布局 ............................................................................... 45
图 67：5G 手机终端天线布局 ............................................................................... 45
图 68：电磁感应方式 ............................................................................................ 46
图 69：磁共振方式 ............................................................................................... 46
图 70：手机玻璃从 2D-3D 演变情况 .................................................................... 47
图 71：3D 玻璃背板工艺流程 ............................................................................... 47
图 72：陶瓷背板加工流程 .................................................................................... 49
图 73：2012 年-2016 年行业主要厂商 3C 结构件收入对比（亿元人民币） ....... 51
表 1：CCD、CMOS 比较 ..................................................................................... 11
表 2：CSP、COB/COF 与 FC 封装技术比较 ...................................................... 13
表 3：2016 年双摄像头部分市场机型和供应商 .................................................... 14
表 4：3D 成像三种主流方案对比.......................................................................... 20
表 5：LED、EEL、VCSEL 综合参数对比 ........................................................... 23
表 6：全球 3D 成像供应链元器件竞争格局 .......................................................... 26
表 7：全面屏下 In Display 方案技术难度更高 ..................................................... 31
表 8：屏下电容式、光学式、超声波技术对比 ..................................................... 33
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投资策略|港股行业
表 9：微型声学器件产业链格局 ........................................................................... 42
表 10：市场主流手机背板材质对比 ...................................................................... 42
表 11：金属背板四种成型工艺比较 ...................................................................... 43
表 12：4G 与 5G 技术指标比较 ............................................................................ 45
表 13：电磁感应方式与磁共振方式 ...................................................................... 46
表 14：多家厂商纷纷布局 3D 玻璃业务 ............................................................... 48
表 15：主要氧化锆粉体制造企业情况 .................................................................. 48
表 16：陶瓷背板主要四种成型工艺对比 .............................................................. 49
表 17：下游多家厂商看好陶瓷背板业务 .............................................................. 51
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投资策略|港股行业
国产手机方兴未艾，产业链大有可为
全球手机市场增速放缓，行业集中度持续提升
2007年iPhone手机的问世，开启了全球智能手机的快速增长。近些年随着智能
手机渗透率的逐步提升，全球智能手机市场增速开始放缓，智能手机进入了存量阶
段。根据IDC统计，从2015年开始，全球手机市场增速降至个位数增长水平，2016
年全球智能手机出货量14.7亿台，同比增长2.6%，2017前三季度全球智能手机出货
量10.6亿台，较去年同期增长了2.2%。中国作为全球智能手机第一大市场，近几年
增速也略显疲态，但这一趋势在2016年有所好转，根据IDC统计，2016年中国智能
手机出货量为4.7亿台，同比增长了7.6%，整体增速略高于全球增速。
图 1：2012-2017 前三季度年全球&中国智能手机出货量及其增速
数据来源：IDC，广发证券发展研究中心
从出货结构上来看，智能手机行业集中度上升趋势较为明显。根据IDC数据，
2017年第3季度全球前五大手机品牌商（三星、苹果、华为、OPPO、小米）合计出
货量达2.27亿台，合计市场占有率达60.9%。参照2015年第一季度的数据来看，彼
时市场前五大品牌（三星、苹果、华为、OPPO、vivo）合计出货量为1.75亿台，合
计市场占有率为52.2%。整体来看，市场份额向前五大厂商集中的趋势较为明显。
7.3
10.0
13.0
14.3 14.7
10.4 10.6
2.1
3.5 4.2 4.3 4.7
38.5%
29.5%
10.2%
2.6%
64.0%
19.8%
3.2%
7.6%
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
0.0
2.0
4.0
6.0
8.0
10.0
12.0
14.0
16.0
2012年 2013年 2014年 2015年 2016年 2016前三季度 2017前三季度
全球智能手机出货量（亿） 中国智能手机出货量（亿） 全球增速 中国增速
2.2%
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投资策略|港股行业
图 2：2015Q1-2017Q1 全球智能手机出货量结构变化情况
数据来源：IDC，广发证券发展研究中心
图 3：2015Q1-2017Q2 全球前五大手机品牌厂商市场占有率状况
数据来源：IDC，广发证券发展研究中心
以“HOV+小米”为首的国产手机品牌异军突起，产业链大有可为
从2015第一季度到2017第一季度末，全球前五大智能手机品牌一直被三星、苹
果、华为、OPPO、vivo所占据，但从2017第二季度开始，这一格局被小米打破。
依靠强大的线上销售能力及海外扩张战略，小米于2017二季度超越vivo重回全球前
五“宝座”。激烈排名竞争的背后是中国智能手机品牌的迅速崛起，尤其是以“HOV+
小米”的智能手机阵营在全球智能手机增速下滑的阶段，依然能够保持着较为强劲
的增速。以前三大国产品牌手机全球出货量数据来看，2016年国产手机整体呈爆发
式增长，进入2017年，前三大国产品牌的整体增速仍维持在20%-30%之间，远高于
同期全球智能手机出货量个位数的增速。
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
2015Q1 2015Q2 2015Q3 2015Q4 2016Q1 2016Q2 2016Q3 2016Q4 2017Q1
其他
vivo
OPPO
华为
苹果
三星
52.2% 49.3% 50.4%
53.8% 57.7%
54.9% 54.6%
60.0% 60.1% 61.0% 60.9%
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
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图 4：2015Q1-2017Q2 前三大国产品牌手机出货量状况（百万台）
数据来源：IDC，广发证券发展研究中心（备注：2015Q1-2017Q1前三大国产手机品牌分别为“HOV”，
2017Q2前三大国产手机品牌为“HOM”）
目前中国手机市场已经进入存量时代，国内手机品牌商纷纷将目光投向海外市
场。印度、东南亚等新兴市场是未来手机厂商争夺的战略重镇，国内手机品牌商各
自布局，以此作为进一步开拓国际市场的跳板。近年来，“HOV+小米”为首的国产
手机品牌海外销量占比逐年提升，尤其是OPPO、vivo两大品牌厂商，其海外扩张速
度十分迅猛，且从趋势上来看，考虑到二者的海外份额占比较华为仍有较大增长空
间，我们认为后续二者的整体增速仍非常值得期待。
图 5：2015Q1-2017Q2“HOV”海外销量占比情况一览
数据来源：IDC，广发证券发展研究中心
31.1
48.3 49.2 59.2 60.9
71.1 80.1
101.3
77.9 87.5
95.8%
47.2%
62.8% 71.1%
27.9%
23.1%
0%
20%
40%
60%
80%
100%
120%
0
20
40
60
80
100
120
前三大国产品牌手机出货量(全球) 同比增速
40.0%
27.7%
19.3%
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
2015Q1 2015Q2 2015Q3 2015Q4 2016Q1 2016Q2 2016Q3 2016Q4 2017Q1 2017Q2
海外销量占比（华为） 海外销量占比（OPPO） 海外销量占比（vivo）
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投资策略|港股行业
国产品牌智能手机的迅速崛起也带动着全球手机产业链格局的重塑。尤其是以
“HOV+小米”为首的国产品牌手机的产业链，我们认为无论是从“量”（20%-30%
的出货量增速）还是“价”（通过零部件的创新升级来应对消费电子ASP不断下降），
国产手机产业链都大有可为。在此，我们从光学、触觉、声学、材料四个维度梳理
国产手机产业链，以发掘相应领域的创新趋势。
图 6：光学、触觉、声学、材料四大领域对应的手机零部件示意图
数据来源：中关村在线，广发证券发展研究中心
光学（摄像头）：信息交互第一环节
行业竞争加剧，双摄渗透率提升带来新增量
1、摄像头模组厂商身处产业链中游，行业竞争较为激烈
摄像头模组，全称Camera Compact Module（CCM），是影像捕捉的核心电子
组件。CCM主要由镜头（Lens）、音圈马达（Voice Coil Motor，VCM）、感光芯
片（包括图像传感器和图像处理芯片DSP）、柔性电路（FPC）板等部件组成。
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图 7：自动变焦模组装配图
数据来源：电子工程世界，广发证券发展研究中心
摄像头模块的工作原理是：物体通过镜头聚集的光，通过图像传感器
（CMOS/CCD集成电路），把光信号转换成电信号，电信号再经过模数转换变为数
字信号，数字信号经过DSP芯片加工处理，再被送到手机处理器中进行处理，最终
转换成手机屏幕上能够看到的图像。
图 8：摄像头模块工作原理示意图
数据来源：电子工程世界，广发证券发展研究中心
镜头（Lens）：利用透镜的折射原理，景物光线通过镜头，在聚焦平面上
形成清晰的影像。镜头是由不同的透镜（镜片）经系统组合而成的整体，
其中镜片通常分为玻璃的和塑胶的两种，玻璃的价格较高，透光和成像效
果比较好，但是塑胶的抗震性比较好；
红外滤光片（IR Filter/Cut）：红外滤光片的主要作用是滤除掉红外光，保
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投资策略|港股行业
证达到图像传感器的光线为可见光；
音圈马达（VCM）：音圈马达的主要原理是在一个永久磁场内，通过改变
马达内线圈的直流电流大小，来控制弹簧片的拉伸位置，从而实现上下运
动。因为原理和扬声器类似，所以叫音圈马达。它具有高频响、高精度的
特点。手机摄像头广泛的使用VCM实现自动对焦功能，通过VCM可以调节
镜头的位置，呈现清晰的图像；
感光芯片：感光芯片包括图像传感器（Sensor）和图像处理芯片（DSP）
两部分。图像传感器是CCM的核心模块，目前使用的有两种，一种是CMOS
（互补金属氧化物导体）器件，另一种是CCD（电荷藕合）元件。CMOS
与CCD传感器是当前两种主流影像传感器。随着技术成熟进步，曾经占据
主流之位的CCD已经被CMOS逐渐取代。CMOS凭借低成本、设计简单以
及尺寸小、功耗低等特性逐渐成为主流。尤其是背照式CMOS传感器的出
现加快了这一进程。背照式CMOS传感器最大的优化之处在于改变了元件
内部结构，显著提高了光的效能，大大改善低光照条件下的拍摄效果。目
前高像素等高端传感器多使用CMOS传感器，而CCD传感器则多用在低端
摄像模块中。图像处理芯片（DSP）是CCM另一重要组成部分，它的作用
是将感光芯片获得的数据及时快速地传递到中央处理器并刷新感光芯片，
DSP芯片的好坏，直接影响画面品质（比如色彩饱和度，清晰度等）；
柔性电路板（FPC）：又称“软板”，连接芯片和手机，起到电信号传输
作用。目前FPC有单面、双面、多层柔性板和刚柔性板四种；
表 1：CCD、CMOS 比较
参数 CCD CMOS
工作原理 电荷信号先传送，后放大，再 A/D 电荷信号先放大，后 A/D，再传送
成像质量 灵敏度好、分辨率好、噪声小 灵敏度低、噪声明显（高感光度下表现好）
制造工艺 复杂 相对简单、成本合格率高
制造成本 高 低
耗电量 高（驱动电压高） 低（高整合度、体积小）
处理速度 慢 快
数据来源：CCID，广发证券发展研究中心
从摄像头的产业链上来看，其上游为镜头（Lens）、图像传感器（Camera Image
Sensor，CIS）、音圈马达（Voice Coil Motor，VCM）等零部件厂商，中游为负责
各零部件的设计与封装的模组厂商（CCM），下游主要为智能手机、平板电脑、PC、
VR、汽车等产品。
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图 9：摄像头产业链各环节主要公司及市场份额
数据来源：IDC，中国产业信息网，电子工程世界，广发证券发展研究中心（备注：市场份额数据统计时间并不一致）
摄像头模组行业的核心工艺是其封装技术。目前摄像头模组有四种主流封装技
术，即CSP、COB、COF与FC。为了达到手机的轻薄化，主流摄像头模组的封装技
术正在从CSP封装往COB/COF封装、FC封装转型。以苹果公司为例，为了追求更
薄的机身厚度，其模组封装技术基本上全是采用了以LG-Innotek为主的FC封装技术，
国内智能手机厂商在权衡了成本与厚度之后，普遍选择了以COB/COF封装工艺为主
的摄像头模组厂商。
CSP（Chip Size Package，芯片尺寸封装）：CSP封装技术为直接购买已
封装传感器及与SMT组件组装的制造商所采用。虽然CSP封装技术成本较
低，但致密精确性及图像质量相对较差，多用于5M及5M以下市场；
COB（Chip On Board，板上封装）及COF（Chip On Flex，覆晶薄膜）：
COB封装技术必须于无尘车间内进行，制造商在无尘室中进行贴芯片及打
金线，以将传感器封装并接入摄像头模组。COB技术需要相对大额的投资
购买生产机械及设备。与CSP封装技术相比，COB封装技术使制造商能够
生产出更薄且具备更好致密性图像质量的摄像头模组。COF封装技术与
COB相似，但通过应用FCB或柔性及刚性电路板相结合（COB仅使用刚性
电路板）的方法，使其整合性较高。目前COB及COF封装技术已取代CSP
成为市场上主流的封装技术。
FC（Flip Chip，倒装芯片，又称覆晶）：FC封装技术是透过将传感器倒贴
在电路板上，然后盖上镜头进行。与COB及COF封装技术相比，FC封装技
术可减少约1毫米的摄像头模组厚度，并提供较佳的散热效果。然而，FC
封装技术会导致较低的良品率及较高的生产线成本。FC封装技术将主要用
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于较薄的高端产品。
表 2：CSP、COB/COF 与 FC 封装技术比较
参数 CSP COB/COF FC
原理 芯片尺寸封装 板上封装/覆晶薄膜 倒装芯片，又称覆晶
封装特点
封装尺寸和芯片核心尺寸基本
相同，有玻璃覆盖，分为灌胶
类、荧光粉膜类等
裸片封装，需要无尘环境。可将镜
片、感光芯片、ISP 以及软板整合
在一起
将传感器倒贴在电路板
上，然后盖上镜头进行封装
模组厚度 厚 相对较薄 较 COB/COF 薄约 1 毫米
致密精确性 低 高 高
图像质量 相对低 相对高 相对高
产品良率 高于 96% 约 96% 低于 96%
生产线成本 相对低，仅需 SMT 生产线 相对高，约人民币 1000 万元 较 COB/COF 高约
30%-50%
应用厂商举例 多用于 5M 及 5M 以下的低端
机
中高端（华为、小米、OPPO、vivo、
魅族等） 高端（苹果、三星）
数据来源：CCID，广发证券发展研究中心
图 10：主流手机品牌 CCM 提供商技术方案
数据来源：舜宇光学、欧菲光、丘钛科技公司公告，广发证券发展研究中心
2、低端机逐步迈向高阶，中高端机型 “双摄”渐成标配
尽管全球智能手机市场已进入存量时代，但智能手机的“微创新”却持续活跃。
手机摄像头作为消费者拍照的核心媒介，始终是各品牌手机厂商关注的焦点。对于
中低端手机而言，采用高端手机摄像模组提升图片质量（光学防抖、相位检测自动
对焦等）是低端智能手机“伪高端化”的捷径，对于中高端手机而言，“双摄”正
逐步成为标配。
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图 11：智能手机“微创新”
数据来源：广发证券发展研究中心
随着双摄潮流的来袭，舜宇、欧菲光和丘钛率先实现了双摄像头的量产，市场
份额逐步扩大。舜宇是大陆顶尖的模块厂，技术和资金雄厚，已建立起了具有AA设
备的生产线，2016年也成为华为双摄像头模组的主要供货商；欧菲光后来居上，小
米是其最大客户，目前市场份额也在快速上升；丘钛的量产案例也在逐步增多，量
产案例包括Cool1 dual和360 Q5等系列机型，当前也是vivo Xplay 6、X9、X20等机
型的核心供应商。
表 3：2016 年双摄像头部分市场机型和供应商
双摄像头机型 发布时间 供应商 前后 配置 双摄特色
LG G5 2016.2.22 未知 后置 16MP 广角 +16MP RGB 78 度+135 度广角
华为 P9/P9 plus 2016.4.6 舜宇、光宝 后置 12MP RGB +12MP Mono 徕卡共同设计完成
华为荣耀 V8 2016.5.10 舜宇、光宝 后置 12MP RGB +12MP Mono 三重对焦模式
华为荣耀 8 2016.7.11 舜宇、光宝 后置 12MP RGB +12MP Mono 彩色+黑白双摄技术
红米 pro 2016.7.27 丘钛、欧菲光 后置 5MP RGB +13MP RGB 不同像素立体摄像头
360 Q5/Q5 Plus 2016.8.23 丘钛 后置 13MP RGB +13MP Mono 黑白+彩色双摄
乐视 cool1 dual 2016.8.16 丘钛 后置 13MP RGB +13MP Mono 黑白+彩色双摄
iPhone 7 Plus 2016.9.8 LG 后置 12MP 广角 +12MP 长焦 广角镜+长焦镜的组合
小米 5s Plus 2016.9.27 未知 后置 13MP RGB +13MP RGB 三角测距对焦
vivo Xplay6 2016.11.26 丘钛等 后置 5MP RGB+12MP RGB 多档可调节光圈
vivo X9 2016.11.16 舜宇、丘钛 前置 20MP RGB +8MP RGB 黑白+彩色双摄
华为 Mate 9 2016.11.3 舜宇、光宝 后置 12MP RGB +20MP Mono 2 倍无损双摄变焦
华为荣耀 Magic 2016.11.16 未知 前后 12MP RGB +12MP Mono 两倍光学变焦
金立 M2017 2016.12.26 未知 后置 12MP RGB +13MP RGB 不同焦距自由切换
数据来源：中关村在线，广发证券发展研究中心
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根据中国产业信息网的预测， 2020年全球双摄手机渗透率将超过60%，全球市
场规模也将达到750亿元，复合增长率达到70%。考虑到目前市场较低的双摄渗透率，
我们认为摄像头模组厂商将直接受益行业渗透率的快速提升。
图 12：2014-2019 年全球 CCM 出货量统计和预测 图 13：2015-2020 年双摄像头市场规模预测
数据来源：中国产业信息网，广发证券发展研究中心 数据来源：中国产业信息网，广发证券发展研究中心
3、地域优势尽显，国内摄像头模组龙头厂商率先受益
摄像头模组行业技术门槛不高，属于典型的资本密集型和人力密集型行业。从
全球来看，摄像头模组市场集中度较低，行业内各公司市场份额并无十分巨大的差
异。
图 14：2016 上半年全球摄像头模组供应商市场份额
数据来源：电子工程世界，广发证券发展研究中心
32.9
34.6
35.7 36.4
37.2 37.9
0
0.01
0.02
0.03
0.04
0.05
0.06
30
32
34
36
38
40
2014A 2015A 2016A 2017E 2018E 2019E
出货量（亿颗） 增长率
0%
20%
40%
60%
80%
100%
120%
0
200
400
600
800
2015A 2016E 2017E 2018E 2019E 2020E
全球市场规模（亿元） 增速
舜宇光学, 8.90%
欧菲光, 8.70%
富士康, 5.00%
Cowell, 4.70%
SEMCO, 4.50%
LG-Innotek, 4.40%
信利, 4.40%
Patron, 4.20%
丘钛, 3.60%
夏普, 3.60% Primax, 3.40%
SONY, 3.30%
Others, 41.30%
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图 15：2016 年 M1-M11&2017M3 模组厂商 CCM 出货量统计（KK）
数据来源：旭日产研，广发证券发展研究中心
舜宇光学、欧菲光与丘钛科技是国产品牌手机摄像头模组的三大核心供应商。
目前国产主流手机品牌基本被舜宇、欧菲光及丘钛科技等龙头企业包揽，但各家重
心仍略有差别：舜宇主攻高端模组，是华为、OPPO、vivo等一线品牌旗舰机型主供
商，欧菲光与丘钛以中高端模组为重心，亦为小米、OPPO和vivo等厂商的核心供应
商。
图 16：国内主要 CCM 企业客户群体
数据来源：中国光电网，广发证券发展研究中心
国内智能手机的迅速崛起，也带动了整个产业链的重塑。舜宇光学科技、欧菲
光及丘钛科技等厂商凭借着先天的地域优势，近几年不断侵蚀着全球摄像头模组市
35.1 29.6 24.9 27.7 28.2 28.8 29.8 30.9 32.6 32.3 35.3
27.7
15.9 19.4 19.4 25.4 23.7 27.7 26.7 26.4 28.2 23.4
13.5
13.7 13.5 14.6
15.9 16.0 16.8 16.6 16.8 14.4 16.0
13.6
11.2 13.0 13.2
14.0 12.1 13.9 14.6 14.0 13.0 9.0
19.6
7.7 8.5 9.3
8.8 9.0 10.0 10.6 12.6 10.3
6.5
11.9
7.7 7.6 8.3
9.0 9.2
9.5 9.9 10.0 6.9
6.0
13.3
9.6 7.7 7.7
7.6 8.9
9.4 11.0 7.0 7.2
7.0
10.8
7.5 7.5 7.1
7.5 8.4
8.5 8.0 8.6 8.6
8.3
8.8
6.9 6.4 6.8
6.2 6.2
8.0 7.0 7.3 7.6
3.5
8.5
7.1 8.6 8.1
7.5 6.2
7.0 7.0 7.5 6.2
3.9
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
凯木金
三赢兴
桑莱士
东聚
富士康
光宝
信利
丘钛
舜宇
欧菲光
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场的份额。具体看来，2016年舜宇光学、欧菲光、丘钛科技三家摄像头模组龙头厂
商的CCM销量分别为2.70亿件、3.10亿件、1.78亿件，对应收入分别为114.0亿元、
79.4亿元、42.7亿元。
图 17：行业龙头厂商 CCM 销售情况对比（2016 年）
数据来源：各公司公告，广发证券发展研究中心
不同于单摄市场，双摄市场在资金和技术上具有一定的技术壁垒，我们认为具
有先发优势的一线厂商如舜宇、欧菲光和丘钛科技等，将率先受益双摄渗透率的快
速提升，其模组业务的高速增长仍将持续。
3D SENSING：开启信息交互新局面
1、3D摄像头概述
简单来说，3D成像是在2D成像技术的基础上，通过获取深度信息来形成三维图
像的技术。普通的2D成像原理是用平面传感器（CMOS/CCD）接收被拍摄物体反射
或者发出的可见光，从而形成二维图像，由于现实世界是三维世界，2D成像获得的
图像信息存在特征信息的损失，3D成像添加的深度信息弥补了这一缺陷。3D成像捕
捉到的图像的三维信息，为后期的图像分析提供了关键特征，计算机或智能设备据
此才能够完整地复原现实世界。
114.0
79.4
42.7
269.9
310.0
177.8
0
50
100
150
200
250
300
350
舜宇 欧菲光 丘钛
CCM销售额（亿元） 销量（KK）
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图 18：二维+深度信息是实现 3D 成像的基本原理 图 19：3D 技术应用范围
数据来源：电子发烧友，广发证券发展研究中心 数据来源：电子发烧友，广发证券发展研究中心
从目前的技术路线来看，实现3D成像主要有结构光、TOF、双目3种解决方案。
（1）结构光
结构光(Structured Light)：结构光投射特定的光信息（比如离散光斑、条纹光、
编码结构光等）到物体表面后，由红外摄像头采集相应光信息。根据物体造成的光
信号的变化（畸变情况）来计算物体的位置和深度等信息，进而复原整个三维空间。
图 20：结构光三维视觉原理 图 21：结构光投放在物体上，捕捉的图像会产生畸变
数据来源：中关村在线，广发证券发展研究中心 数据来源：中关村在线，广发证券发展研究中心
识别结构光信号畸变情况来探测物体深度的基本原理是：从已知角度投影
一个光点到被测物体上，然后用摄像机获取该点（场景点）的图像，投射
仪与摄像机之间相距一个基线距离，根据投射仪、相机、场景点、成像点
之间的几何关系，来确定物体的三维信息。相比其他方案，结构光延时短，
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测量速度快，同时经过多年的技术发展，模组体积越来越小。结构光最早
被应用于微软的明星产品Kinect上，迄今已有8年，是经过了时间检验的成
熟方案；
图 22：结构光深度测距计算原理
数据来源：电子发烧友，广发证券发展研究中心
（2）TOF
TOF(Time Of Flight，飞行时间)：通过专有传感器，捕捉近红外光从发射到接
收的飞行时间，继而计算出物体离镜头的距离。TOF同样需要红外发射器、接收器
完成拍摄任务，其具体原理是：连续发射脉冲激光信号到物体表面，反射信号沿几
乎相同路径反向传至接收器，利用发射和接收脉冲激光信号的时间差可实现被测量
表面每个像素的距离测量。
TOF同样属于主动光源探测技术，优势在于远距离探测，不易受到环境光
线的干扰，但是TOF芯片每一个像元要对入射光往返相机与物体之间的相
位分别纪录。传感器结构比普通图像传感器更复杂，成本更高，体积更大；
图 23：TOF 深度探测技术原理
数据来源：MEMS Consulting，广发证券发展研究中心
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（3）双目
双目测距(Stereo System)：利用普通RGB双摄像头拍摄物体，再通过三角形
原理计算物体距离。
双目方案是基于三角理论计算物体距离的，算法要求非常复杂，寻找像间
对应关系时需要特征提取、特征匹配等一系列复杂的算法，同时光照变化、
光线明暗等外在因素的影响会对算法提出更大的挑战；
图 24：双目测距深度探测技术原理
数据来源：德州仪器官网（Texas Instruments，TI），广发证券发展研究中心
对比三种技术方案，结构光便携性、成像速度方面具有一定的优势，同时可以
用更低的硬件成本，达到甚至超越其他2种3D摄像技术的效果，而在算法开发方面
也不会太高，非常适合智能终端采用。但是结构光也有其弱点，如抗光照干扰能力
差、不适合远距离探测等，而TOF却能够弥补结构光的这一弱点，更适合远距离探
测，同时鉴于较大的体积，应用于后置摄像头更佳。我们认为，未来“前置结构光，
后置TOF”或成未来行业的主流解决方案。
表 4：3D 成像三种主流方案对比
方案 结构光 TOF 双目成像
基础原理 激光散光编码等 反射时差 双目匹配，三角测量
探测距离 小（与照明强
度成正比）
大（与光源功率
成正比）
中等（依据两台
摄像机之间距离）
精度 中高 中 中
分辨率 高 低 高
扫描速度 中 快 中
抗光照 低 中 高（黑夜无法应用）
高光性能 一般 一般 良好
低光性能 良好 良好 差
硬件成本 低 中 高（计算单元贵）
算法开发难度 中 低 高
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方案 结构光 TOF 双目成像
内外参标定 需要 需要
数据来源：电子发烧友，德州仪器官网（Texas Instruments，TI），广发证券发展研究中心
2、苹果iPhoneX率先采用3D结构光方案，占据3D成像制高点
苹果公司布局3D成像技术已久，早在2013年以3.6亿美元收购结构光方案提供
商PrimeSense，获得了后者在3D成像领域丰富的积累。在苹果收购之前，
PrimeSense的芯片方案几乎被用在市场上所有的明星产品，2015年之后，
PrimeSense停止所有对外授权和供货。
今年苹果在 iPhoneX上率先采用基于PrimeSense技术的3D结构光方案。
iPhoneX屏幕顶部集成了8个模块：红外镜头、泛光感应元件、距离感应器、环境光
传感器、扬声器、麦克风、700万像素摄像头、点阵投影器。其中，新增的点阵投影
器、泛光感应元件、红外镜头三个元件主要用于Face ID功能。
图 25：iPhone X 的 3D 功能主要由点阵投影器、红外镜头和泛光感应元件完成
数据来源：苹果公司官网，广发证券发展研究中心
在苹果完成收购PrimeSense后，其他厂商纷纷开始寻求替代方案，以绕开苹果
的技术封锁。例如，国外方面：微软推出了基于TOF的第二代Kinect 2.0；谷歌面向
普通用户推出第二代Tango，也是基于TOF技术，联想Phab2 Pro就采用此方案。国
内方面：欧菲光牵手Mantis Vision（MV）结构光方案，MV的方案光源投射的是连
续编码光，而PrimeSense则是激光散斑，此方案可绕开PrimeSense技术壁垒；奥
比中光基于自身研发的结构光方案，推出的Astra-系列摄像头可对标PrimeSense，
距离、精度效果等与PrimeSense接近；乐行天下是国内仅有的能够量产基于TOF的
深度摄像头厂商，但目前尺寸较大，尚不能集成到手机中。此外，做结构光的厂商
还有图漾科技（双目结构光），华捷艾米等。
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3、3D成像技术将重塑产业链结构
相比2D成像，3D成像技术（结构光方案）需要更多的零部件，主要是新增了IR
发射端和IR接收端。此外，接收端中的3D图像处理芯片算法更复杂、成本更高。整
体上看，新部件的加入，在提升产业链价值的同时，也将冲击现有产业链的结构。
IR发射端（Laser Distance Measuring,LDM）：是可向物体表面投射特定形
状红外光图案的组件，由红外激光发射器、准直镜头、光学衍射元件（DOE）构成。
（1） 红外激光发射器
3D摄像头的红外光源主要有红外LED和激光器两种。而激光器按工作方式分为
VCSEL（垂直腔面发射）、FP（法布里-泊罗）、DFB（分布式反馈）和EML（电
吸收调制）等几种方式；而按原理区分，VCSEL与其他几类完全不同，VCSEL的光
发射垂直于半导体衬底，而其他边发射激光器光发射（又称EEL）平行于衬底方向
（FP和DFB都属于EEL）。VCSEL在设计、功耗、成本上具有突出的优点，更适合
短距离传感等商业应用，因此受到消费电子设备特别是3D摄像头的青睐。
图 26：VCSEL、LED、EEL 原理对比示意图
数据来源：LED在线，广发证券发展研究中心
VCSEL（Vertical Cavity Surface Emitting Laser），中文全称为垂直腔面
发射激光器。它是以GaAs为衬底，在由高、低折射率介质材料交替生长成
的分布布喇格反射器（DBR，Distributed Bragg Reflector）之间连续生长单
个或多个量子阱有源区所构成。典型的量子阱数目为3~5个，它们被置于驻
波场的最大处附近，以便获得最大的受激辐射效率而进入振荡场。在底部
还镀有金属层以加强下面DBR的光反馈作用，激光束从顶部透明窗口输出。
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图 27：VCSEL 的结构示意图
数据来源：LED在线，广发证券发展研究中心
VCSEL与LED及EEL光源相比有以下优点：首先，VCSEL体积可做得非常小，
可以获得高封装密度和低阈值电流；其次，VCSEL可方便地制成单片集成二维
VCSEL阵列，这是并行光互连最佳光源；最后，VCSEL芯片生长后无须解理、封装
即可进行在片测试。综合来看，VCSEL的优势较为明显。
表 5：LED、EEL、VCSEL 综合参数对比
Light Source LED Edge
Emitting
Single
VCSEL
VCSEL
Array
Thickness（mm） 0.1 4 0.1 0.1
Foot print（ mm² ） 0.2 0.05 0.04 1
Power（W） 0.05 1 0.05 2-10
Cost（$/W） Low High Low Very Low
Beam shape Large Angle Elliptical Circular Circular
Line width（nm） 100 2 0.1 0.5
Frequency（MHz） 10 500 50000 2000
Lambda/C shift（nm） 0.3 0.3 0.07 0.07
数据来源：MEMS Consulting，广发证券发展研究中心
目前VCSEL厂商主要由国外企业主导，包括Finisar 、Lumentum、Princeton
Optronics、Heptagon以及Ⅱ-Ⅵ等公司。在国内，光迅科技是已实现工业级VCSEL
商用的厂家，但其功率、阈值电流等性能还未突破消费级的应用。
（2）准直镜头
准直镜头是利用光的折射原理，将波瓣较宽的衍射图案校准汇聚为窄波瓣的近
似平行光。准直镜头可以采用传统的光学镜头制造方法，也可以采用WLO（晶圆级
镜头）。WLO采用半导体工艺进行加工，在整片玻璃晶圆上，用半导体工艺批量复
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制加工镜头，多个镜头晶圆压合在一起，然后切割成单颗镜头。
图 28：准直透镜工作原理及示意图 图 29：WLO 镜头尺寸小、位置精度高
数据来源：电子发烧友，广发证券发展研究中心 数据来源：华天科技，广发证券发展研究中心
相比传统镜头，WLO镜头间的位置精度达到nm级，在发射端结构复杂的情况下
可以有效缩减体积空间，是未来摄像模组镜头的较优选择。此外，采用WLO镜头的
光学器件一致性好，光束质量高。
在准直镜头领域，Heptagon是市场的领导者，拥有大部分专利技术，目前已被
AMS收购。国内厂商晶方科技、华天科技、福晶科技具备相应生产技术。
（3）衍射光学元件（Diffractive Optical Elements ，DOE）
DOE，又称衍射光栅或扩散片，主要用于激光束整形，比如均匀化、准直、聚
焦、形成特定图案等。VCSEL发出的光束经准直镜头校准后并没有图案特征，而DOE
可对光束进行调制，使其具备相应图案特征，比如呈现散斑点、条纹等图案。DOE
技术门槛较高，主要由德国CDA、Heptagon、Himax（奇景光电）等掌握核心技术，
国内厂商福晶科技具备相关技术。
图 30：VCSEL 的结构示意图
数据来源：SILIOS Technologies，广发证券发展研究中心
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IR接收端：是指通过捕捉投射到物体表面的红外光图案信息，运用特定算法获
取图像景深信息并生成三维图像的系统组件。通常情况下由可见光镜头、窄带红外
滤光片、红外传感器、3D图像处理芯片构成。
窄带滤光片：是从带通滤光片中细分出来的光学产品，其定义与带通滤光
近似，也就是这种滤光片在特定的波段允许光信号通过，而偏离这个波段
以外的两侧光信号被阻止。窄带滤光片的通带相对来说比较窄，一般为中
心波长值的5%以下。允许特定波段的光信号通过，而偏离这个波段以外的
光信号被阻止。在3D Sensing应用中，采用窄带红外滤光片，只允许与发
光元件发出的光线波长相同的光通过，使得相干光线得到抑制并降低噪声。
不论是TOF还是结构光，窄带红外滤光片都是刚需。目前业内主要厂商为
美国的VIAVI和国内的水晶光电，其它窄带滤光片厂商还有布勒莱宝光学
（Buhler）、美题隆精密光学（Materion）、波长科技（Wavelength）等；
图 31：滤光片处在光学镜片之后的位置 图 32：3D 成像中的窄带滤光片原理
数据来源：电子工程世界，广发证券发展研究中心 数据来源：电子工程世界，广发证券发展研究中心
红外传感器：红外传感器与普通可见光CMOS原理类似，但是主要用于接
收反射特定波段的红外光，接收波段非常窄，这一点由窄带滤光片保证。
主要厂商有国外的STM、豪威、AMS、索尼、松下、三星等，国内缺乏此
类厂商；
3D图像处理芯片：相比2D ISP，3D ISP需要计算深度信息，其通过复杂的
算法将IR接收端采集的空间信息和镜头成像端采集的色彩信息相结合，生
成具备空间信息的三维图像。全球范围内只有少数供应商能够提供用于
TOF或者结构光方案的ISP，主要包括意法半导体、德州仪器、英飞凌和恩
智浦等厂商，行业壁垒极高；
目前国内手机产业链在3D成像领域只进行了初步的积累，距离大规模量产仍有
一定的时间。我们认为摄像头模组厂商在光电领域具有天然优势，在3D成像领域中
有望引领潮流，具备一定资金、技术优势的龙头厂商如舜宇光学、欧菲光、丘钛科
技等，有望率先发力。
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表 6：全球 3D 成像供应链元器件竞争格局
项目 部件 供应商 国家 行业壁垒
IR 发射端
VCSEL 红外发射器
Finisar 美国
高
Lumentum 美国
Ⅱ-Ⅵ 美国
Princeton AMS 收购
Heptagon AMS 收购
WLO 准直镜头
Heptagon AMS 收购
高 晶方科技 中国大陆
华天科技 中国大陆
福晶科技 中国大陆
DOE
CDA 德国
高 Heptagon AMS 收购
Himax 中国台湾
福晶科技 中国大陆
IR 接收端
镜头
大立光 中国台湾
较高 玉晶光电 中国台湾
舜宇光学 中国大陆
红外 CIS
STM 意法
高 豪威 美国
AMS 奥地利
索尼 日本
3D ISP
STM 意法
高 德州仪器 美国
英飞凌 德国
恩智浦 荷兰
窄带红外滤光片 VIAVI 美国
较高 水晶光电 中国大陆
模组 封装
舜宇光学 中国大陆
中
欧菲光 中国大陆
丘钛科技 中国大陆
LG 韩国
高伟电子 韩国
SONY 日本
数据来源：中国产业信息网，半导体观察，各公司官网，广发证券发展研究中心
手机镜头：信息交互第一环节，率先受益行业爆发
镜头是相机的灵魂，对成像的效果有很重要的作用。光学镜头作为摄像头的眼
睛，其结构为几片透镜组成的成像系统，其中镜头的质量衡量标准有焦距、视场角、
光圈、畸变、相对照度、分辨率等指标。无论是传统的2D成像需求，还是未来3D成
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像的应用，都需要光学镜头的支撑。
生产光学镜头的技术壁垒很高，只有少数几家大厂商掌握了相应的技术和量产
能力。从全球来看，光学镜头厂商主要分布在德国、日本、中国台湾等地。就摄像
头镜头领域而言，根据2015年Techno Systems Research的统计数据，全球一线厂
商大力光、舜宇光学和玉晶光电一共占据了超过50%的市场份额，其中大力光又占
据了其中绝大部分份额，一家占比达到34.5%，龙头地位十分稳固。
图 33：2015 年全球摄像头镜头市场竞争格局（按出货量统计）
来源：Techno Systems Research Co. Ltd，广发证券发展研究中心
图 34：2013-2016 年龙头厂商手机镜头收入情况对比（单位：亿元人民币）
数据来源：公司公告（备注：舜宇光学手机镜头业务收入为估算数据），广发证券发展研究中心
34.5%
9.4%
9.4% 6.3%
6.1% 3.7%
3.4%
2.9%
2.1%
2.0% 20.2%
Largan（大立光）
Sunny（舜宇光学）
Genius（玉晶光电）
Sekonix（世高光）
Kantatsu（关东美辰）
高丽光学
DIOSTECH
三星电机
Power Group（霸王光学）
Union Tech
其他
61.2
96.2 112.5
97.1
2.1
4.4
11.4
16.3
21.0
22.6
19.8
15.4
0
20
40
60
80
100
120
140
160
2013年 2014年 2015年 2016年
玉晶光
舜宇光学
大立光
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指纹识别：下游需求依旧旺盛
指纹识别是通过解析系统响应的信息来判断系统身份的技术，通常使用指纹的
总体特征如纹形、三角点等来进行分类，再用局部特征如位置和方向等来进行用户
身份识别。指纹识别技术主要涉及四个功能：读取指纹图像、提取特征、保存数据
和比对。
自2013年苹果发布首款按压式指纹识别手机iPhone 5s后，指纹识别在中高端手
机中逐渐成为标配。随着移动互联技术的发展，指纹识别在手机中的用途越来越多
样化，除了在手机解锁领域，移动支付对指纹识别的占比也逐步提升，目前指纹识
别已经成为为移动支付把关的重要安全元素。
近年来手机全面屏趋势愈发明显，指纹识别技术开始沿着两条主线升级：一是
指纹采样方式上，从电容式向光学式、超声波过渡；二是指纹识别模组集成位置，
从外挂式向隐藏式过渡。
指纹采集技术：光学式、超声波或成主流解决方案
手机指纹采集技术主要有三种：电容式、光学式、超声波。其中电容式指纹识
别方案技术储备成熟，成本较低，仍是目前的主流方案。
1、电容式指纹识别：开盲孔Under Glass方案只是屏内指纹的过渡选择
电容式指纹识别原理是：将压力感测、电容感测、热感测等感测器整合于一块
芯片中，当指纹按压芯片表面时，内部电容感测器会根据指纹波峰与波谷而产生的
电荷差（或是温差），形成指纹影像，再通过与手机内部的指纹库进行匹配，从而
完成指纹识别。
图35：电容式指纹识别技术原理 图36：苹果系列手机采用的电容外挂式指纹识别技术方案
数据来源：多奥科技，广发证券发展研究中心 数据来源：电子工程世界，广发证券发展研究中心
从集成位置上看，目前电容式指纹识别主流方案有正面按压式和背部接触式两
种，但均属于外挂开孔方式。在全面屏手机中，采用开孔方案会影响手机的整体美
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观，同时也不利于防水。因此，多家手机品牌商开始布局屏下光学式、超声波指纹
识别方案。为避免被彻底取代的局面，部分电容式指纹技术商开始寻求基于电容式
指纹识别技术的隐藏式方案，Under Glass方案也是在这种情况下应运而生。
但在现有技术条件下，如果直接将电容传感芯片置于盖板玻璃下，目前盖板玻
璃厚度会超出电容识别极限。因为通常手机正面2.5D玻璃的厚度超过0.7mm，而如
果在芯片上方存在的盖板玻璃厚度超过0.3mm时，电容式识别精确度将大幅降低。
所以需要在盖板玻璃正面或者背面开盲孔，减少芯片位置附近的玻璃厚度，这就是
开盲孔Under Glass方案。
图 37：玻璃盖板正面和背面开盲孔方案图 图 38：华为 P10 采用的盖板玻璃正面开盲孔方案
数据来源：半导体观察，广发证券发展研究中心 数据来源：中关村在线，广发证券发展研究中心
虽然开盲孔Under Glass方案可以弥补电容式方案穿透力弱的缺点，但是仍存在
一些限制条件。首先在玻璃下开盲孔，会加大玻璃盖板的加工难度，尤其是本身存
在一定弧度的3D玻璃盖板，开一个平整的凹槽难度更大，同时也会显著增加成本；
其次，玻璃盖板下开盲孔会使得该部分更易碎；此外，开盲孔Under Glass方案的识
别模组在显示面板的上方，仍然有较大的非显示区域。因此，Under Glass并不适合
全面屏，它只是屏内指纹的过渡方案。
2、光学式指纹识别：全面屏趋势下再次焕发容光
光学指纹识别是应用较早的一种指纹识别技术，比如考勤机、门禁采用的就是
光学指纹识别技术。随着光学器件微型化技术的发展，光学式指纹识别技术有望在
手机中推广应用，以苹果为代表的主流厂商开始关注光学式指纹识别方案。
光学式指纹识别原理是将手指放在光学镜片上，在内置光源照射下，用棱镜将
其投射在电荷耦合器件上，进而形成脊线呈黑色、谷线呈白色的数字化的、可被指
纹识别设备算法处理的多灰度指纹图像。其中，内置光源既可以是OLED屏幕自有光，
也可以是内置红外发射器发出的红外光。
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图 39：光学式指纹识别原理
数据来源：多奥科技，广发证券发展研究中心
目前光学式屏内指纹识别有两种技术方案，即Under Display和In Display。
Under Display是把指纹识别传感器芯片贴合在屏幕的下方。In Display是将指纹识别
的传感器芯片植入到OLED像素矩阵中。
图 40：Under Display 技术方案 图 41：In Display 技术方案
数据来源：半导体观察，广发证券发展研究中心 数据来源：半导体观察，广发证券发展研究中心
Under display和In Display实现路线不同，其各自需要寻求突破的技术难点也不
同。从技术发展的顺序来看，Under display更容易实现一点，将会是目前各手机厂
商的优先选择。但是under display只能在固定区域实现指纹识别，而In display则可
以在屏幕任意区域实现指纹识别。因此Under Display是过渡方案，In Display则是更
佳方案。但从应用角度来看，各大手机厂商目前的全面屏方案仍在使用背部接触式
指纹识别方案。我们预计随着Under display和In Display技术的不断成熟，未来全面
屏方案有望采用屏内指纹识别技术。
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表 7：全面屏下 In Display 方案技术难度更高
方案 位置 相同技术难度 不同技术难度
Under display 贴在屏幕下方
LCD 屏下面有背光层，光线无
法穿透，都必须配合OLED屏幕；
OLED 屏要远薄于 LCD 屏，最
薄可做到 0.15mm，因此正面屏
下的指纹识别模组厚度需要进一
步压缩；
OLED 屏分辨率更高于 LCD
屏，屏幕分辨率越高，像素之间
的间隔也就越小，因此高分辨率
下如何保证指纹能准确识别也是
一大难题
Sensor 需要高信噪比，还要考虑红外光
对于使用场景的限制，结构堆叠等；
需要算法辅助还原分析图像；
可以在目前的技术领域突破或升级来实
现
In Display 植入到OLED像
素矩阵中
需要整合 Panel、显示、触控等产业链，
整合难度更大；
需要在原有基础上突破几个数量级技术
指标才可实现；
结果受材料、工艺等其他因素影响大；
在目前条件下短时间实现难度较高
数据来源：芯智讯，广发证券发展研究中心
尽管今年iPhoneX未安装指纹识别应用，但苹果公司并未放弃屏下指纹方案。
从其公布的专利上看，苹果公司更倾向于光学式指纹识别方案。其中，苹果基于
microLED屏的光学式指纹识别技术，是用较小的红外光发射器和传感器代替较大的
电容传感器，发射器和传感器位于RGB LED显示基板旁边或安装在基板上的微芯片
上。这些“交互式像素”结构可以进行校准，并执行特定功能，包括环境光感测，
距离检测，以及特别复杂的触摸检测。这项技术的优势在于，其可以在不需要亮屏
的情况下，完成指纹识别。但是该技术方案也存在劣势，需要增加红外LED并集成
到OLED屏上，这也需要屏幕厂商配合。然而以汇顶科技、费恩格尔为代表的厂商则
是选择了基于OLED屏自然光的指纹识别方案，但该方案需要在亮屏的环境下完成指
纹识别。
图 42：苹果积极布局基于 microLED 屏的光学式指纹识别技术专利
数据来源：芯智讯，广发证券发展研究中心
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3、超声波指纹识别：3D成像，支持活体检测，未来配备高端机型的又一力作
超声波式指纹识别属于射频技术的一种，原理与探测海底物质的声纳类似，是
靠特定频率的信号反射来探知指纹的具体形态，超声波构图依赖指纹皱褶凸起（皮
肤）与凹陷（空气）之间不同的密度来形成图像。这一类指纹模块最大的优点是穿
透力强，受外界强光、污渍影响小，可检测到真皮层，实现3D指纹成像。
图 43：超声波指纹识别原理 图 44：超声波可检测到真皮层，实现 3D 成像
数据来源：芯智讯，广发证券发展研究中心 数据来源：芯智讯，广发证券发展研究中心
目前高通公司是超声波指纹识别的主要推动方。2015年高通推出了第一代超声
波指纹识别技术，2016年小米5S就是首款采用此方案的智能手机产品，这也是超声
波指纹识别技术首次被成功运用于智能手机上。但是第一代超声波识别技术识别精
度较低，成本较高，后续小米旗舰机未继续采用。随后在2017年的MWC上海展上，
高通推出了新一代指纹识别技术，可以实现屏幕内指纹识别，能穿透1.2mm的OLED
屏、0.8mm的玻璃、0.65mm的金属后盖，并且能侦测心跳与血流。
此外，生物识别技术公司FPC（Fingerprint）也针对超声波指纹识别技术进行
了布局。2017年11月，FPC在瑞典公布了基于in-display技术的超声波指纹识别方案，
该方案可以在智能手机的显示面板上任意位置捕获并识别使用者的指纹，同时可以
穿透2cm厚度的玻璃获取指纹信息，支持OLED和LCD显示屏。
虽然超声波指纹识别集合众多优势，但要实现微型化、高稳定性，量产应用到
手机中，技术难度和成本控制上极具挑战性。目前超声波指纹识别方案价格是电容
式指纹识别方案的3-5倍。
4、超声波PK光学式：谁会成为终极方案？
对比两种技术方案，二者有共同的优点：二者穿透玻璃能力都很强；都可以选
择Under display和In Display方案，不用开盲孔；识别精度都较高。
但是二者也有明显区别，相比光学式指纹识别，超声波指纹识别拥有三项技术
优势：首先，超声波技术可检测到真皮层，从而实现3D成像，识别范围也更加广泛，
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理论上指腹侧面、正面等任何位置都可以解锁；其次，支持活体检测，这对手机支
付安全尤为重要；第三，超声波技术可穿透金属部件，指纹芯片集成位置更灵活。
因此，从功能实现层面上看，未来超声波指纹识别成为终极方案的可能性更大，但
技术难度更高。
表 8：屏下电容式、光学式、超声波技术对比
项目 电容式 光学式 超声波
集成位置 under-glass under-display 或 in-display under-display 或 in-display
适用显示屏 LCD 或 OLED OLED LCD 或 OLED
体积 小 中 大
水、灰尘影响度 大 中 小
分辨率 低 低 高
活体检测 支持 不支持 支持
穿透厚度 玻璃 0.2mm-0.3mm 玻璃 1mm 玻璃＞0.8mm，金属＞0.65mm
耗电量 低 低 较高
成本 低 较高 高
优点 技术成熟度高，便宜 穿透力高，耐用
精度高、穿透力高，不易受污影
响，可检测到真皮层，支持活体
检测
缺点
穿透力弱，需在盖板玻璃
上开盲孔，同时指纹芯片
位置附近存在非显示区
容易受油污影响，技术难度大，
成本较高 技术难度最高，成本高
屏下方案推广、应
用时间 较短 较短 较长
数据来源：电子工程世界，广发证券发展研究中心
指纹识别市场：国内企业上、下游端齐发力，抢占未来市场制高点
移动端指纹识别模块主要包括芯片、传感器和其他零组件。在光学式、超声波
技术的发展趋势下，将冲击指纹识别产业链的格局，其中影响最大的是上游传感器
芯片市场。
1、上游传感器芯片市场：光学式、超声波技术方案带动产业链格局重塑
目前，传统电容式指纹识别芯片市场由AuthenTec、Fingerprint Cards（FPC）、
汇顶科技等厂商主导。根据旭日大数据统计，2016年全球智能手机指纹识别芯片中，
AuthenTec（供货苹果）、FPC、汇顶科技、Synaptics出货量分别约为2.1亿颗、1.75
亿颗、1亿颗、0.79亿颗。其中，汇顶科技芯片出货量增速较快，2017年上半年汇顶
科技指纹芯片出货量为1.04亿颗，已经接近FPC的1.23亿颗。
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图 45：指纹识别产业链结构及各环节龙头厂商
数据来源：汇顶科技招股说明书，搜狐科技，广发证券发展研究中心
2、中游指纹模组市场：行业增速稳健，产业格局依旧稳定
在移动支付蓬勃发展带动下，近年来指纹手机渗透率快速提升。根据旭日大数
据预测，2017年，全球指纹手机市场渗透率将提升至61%，2020年渗透率将会达到
88%。而国内指纹手机渗透率在未来几年保持稳定增速，预计到2020年，渗透率将
达到91%。
图 46：2016 年-2020 年全球和中国智能手机的指纹渗透率
数据来源：旭日大数据，广发证券发展研究中心
26%
61%
70%
78% 85%
91%
25%
43%
61%
73%
82% 88%
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
2015 2016 2017E 2018E 2019E 2020E
中国渗透率 全球渗透率
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指纹手机渗透率的提升，将持续带动指纹模组市场规模的稳健增长。根据旭日
大数据统计，2016年全球指纹模组市场规模362亿元，出货量达到6.78亿颗，预计
2020年市场规模达到600亿元，出货量15亿颗，出货量年复合增长率约22%。2016
年中国指纹模组市场规模323亿元，出货量5.5亿颗，预计2020年将达到511亿元，
出货量将超过12亿颗，年复合增长率约为21%。
目前在指纹识别模组市场中，国内企业已经占据主导地位。其中欧菲光的指纹
识别业务在全球处于领先地位，在2016年全球安卓市场份额中占比33%。一线厂商
欧菲光、东聚、丘钛等占据了绝大部分的市场份额。
图 47：2017H1 国内指纹识别模组厂商市场占比情况
数据来源：旭日大数据，广发证券发展研究中心
声学器件：优化感知体验，硬件集成设计或成趋势
微型声学器件主要包括扬声器、受话器、麦克风。其中，扬声器是将电信号转
换为声音信号的输出设备，具有铃声、免提、外放等功能。受话器也属于输出设备，
一般置于手机顶部，主要用于接听电话。麦克风则是用来将声音信号转换成电信号，
从而传递声音信息。
随着智能手机的迭代更新，声学器件也断续经历了几次技术升级。从当前技术
层面上看：微型扬声器正在经历向扬声器模组（微型音箱）过渡，从技术路线上看
未来也有望采用MEMS技术；麦克风正在从ECM阶段过渡至MEMS阶段；同时，声
学部件防水设计以及与射频器件及传感器等非声学器件的集成趋势也愈发明显。
欧菲光
40%
东聚
13%
丘钛
12%
Crucial Tec 7%
江苏凯尔
7%
信利光电
7%
合力泰
6%
深越光电
4%
紫文星
2%
其他
2%
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图 48：声学器件技术发展历程
数据来源：瑞声科技、歌尔股份公司公告，公司广发证券发展研究中心
扬声器：近期模组化升级，未来看好 MEMS 扬声器
1、模组化是实现声学效果升级的前提基础
追求高保真、立体化声效，是声学领域追求的目标。而传统的单一扬声器装置
显然不能实现上述功能。在传统单一扬声器条件下，扬声器的振膜在工作时，会同
时驱动前后两方的空气，形成两组声波。这两组声波的相位差为180°，一组声波的
波峰对应于另外一组声波的波谷，两者相遇时会互相干扰，使得声压下降。采用模
组化方案可把扬声器向后发出的声音导出来，同时将声波相位再翻转180°，这样处
理过的声波与先前发出的声波不会峰谷相对产生抵消作用，反而会相互叠加，实现
更大的声压。
图 49：单一扬声器与扬声器模组 图 50：扬声器模组化可解决声波之间干扰，增强声压
数据来源：中关村在线，广发证券发展研究中心 数据来源：初烧科普，广发证券发展研究中心
平均来看，目前单个微型扬声器的ASP约为0.5美元，扬声器模组（微型音箱）
ASP有约2美元，由于声学器件在手机整体成本中占比较低，价格提升不影响模组在
手机中的渗透。从目前市场上看，扬声器模组已经在高端机型中普及。
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图 51：市场高端机型均采用扬声器模组装置
数据来源：中关村在线，广发证券发展研究中心
2、MEMS扬声器将是下一个市场引爆点
MEMS（Micro-Electro-Mechanical System），微机电系统，其内部结构一般
在微米甚至纳米量级，是一个独立的智能系统。主要由传感器、动作器（执行器）
和微能源三大部分组成。目前，MEMS组件已经作为加速度计、倾角传感器、麦克
风等广泛应用于智能手机、可穿戴产品和汽车等领域。但是，基于MEMS技术的扬
声器还未应用到手机中。
根据麦姆斯咨询（MEMS Consulting）披露，奥地利初创企业USound通过与
IDMT、ISIT、IIS及IZM等多家研究院合作，开发出了全球首款基于MEMS技术的扬
声器。由于去除了传统扬声器解决方案中的音圈和磁体，MEMS扬声器获得了更小
的外形尺寸，仅有传统扬声器一半的尺寸大小。此外，MEMS扬声器音质更高，并
且仅需传统扬声器20%的功耗。
图 52：相比传统扬声器，采用 MEMS 技术的扬声器体积更小
数据来源：MEMS Consulting，广发证券发展研究中心
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更小体积、更高音质效果的MEMS扬声器对于手机品牌商来说，无疑具有极大
的吸引力，MEMS扬声器有望成为未来扬声器的主要升级方向。。
受话器：立体化追求促使设计革新
由于所谓“双耳效应”的存在，单声源会导致左耳和右耳所听到的声音时间上
有较大的延迟，这种时间差会导致声音被削弱。采用双扬声器可减少这种时间延迟，
变相增加了音量，让手机外放的声音更大。此外，采取上下两侧的双扬声器设计能
够让用户在横置屏幕观看视频时得到更好的立体声体验，也能够带来更宽阔的声场。
受限于手机内部结构空间，在手机顶部同时装置受话器和扬声器的可能性不高，
这将引发传统受话器设计上的革新。可行的方式是将受话器与扬声器合而为一，组
成一个复合单元，由此形成的多功能声学元件既能承担近距离输出声音的功能，又
能承担扬声器的功能。这样配合手机底部的扬声器，就形成了市场上所谓的“双扬
声器”方案。作为行业标杆，苹果公司率先在iPhone7手机上实现双扬声器配置，这
将引导行业内其他手机厂商采用双扬声器配置。根据市场调研，传统受话器ASP大
约0.5美元，受话器向模组升级可促使ASP至少提升一倍，这将引领市场规模的提升。
图 53：iPhone7 率先采取双扬声器配置 图 54：iPhone7 具备外放功能的受话器
数据来源：苹果公司官网，广发证券发展研究中心 数据来源：中关村在线，广发证券发展研究中心
麦克风：从 ECM 到 MEMS
目前手机微型麦克风主要有两种技术：ECM和MEMS。ECM（Electret
Condenser Microphone），驻极体电容器麦克风，工作原理是利用驻有永久电荷的
聚合材料（驻极体）与振动膜形成静电场，声波的大小会改变电荷量，进而导致电
压产生变化，输出电信号；而MEMS麦克风，则是基于MEMS技术制造的麦克风，
简单说就是将电容器集成在微硅晶片上。
相比传统ECM麦克风，采用MEMS技术的麦克风具有以下优势：可以SMT贴片，
能够耐高温；语音清晰、自然，易于辨识；能不受温度、电压等条件变化的影响，
稳定性强；片与片之间匹配好，适合各种降噪算法；内置RFI抑制电路，可抗RF干
扰；体积小、功耗小。
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图 55：ECM 麦克风原理图 图 56：MEMS 麦克风原理图
数据来源：佳友在线，广发证券发展研究中心 数据来源：电子工程世界，广发证券发展研究中心
此外，单部手机中麦克风应用数量也呈上升趋势。采用多个麦克风技术，能利
用麦克风接收到声波的相位之间的差异对声波进行过滤，最大限度将环境背景声音
滤掉，实现主动降噪功能。目前iPhone7系列已经实现单机4颗麦克风配置，对行业
起到一定引导作用。手机麦克风市场将迎来量价双重提升，市场规模将进一步扩大。
根据市场调研，目前MEMS麦克风单价约0.2-0.3美元，已在中高端机型中普及，
后续将会向低端手机中渗透。根据Yole development数据，截至2016年全球MEMS
麦克风渗透率接近60%，预测2016年-2020年全球MEMS麦克风市场规模将以13%
的年复合率增长。
声学器件防水、集成升级：刺激行业产品附加值提升
1、防水设计将成为声学器件主流技术标准
IDC报告显示，在所有送修的设备之中，液体侵入是继碎屏之后的第二大损坏原
因，占比高达35%。所以增强防水功能是2017年各大手机品牌关注的重点，IDC预
计在未来几年，具备防水性能的手机将成为主流。
图 57：液体侵入是手机损坏的第二大原因
数据来源：IDC，广发证券发展研究中心
碎屏, 50.6%
液体侵入,
35.1%
机身破裂, 9.8%
其他, 4.5%
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智能手机不同部位的防水技术有所不同。在声学部位，由于需要传导声音，所
以需要使用只允许空气分子通过而不能水分子通过的特殊工艺。目前主流技术主要
是通过植入防水透气膜，并结合硅胶结构件压紧以及超声线、泡棉等方式实现。
作为行业引领企业，苹果和三星在高端手机采用了声学防水技术，主要是在潜
在的进水接口上面覆盖防水透气薄膜，包括按键、音频接口、数据连接接口以及结
构件的空隙之间。市场数据显示，iPhone 7的防水防尘等级达到IP67水平，理论上
沉浸在1米深的水下在30分钟内可以确保产品不因浸水而造成损坏。三星note7、S7、
S8更是达到IP68水平。
图 58：三星 Note7 麦克风部位防水透气膜 图 59：iPhone7 声学部位防水技术专利
数据来源：艾邦高分子，广发证券发展研究中心 数据来源：模切网，广发证券发展研究中心
声学器件防水设计，无论是应用新材料，还是研发技术投入，都会增加声学器
件的附加值。从市场的平均水平来看，防水设计对声学部件价值提升约为30%。
2、5G到来催生声学器件集成化设计
智能手机轻薄化趋势的持续发展，对于手机内部空间设计的要求越来越高，尤
其是随着5G时代的到来，由于要布置相控阵天线，品牌厂商对手机内部空间设计又
提出了更高的要求。届时，声学部件与其他零部件进行集成化设计将成为行业发展
的主流趋势。目前来看，声学部件可与光学、射频、传感器等器件集成，比如扬声
器模组与射频器件集成、麦克风与传感器集成等。虽然集成方案可节约部分材料成
本，但是集成方案具有较高的技术含量和难度，整体上会增加单体器件的附加值。
图 60：微型扬声器与射频器件集成方案 图 61：微型麦克风与压力传感器集成方案
数据来源：歌尔股份官网，广发证券发展研究中心 数据来源：歌尔股份官网，广发证券发展研究中心
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关注行业龙头：技术升级驱动业绩提升
在手机声学器件领域，瑞声科技、歌尔股份、楼氏电子占据市场主导地位。根
据Yole Development统计，截至2016年，在动圈器件上（包括扬声器、扬声器模组、
受话器），瑞声科技占据全球第一，歌尔股份次之。楼氏电子目前已经退出扬声器、
受话器市场，但其仍是麦克风领域的龙头商，目前其MEMS麦克风仍然占据全球60%
的市场份额。台湾美律虽然开始涉足手机高端声学领域，但目前其手机声学器件销
售规模尚不足9亿人民币，且产品还是以低端的传统扬声器为主。
图 62：2012-2016 年行业龙头企业声学器件营收对比（亿元人民币）
数据来源：各公司公告，广发证券发展研究中心（备注：楼氏电子数据按2016年12月31日汇率折算）
虽然国内企业在声学市场中占据较高份额，但是主要专注于组装市场，上游核
心元件如芯片、传感器等主要由欧、美、日等企业提供。
57.2
76.5 68.2 71.4
85
56.3
81.2
98.6 95.5
109.4 108 113.7
102
73.5 68
0
20
40
60
80
100
120
2012 2013 2014 2015 2016
瑞声 歌尔股份 楼氏电子
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表 9：微型声学器件产业链格局
声学器件类型 产业链端 种类 主要厂商 备注
动圈器件
（扬声器、微型音箱、
受话器）
上游
芯片
意法半导体
ICsense
高通等 高通、海思与苹果等业者正努力将音频 IC
结合于应用处理器上
传感器 Infineon 等
其他原材料 国内各类企业 主要国内提供，部分组装商可自供
中游 组装
瑞声科技 NO1
歌尔股份 NO2
美律
MEMS 麦克风
上游
芯片 Austria Micro
Infineon
传感器
楼氏电子
Infineon
Omron
中游 组装
楼氏电子 NO1，约 60%
瑞声科技 约 17%
歌尔股份
数据来源：中国产业信息网，Yole Development，各公司官网，广发证券发展研究中心
手机背板：5G 时代非金属材质将成主流
金属背板：短期内依然是市场主流配置
目前市场主流手机背板材质主要分为塑料、金属、玻璃、陶瓷四大类。金属背
板由于外观质感、散热性、韧性较好，能够满足手机轻薄化要求，同时在5G通信技
术应用之前，手机对信号要求相对不苛刻，所以现阶段仍是中高端手机的主流配置。
表 10：市场主流手机背板材质对比
材质 优点 缺点 价格（元） 应用机型
塑料 强度高，耐高温，透明度
好；工艺简单，成本低 热导系数低，质感不佳 20-30 元
iPhone5C，魅蓝
note，HTC 8X 等
铝合金 质量轻，密度低；强度高，
易吸收冲击力；散热较好 成本较高，阻挡信号 100-150 元
iPhone6/7，OPPO
R11,华为 MATE9 等
中高端机型
玻璃
相比金属与塑料，硬度
好；更具通透感；加工成
本低；信号屏蔽影响小
导热系数偏低；弹性
小，易碎；
2.5D：20-30 元
3D：70-100 元
iPhone4S，三星
S7，NOTE7，小米 5
等
陶瓷
韧性好，硬度最高，高温
下具有导电性；信号屏蔽
影响小
密度大；加工难度大，
良率低，成本高 200 元+ 小米 6 等
数据来源：艾邦高分子，新材料在线，广发证券发展研究中心
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金属背板的加工一般需要CNC（Computer Numerical Control，计算机数字控
制机床，简称数控机床）设备。CNC设备主要用于后工序加工，但前序工作（主要
指成型工艺）的不同，决定了CNC的用工量的差异。目前金属背板生产过程中的成
型工艺主要有四种：锻压成型、CNC成型、压铸成型、冲压成型，金属背板完整的
加工工艺也因此分为四大类：锻压+CNC、全CNC、压铸+CNC、冲压+CNC，其中
全CNC是指成型加工过程和后序加工过程均采用CNC加工来完成。
表 11：金属背板四种成型工艺比较
工艺 加工方式 特点
锻压
锻造和冲压的合称，是利用锻压机械的锤头
等对坯料施加压力，使之产生塑性变形，从
而获得制件的成形加工方法。
通常是将金属加热到一定温度，使用工具锻打成型
CNC 将铝板通过 CNC 粗铣、精铣和阳极表面处理
得到成品的工艺。
加工成本高、CNC 用量大、加工周期长，但成品率高、
外观质感最好，属于典型的高成本换取高品质的案例。
压铸
类似于注塑成型，先将金属融化成液体，利
用模具腔对融化的金属施加高压进入模具
中，得到制品。
铸造设备和模具的造价较高，所以压铸产品只能在大批
量生产的情况下具有明显的成本优势。由于压铸铝的沙
孔、流痕、纹路不一致等难题，其阳极氧化成品率相比
最低，外观质感最差。
冲压
是常温下加工金属的工艺，主要对象为金属
板材。靠压力机和模具对金属板材施加外
力，使之产生塑性变形的成形加工方法。
冲压手机外壳大部分性能参数都十分优异，其加工成本
最低、加工周期最短、成品率最高，外观质感仅次于全
CNC；但是可设计性最差。也就是说冲压难以成型结构
复杂的手机外壳，常在低价位手机中应用。
数据来源：艾邦高分子，广发证券发展研究中心
图 63：四种金属背板工艺种类综合得分对比
数据来源：大富精工，广发证券发展研究中心
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全CNC工艺加工的金属背板外观质感较好，但成本较高。主要原因在于全CNC
方案涉及的工序多而精细。通常全CNC方案涉及20多道工序，加工完成一件金属背
板需要大约60分钟，成本大致在150元左右。目前金属背板主要应用于高端手机中。
图 64：全 CNC 需要 20 多道工序
数据来源：中国产业信息网，广发证券发展研究中心
目前中高端手机市场金属背板渗透率已经较高，但是在中低端手机中其渗透率
还处于较低水平。根据OP Research预测，2018年全球金属背板渗透率有望达到54%，
对应市场规模也将达1000亿人民币以上。
图 65：金属背板手机渗透率持续上升
数据来源：OP Research，广发证券发展研究中心
铝挤铣削外形
粗铣内腔
去毛刺清洗
铣天线槽
T处理
清洗去毛刺
精铣左右侧边
精铣上下侧边
精铣内腔
精铣弧面
纳米注塑NMT
抛光 清洗 喷砂一次阳极氧化
化抛高光处理
组装辅料
镭雕LOGO、导电位
铣导电位
清洗去毛刺
二次阳极氧化
182 358 544
798 871 1118
1075
926
725 739
14%
25%
37%
48%
54%
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
2014 2015 2016 2017E 2018E
金属背板（百万部） 非金属背板（百万部） 渗透率
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5G 商用及无线充电的普及对手机背板材料提出新要求
1、非金属材质背板更符合5G要求
从目前3GPP（全球5G标准制定机构）制定的5G规划时间表来看，5G第一阶段
规范将在2018年完成，2019年将会实现5G新空口（NR）的大规模预商用部署，2020
年则是实现5G正式商用。
在5G通信技术中，有两项关键技术指标将会影响到未来手机的结构布局：（1）
相控阵天线，需要摆放在规则的位置，天线不能被金属遮挡；（2）高频段毫米波，
毫米波的波长很短，来自金属的干扰非常强，需要PCB板与金属物体之间保持1.5mm
的净空间。所以未来5G通信技术应用到智能手机中，金属背板将面临难以解决的弊
端，非金属材质的背板将会是有效替代方案。
表 12：4G 与 5G 技术指标比较
技术指标 4G 5G
基站天线 传统基站天线 大规模天线阵列
基站天线数量 通常 8 个以下 可达上百个
手机终端天线
一般布置在手机上下端部和侧面，采用了 LDS
（激光在 3D 曲面塑胶上选择性沉积金属工艺）
和 FPC（柔性线路板）配合侧面金属边框来实现
终端天线功能
4×4 相控阵体系天线，其天线单元需要合
成形成聚焦波束，因此需要在规则的位置进
行摆放，天线不能被金属遮挡，适合 3D 空
间扫描且规则的空间
信号传输方式 基站与手机间单天线到单天线的电磁波传播 波束成形技术
波长级别 厘米级，通常在 10 厘米以上 毫米级，通常在 2-3 毫米之间
频段 2.4-2.6GHz 大约在 30GHz-300GHz 之间。
可用频谱带宽 100MHz 1GHz 以上
数据来源：我爱研发网，广发证券发展研究中心
图 66：4G 手机终端天线布局 图 67：5G 手机终端天线布局
数据来源：我爱研发网，广发证券发展研究中心 数据来源：我爱研发网，广发证券发展研究中心
2、无线充电技术加速应用是手机背板采用非金属材质的又一助推器
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无线充电技术，源于无线电能传输技术，是指通过发射器将电能转换为其他形
式的中继能量（如电磁场能、激光、微波及机械波等），隔空传输一段距离后，再
通过接收器将中继能量转换为电能，实现无线电能传输。目前移动端无线充电主流
技术有两种：电磁感应方式和磁共振方式。
表 13：电磁感应方式与磁共振方式
项目 电磁感应方式 磁共振方式
原理
类似于变压器，交变电流通过初级线圈，线圈
产生磁场，对附近的次级线圈产生感应电动
势，从而产生电流。将能量从传输端转移到接
收端
当能量发送与接收两个装置调整到相同频率，或
者说在一个特定的频率上共振，它们就可以交换
彼此的能量，其原理与声音的共振原理相同，排
列在磁场中的相同振动频率的线圈，可从一个向
另一个供电
传输功率 通常 5W 可达 50W
最大供电距离 数 mm—10cm 数 cm—数 m
优点 原理简单，制作容易 传输距离长，效率高
缺点 传输距离严重受限 电路调频不易
渗透率 较低 极低
数据来源：艾邦高分子，广发证券发展研究中心
图 68：电磁感应方式 图 69：磁共振方式
数据来源：艾邦高分子，广发证券发展研究中心 数据来源：艾邦高分子，广发证券发展研究中心
无线充电能够有效应对手机公共场合充电难、防水防尘的问题，用户的使用体
验能够大幅优化。但是充电距离短、能效转换低、仅支持点对点充电等缺陷，仍是
当前制约无线充电技术大规模应用的瓶颈。但随着相关技术的成熟，无线充电技术
在手机中的渗透率有望急剧增加。根据IDC预测，到2019年无线充电手机的渗透率
将会达到50%以上。
近年来，三星、苹果、华为、OPPO、vivo等主流手机品牌厂商都在积极布局无
线充电手机。其中，2017年2月苹果正式加入无线充电组织Wireless Power
Consortium (WPC)，这为行业内无线充电技术在手机中的推广应用起到很好的示范
效应。无线充电技术的引入，将会带动手机设计的革新。其中，为解决无线充电的
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磁屏蔽问题，需要手机配置非金属材质的背板。我们预计无线充电的普及也将对手
机背板材料的变革起到相当大的助推作用。
3D 玻璃背板：或将率先爆发
1、3D玻璃背板工艺日趋成熟，有望率先成为市场主流
玻璃背板分为2D、2.5D、3D三类。2D玻璃就是普通的纯平面玻璃，没有任何
弧形设计；2.5D玻璃则为中间是平面的，但边缘是弧形设计；而3D玻璃，无论是中
间还是边缘都采用弧形设计。
在工序上，3D玻璃与2D、2.5D玻璃最大的区别在于，成型工艺上引入了热弯技
术，通常需要用热弯机进行加工。目前市场上3D玻璃工艺主要有四种：HF（氟化氢）
蚀刻+CNC；热弯成型+CNC；热弯成型+传统热激光；热弯成型+ISL冷激光。其中
HF蚀刻由于不环保，目前3D玻璃成型工艺大都是热弯机来实现。
图 70：手机玻璃从 2D-3D 演变情况 图 71：3D 玻璃背板工艺流程
数据来源：艾邦高分子，广发证券发展研究中心 数据来源：艾邦高分子，广发证券发展研究中心
2、玻璃背板渗透率增长迅速，市场规模即将爆发
3D玻璃背板具有立体、轻薄、透明洁净、抗指纹、防眩光等特点，是新一代手
机较佳的选择方案。目前市场上大型3D玻璃生产商加工良率已经达到60%以上，随
着工艺技术的逐渐成熟，良率及产能的提升可有效进一步降低成本。就现阶段而言，
3D玻璃背板相比陶瓷背板，产业链成熟度更高，成本更低，从这一角度来看3D玻璃
背板有望在未来两年率先成为手机主流配置。
今年多家智能手机品牌商在旗舰机型中选择了玻璃背板，例如，苹果公司的
iPhone8、iPhone X选择了2.5D玻璃背板，华为Mate10则配置了3D玻璃背板。目前，
多家玻璃背板商看好3D玻璃前景，纷纷提前布局。
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表 14：多家厂商纷纷布局 3D 玻璃业务
公司 情况简介
欧菲光 成立于 2002 年，正发力手机 3D 玻璃（前盖和背板）制造项目。主要客户为三星、华为、联想、小米、
LG 等。热弯机数量 50 台，3D 玻璃产能 12K 片/月，热弯机来自韩国 DTK、JNT 等。
安徽新知
成立于 2015 年，主营智能终端盖板（前盖和背板）玻璃（3D 玻璃、蓝宝石、陶瓷）。一期项目已于 2016
年 8 月正式投产，产能达 600 万片/月，二期项目已于 2016 年 9 月动工，完工后合计产能达 1200 万片/
月，三期项目将于 2017 年第四季度全部完工，届时将达到 1800 万-2000 万片/月的产能。
合力泰
合力泰 2015 年 2D 玻璃盖板有 6600 万收入。2.5D 玻璃已经实现量产，共有 8 个 CG/CF,其中一个 CG
产量为 2-3 万片每天。3D 玻璃已经开始积极布局。主要客户为三星、华为、OPPO、vivo、乐视、中兴、
TCL、微软、魅族、诺基亚、联想等。
瑞声科技 目前产能 3 万+/月，2017 年 2 月 12 日，瑞声科技智能手机 3D 玻璃等微型精密元器件项目动工，投资
总额达 128 亿元人民币，将形成 3D 曲面玻璃 1 亿片/年的产能。
通达集团
通达目前是国内少数的几家拥有 3D 玻璃贴膜生产技术的公司，在手机 3D 玻璃+金属中框大趋势下，通
达已经做好了提前布局，未来将大力发展。2017 年开始量产，相比其他企业，可提供“玻璃背板+金属
中框”整合产业链服务。
比亚迪电
子
目前玻璃背板产能 10 万片/天，预计 17 年四季度将形成 30 万片/天的产能。18 年汕头项目投产后，预
计新增产值 30 亿元。相比其他企业，可提供“玻璃背板+金属中框”整合产业链服务。
数据来源：中国产业信息网，各公司官网及公告，广发证券发展研究中心
陶瓷背板：当前受制成本，未来潜力无限
1、 上游原料产能逐步提升，有效衔接消费电子需求
氧化锆（化学式：ZrO₂），是锆的主要氧化物，通常状况下为白色无味晶体。
由于氧化锆具有相变增韧特性，所以较适合成为消费电子用陶瓷材料的首选。
目前国内的氧化锆粉体主要以进口为主，国内的自给率仍处于较低水平。根据
中国产业信息网数据，2015年全球大约有4万吨氧化锆粉体产能，但国内产能占比
不足10%。此外，目前大部分氧化锆粉体用在特种机械零部件、研磨材料、刀具、
陶瓷牙齿等领域，用在消费电子外观件领域较少。随着国内企业加大对消费电子外
观件领域用氧化锆陶瓷粉体的投入，氧化锆陶瓷粉体有望实现产能和价格的改善。
表 15：主要氧化锆粉体制造企业情况
公司 情况介绍
法国圣戈班 年产能大约在 5000 吨，下游行业全面布局。
日本 TOSOH 目前产能 3000 吨/年。主要是高端产品，价格在 50 万元/吨。下游行业全面布局，手机陶瓷机
身产业链布局占据重大地位。
三环集团 预计 17 年形成年产能 6000 吨，但主要是自用。
东方锆业
东方锆业是专业从事锆及锆系列制品的研发、生产和经营的重点高新技术企业。2016 年复合
氧化锆销量 1470 吨，正在新投产一个 1000 吨级的复合氧化锆项目。未来有望达 3000 吨级年
产能。
国瓷 目前年产能千吨级，预计 18 年形成产能 3500 吨/年。
数据来源：中国产业信息网，各公司官网，广发证券发展研究中心
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2、工艺不断成熟使陶瓷背板推广应用成为可能
陶瓷背板加工流程一般分为四个大的环节：粉体加工、成型加工、坯体烧结、
CNC后续加工。
图 72：陶瓷背板加工流程
数据来源：新材料在线，广发证券发展研究中心
对于陶瓷背板而言，成型加工是其中的一个难点。成型加工主要有四种方式：
注射成型、模压成型、流延成型和等静压成型。目前陶瓷背板成型工艺以模压成型
和流延成型为主，其中模压成型凭借较低的成本和良好的回收性，目前已率先应用
到陶瓷背板的制造中。但是凭借速度快、自动化程度高、效率高、组织结构均匀等
优点，多层流延成型技术的应用预计会更具潜力。
表 16：陶瓷背板主要四种成型工艺对比
工艺 方式 特点 适用范围
注射成型
是将聚合物注射成型与陶瓷制备工艺相结合
的新工艺。通过在粉体中添加流动助剂，充模
得到所需形状胚体。
生产效率高。但一般来讲，形
状越大，注射成型越没有优
势。
生产复杂形状、尺寸精
确或带嵌件的小型精密
陶瓷件。
模压成型
又称干压成型，是将经过造粒、流动性好、粒
配合适的粉料，装入模具内，通过压机的柱塞
加外压力使粉料制成一定形状胚体的方法。
由于粉料水分含量在 7%以
下，减少了后续烧结时间，成
型效率高，成本低，但密度不
够均匀。材料利用率高，剪切
性、回收性良好，适合大量生
产。
主要生产轻量、高刚性
的扁平形状陶瓷制品。
据称小米 MIX、6、初上
H1 手机使用此项成型
技术。
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工艺 方式 特点 适用范围
流延成型
又称带式浇注，刮刀法。首先把粉碎好的陶瓷
粉料与添加剂按适当配比混合制成具有一定
黏度的料浆，料浆从容器同流下，被刮刀以一
定厚度刮压涂敷在专用基带上，经干燥、固化
后从上剥下成为生坯带的薄膜，然后根据成品
的尺寸和形状需要对生坯带作冲切、层合等加
工处理，制成待烧结的毛坯成品。
是薄片陶瓷材料的一种重要
成型方法。特别适合成型
0.2mm—3mm 厚度的片状陶
瓷制品，生产此类产品具有速
度快、自动化程度高、效率
高、组织结构均匀、产品质量
好等诸多优势。
未来 5G 时代，多层流
延成型可能会是最具潜
力的陶瓷背板生产工
艺，可将电路板叠加入
手机背板中，用作天线
或无线充电。
等静压成
型
是将待压试样置于高压容器中，利用液体介质
不可压缩和均匀传递压力的性质从各个方向
对试样进行均匀加压。
压坯密度高且均匀一致，坯体
内应力小，可以减少或不用粘
结剂。
数据来源：新材料在线，广发证券发展研究中心
相比成型加工环节，烧结、CNC加工环节生产难度更高，这也是导致目前陶瓷
背板良率低、成本高的根本原因。
烧结环节：常压下氧化锆有三种晶型，低温为单斜晶系，密度5.65g/cm3；
高温为四方晶系，密度6.10g/cm3；更高温度下为立方晶系，密度6.27g/cm3。
其相互间的转化关系如下 ：单斜晶体（1170℃以下）→四方晶体（2370℃
以下）→立方ZrO₂（2715℃以下）→熔体 。
因为单斜晶型与四方晶型之间的转变伴随有7%左右的体积变化。加热
时由单斜晶体转变为四方晶体，体积收缩；冷却时由四方晶体转变为单斜
晶体，体积膨胀。这种晶型转变产生的体积变化，会造成气泡甚至开裂。
CNC加工环节：因为氧化锆陶瓷硬度更大，对CNC加工时间和精度要求更
高，通常陶瓷背板CNC加工时长是金属的2倍以上。目前市场上大型制造商
陶瓷背板通常的一个良品率大约在50%。
目前氧化锆陶瓷背板价格偏高，通常在200元以上，这一价格对于手机厂商而言
有一定压力。通过对陶瓷背板加工时长、加工设备折旧、投入人力和原材料等要素
分析，我们发现，粉体材料、良率、加工效率是制约陶瓷背板成本的关键因素。从
当前工艺成熟度来看，陶瓷背板价格下降空间并不大。未来随着产能提升、工艺成
熟，陶瓷背板成本有望降低至150元左右，这样就具备在中高端机型中大规模应用的
条件。但是由于能耗、人工、粉体等刚性成本因素的存在，价格进一步降低的可能
性较小，所以陶瓷背板难以在低端手机中渗透。
3、市场需求驱动，多家企业提前布局
虽然成本短期难以控制，但相比玻璃背板，陶瓷背板外观质感、抗摔性更好。
自陶瓷背板进入大众视线以来，逐步得到市场的认可，目前已有小米5/6尊享版、小
米MIX、vivo Xplay等手机采用陶瓷背板。受益市场需求，多家厂商开始布局陶瓷背
板业务。其中三环集团作为国内陶瓷行业的龙头企业，2017与长盈精密合作积极布
局了陶瓷背板业务，预计达产后可形成每年1亿片的产能。
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表 17：下游多家厂商看好陶瓷背板业务
公司 情况介绍
三环集团&长盈精密
2017 年 2 月 14 日，三环集团与长盈精密合计投资 87 亿元，成立东莞长盈三环、潮州中瓷技
术、潮州三环长盈三家公司。主要用于生产智能终端和智能穿戴产品陶瓷外观件及模组，年产
能预计达到 1 亿件以上。其中三环集团供应了小米 5（尊享版）、小米 6、MIX 手机陶瓷背板。
顺络电子 重点开发精密结构陶瓷及其加工技术，其结构件和外观件产品应用于手机背板。陶瓷后盖主要
由联营企业东莞信柏生产，已实现批量生产及供货。华为 P7（典藏版）陶瓷背板供应商。
奥瑞德
奥瑞德计划构建年产 5 英寸 3D 氧化锆陶瓷手机背板 600 万片和年产 5 英寸 2.5D 氧化锆陶瓷
手机背板 1200 万片的生产基地。奥瑞德现已拥有 4 项氧化锆陶瓷部件的核心专利技术，已经
成功开发研制出了多色系纳米氧化锆陶瓷部件产品。
伯恩光学 已积极布局，尚未量产。
蓝思科技
蓝思科技从 2012 年即开始陶瓷材料的研究开发，现已具备胚料制造、烧结、后段加工的全制
程生产能力，生产的陶瓷产品已经在手机后盖及装饰件、可穿戴设备上得到了应用。已为小米
6、MIX 手机供应陶瓷背板。
比亚迪电子 已积极布局，尚未量产。
通达集团 已积极布局，尚未量产。
数据来源：中国产业信息网，各公司官网及公告，广发证券发展研究中心
龙头企业更具规模优势
目前在手机背板领域，可成科技、鸿海、比亚迪电子、通达集团是业内的龙头
企业。对于手机背板生产这一资本密集型和人力密集型的行业而言，具有较大产销
能力的龙头企业更具规模优势。可成科技和鸿海是苹果的主要供应商，比亚迪电子
和通达集团则深耕安卓机市场。其中2016年比亚迪电子金属背板销量突破1亿片，
目前也正在积极布局3D玻璃业务，其惠州、汕头项目达产后预计将形成每年1亿片
的产能；2016年通达集团金属背板销量约6000万片，目前也在积极布局3D玻璃业务。
图 73：2012 年-2016 年行业主要厂商 3C 结构件收入对比（亿元人民币）
数据来源：各公司公告，广发证券发展研究中心（备注：鸿准为鸿海子公司；可成、鸿准收入根
据2016年12月31日汇率折算）
63
91 91
116
149
19 22 27 38
52
79 92
118
176 169
106 91
126
158
115
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
2012 2013 2014 2015 2016
比亚迪电子 通达集团 可成科技 鸿准
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主要风险提示
下游智能手机销量达不到预期的风险，产品价格下降不能转嫁到供应商导致的
行业内各公司盈利能力变弱的风险，人民币汇率大幅波动的风险。
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广发海外研究小组
欧亚菲： 首席分析师，2011-2014 年新财富批发零售行业第三名,第二名,第二名和第三名，2015 年新财富海外研究（团队）第六名。
韩 玲： 首席分析师，工商管理硕士，电力系统自动化学士，12 年证券从业经验，6 年电力行业从业经验，获 2010 年及 2011 年新财富
最佳分析师第五名，2012 年新财富电力设备和新能源行业最佳分析师第二名，2015 年新财富海外研究团队入围，2011 年进入
广发证券发展研究中心。
惠毓伦： 首席分析师，发展研究中心总经理助理，中国科学技术大学计算机辅助设计硕士、计算机高级工程师，32 年计算机、光电、集
成电路工作和研究经历，13 年证券研究所从业经历。
刘 峤： 研究助理，中央财经大学经济学硕士，厦门大学理学学士，2016 年进入广发证券发展研究中心。
张晓飞： 研究助理，统计学硕士，2016 年进入广发证券发展研究中心。
陈佳妮： 联系人，上海财经大学国际商务硕士，中央财经大学会计学学士、法学学士，2017 年进入广发证券发展研究中心。
Table_RatingIndus try 广发证券—行业投资评级说明
买入： 预期未来 12 个月内，股价表现强于大盘 10%以上。
持有： 预期未来 12 个月内，股价相对大盘的变动幅度介于-10%～+10%。
卖出： 预期未来 12 个月内，股价表现弱于大盘 10%以上。
Table_RatingCompany 广发证券—公司投资评级说明
买入： 预期未来 12 个月内，股价表现强于大盘 15%以上。
谨慎增持： 预期未来 12 个月内，股价表现强于大盘 5%-15%。
持有： 预期未来 12 个月内，股价相对大盘的变动幅度介于-5%～+5%。
卖出： 预期未来 12 个月内，股价表现弱于大盘 5%以上。
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