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苹果iPhone产业链分析(下)

时间:2023-03-21 21:48:20 科技观察

作为全球最成功的科技公司,苹果凭借强大的创新基因和卓越的供应链管理,引领着智能手机行业的发展。可以说,iPhone的影响力早已超越了产品本身,成为行业发展的标杆,成为行业未来的趋势。iPhone对3C制造业的影响巨大。智能手机是3C产业的重要组成部分,其规模和增速在行业中占据主导地位。iPhone作为智能手机的先驱,对上游3C制造业影响巨大。iPhone对3C制造业的影响主要体现在两个方面:1)iPhone作为全球最赚钱的手机,给上游3C制造业带来了大量的设备订单。IDC数据显示,2017Q4iPhoneASP(平均售价)达到618美元,是全球智能手机平均ASP的两倍多。毛利率方面,2016年苹果实现了30%的毛利率,远高于行业平均水平。目前,苹果手机以17.2%的市场份额占据了全球智能手机行业95%的利润。可见,iPhone强劲的盈利能力,保证了上游设备企业的订单量保持在较高水平。2)iPhone产品更新周期短,新技术、新工艺催生了较大的设备更新需求。根据历史数据,iPhone的产品迭代周期为一年,在产品更新过程中产生了大量的新技术和技术突破。例如,苹果率先将高清摄像头、金属机身、指纹识别等技术应用到智能手机上。先进的技术和工艺带动了上游数控机床、平板显示模组、SMT生产线等机械设备的快速普及。3C制造业进入存量竞争时代,自动化渗透率有望持续提升。3C产品是计算机、通讯、消费类电子产品的总称。传统3C产品包括电脑、平板电脑、手机、数码相机、电视机、影音播放设备等硬件;新兴3C产品包括智能穿戴设备、VR/AR设备终端、消费级无人机、娱乐机器人等。国内3C制造业大而不强。自动化设备助力3C产业转型升级的巨大市场空间,带动了上游制造业的繁荣。近年来,凭借广阔的消费市场、成熟的制造能力和廉价的生产要素,中国已成为世界消费电子制造中心。我国3C产能虽然位居世界第一,但主要集中在产业链的中下游,以贴牌组装为主,附加值较低。据我们测算,我国3C制造业的毛利率在10%左右,净利率不到5%。3C产业链中高端环节基本被国际巨头垄断,芯片、传感器、CPU、大容量存储芯片等核心零部件主要依赖国外进口。国内3C制造业仍处于劳动密集型制造、加工和组装环节,成本管理能力成为企业的核心竞争力。iPhone相关产业链中3D玻璃的异军突起,助推了玻璃产业链的繁荣。目前市场上流行的手机后盖材质有五种:铝合金、不锈钢、塑料、玻璃、陶瓷。金属材质以其良好的质感和耐磨性成为了众多手机厂商的选择。但是金属机身非常封闭,对信号的屏蔽性更大。这一缺陷严重制约了无线充电技术和5G通信在智能手机中的应用。玻璃后盖具有细腻的视觉体验、良好的信号接收能力、出色的透光性能等突出优势,有望成为未来的机身材料。第一选择。2017年,苹果向全球玻璃制造巨头康宁投资2亿美元,用于支持康宁的研发、设备需求和先进的玻璃制造工艺。成熟的柔性OLED技术3D玻璃突突盖板玻璃是手机屏幕最外层的保护层,是手机触控方案不可或缺的一部分。早期,以iPhone4为代表,2D玻璃被广泛应用在手机屏幕上;后来,为了提升屏幕和机身的整体视觉体验,2.5D曲面玻璃开始被各大手机厂商采用。开始选择配置2.5D曲面玻璃。目前,随着良品率的不断提升和技术的日趋成熟,柔性OLED取代LCD成为手机屏幕的主流方案已成大势所趋。随着曲面屏的强势崛起,配套的3D玻璃将成为盖板玻璃未来的发展方向。目前,三星GalaxyS7Edge、小米Note2等机型已经开始采用曲面OLED屏+3D盖板玻璃的配置。市场反响热烈。2D-2.5D-3D是盖板玻璃的演进趋势,3D玻璃出货量有望突破1亿片。二维玻璃就是我们熟悉的平板玻璃。玻璃表面无弧度;2.5D玻璃是在2D玻璃的基础上,在玻璃的边缘进行了弧度处理。手持一块2.5D玻璃屏幕,可以让手机表面看起来像一滴不溢出的水珠,更有视觉张力,所以2.5D玻璃屏幕又被称为水滴屏;3D玻璃在玻璃的中间和边缘均采用弧度设计,使整片玻璃具有一定的弧度。3D玻璃是玻璃制造技术的重大突破,也是目前唯一可以与柔性OLED配套使用的盖板玻璃。随着OLED技术的成熟,必然带动3D玻璃在3C领域的渗透率。据IHS预估,2016年3D玻璃出货量达4900万片,IHS预计2017年出货量将飙升至1亿片。目前三星、LG、vivo、小米等主流厂商均已采用3D曲面玻璃,一直受到消费者的青睐。今年,iPhone8也将搭载3D玻璃,3D玻璃迎来历史性机遇。从3D玻璃产业链来看,我们看好玻璃雕刻机、热弯机等设备的投资机会。从产业链来看,手机盖板玻璃行业按上中下游可分为上游玻璃基板、辅助材料、加工设备供应商。中游玻璃盖板加工厂,下游触控模组组装厂。玻璃盖板加工厂采购玻璃基板、辅料、加工设备,进行切割、折弯等一系列加工工序,然后运送至触控模组组装厂,完成盖板玻璃与显示屏的贴合.从上游原材料供应来看,上游玻璃盖板行业进入壁垒高、利润率高,市场被几家国际巨头垄断。比如康宁“大猩猩”玻璃盖板的毛利就达到了80%以上。目前市场上性能最好的产品是溢流法生产的高铝玻璃,只有4家厂家掌握了核心技术。从中游玻璃加工来看,二维玻璃的制造工艺相对简单,技术最为成熟。主要包括CNC切割、CNC雕刻、打磨抛光、强化处理、涂装、清洗、检测等工序。所需主要设备包括玻璃精雕机、玻璃平磨机、抛光机、光学检测设备等;2.5D工艺类似于2D玻璃,边面主要采用直接抛光制作;3D玻璃制造增加了热弯工艺,需要引入热弯机对玻璃进行曲面成型,需要对玻璃基板进行反复打磨抛光。工艺比较复杂,制造成本也较高。根据我们的调研数据,目前一条月产能3kk的3D玻璃生产线需要热弯机100台左右,整条生产线的设备总投资在300-4亿元。玻璃加工设备市场空间近80亿元,将推动设备制造商进入新的经济周期。据IDC数据显示,2016年全球智能手机出货量达到14.7亿部,预计到2020年智能手机出货量将达到17.7亿部。不同类型的玻璃具有不同的加工效率。预计到2020年,前盖2D、2.5D、3D玻璃的市场渗透率分别为10%、50%、40%。玻璃精雕机平均单价30万/台,2D玻璃产能80万片/年,2.5D玻璃产能50万片/年;以玻璃热弯机平均单价120万台/台,年产量25万片计算,到2020年,智能手机中的玻璃精雕机和玻璃热弯机市场规模将达到26.42亿元,5亿元人民币。2020年精雕机市场规模将达到26.42亿元。2020年热弯机市场规模有望达到50亿元。精雕机国产化基本实现,热弯机进口替代规模逐年扩大。目前,国内精雕机技术比较成熟,设备已基本实现国产化。国内主流的玻璃精雕机供应商有大宇精雕、北京精雕、东方、创世纪、远洋祥瑞。热弯机是3D玻璃成型过程中使用的重要加工设备,需求量将随着3D玻璃出货量的增加而增加。韩国和中国台湾企业布局较早,主要企业有韩国DTK和台湾梦力。近年来,经过多年努力,以智造松德、金盛智能为代表的国内厂商现已具备提供高端热弯机解决方案的能力,并在中高端逐步扩大进口替代规模。终端市场。OLED屏幕换代提速,引领装备制造潮流OLED引领新一代平板显示技术革新OLED,即有机发光二极管(OrganicLight-EmittingDiode),是由有机物组成的固态器件分子片,通电后可以发光。它要求背光源、对比度高、厚度薄、视角广、响应速度快、可用于柔性面板、工作温度范围广、结构和制造工艺简单等。根据驱动电路与基板的关系,它可分为无源驱动(PMOLED)和有源驱动(AMOLED)。目前市场上的OLED产品主要是AMOLED。OLED的基本结构包括基底层、阳极、有机层、导电层、发光层和阴极。OLED是一种通过载流子注入和复合引起发光的现象。其原理是利用ITO透明电极和金属电极分别作为器件的阴极和阳极。在一定的电压驱动下,电子和空穴分别从阴极和阳极注入,电子和空穴分别通过电子和空穴传输层迁移到发光层,并在发光层相遇形成激子和激发发光分子,通过辐射发出可见光。OLED的基本原理是电流通过有机层从阴极流向阳极,将电子从导电层带到发射层;导电层失去电子会产生空穴,需要在发射层用电子填充;空穴跳到发射层后,又与电子结合,电子进入空腔后,以光的形式释放出多余的能量,形成可见光子。OLED发光工艺图OLED制造成本降低,加快替代LCD步伐OLED比LCD性能更优越。TFT-LCD是利用液晶的光电效应,将液晶置于平行的两块玻璃中,通过薄膜晶体管(TFT)电路控制液晶单元的透射率和反射率,产生不同灰度的平板显示技术。秤。TFT-LCD需要背光,因为液晶材料本身不发光。OLED是一种有机发光二极管,可以自行发光,不需要背光源。通过控制流过TFT基板的电流大小,可以控制RGB有机膜层的亮度,混合出需要的颜色。由于这种自发光特性,OLED具有更薄、对比度更高、亮度更高、能耗更低、视角更广等优点,响应时间仅为LCD的千分之一。由于AMOLED的发光器件是固态OLED,其显示元件都是固态的,因此很容易做成柔性显示器。灵活性使得OLED的应用不仅仅局限于传统的3C,在可穿戴设备、车载显示器、家用电器和虚拟现实(VR)等领域也同样适用。但由于其在长期电应力作用下存在漂移或空间失配、显示不均和稳定性不足等问题,其在大尺寸平板电脑和电视上的应用仍存在技术难点。OLED理论成本低于LCD,替代优势明显。目前,LCD仍然是成本最低的显示方式。由于OLED主要由固体材料组成,材料镀膜必须在液态、溶解或汽化状态下完成。生产工艺尚未突破,成本高。例如LG在中国投资的LCD广州8.5代液晶面板线,投资额达40亿美元,同规模的OLED生产线投资额超过50亿美元。但是,OLED的理论成本低于LCD。由于OLED的自发光特性,其结构相对简单,材料和组装工序也较少。一旦大规模应用,将显示出成本优势;以往,一条8.5代LCD产线转产OLED的投资约为20亿美元,远低于新建一条LCD产线的投资。根据计算,刚性AMOLED的理论成本为14.3美元,低于LTPS-LCD。OLED的成本随着成品率的提高而降低。随着技术的发展、良品率的提高和OLED的大规模应用,其成本将低于LCD,替代优势将增强。根据UBI数据,到2020年,OLED在智能手机中的渗透率将达到62%,超越LCD成为最主流的平板显示方式。OLED市场需求旺盛,市场规模有望达到670亿美元。OLED凭借出色的视觉体验和低能耗等优势,引领了新一轮的3C产品显示革命。目前,AMOLED开始广泛应用于以智能手机为代表的小尺寸屏幕。三星是该领域的绝对领导者,市场份额位居全球第一。此外,国内一些手机厂商也开始尝试搭载AMOLED屏幕。比如华为、vivo、OPPO都选择在旗舰手机上使用AMOLED屏幕。2016年,OLED屏幕在智能手机中的渗透率达到20%,市场规模为150亿美元。按照市场预期,新一代iPhone8很可能会采用OLED屏幕。考虑到iPhone的行业影响力,OLED屏幕的应用市场将全面打开,未来需求空间十分广阔。据立信研究数据显示,2020年OLED屏幕在智能手机中的渗透率有望攀升至65%,市场规模将达到670亿美元。此外,OLED屏幕的应用市场并不局限于智能手机。由于其轻薄、柔韧、高对比度、低能耗等优点,OLED也被广泛应用于电视面板、智能穿戴设备、平板电脑、AR/VR、车载面板等领域。据中国产业发展研究网数据显示,到2020年,全球OLED出货量将达到9亿片,是2015年的2.5倍,年复合增长率为20%。OLED产业链梳理OLED产业链分为上游材料和设备供应商、中游面板制造和模组组装、下游OLED应用。目前,上游材料和零部件供应被美日等国垄断,其他国家进入难度较大。以京东方、深圳天马为代表的国内企业在中游面板制造领域深耕多年,逐渐积累竞争优势。2016年,京东方以17.1%的市场份额占据全球第二大面板供应商的位置。OLED屏幕上游原材料包括ITO玻璃基板、TFT(柔性基板)、驱动IC、有机材料、偏光片、封装胶等,目前市场供应被美日等厂商垄断,国内制造商在偏光片供应中占有一席之地。显示面板生产工艺依次分为Array工艺、Cell工艺和Module工艺。OLED依靠电流驱动来实现发光。Array工艺采用LTPS(低温多晶硅技术),包括镀膜、晶化、曝光、显影、刻蚀、剥离等步骤;Cell工艺包括蒸镀、封装等;Module制程主要为模组Assembly,包括COG、FOG、清洗、测试等,Array和Cell制程所用设备包括蒸镀机、封装机、曝光机、激光加工设备等,原中岛设备技术含量高,价格昂贵。例如,一台曝光机设备售价超过1000万美元,设备工期约3个月。目前,原中岛工艺设备基本被国外厂商垄断。日本厂商Tokki和Ulvac在蒸发设备领域绝对领先,市场占有率超过90%。3M、SEIKO、SUSS等美国公司在开发和检测设备方面优势明显。但由于OLED中LTPS技术的大规模采用,晶化、剥离等工艺环节的引入,涉及激光加工,为国内相关厂商打开了应用市场。模组工艺设备包括全自动偏光贴合机、COG邦定机、FOG邦定机、检测设备等,国内厂商已掌握成熟技术,性价比优势开始显现,进口替代规模扩大有望进一步扩大。全自动偏光贴合机主要完成偏光片在OLED端子表面的贴合;COG即ChipOnGlass,其主要工艺是将芯片键合到玻璃基板上;FOG即FPCOnGlass,其主要工艺是将FPC(柔性电路板)贴合在玻璃基板上;检测设备主要完成面板组装后的检测工作。OLED量产加速,模组设备迎来发展机遇。据产业链调研,我国OLED面板厂综合良率约为50%,距离60%良率的盈亏平衡点约需12-18个月。预计到2017年第四季度,国内面板厂商将整体完成良品率攀升阶段,达到盈亏平衡后即将进入规模扩张阶段,实现国产OLED面板的良性发展。OLED产线建设如火如荼,国内厂商迎头赶上。随着技术的成熟和成本的逐渐下降,OLED屏幕的需求迎来了快速增长期。今年,苹果将推出OLED屏手机,并向三星订购了超过1亿块OLED屏。现有产能已不能满足强劲需求,以三星、LG为代表的国际巨头纷纷加速OLED产线投资。国内面板厂商也不甘示弱,积极加大投入。武汉天马、成都京东方??的第6代柔性AMOLED生产线相继投产。华星光电第6代柔性LTPS-AMOLED生产线也于6月13日开工建设。据不完全统计,全球目前在建和规划的OLED生产线共有15条,其中11条位于中国大陆,生产线投资已达4000亿元。根据台湾研究机构DigitimesResearch的报告,中国面板厂商的总产能将从2016年的27.2万平方米增至2020年的786.4万平方米,5年复合增长率达131.9%,大幅高于整体国际增长率。我们认为,国内显示模组组装设备厂商技术成熟,进口替代需求旺盛,将率先受益。据草根调研,一条OLED生产线大约需要150台贴合设备,200台贴合设备,100台检测设备,贴合机和贴合机价格约200万,单台检测设备约50万。以此计算,一条OLED生产线模组设备投资约10亿元。与国外产品相比,国产设备主要有以下两个优势:(1)国产设备技术性能逐渐赶超,价格优势开始显现。(2)中国承接海外产能,国产设备规避运输成本。未来三年,OLED产线将迎来投资建设高峰期。受面板企业大规模资本支出刺激,设备厂商有望获得批量订单。据DSCC数据,2017Q1全球OLED设备投资达45亿美元,同比增长90%,印证了行业市场火爆。国内面板厂商在生产线建设上的投资已超过3000亿元,其中约50%用于设备采购,每年将为设备创造500亿元的市场空间。我们认为,国产组件组装设备技术成熟,进口替代需求强烈。最先受益的板块。未来三年,焦炉气设备市场容量为58-87亿元,年均1.9-29亿元;FOG市场容量2.3-34亿元,年均800-1.1亿元;87亿元,年均1.9-29亿元;复合设备市场容量47-7亿元,年均1.6-23亿元。梳理国内外主要设备商,包括智云、精测电子、大族激光等,OLED打开全面屏应用空间,异形切割设备有望大规模量产。全面屏是指手机正面配备了整块屏幕,屏幕比例从16:9升级到18:9,超窄边框,屏占比更高。比如小米的Mix屏,屏占比高达91.3%。继小米之后,LG、联想也相继推出了全面屏手机LGG6和ZUKEdge,屏占比高达78.3%和86.4%。今年3月,三星S8系列全球销量突破1000万台,成为迄今为止最成功的全面屏手机。随着iPhone加入全面屏阵营,全面屏有望迎来大规模应用的黄金时代。全面屏是手机外观极致美感的巅峰之作。超高的屏占比,不仅能带来更好的视觉观感,还能让外观看起来简洁大方。传统的LTPS-LCD是incelltouch,在应用全面屏时面临四个难点:1)需要返回驱动+触控两颗独立的芯片;2)驱动芯片需要改成COF封装;3)需要设计超窄背光模组,结构和膜材需要改进;4)面板切割成品率很低。OLED技术由于无背光且具有柔性,可以完美解决制约全面屏普及的技术瓶颈。随着OLED量产的加速,全面屏的大规模普及已经成为必然趋势。全屏量产,先看异形切割设备。全面屏对边框的宽度提出了更高的要求。传统切割多采用直线切割,切割难度较小。但由于全面屏的窄边框,手机面板的元器件和整机的走线都必须重新排布,这就需要异形切割来实现高密度走线布局。异形切割按直线切割方向切割,但切割成不规则形状或圆角矩阵,可实现L角切割、R角切割和U形槽切割。目前主流的切割方案有刀轮切割和激光切割。刀轮切割属于机械加工,不会产生高温问题。加工相对便宜,但加工精度有限,成品率低;激光切割是利用高能激光束照射被切割材料,利用瞬时热量使玻璃沿切割路径破裂。激光加工可以有效减少玻璃边缘的毛刺,加工成品率高,但加工成本相对较高。由于成品率较高,大部分主流手机厂商都采用激光切割。激光切割按脉宽时间可分为纳秒(10的-9次方秒)、皮秒(10的-12次方秒)和飞秒(10的-15次方秒)激光设备。皮秒激光脉宽时间为皮秒级,依靠自身极高的峰值功率,可瞬间气化材料,热效应极小,加工边缘整齐,加工成本低于飞秒激光。成为目前最理想的全面屏激光切割。计划。大族激光是国内激光加工设备的绝对领导者。公司低功率激光加工设备广泛应用于3C行业。据公司16年报显示,近年来,智能手机产业链采购公司激光设备超过100亿元。公司自主研发的Draco系列皮秒激光器可广泛应用于全面屏异形切割。产品技术达到国际一流水平,可实现进口替代。截至2016年底,天龙皮秒激光器累计销量达到4859台,2016年销量达到1200台,创历史新高。随着全面屏普及的加速,公司设备的出货量将不断增加。限于篇幅,我先与大家分享本报告的第一部分。