（报告出品方/作者：招商证券，鄢凡，王恬）
一、水晶光电：深耕二十余年的国内光学元器件领先厂商
水晶光电成立于年，深耕光学领域二十载，公司起家于光学镀膜和光学冷加工技术研发，现已从光学元器件供应商成长为业务布局全面的光学解决方案的行业领先企业。主营业务为精密薄膜光学产品研发、生产和销售；产品包括光学元器件、薄膜光学面板、生物识别、新型显示、反光材料五大板块，可应用于手机摄像头、安防监控和汽车电子等多个领域。公司发展历程可分为四个阶段：
生存期（-年）：专注生产安防监控领域的OLPF和手机摄像头的红外截止滤光片产品。年从华南开拓至日本市场，先后成为索尼、柯达的供应商。
成长期（-年）：开启股份制改革，进入薄膜光学面板和反光材料领域。年，公司在深交所挂牌上市，随后开展了一系列投资并购，扩大生产规模。年，公司投资台佳电子并持有60%股份；同年建设蓝宝石项目，开启薄膜光学面板业务。年，公司全资收购夜视丽股权，进入反光材料领域。
发展期（-年）：持续进行研发拓展，多点布局AR、3D成像、生物识别和AR虚拟现实等领域。年公司投资以色列光波导龙头公司Lumus，布局AR业务；同时加快设立晶途科技股份有限公司、晶特光学有限公司等子公司，从事各项专门研发。新曲线时代（年至今）：竖立“5+3”战略规划目标，开启二次成长之路。通过构建光学元器件、薄膜光学面板、生物识别、新型显示（AR+）、反光材料五大产业群，打造大中华区、欧美区和泛亚太区三大市场板块，努力构建基于5G技术趋势下未来发展的第二曲线。
“5+3”战略取得良好进展，产品结构和收入区域结构不断优化。22H1公司光学元器件、薄膜光学面板、反光材料、半导体及光学激光加工设备、汽车电子收入占比为57.5%/24.4%/7.2%/6.6%/3.6%。薄膜光学面板、汽车电子和反光材料业务快速增长。年公司开始重点布局汽车电子，汽车电子业务收入同比大幅提升95.28%至1.21亿元；薄膜光学面板营收同比+.38%至4.31亿元，占总营收比重从13.37%升至25.05%，跃居第二大主营业务。相应的，光学元器件、半导体光学的收入占比重分别同比-8.13pct/-5.4pct至55.71%/8.4%。海外大客户业务稳步扩张。公司坚持三大市场同步推进，在开拓本国市场的同时不忘在海外提前布局，拥有系列合资公司及日本光驰、水晶光电日本等子公司。-年公司着力拓展海外大客户，公司海外业务比重从49.19%持续上升至65.41%。
公司股权结构较为分散，前两大股东为一致行动人。公司登记在册前十大股东共计持股29.58%，其中第一大股东星星集团持股占比8.9%，与第二大股东杭州深改哲新企业管理合伙企业为一致行动人。受益于光学创新及份额提升，近年来公司营收稳步增长，-年营业收入从21.46亿元增长至38.09亿元，CAGR+15.4%，前三季度实现收入32.02亿元，同比+12.14%。/年受疫情及安卓大客户需求下滑影响，归母净利润同比有所下滑。年公司实现归母净利润4.80亿元，同比+35.75%，主要来源于盈利能力较强的海外大客户业务拓展顺利，大客户薄膜光学面板业务起量，同时汽车HUD等业务增长，此外汇兑收益也影响较大。
近几年毛利率下滑主要由于薄膜光学面板收入占比提升，-22H1薄膜光学面板毛利率有所提升。-年公司毛利率分别为27.8%/27.8%/27.3%/23.8%，主要由于收入提升较快的薄膜光学面板产品良率低、毛利率显著低于其他产品。-22H1随着公司北美大客户收入占比提升，薄膜光学面板利润率逐渐走高。
持续加大技术研发投入，研发成果相继落地。公司保持较大的研发投入力度，-研发费用从1.01亿增至2.44亿元，CAGR+24.7%，22H1研发投入1.84亿元，同比+57%；-H1研发费用率从4.72%升至8.17%。研发体系多点并行，中央研究院在杭州、台州、深圳分别设立了研发中心，并在日本、以色列、美国等进行海外布局，拥有元器件开发、光学设计、软件设计、结构设计、硬件设计等研发职能。公司研发成果显著，截止年底共拥国内外有效专利项，其中发明专利33项，实用新型专利项，外观设计专利27项，拥有55项省级新产品鉴定，44项国际先进技术水平，10余项产品填补国内空白。
二、消费电子类：红外截止滤光片龙头地位稳固，薄膜光学面板、微棱镜等业务与海外大客户合作顺利
1、红外截止滤光片：行业龙头地位稳固，份额有望进一步提升
红外截止滤光片（IRCF）是摄像头的刚需部件。红外截止滤光片（IRCF）能够允许可见光（-nm）透过，同时滤除红外光（-nm），主要应用于手机、相机、车载和安防监控摄像头等场景。红外光线进入CIS芯片会导致拍摄照片存在模糊重影以及偏红等问题；IRCF可以过滤红外光使得成像质量更加稳定，是当下各类高清摄像头的核心元器件。IRCF行业竞争格局集中，水晶光电龙头地位稳固，份额有望继续提升。IRCF的前期镀膜设备资金投入需求大，同时工艺流程复杂，具有较高的行业壁垒。年全球IRCF市场CR4占比95%，其中水晶光电市占率28%，位居全球第一。公司行业地位稳固，客户包括苹果、三星、华为、OPPO等龙头手机厂商，近年来凭借性能及成本优势不断提升份额。
2、微棱镜：23年iPhone新机有望引领潜望式摄像头潮流，微棱镜产品有望进入A客户供应链
潜望式摄像头成为光学应用新潮流，现已覆盖多款机型，预计将在年首次搭载于iPhone中。随着智能手机进入一亿像素时代，人们对于摄像头的追求已经从看重高像素向重视变焦、广角等摄像头综合成像能力的方向转变。潜望式摄像头能够在手机厚度有限的情况下提升光学变焦能力，成为当下市场光学创新主流之一。从年起，OPPOReno、华为P30Pro、VivoX30Pro等安卓机型陆续搭载了潜望式摄像模组。苹果也已申请三镜头折叠镜头和五镜头折叠镜头专利，预计将在23年推出的iPhone15系列机型中首次搭载潜望式长焦模组。
微棱镜是区别潜望式与普通摄像头的关键部件，市场需求随潜望式的普及而提升。微棱镜具有高折射率的特性，能够改变入射光线的原有路径，从而解决长焦距需求与机身横向空间有限的矛盾，提升成像质量。随着产业链逐渐成熟、模组成本降低，潜望式摄像头有望得到更广泛的普及应用。根据TSR数据，-年全球潜望式模组出货量预计将从0.12亿部增长至0.90亿部，CAGR+49.63%。根据设计方案的不同，一部潜望式模组中通常需要用到1-2颗微棱镜，因此微棱镜的市场需求也将随潜望式摄像头向中低端的渗透而不断增加。
水晶光电的微棱镜技术水平业内领先，有望切入A客户潜望式摄像模组产业链。水晶光电在微棱镜领域具有深厚的设计和工艺积累，产品具有两方面性能优势：1）精度高，利用双面研磨及叠层切割工艺对棱镜斜面进行预加工，产品面型精度＜0.1λ；2）体积小，采用45度角双面镀膜夹具设计，产品双面达到反射率R≤0.5%，通光面积得到了充分利用。公司微棱镜产品已在安卓客户中搭载，年有望切入苹果产业链。根据苹果的专利报告显示，苹果潜望式摄像头可能采用有2个棱镜+一叠透镜的方案。
3、半导体光学：窄带滤光片是传统优势领域，DOE/Diffuser有望切入海内外大客户
3D视觉技术目前处在早期发展阶段，目前使用场景主要集中在实验室和工业应用中，自动驾驶是有望普及的重要场景。常见的3D感知技术分为三种：双目视觉、结构光和ToF，其中结构光和ToF方案较为成熟。苹果在年开始在iPhoneX中搭载结构光模组，并于年的iPadPro和iPhone12Pro中首次搭载了基于dToF技术的雷达扫描仪。主流安卓机型目前搭载iToF较多。双目视觉：基于视差原理，模拟人眼的工作过程，通过不同位置两幅图像的位置偏差来获取物体空间信息。结构光：是通过探测投射在被测物体表面特定结构光学图案的变化来测算距离。相较双目视觉增加了主动投射。ToF：利用激光器发射和接收激光器接收的相位差或时间差进行运算得到距离数据。
3D感知的构成可分为发射端和接收端两部分。其中发射模组主要由VCSEL激光源、准直镜头、DOE/Diffuser组成；接收模组主要由窄带滤光片、光学镜头和红外CIS组成。DOE/Diffuser：发射端的重要器件。二者实现的功能类似，均通过微结构控制激光相位，进行波束整形。二者的光学原理和应用技术领域略有不同：Diffuser基于折射光学原理，主要应用于ToF模组中；DOE基于衍射光学原理，主要应用于3D结构光模组中。窄带滤光片：接收端的重要元器件。窄带滤光片与红外截止滤光片的透过频段相反，仅允许特定频段红外光通过，因此可允许智能手机、ARVR等设备获取并识别特定频段的红外光所携带的3D景深信息。窄带滤光片在结构光、ToF的近红外摄像头中均有应用。
水晶光电在半导体光学方面的主要产品包括3D窄带滤光片、ITO图形化元器件、DOE/Diffuser、屏下指纹镀膜。公司在窄带滤光片具有传统优势，市占率和技术水平全球领先；DOE/Diffuser产品有望切入大客户供应链，并凭借成本优势进一步扩大产品份额。窄带滤光片：水晶光电是全球领先企业，镀膜工艺技术领先。窄带滤光片技术壁垒较高，产品由几十层光学薄膜组成，且透过率对于薄膜损耗敏感。目前市场上具备大规模生产能力的厂商仅有美国VIAVI和中国水晶光电、五方光电。水晶光电与VIAVI合作，从年起持续稳定为苹果iPhone结构光模组进行窄带滤光片供应，此外水晶光电产品也切入了小米等安卓客户的ToF、结构光模组中。
DOE/Diffuser：21年实现DOE初步量产，有望切入A客户。目前Diffuser的主要供应商包括PRC、舜宇光学、VIAVI、菲尼萨等。DOE的设计难度远高于Diffuser，目前全球DOE设计制造商较少且以国外企业为主，如德国CDA、法国Silios以及德国的Holoeye等。苹果通过收购PrimeSense掌握了DOE技术专利并自行设计pattern图案。水晶光电积极布局DOE/Diffuser技术，年实现DOE初步量产，产品已在安卓客户端量产出货，未来有望与苹果达成合作。
4、薄膜光学：A客户摄像头保护盖份额持续增长，盈利能力逐步提升
公司薄膜光学面板业务重要性逐年上升，19/20/21年营收占比10.1%/13.9%/25.0%，年成为公司第二大支柱业务。公司的薄膜光学面板产品主要包括智能手表表盖和手机摄像头镜盖、手机后盖渐变色膜。蓝宝石玻璃多用于智能手表高端款，康宁大猩猩玻璃则以性价比占据市场。在智能手表产品中表盖材质与价格直接相关，其中蓝宝石玻璃多装配于高端款，大猩猩玻璃则以性价比为主打装配于中低端款。但随着人造蓝宝石技术的逐步提升，预计蓝宝石玻璃价格将进一步降低，逐步向中低端产品渗透。
玻璃后盖在手机中渗透率提升。而随着5G时代的来临，后盖被赋予了如无线充电、NFC以及触控等更多样化的功能。在早期后盖的材质多为塑料与金属，主要原因为价格低廉工艺简单，可快速实现批量生产；而随着手机功能的多样化以及出货量的提升，玻璃材质凭借着高产能、低成本、对信号无影响的特点日渐成为主流。根据搜狐手机统计数据，从-年，全球手机中玻璃盖板的使用率从3%上升至45%，成为使用率最高的材质，且预计到年占比将持续上升达59%。摄像头保护盖与手机后盖板通常为同一材质，能够起到防摔、防刮保护手机的作用。
供货A客户手机摄像盖板，份额、利润率持续增长。水晶光电具备直接加工蓝宝石玻璃的能力，并且可通过NCVM镀膜工艺形成类金属光泽的线条纹路，呈现的纹路效果更精细的同时整体厚度相比传统GDF工艺更薄。公司近年来成功切入A客户实现供货，份额持续提升，随着公司内部管理提升和自动化能力进步，良率和利润率爬坡，有望持续为公司提供有力的业绩增量。
三、汽车电子（AR+）：车载HUD、激光雷达元器件等业务打开成长空间，内生+外延布局AR光波导技术
公司于年进行业务重整，新增汽车电子（AR+）业务板块作为第二个战略核心业务，主营产品包括汽车电子领域的HUD、激光雷达光学元件、车载摄像头等以及AR眼镜的光学显示模组。公司汽车电子（AR+）业务处于起步阶段，增速较快，/年该部分营收占比1.93%/6.97%。
1、HUD：国内第一批量产AR-HUD的厂商，已在多款车型前装量产
HUD（HeadsUpDisplay）抬头显示系统能够提高驾驶效率和安全性，是智能座舱的代表性功能之一。HUD系统利用TFT、DLP等成像技术，将车速、导航等重要行车信息投影在驾驶员前方，从而能够降低驾驶者的低头频率，提高驾驶安全性。HUD最早应用于*用航空系统，后逐渐发展至汽车当中。随着AR技术应用到HUD系统，车用HUD结合ADAS采集到的数据进行场景融合，成为自动驾驶时代的车联网显示载体。
HUD目前处于发展初期，随着未来成本下探，渗透率和市场规模将不断提升。年在全球市场HUD渗透率仅为5.1%，原因在于成本较高，因此装载车型以高端车为主；随着未来技术成熟与市场竞争的加剧，预计未来成本将逐渐降低。在渗透率方面，根据HIS和中汽协数据，年HUD年渗透率有望超过10%，未来几年渗透率持续高速增长；结合汽车之家以及AI汽车网的相关数据，年HUD中国市场规模将达88亿元，-CAGR+55%。
车载HUD经历了C-HUD、W-HUD、AR-HUD三代升级，其中W-HUD为当下应用主流，AR-HUD处于快速研发布局阶段，未来有望凭借性能优势取得更多的市场份额。根据高工智能汽车研究院数据，22H1国内新车HUD前装标配搭载率为5%，同比+1.6pct；搭载量为50.32万辆，同比+95.11%。其中W-HUD占比达91.45%，AR-HUD处于起步阶段，目前落地量相对较少，22H1国内搭载AR-HUD新车共辆。C-HUD：显示屏为仪表上方的透明树脂玻璃，设计难度和成本较低。由于独立玻璃镜面的成像尺寸较小，且存在二次碰撞的安全隐患，目前在前装市场很少应用。
W-HUD：通过图像反射直接投影到前挡风玻璃，相比C-HUD提高了安全性，且具有更大的信息量。但直接投影的图像难以与道路融合，难以满足智能驾驶的人车互动需求。AR-HUD：通过将AR技术引入HUD，优点在于：1）能够提供沉浸式的人机交互和驾驶体验。通过车辆、导航等信息与视野景象融合，实现了驾驶员眼球位置的实时对焦。2）进一步拓展了信息量和功能。AR-HUD新增了前车碰撞、行人预警、超速提醒等高级功能。缺点在于：1）目前占用空间和成本较大，AR-HUD的设计难度较高，需要预留较大的体积空间，从而带来高成本。奔驰S级所搭载的AR-HUD的箱体尺寸达27L，华为HUD体积较小，但仍有10L。2）阳光倒灌造成的显示和升温问题有待解决。在光照较强的情况下，AR-HUD的显示效果变差；此外HUD造成光线汇聚，容易造成PGU等升温过快，对设备安全带来挑战。
根据投影原理不同，HUD可分为TFT、DLP、LCOS三种成像技术方案。其中TFT是当前主流的应用方案，大量用于W-HUD；DLP的性能更好，更加适配AR-HUD需求。水晶光电在TFT/DLP两种技术路径都有布局。TFT-LCD：技术成熟，是当前车载HUD市场采纳最多的应用方案。TFT的优点在于方案成熟、成本相对较低，缺点在于阳光倒灌、舱内升温等问题较为严重。红旗E-HS9、大众ID.4、奥迪Q5e-tron，长城WEY摩卡等车型配备的AR-HUD均采用了TFT技术方案。
DLP:相较TFT更具性能优势，是AR-HUD的理想方案。DLP采用TI的DMD芯片，具有以下优点：1）图像质量更高，2）能够更好应对阳光倒灌和升温问题，3）支持光波导和全息AR-HUD设计。但受制于TI的专利限制，DLP技术的成本较高。目前奔驰S级和广汽传祺第二代GS8采用了该方案。LCOS：目前处于研发阶段，核心部件PGU的在研厂商包括华为、一数。LCOS采用了新型反射式MicroLCD投影技术，有望实现更高的分辨率。
HUD市场呈寡头垄断格局，全球市场主要被海外公司占领，国内龙头近两年迅速崛起。根据高工智能汽车研究院数据，全球HUD市场年CR3达82%，其中日本精机、大陆集团和日本电装市占率分别为35.4%、29.8%、17.7%。在国内W/AR-HUD市场，年日本电机市占率达40%，目前仅有华阳集团、中国台湾怡利电子、泽景电子、水晶光电四家国产厂商能够实现前装量产。尽管国内企业起步较晚，但随着相关技术不断突破，国产品牌正逐步打破海外垄断，有望在AR-HUD领域进行弯道超车。年中国新增相关专利数量达项，超越日本、韩国和美国成为世界第一；国产厂商市占率达36%，同比+21pct。
水晶光电是国内最第一批能够量产AR-HUD的企业之一，产品获多家国内自主品牌车厂认可。在技术和产品方面，公司同时具备TFT/DLP技术的PGU光机和HUD整机的生产能力，涵盖W-HUD和ARHUD两大类产品。AR-HUD产品具备12°*3°的超大视场角、12m的投影距离，对标当前国际最高水平。在客户导入方面，公司AR/W-HUD产品已顺利切入长安、长城、红旗、比亚迪等下游车厂。年，公司的AR-HUD在红旗E-HS9首次实现量产；年向长城供货W-HUD；年，搭载公司AR-HUD的长安深蓝SL03上市；W-HUD也陆续获得比亚迪等多家国内自主品牌车厂定点。在产能方面，公司南方基地AR-HUD生产线、AR衍射光波导试制线搭建完成。随着疫情与缺芯情况逐步缓解，预计22H2公司、HUD产品将实现起量。
2、激光雷达光学元件：多元化布局激光雷达光学零组件，保护罩产品率先量产出货
激光雷达光学元器件是激光雷达的构成基础，制造壁垒和产品附加值较高。激光雷达是智能驾驶重要产品，根据沙利文预计数据，年市场规模将达到亿美元，-年CAGR+64.5%。激光雷达主要由激光发射器、激光接收端、信息处理系统、扫描系统四部分构成；包含大量的光学元器件，如透镜、棱镜、反射镜等，此外在激光雷达镜头视窗外还有一个激光雷达保护罩，用于镜头保护和光线调整。激光雷达光学产品需要通过车规级认证，制造壁垒和毛利水平较高，激光雷达保护罩需要保证透光良好、耐热、抗腐蚀，同时需满足自动除雾和抗划伤、抗干扰等性能测试。目前国内激光雷达元器件的主要厂商包括舜宇光学、水晶光电、永新光学、蓝特光学、富兰光学等。
水晶光电的激光雷达保护罩率先量产，市场导入顺利。公司主要配套供应激光雷达上游光学元器件，如滤光片、棱镜、透镜、扩散片、保护罩等。年，公司成为国内率先量产车载激光雷达罩（玻璃基）的供应商，目前已经进入华为、大疆和速腾等终端厂商的供应体系，未来棱镜等其他光学零组件也有望量产出货，公司激光雷达光学零组件产品丰富，有望在中长期享受行业增长红利。
3、AR新型显示：前瞻布局光波导技术，与海外龙头合作增强技术实力
相较于VR设备而言，AR目前渗透相对较慢。根据IDC数据，年全球AR/VR设备出货量万台，其中AR设备出货量28万台，占比不足3%，主要由于AR产品配套设施不全、成本高、需求刚性不足所致。随着硬件、跟踪算法等相关技术逐渐成熟和相关内容生态不断完善，AR设备的产业应用速度加快，未来有望在ToC消费端打开应用市场。
主流AR设备以AR眼镜为主，上游光学技术提前布局。年，谷歌推出GoogleGlass，成为最早的消费级AR眼镜。年Rokid发布面向C端的RokidAir，成为业内成熟的消费级AR眼镜产品。此外，微软、苹果、小米、华为等也纷纷入局AR眼镜赛道。AR光学模组其中是最为关键、价值量最高的环节，成本占比达47%；工艺要求较为严格，目前国内只有舜宇光学、水晶光电等少量厂商具有量产能力。
水晶光电在AR显示领域进行重点战略布局，主要包括反射光波导、衍射光波导和Birdbath三种技术路径，在每条技术上都能提供元器件、模组产品和成套解决方案。光学显示技术整体难度较高，目前主流技术方案包括棱镜、自由曲面、折返式（Birdbath）和光波导四种，其中棱镜方案结构相对简单、成本相对较低，在当前AR设备的推广阶段应用最为广泛；但棱镜方案存在视场角较小，亮度不足的缺点。长期来看，具有高清晰度、可视角度、小体积优势的光波导方案是未来AR眼镜光学显示方案的最优选择，有望成为未来主流。水晶光电重点布局Birdbath和反射/衍射光波导的关键技术，目前已有AR显示模组和AR光波导光学模组量产落地，目前已经与多家终端客户进行业务沟通并送样。
通过投资、合作海外龙头，持续增强AR光学技术积累。-年，公司分别投资阵列波导方案龙头Lumus、AR全息波导技术领跑者Digilens，并与领先特种玻璃制造商德国肖特合作成立晶特光学。目前公司已经具备光整套光学解决方案和零组件产品的生产能力，现已作为ODM和OEM成功切入二线国际巨头，未来有望受益于下游AR设备应用放量带动业绩增长。
年，公司投资以色列AR技术龙头公司Lumus，加强反射式光波导技术储备。年，公司与德国肖特合资成立子公司晶特光学，结合肖特在光学材料、超薄玻璃领域的领先地位与公司自身的加工、涂层技术优势，提升AR产品的性能，公司所生产的AR玻璃晶圆产品能够实现表面粗糙度（Ra）＜0.5nm、TTV＜1μm等表面要求，主要应用于光波导AR/MR眼镜镜片中。年，子公司晶特光学拟对水晶光电二期厂房实施技改项目，形成年产万片AR晶圆、万片封装晶圆及80万片蓝玻璃晶片的生产能力。年，公司投资光波导显示器龙头公司Digilens。公司是Digilens的首个中国合作伙伴，有望借助其在衍射光波导方面的技术优势，提高AR显示器的轻薄、透明、精密性。
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