光學元件制造行業畫像分析報告作者：上善若水2019年12月

目錄TOC\o"1-4"\h\z\u一、行業上下游情況分析 4二、行業驅動力分析 51、下游市場需求釋放將為行業提供廣闊的市場空間 52、全球光學產業轉移為行業發展帶來機遇 5三、行業發展情況及未來發展趨勢 51、新技術方面 6（1）光學技術是消費電子領域創新發展的重點 6（2）超精密制造技術促進光電子技術產業發展 6（3）晶圓級加工技術促進光學與半導體產業的跨界融合 7（4）我國光學元件加工制造能力逐漸縮小與國際先進水平的差距 72、新產業方面 83、新業態及新模式方面 9四、主要應用行業發展態勢 101、消費電子領域發展態勢 10（1）智能手機行業 10①全球智能手機出貨量保持較高水平，市場集中趨勢明顯 11②手機拍照性能要求的提升帶動玻璃光學元件的發展 12③智能手機高倍光學變焦技術，帶動潛望式攝像頭及相關光學元件的發展 13④生物識別成為高端機型持續的發力點 13（2）AR/VR領域 142、半導體制造領域 15（1）全球半導體產業市場規模不斷增加，亞太地區成為全球最大市場 16（2）半導體制造工藝的演變為玻璃晶圓提供廣闊的發展空間 173、光學儀器領域 184、車載領域 20五、行業競爭分析 221、競爭格局 222、行業進入壁壘 23（1）技術經驗壁壘 23（2）資金壁壘 24（3）品牌及客戶資源壁壘 25（4）生產管控水平壁壘 25（5）人才壁壘 253、行業內主要企業 26（1）水晶光電 26（2）亞洲光學 27（3）中光學 27（4）五方光電 28（5）杭州美迪凱 28（6）PlanOptikAG 28六、行業發展制約因素 291、市場競爭加劇 292、技術人才匱乏 29

光學元件制造行業畫像分析報告一、行業上下游情況分析行業的上游主要為光學原材料制造、光學加工設備制造以及相關的生產輔料制造等產業；中游主要是光學元件及其組件，是光電技術結合最緊密的部分，是實現光學功能的橋梁，是制造各種光學儀器、圖像顯示產品、光傳輸、光存儲設備核心部件的重要組成部分，需要根據下游客戶的具體需求進行研發、設計和產品生產，具有較高的門檻。下游行業主要包括消費電子、儀器儀表、半導體制造、車載鏡頭、激光器、光通信等行業，是光學元件的最終應用領域。（1）與上游行業的關系光學元件行業的上游主要包括原材料、輔料及加工設備制造業，原材料主要包括各類光學玻璃；輔料包括鍍膜材料、清洗輔料、研磨材料等；加工設備包括在切割、研磨、拋光、清洗、絲印、鍍膜和檢測等工序中用到的各種設備。上游行業競爭較為充分，采購風險較小，原輔材料占成本的比例相對較低，上游行業的價格波動對本行業的影響較小。（2）下游行業發展情況對本行業的影響光學元件的下游主要包括消費電子、半導體加工、儀器儀表、車載鏡頭等行業。隨著現代光學與信息技術的結合，光學元件應用領域愈發廣泛，以智能手機、VR/AR為代表的消費電子領域極大的帶動了光學元件行業的發展，也使得光學元件行業與下游行業的發展具有較強的聯動性，并受到因下游新技術、新產品不斷更迭變化而帶來的周期性沖擊。二、行業驅動力分析1、下游市場需求釋放將為行業提供廣闊的市場空間光學元件是實現光學功能的橋梁，隨著光學技術的進展與成像、傳感、通信等技術的發展緊密相聯，逐步實現現代光學制造技術與電子信息產業的跨界融合，應用領域逐漸拓寬，消費類電子、半導體制造、光學儀器、車載鏡頭等相關產品及技術上都采用了各式各樣的光學元件。其中，光學儀器、消費電子經過近幾年的發展形成了較大的產業規模，半導體制造、激光器、光通信領域隨光電子技術的不斷運用產業逐步成熟，都將帶動相關領域對光學元件的市場需求及技術進步，為行業提供廣闊的市場空間。2、全球光學產業轉移為行業發展帶來機遇光學元件產業具有技術密集和勞動密集的顯著特點，繼上世紀九十年代美國、日本企業向臺灣地區的產業轉移之后，目前日本、德國、臺灣光學企業正加緊向中國大陸轉移，中國大陸地區逐步成為全球光學元件加工制造中心。全球化、專業化的分工合作體系的逐步建立，有利于國內光學元件加工企業在較高層次上參與全球光學企業的競爭，為中國光學加工業發展提供了良好的機遇。三、行業發展情況及未來發展趨勢1、新技術方面光學元件是光學、光電系統的主要器件，是承擔光的傳輸、控制及承載技術的光學基礎產品，是制造各種光學儀器、圖像顯示產品、光學存儲、光傳輸、光通信設備核心部件的基礎元件，是新一代信息技術應用領域的重要支撐。（1）光學技術是消費電子領域創新發展的重點隨著現代光學與信息技術的逐漸結合，消費電子行業成為光學技術應用較為廣泛和深入的領域，包括成像技術、顯示技術及近紅外識別技術等，涵蓋了增強現實/虛擬現實的光波導技術，生物識別的光學技術、激光技術等。消費電子產品隨著物聯網、人工智能等新一代信息技術的應用，向數字化、高清化、智能化、小型化方向發展，并要求配套的光學元件成像質量好、體積小、重量輕、結構簡單。這種發展趨勢推動了光學設計、加工領域的大規模技術創新，促進了精密多層膠合技術、高速精磨拋光冷加工技術、光學玻璃模壓成型技術、精密鍍膜技術等高精密加工技術蓬勃發展。消費電子行業的發展，不僅推動了信息技術的進步，也促進了光學元件精密加工等新興技術的發展。（2）超精密制造技術促進光電子技術產業發展隨著現代高科技技術和信息技術的不斷更新，與之相關的光學系統也得到發展和完善，應用于下游信息電子領域的光學元件要求具備較高精度，且盡可能的減少體積空間和自身重量。超精密加工技術綜合了現代電子技術、測量技術、控制技術和先進的測試方法，能夠實現納米和亞納米級的加工精度。經過加工后的光學元件具備微型化、精密化、穩定性、可靠性的特征，綜合性能和質量較為穩定，有利于下游廠商自動化裝配。光電子技術是半導體、微電子、材料、光學、通信、計算機等多學科交叉的新型電子信息技術，包括了光輻射、光探測、光傳輸、光處理、光顯示、光存儲、光集成等多個領域。光學元件作為光電子產業中光的收發和傳輸的基礎元件，其質量和性能是光電子器件穩定運行的重要因素。超精密加工技術促進了光學系統構件向微型化、精密化、集成化、高可靠性、多功能、模塊化演化，在一定程度上助力光電子技術相關產業的發展。（3）晶圓級加工技術促進光學與半導體產業的跨界融合玻璃晶圓因其具有化學純度高、抗熱膨脹和熱沖擊性能強、抗拉強度高、耐輻射性能高、光傳輸效果好等特點，被廣泛應用于半導體制造的后道加工中。一方面，由于玻璃晶圓具有平整度高、表面劃痕少等光學元件特性，在高精密的半導體加工中常作為載具、基板在光刻和封裝工序中使用；另一方面，玻璃材質原料便宜，在大規模量產應用后具有成本優勢，因此隨著芯片功能形態多樣化、生產制造量產化的發展趨勢，平整度更高、尺寸多樣性更廣的玻璃晶圓成為半導體應用的熱點。光學元件超精密加工技術的不斷進步，玻璃晶圓尺寸多樣化，總厚度變化、彎曲度達到微米級，面型精度達到納米級。光學元件晶圓級加工技術的進步，促進了光學元件向小型化、高可靠性、多功能、模塊化和集成化方向發展，實現了更薄、尺寸范圍更廣的玻璃晶圓在半導體制造領域的運用。結合半導體工藝制造的高精度光學元件成為新一代光學元件的主流。（4）我國光學元件加工制造能力逐漸縮小與國際先進水平的差距我國建國以來逐漸形成了較為成熟的光學理論體系，而光學元件制造充分體現了光學設計、技術創新和高端精密制造等現代技術，是光學加工制造能力水平的重要體現。近年來，國內對相關基礎性產業支持政策不斷出臺，促進光學元件精密加工制造能力的不斷提升。《產業技術創新能力發展規劃（2016-2020年）》強調機械工業基礎制造技術關鍵零部件的高速高效精密切削等先進基礎制造工藝技術，提高我國在光學加工設備、光學器件、光學鏡頭等方面的設計及整體制造能力；2017年4月科技部印發《“十三五”先進制造技術領域科技創新專項規劃》要求重點發展精密與超精密加工工藝及裝備，突破高精度光學元件等精密超精密加工關鍵技術。隨著我國政府對精密、超精密加工等基礎性產業的政策支持，研發投入的不斷加大，培育出了一批技術與裝備先進、自動化程度較高、有較強的品質保證與過程控制能力的光學元件制造企業，我國光學產業發展明顯提速，光學元件加工制造能力正在逐漸縮小與國際先進水平的差距。2、新產業方面精密光學元件應用進一步深入信息產業相關領域。光學元件作為光學系統的重要組件，隨著傳統光學向現代光學過渡，光學元件制造領域計算機技術、數控加工技術、自動控制與精密鍍膜技術、膠合技術、超精密加工技術也持續進步，促使光學元件產品呈數字化、高清化、智能化、小型化方向發展，光學元件不再限用于望遠鏡、顯微鏡、照相機等傳統的光學成像領域，突破了可見光的概念，從紫外、可見、微光、紅外等各個波段下的圖像處理、自動傳感、智能操作、攝像監視等功能，滿足現代具有光、機、電、算一體化的儀器儀表領域。此外，隨著光學技術的不斷進步，在光學與微電子技術、計算機技術、人工智能、光電子技術的不斷跨界融合的情況下光學元件憑借其高精度、高性能的特性成為精密光學成像、光傳輸、光探測、光電轉換設備核心部件的重要組成部分，在消費電子、安防監控、智能駕駛、半導體制造等信息產業領域實現了更深、更廣的應用。3、新業態及新模式方面近年來，光學元件行業受宏觀經濟增長、光學技術及信息技術發展的影響，其應用已從傳統光學顯示發展至智能手機、半導體制造、光電子技術等信息產業。下游應用領域的需求變化對光學元件制造企業提出更高的要求，促使產業鏈從光學元件向原材料、加工設備、鏡頭以及光電子器件等上下游產業延伸。其中，原材料的品質是保證光學元件產品加工特性和產品質量的前提，光學元件制造行業內企業把握原材料的制造工藝能夠從源頭掌握光學元件產品的光學特性；同時，光學元件企業加工能力受到加工設備的制約，如果行業內企業能夠掌握加工設備的制造技術，從元件工藝需求的角度對設備進行定制化開發，能夠有效升級產品工藝、增加產品精度。而光學鏡頭、光電子器件因結構復雜和工藝要求較高，具有更高的附加值，有利于提升業內公司的持續經營能力。隨著行業競爭加劇以及下游市場需求的不斷增長和變化，行業內企業將不斷進行產業鏈布局，以水晶光電為例，水晶光電聯合德國肖特集團成立晶特光學，入股日本光馳，形成從原材料、加工工藝到高附加值產品生產的產業鏈供應能力，加快產業結構調整，進行產業鏈的延伸。光學元件作為實現光學功能的橋梁，在國防、民用和科研上發揮了重大的作用，隨著光學系統在各個科學技術領域的滲透，相關產品基本涉足當今人類生活的所有領域。光學元件的應用極其廣泛，光學儀器、消費電子、投影儀、激光輻射、光通信等技術均采用了各式各樣的光學元件。四、主要應用行業發展態勢光學行業已經有超過百年的發展歷史。隨著新一代信息、智能技術的發展，光學技術與成像、傳感、通信、人工智能等技術發展緊密相聯，逐步實現現代光學制造技術與電子、信息、半導體等技術的跨界融合。光學元件不僅僅是用于獨立的光學產品，而是作為下游產品的一部分功能組件，在消費電子、半導體加工、光學儀器、車載鏡頭、光通信、安防監控、工業激光等行業相關產品中應用，下游產業的發展趨勢將持續影響帶動相關領域對光學元件的市場需求及技術進步。在洞察行業發展的基礎上，藍特光學的現有技術積累和未來技術發展方向也充分匹配了光學行業的發展趨勢。主要應用行業的發展態勢如下：1、消費電子領域發展態勢消費電子領域是光學技術與信息產業結合的重要應用領域之一。根據《2017年度中國光學材料及光學元器件行業發展概況》，目前，以智能手機為主的消費電子領域帶動的光學元件的市場需求最大，未來隨著AR/VR、智能穿戴市場規模逐漸擴大，消費電子領域的市場占比還將繼續提升。消費電子領域包括智能手機、AR/VR等。（1）智能手機行業光學元件是智能手機的核心部件，智能手機主要使用兩類光學元件：一是手機攝像模塊，二是手機的智能感知識別模塊，包括人臉識別和指紋識別。隨著智能手機產品從前后雙攝、后置二攝向三攝、四攝等多攝像頭方向發展，光學元件的市場需求進一步加大。從手機的前置人臉識別、到前后置均配備人臉識別模塊，從后置指紋到前面屏下指紋識別，光學元件在其中發揮著越來越多的作用。智能手機成像需求、輕薄化的發展趨勢以及生物識別技術的運用，均要求光學元件具備成像質量好、體積小、重量輕、結構簡單、可靠性高等特點，促使光學元件向精密化、小型化等方向發展。例如，非球面光學元件在改善成像質量、簡化光電信息采集系統結構、減小系統尺寸和重量等方面具有明顯的優勢，因此被廣泛應用于智能手機產品。隨著智能手機行業的不斷發展，業內公司逐步布局智能手機領域，為蘋果、華為、LG等知名企業的供應商（如AMS集團、舜宇集團等）提供光學元件。智能手機行業的不斷發展，必將為業內公司發展提供廣闊的市場空間。①全球智能手機出貨量保持較高水平，市場集中趨勢明顯根據IDC數據，全球智能手機出貨量在2013年突破10億部。2018年和2019年，全球智能手機出貨量分別為14.0億部和13.7億部，出貨量有小幅度下降，但維持在13億部以上，處于較高水平。隨著通信技術和手機功能的不斷提升，基于5G網絡與5G通信技術的不斷發展，IDC預計2020年全球智能手機出貨量為13.9億部，2023年出貨量將達到14.8億部，年復合增長率為1.95%。注：數據來源IDC根據IDC數據，全球智能手機市場份額集中趨勢明顯，2017年三星、蘋果、華為、OPPO、小米共占據60%以上的市場份額，2018年上述五家企業所占的市場份額超過65%，其他手機品牌市場份額持續下降。2017-2018年全球前五大手機品牌市場占有率變化注：數據來源IDC②手機拍照性能要求的提升帶動玻璃光學元件的發展智能手機已經進入同質化競爭的階段，追求最佳拍照體驗成為各手機廠家差異化創新的重點。中國產業信息網數據顯示，2015至2017年中國雙攝滲透率分別為2%、5%、15%，整體呈快速增長態勢，旭日大數據預計2018年雙攝滲透率將達35%。智研咨詢預計2020年雙攝滲透率將超60%。根據Statista的預測，2018年三攝滲透率僅為1.6%，2020年三攝的滲透率將達到24.5%，2021年三攝滲透率將達到50%。隨著每臺手機配置攝像頭數量的增加和滲透率的提升，智能手機的攝像模塊數量將會保持高速增長。不僅攝像頭數量提升，消費者對于每一攝像模塊的拍照性能要求也在不斷提升。對于手機攝像鏡頭而言，目前一般采用塑膠鏡頭，鏡片數量越多，光線過濾、成像和色彩還原的效果越好，目前已經發展到使用6-7片塑膠鏡片的鏡頭。但受制于手機體積、厚度等因素的影響，塑膠鏡片難以通過增加鏡片的方式提高像素，已逐漸暴露出天生的技術短板。玻璃非球面鏡片因為折射率高、透光性好、聚光能力強、性能穩定，逐漸成為智能手機鏡片的發展方向。但現階段智能手機用玻璃非球面鏡片依然存在成本高、成型難度大、良率低等問題，短時間內玻塑混合鏡片已成為手機鏡片性價比最佳的選擇。隨著玻璃非球面鏡片技術問題逐步被攻克，手機鏡片將逐步從玻塑混合鏡片過渡到玻璃鏡片，玻璃光學元件將開啟一個全新、廣闊的市場空間。③智能手機高倍光學變焦技術，帶動潛望式攝像頭及相關光學元件的發展智能手機主要是依靠2-3個定焦鏡頭的配合，實現手機的“光學變焦”，其中長焦鏡頭是雙/多攝實現“光學變焦”的核心，變焦倍數越高，長焦攝像頭的高度越高。但受限于智能手機的輕薄化設計，手機的厚度不足以支持高倍長焦攝像頭的高度。潛望式攝像頭是將原本豎排放置的攝像頭在手機內橫向排放，并以特殊的光線轉向微棱鏡，讓光線折射進入鏡頭組，為鏡頭組提供更長的空間選擇，解決了光程的問題，避免了因變焦鏡頭帶來的機身增厚情況。因此，采用潛望式攝像頭成為高端智能手機發展的趨勢，而微型棱鏡是實現高倍數光學變焦技術的重要配件。2014年，舜宇集團、華為、信利光電、亞洲光學、水晶光電等相關企業開始布局潛望式攝像頭；2017年，OPPO在世界移動通信大會上發布了獨創的內置微型棱鏡實現5倍無損變焦的潛望式攝像頭；目前，華為的旗艦款手機P30也已搭載潛望式攝像頭。未來智能手機制造商對于潛望式攝像頭的追捧將為微型棱鏡的發展打開廣闊的市場空間。④生物識別成為高端機型持續的發力點隨著計算機技術及光學成像技術的發展，集成了人工智能、機器學習、視頻圖像處理等技術的生物識別技術也逐漸成熟，主要應用于手機的人臉識別、屏下指紋識別，并發展成為高端智能手機的重要模塊。目前手機上使用的人臉識別方案主要有結構光和TOF，其中智能手機的領導者蘋果公司已經在iPhoneX全系列產品中使用了FACEID的結構光方案，而安卓陣營的手機廠家因為專利和成本的原因主要采用TOF方案。相比而言，兩種方案各有優劣：結構光方案適用于近距離、安全性較高，而TOF方案在中遠距離具備更好的性能。未來智能手機前后攝像頭可能將出現兩種人臉識別的方案，前置攝像頭采用結構光方案，主要用于解鎖和安全支付；后置攝像頭采用TOF方案，主要用于3D拍照和攝影。兩種方案的主要硬件均包括紅外激光光源、晶圓級光學鏡頭、衍射光學元件、接收光學鏡頭模組、圖像傳感器、人臉識別芯片等，目前蘋果公司的結構光方案還需要在發射端添加光學棱鏡。在指紋識別領域，主要有電容、熱敏、超聲波、光學等多種指紋識別方式。根據市場調研機構MarketsandMarkets的數據，指紋識別傳感器的市場規模將在2019年達到35億美元，至2024年將達到71億美元，年復合增長率為15.2%。隨著手機輕薄化、OLED屏逐漸普及、全屏顯示需求的增長，利用光學指紋傳感器的屏下指紋識別成為智能手機生物識別的發展重點。在光學指紋傳感器中需要配備晶圓級鏡頭的透鏡陣列，根據HISMarket的預測，2019年配備指紋傳感器的智能手機出貨量將達到1億部，是2018年的預測值900萬部的10倍以上。隨著智能手機屏下傳感器需求的不斷增長，將帶動相關光學元件尤其是WLO工藝的微透鏡陣列快速發展。（2）AR/VR領域隨著5G、人工智能、云計算與AR/VR的日益融合，虛擬現實在消費端的具體應用場景持續增加。隨著AR/VR技術的不斷發展，專用光學元件、顯示方案、專用芯片的市場規模不斷擴大，并為終端產品的發展搭建了良好的硬件基礎。根據IDC數據，2018年全球AR/VR頭顯設備出貨量為590萬臺，其中，VR頭顯出貨量574萬臺，AR頭顯出貨量16萬臺。隨著AR/VR在游戲、視頻、文旅、公共服務、醫療等各類場景的應用，市場需求將不斷增加。根據IDC預計，AR/VR頭顯設備出貨量在2019-2023年間將以66.7%的年復合增長率增長，到2023年達到6860萬臺，VR、AR頭顯出貨量分別為3670萬臺和3190萬臺。AR/VR市場需求的增長，將為光學元件提供廣闊的市場空間。注：數據來源IDC未來AR設備將向輕薄化、可穿戴、集成化的方向發展，這將帶動光學元件加工精度、加工技術等各方面的提升。同時，要讓AR設備實現更接近現實的眼鏡形態，需要用到玻璃鏡片光波導技術，而光波導元件的玻璃基底需要采用高質量的玻璃晶圓制作。為了擴大近眼顯示的視場角，玻璃晶圓需要具備高折射率；為了減少色散問題，下游廠商通常要采用多層玻璃晶圓制作多層波導傳輸不同波段的光信號，因此要求玻璃晶圓達到厚度為0.3mm的超薄狀態；為了進一步提高性能、減少生產成本，下游廠商要求玻璃晶圓尺寸更大、表面加工精度更高。近年來，德國肖特集團、美國康寧等全球知名企業都在為AR光波導市場研制專用的玻璃基底，并不斷增大玻璃晶圓尺寸以降低單位生產成本。目前，藍特光學已成功研制出中大尺寸超薄晶圓加工技術，成為全球少數幾家具備折射率2.0、12英寸的玻璃晶圓量產能力的企業。2、半導體制造領域半導體是電子工業的基礎，是信息產業的明珠。傳統的半導體制造技術主要分為3個環節，分別為半導體制造前段制程、后段制程和后段工藝。半導體制造前段制程主要包括晶圓處理、晶圓針測制作、光刻加工等；后段制程主要包括半導體封裝測試、半導體測試；后段工藝主要包括晶片切除、粘晶、焊線、封膠。玻璃晶圓因具有價格合理、化學純度高、抗熱膨脹和熱沖擊性能強、抗拉強度高、耐輻射性能高、光傳輸效果好等優點，常作為基板材料應用于半導體制作過程中的光刻和封裝測試環節。玻璃晶圓既可以作為半導體晶圓載具在半導體加工生產中用作輔料，也可直接作為永久性襯底成為成品芯片的一部分，因此，根據在半導體加工中的具體應用，玻璃晶圓又可以分為SOG玻璃晶圓、載具玻璃晶圓、TGV中介層玻璃晶圓和制造MEMS的玻璃晶圓。隨著半導體整體制造產業和工藝技術的更新迭代和快速發展，玻璃晶圓的市場應用規模也逐步增大。（1）全球半導體產業市場規模不斷增加，亞太地區成為全球最大市場半導體作為信息產業的基石，現代工業的“糧食”，伴隨著計算機、通信、消費電子、汽車電子、工業應用、醫療以及軍工/航天產業發展和云計算、大數據、物聯網、車聯網、5G、人工智能等技術的進步，驅動傳感器等芯片技術的創新。此外，印度、東南亞、非洲等新興市場的興起為半導體發展提供持續動力，半導體產業市場規模不斷增加。根據世界半導體貿易統計學協會分析，2018年全球半導體市場規模達到4,688億美元，同比增長13.7%，預計2020年將達到4,344億美元，同比增長5.4%。隨著下游信息產業需求的增加，未來半導體市場規模將不斷增長。注：數據來源世界半導體貿易統計學協會隨著半導體產業向亞太地區遷移，據WSTS統計，2018年亞太地區半導體市場規模達到2,828.63億美元，占全球的60.3%，已發展成為全球半導體規模最大的市場。2014年，國務院印發《國家集成電路產業發展推進綱要》，半導體產業發展成為國家戰略，我國半導體產業市場規模將不斷增加。注：數據來源WSTS（2）半導體制造工藝的演變為玻璃晶圓提供廣闊的發展空間半導體產業的發展重點在于制造工藝。隨著工業及消費電子對低功率、高速度規格需求提高，推動半導體工藝的摩爾定律持續演進，器件尺寸持續微縮、性能需求提升，這將導致半導體制造過程中的工藝管控的難度成倍增加，先進半導體產品量產工藝窗口持續縮小。為解決微型尺寸半導體量產問題，半導體加工工藝不斷演變。一方面，隨著半導體器件尺寸逐漸縮小，對應半導體的加工工藝精度要求將不斷提高，尤其是半導體芯片制造過程中的光刻工藝，是影響半導體最小線寬和性能的核心工藝。光刻工藝是通過遮光、曝光、顯影等流程將掩模版上的圖形轉移到硅晶圓的過程。隨著半導體先進制造工藝向精細化方向演變，對于高清化的掩模版需求將不斷增加，而玻璃晶圓因具有較高的精度和良好的光學性能被應用于高精度掩模版的基板，用以提升半導體光刻工藝精度。另一方面，采用晶圓級封裝的技術，先將晶圓與玻璃基板進行鍵合封裝，采用縱向互聯技術，使得晶圓級封裝的尺寸更小，既可以盡早在半導體封裝工藝過程中保證硅晶圓的敏感結構與外界物理隔離，又可以在劃片過程中保護可動部件。縱向互聯技術主要通過襯底通孔來實現，由于玻璃晶圓成本較低、具有良好的射頻性能，有助于提高半導體的生產過程中的品質管理。通過與硅陽極鍵合，可實現超小芯片封裝，逐漸成為發展趨勢。中國是全球半導體消費大國，玻璃晶圓是半導體加工過程中的重要基礎性材料，全球玻璃晶圓市場基本被德國肖特集團、康寧集團、旭硝子株式會社等歐美日企業所壟斷。近年來，在國家大力發展半導體產業、國內外市場與政治環境劇烈變化、我國政府扶持力度的不斷提高的條件下，國內企業抓住半導體行業發展機遇，積極布局半導體產業相關元器件。3、光學儀器領域光學儀器是光學元件應用較早的行業，帶動光學元件產業不斷發展。隨著光學的不斷進步，幾何光學的建立，人們在實踐中逐步開始制作光學元件，16世紀初，凹/凸面鏡、眼鏡、透鏡、棱鏡相繼出現，利用鏡片的光學特性進行光路設計，產生了世界上第一臺顯微鏡、望遠鏡、照相機以及為光譜儀奠定基礎的第一個分光鏡。光學儀器因能夠產生光波并顯示圖像，或接收光波并分析、確定其若干性質的特性被廣泛應用于功能生產、資源勘探、科學實驗、醫療檢測、國防建設以及社會生活的各個領域，成為觀察、測試、分析、記錄和傳遞信息的工具。以望遠鏡為例，望遠鏡作為一種通過收集電磁輻射幫助觀察遠處物體的光學儀器，不斷在軍用、天文觀察等領域得以運用。起初，對于望遠鏡的需求主要是由天文學研究的發展和業余愛好者增加所驅動的。隨著天文學日益顯現的重要性和人們對太空探索的欲望增強，各國對天文研究的經濟投入不斷加大并且推出加強天文教育的相關國策，成為望遠鏡市場新一輪增長的主要催化劑。同時伴隨著經濟水平的提高，國民消費能力的提升，具有星光級觀察效果的高端望遠鏡也逐漸深入到生活娛樂領域，民用望遠鏡得到深入普及和發展，促進全球望遠鏡市場規模不斷增加。根據DecisionD發布的報告顯示，2019年全球望遠鏡市場規模將達到1.5億美元，預計2024年市場規模將達到1.7億美元，年復合增長率為2.5%。光學儀器作為光學元件最早應用的領域，其發展和市場需求的變化將不斷帶動光學元件產業的發展。注：數據來源DecisionD光學元件作為光學儀器的信息采集窗口，是光學儀器光學及光電系統構建的重要組成部分，其性能和產品質量是影響儀器儀表準確性的重要指標。隨著光學儀器向嵌入式、微型化、智能化、模塊化、集成化、網絡化方向發展，表現出高靈敏度、高適應性和高可靠性，相應的要求光學元件的產品具有較好質量穩定性、可靠性、小型化以及良好的綜合性能，促進光學元件產品加工生產技術逐步向超高精密加工技術演化。高精度的光學元件市場需求將隨著光學儀器市場規模的增加呈現快速增長。4、車載領域當前移動互聯網、物聯網、云計算、大數據、人工智能為代表的信息技術的運用促進社會向智能化進化，汽車交通領域智能化成為科技發展的必然趨勢，車聯網、ADAS（高級輔助駕駛系統）是汽車領域創新應用的重點。車聯網技術是借助人、車、環境、云平臺之間全方位的連接和信息交互，精確感知和預測周邊環境狀態，而ADAS作為一種實現人工智能駕駛過渡的技術，其原理是借助車輛上感知層將檢測到的車內外的環境信號轉換成電信號，并經過數字信號處理完成智能判斷和車輛的自動控制。ADAS功能的實現需要通過攝像頭、激光雷達、毫米波雷達、紅外線探頭等感知層、決策層和控制層完成信息的采集、分析和自動駕駛動作的轉換；而光學元件作為車載鏡頭、激光雷達等感知層信息采集的重要入口，將受益于智能駕駛市場的發展。一方面，ADAS系統需要搭載更多車載攝像頭，為車載攝像頭滲透率的提高打開了市場。通常，一套完整的ADAS系統需包括6個攝像頭（1個前視，1個后視，4個環視），而高端智能汽車的攝像頭個數可達到8個。根據Yole數據，隨著汽車智能化程度不斷提升，2023年全球平均每輛汽車搭載將從2018年的1.7顆增加至3顆，但距離完整ADAS系統所需的攝像頭個數仍有差距。據高工智能產業研究院預測，2020年我國后視攝像頭（1顆）滲透率為50%，前視攝像頭（1顆）滲透率為30%，側視攝像頭（2顆）滲透率為20%，內置攝像頭（1顆）滲透率僅有6%。從不同類型車載攝像頭滲透率來看，我國智能駕駛車載攝像頭市場仍有很大發展空間。另一方面，ADAS系統也對車載攝像頭，尤其是是側視、環視、前視、內視等鏡頭的性能和質量提出了更高的要求，這將推動汽車制造商對光學元件的精度、面型、可靠性等各項光路性能指標提出更高的要求，帶動高規格車載攝像頭的發展。以車載夜視攝像頭為例，夜視系統使用夜視攝像頭收集周圍物體熱量信息并轉變成可視圖像，幫助駕駛者在夜間或者弱光線的駕駛過程中獲得更高的預見能力，以增加夜間行車的安全性，其作為智能駕駛的重要一環，未來將成為汽車智能駕駛的標配，也是未來無人駕駛不可或缺的功能模塊。隨著車載夜視攝像頭的普及和廣泛應用，將對高精度光學元件擴大需求。此外，ADAS系統的另一重要組成部分激光雷達傳感器，其功能的實現同樣離不開高精度光學元件的參與。激光雷達的硬件結構是通過光學元件組成發射端和接收端，技術原理是在發射端利用一組光學準直透鏡發射準直激光，遇到障礙時通過光的反射回到接收端，以此完成激光探測、測距，避免障礙，增強車輛的導航能力。未來隨著激光雷達技術的成熟，高精度光學元件的需求將不斷增長。由于ADAS可以避免碰撞、減輕碰撞嚴重程度、改善道路行車安全，已經受到各國政府、消費者和汽車企業的廣泛青睞，發達國家已經將ADAS功能納入新車評分體系。根據QYResearch數據顯示，2018年基于攝像頭傳感器的智能駕駛ADAS市場規模為54億美元，至2025年市場規模將達到213億美元，年復合增長率為21.7%。中國作為智能駕駛發展尚在初期的地區，根據QYResearch預測，2023年中國汽車駕駛輔助系統（ADAS）市場規模將超過1200億元，對應2018-2023年復合增速為37%，這將進一步帶動車載用光學元件行業的發展。五、行業競爭分析1、競爭格局長期以來，全球光學元件制造行業尖端技術主要集中在日本、美國和德國等發達國家。伴隨著經濟全球化、發達國家光電產業結構調整的加快以及我國制造業的崛起，全球光學元件產品訂單和制造業正逐漸向中國大陸地區轉移，推動了我國光學元件行業的持續、快速發展，中國正逐步成為世界精密光學元件的主要加工基地。近年來，中國對光學制造行業內高新技術的支持政策不斷出臺，涌現了一批以水晶光電、五方光電等為代表的優秀光學元件制造企業，打破了全球范圍內以德國肖特集團、日本HOYA株式會社、捷克Meopta、舜宇集團等為代表的龍頭壟斷局面，國內廠商憑借其自主研發的光學光電子系列產品，為AMS集團、康寧集團、蘋果、華為等全球知名制造商及品牌商提供了質量優良、價格合理的光學元件產品，逐步開拓國內及全球市場，市場占有率穩步提升。但由于國內企業起步較晚，在精密光學元件制造領域，與國外龍頭企業依然存在較大的差距，并且隨著日本、美國和德國等知名光學企業先后在中國地區設廠，國內光學元件市場的競爭也日益激烈。由于光學元件生產技術更新迭代的速度較快以及客戶對產品個性化需求的不斷提升，行業內競爭主要體現在兩個階段，一是響應客戶需求和技術要求的產品研發階段，二是能滿足客戶穩定質量要求的量產保障階段。基于這一競爭態勢，行業內龍頭企業如德國肖特集團、日本HOYA株式會社和舜宇集團主要采取綜合產業鏈上下游，提高光學產業鏈縱向產品供給能力的競爭策略；而行業內中小型光學元件制造公司主要采取廣泛布局各類產品，并為客戶提供定制化產品的差異化競爭策略。目前，以水晶光電、五方光電等為代表的國內光學元件制造企業正著力于提升自身的創新能力，加大研發投入，增加產品的技術含量，提高產品的性價比，在日趨激烈的市場競爭中生存、發展和壯大，逐步追趕國外光學巨頭，在全球范圍內打造自身的品牌影響力，不斷重塑行業競爭格局。2、行業進入壁壘（1）技術經驗壁壘光學元件制造行業是綜合光學、機械、材料、化學、數學、計算機、電子和控制于一體的綜合交叉學科的行業。光學元件是組成光學儀器的基礎元件，其制造精度直接影響著儀器的光學性能，光學元件的幾何質量與光學性能不僅與制造技術本身相關，而且與制造工藝編制的合理性直接相關。近年來，光學元件的應用由傳統的望遠鏡、顯微鏡等基本的光學儀器逐漸延伸到與電子信息產業結合的消費電子精密成像、智能駕駛、光通信以及半導體制造領域。隨著消費者對于微型化、集成化電子信息產品需求的快速增加，下游相關領域對光學元件精度和尺寸的要求也在不斷提高，也促使本行業需要豐富的技術能力和制造工藝經驗以滿足光學元件的質量和精度要求。此外，光學元件定制化特征顯著，且下游應用領域產品具備更新迭代周期短、產品需求多樣化的特點，從產品研發、設計、生產等方面都需要行業內企業經過長期的技術積累和沉淀，方能滿足下游客戶的需求，而行業新入者往往很難在短時間內形成有競爭力的技術和加工制造能力，在一定程度上形成了較高的技術門檻，對潛在的市場進入者構成了壁壘。（2）資金壁壘光學元件制造行業為重資產型行業，對資本規模和資金實力有較高需求。一方面，業內公司經營過程中需要投入大量的加工設備、檢測設備等，且為了保持技術先進行和企業加工產品的精度和穩定性，行業內大多企業更加傾向于采購先進的進口設備，例如施耐德、東芝、Hamai&Speedfam、光馳等國際品牌，價格較高。另一方面，由于光學元件制造行業定制化的模式，往往在得到客戶需求意向后進行產品的工藝研發及試生產，在該過程中需要企業預先投入一定比例的資金。光學元件行業的下游應用領域為消費電子、半導體、光通信等電子信息產業，需要較高的產品質量，研發的時間周期長，光學元件企業需要大量的資金保障研發和試生產的持續進行，且持續投入大量資金進行項目研發以滿足下游更新換代的需求。光學元件應用范圍廣，往往同一產品運用多種不同光學元件，出于對產品質量一致性的考量，客戶更加傾向于具有較大規模、多樣化產品提供能力的企業，且部分企業出于對光學元件需求的考慮要求光學元件制造企業單獨預留生產線，防止在供貨高峰期時出現供貨不及時的問題。因此，光學元件制造行業具有較高的資金壁壘。（3）品牌及客戶資源壁壘光學元件行業中客戶對于品牌的認可度較高，因此擁有市場和客戶認可的品牌是行業競爭的核心優勢之一。市場新入者需要更大的投入才能成功創立新的品牌和突破市場已有的品牌壁壘，且短時間內建立忠誠度很難。光學元件行業的客戶往往依賴企業的生產加工經驗、信譽度、綜合服務能力等多方面的因素。國內光學元件制造企業客戶主要為國際知名光學儀器與電子產品制造企業，一般建有合格供應商名錄，合作前對供應商的生產能力、產品工藝、質量、技術水平等進行充分考核，確定合作關系后一般可長期合作且不輕易更換，對于新進入者而言，快速獲取穩定的客戶資源是進入該行業的主要壁壘之一。因此，行業存在較高的品牌及客戶資源壁壘。（4）生產管控水平壁壘光學元件生產制造工藝流程復雜，工序繁多，包括銑磨、精磨、拋光、檢測、清洗等幾十道工序，任何一個環節的微小偏差都會導致終端產品的質量問題。為了保障在各加工工序中產品符合加工精度要求，從事批量光學元件生產不僅需要國際先進的精密加工設備，而且需要對各類設備進行有針對性的整合、優化和改進，較高的生產設備及工藝流程的管控水平是保障光學元件加工工序的有序順利完成和產品質量穩定的前提。此外，光學元件制造企業多采取訂單式定制化的生產模式，且客戶的需求多樣化，各生產線的有序配合是保障生產安全有序、產品質量穩定性和交貨準時性的前提，需要企業在長期生產實踐中不斷積累形成。新進入該行業的企業很難在短時間內掌握這種能力，因此形成了生產管控水平壁壘。（5）人才壁壘光學元件制造行業包含了光學設計、光學檢測、加工設備調試裝備等技術，而光學元件一般具有單件加工、工序復雜、精細度高等特點，在加工過程中需要具有較高的工藝技能水平和豐富生產經驗的生產型人才。此外，光學元件需要滿足包括光學儀器、消費電子、智能駕駛、光通信、半導體等領域相關客戶的需求，業內公司不僅需要掌握光學元件加工設計相關的技術，也需要對下游不同應用領域運用到光學元件的技術有深刻理解和掌握。因此，光學元件行業不僅需要生產型人才，更需要綜合性人才，才能夠把握行業發展趨勢，促進企業發展布局。而行業新入者往往缺乏有相關研發、生產制造經驗和把握行業發展趨勢的綜合型人才，這類人才往往集中在行業現有企業內。因此，相關人才的獲取難度將成為行業新入者的重要壁壘。3、行業內主要企業（1）水晶光電浙江水晶光電科技股份有限公司是國家級高新技術企業，深圳交易所中小板上市公司（股票代碼:002273.SZ）。水晶光電創辦于2002年8月，業務領域涉及光學光電子元器件、新型顯示、半導體照明、反光材料、高端裝備等產業。水晶光電的3D深度成像、光學元器件、增強顯示（AR）組件、半導體封裝光學元器件、微納結構加工光學元器件等產品均已應用于消費電子、汽車電子、安防監控等企業的產品與服務中。水晶光電產品包含成像光學、生物識別、新型顯示等光學元件和光學原材料的生產制造，位于產業鏈的中上游。水