3C自动化设备深度调研展望分析报告.docx
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3C自动化设备深度调研展望分析报告
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1.3C市场空间上升，高景气仍将延续
1.1.传统3C产品渐入红海，行业增速逐渐放缓
3C产品是指计算机、通信以及消费类电子产品。
传统的3C产品通常指的是电脑、平板电脑、手机、数码相机、电视机、影音播放之硬件设备或数字音频播放器等，新兴的3C产品包括VR/AR、可穿戴设备，手环，智能手表，无人机等电子设备。
传统3C设备进入存量竞争时代。
自从2007年苹果公司推出iPhone以来，以智能手机为代表的传统3C行业进入了5年的高速发展期，13年之后行业增速放缓，据IDC的统计，2016年全球智能手机出货量14.7亿部，较去年同比增长仅为2.1%，首次低于2位数，而平板电脑自从2014年以后销量开始下滑，2015、2016销量分别为1.99、1.75亿部。
我国智能手机2015、2016年出货量分别达到4.3亿部和4.7亿部，增幅分别为2.4%和9.3%，远低于2012年108%的水平，传统3C行业由增量竞争进入存量竞争时代。
2014年全球家电及消费电子产业销售总额达1.02万亿美元，根据Euromonitor预测，2016年市场将在2015年的低基数上温和反弹4%，并达到1.15万亿，年均复合增长率6.2%。
目前全球的人均手机保有量很高，厂商之间竞争会逐渐加剧，消费者对于“新3C”产品需求上升。
图1：
全球消费电子出货量（亿）
图2：
我国智能手机出货量（亿）
新兴3C行业带将来新增需求。
新兴3C行业设备主要分为智能可穿戴设备、AR/VR、无人机等。
智能可穿戴设备是指应用穿戴式技术对日常穿戴进行智能化设计，开发出可以穿戴的设备的总称，随着互联网的发展，技术进步及高性能低功耗处理芯片的推出，部分穿戴设备已走向商业化，目前主要有智能手表、智能手环。
VR是指虚拟现实，主要包括模拟环境、感知、自然技能和传感设备。
AR是指增强现实技术，将真实世界信息与虚拟世界信息“无缝”集成的新技术。
无人机是指利用无线电遥控设备和自备程序控制装置操控的不载人飞机，分为军用与民用。
智能穿戴设备市场空间广阔，智能手表或成新趋势。
IDC的最新报告显示，预计2016年智能穿戴设备市场规模将达1.01亿台，比2015年增长29%。
随后，这一增长率将保持在20%左右，到2020年智能穿戴设备出货量将增至2.13亿台。
2016年其市场规模预计为140亿美元，预计到2020年将会达到340亿美元，年复合增长率25%。
目前，智能穿戴设备市场的真正主角是FitBit和小米等公司生产的智能手环，它们占据了智能穿戴市场的半壁江山，而智能手表则只能屈居其后（市占率为40%左右）。
不过这一趋势将在2020年逆转，IDC预计智能手表将最终上位，市占率升至52%。
我国行业24家上市企业2016前三季度实现营业收入1,124.7亿元，同比增长31.94%，近5年呈稳步增长趋势，未来可穿戴设备的市场规模的迅速增加，相关设备供应商也将迎来新的发展机遇。
图3：
全球智能可穿戴设备市场规模（亿美元）
图4：
智能手表出货量（百万）
虚拟现实发展迅速，VR软件较硬件设备增速更快。
预计2016年全球VR/AR市场规模为52亿美元，预计到2020年将会达到1620亿美元，年复合增长率136%，发展迅速。
我国虚拟现实20家上市企业2016全年实现营业收入5484亿元，同比增长13%，近五年来营收呈现持续上涨的趋势。
从利润来看，2016全年虚拟现实板块实现净利润292亿元，同比增26.53%。
VR主要分为软件与硬件的销售，我国VR软件主要包括操作系统、SDK（即软件开发工具包）、虚拟现实引擎、应用软件。
硬件方面，主要分为建模设备、三维视觉显示设备、声音设备和交互设备。
在VR硬件迭代逐步放缓后，VR软件作为吸引用户的核心力量，逐渐受到互联网巨头和投资机构的青睐。
我们预测在2019年之后VR软件的销售额将达VR设备的半壁江山。
图5：
全球VR/AR市场规模（亿美元）
图6：
全球VR销售金额（十亿美元）
表1：
2016年Q4全球前五大可穿戴设备公司出货量和市场份额
图7：
虚拟现实营收（亿元）
图8：
虚拟现实利润（亿元）
无人机民用居多，获风投青睐并高速增长。
根据EVTank、中投顾问等研究机构数据，2013至2015年，全球民用无人机的市场销量分别为15万架、38万架和57万架。
2014年我国无人机销量约2万架，其中军用无人机约占1.4%，民用无人机占98.6%，销售规模达40亿元。
中投顾问在其报告《2016-2020年中国无人机行业深度调研及投资前景预测报告》中指出：
预计到2020年，全球无人机年销量有望达到433万架，市场规模将达到259亿美元。
中国无人机年销量将达到29万架，未来几年将保持50%以上的增长。
2014年共有29个风投项目投资于无人机，总价值为1.08亿美元，2015年风投项目为74个，总价值为4.5亿美元，2016年无人机风投项目预测接近10亿美元。
由于资本的青睐，我们预测全球民用无人机的市场规模将飞速增长，到2020年将达突破250亿大关。
图9：
全球民用无人机销量（万架）
图10：
全球民用无人机市场规模（亿美元）
1.2.3C产品进入存量时代，自动化率决定竞争优势
我国3C行业产能高、附加值较小、利润率偏低。
全球大约70%以上的电子产品均由中国进行制造和装配。
2014-2015年我国智能手机出货量分别达到4.2亿部和4.3亿部，占全球智能手机的出货量比重高达31.15%和31.89%，位居各国之首。
虽然全球大部分3C行业产能在中国，但大多是代工工厂（以代工形式为主的组装、装配、包装等环节），不掌握3C终端产品的核心技术（芯片、操作系统、高性能传感器、CPU等核心电子元器件的设计、生产）和营销渠道，对于上下游议价能力较低，处于微笑曲线的底端，行业附加值较小。
我国3C制造业销售毛利率虽然从2012年之后逐步上升，但3C制造行业是买方市场，其毛利率仍只有4%左右。
另一方面，我国3C制造行业毛利率在10%，净利率稳定在4%左右浮动。
《移动智能终端产业发展白皮书（2015）》显示：
近年来，苹果和三星两家厂商占据了全球的主要利润，国产全部厂商加起来不到4%。
图11：
我国3C制造业销售利润率（%）
图12：
我国3C制造业毛利率与净利率（%）
图13：
3C行业附加值情况
我国老龄化加速人口红利下降，制造业人工成本上升。
3C行业是劳动密集型企业，我国之所以可以成为全球最大的3C生产国，主要来源于较低的人力成本。
人口老龄化与计划生育导致我国劳动力人口下降，人工成本上升，企业竞争力下降，苹果等国内外大型3C设备品牌商正逐步将产能转移出中国，“东南亚”制造逐步代替中国制造。
2015年我国65岁以上人口为1.3亿人，占人口比例9.55%，在2025年之前，老年人口将每年增长100万人，劳动年龄人口增长速度面临下滑。
劳动人口下降导致劳动力成本的上升。
目前中国的劳动成本已经超越了日本，和美国基本持平。
另一方面，统计局公布2015年全年全员劳动生产率为76978元/人，比上年提高6.6%，低于2014年增速7%，劳动生产率增速呈现持续下降的趋势，远低于发达国家。
我国3C制造企业可以通过机器换人实现自动化，降低生产成本，并提高生产效率。
图14：
我国人口老龄化情况
图15：
全球成本竞争力
图16：
我国制造业平均工资（元）
图17：
各国劳动生产率对比
我国制造业自动化程度尚处于较低水平，提升空间较大。
2014年我国的机器人密度仅为36台/万人，远低于日本的314台/万人、德国的292台/万人，仅为国际平均水平66台/万人的55%，距制造业强国尚有约9倍的增长空间，提升空间较大。
从行业来看，汽车行业是自动化水平较高的行业。
我国61%的工业机器人应用在了汽车制造业，其机器人密度达到305台/万台，已经达到了发达国家制造业的自动化水平。
相比汽车行业，目前我国3C行业的自动化率仍较低，机器人密度不到50台/万人，尚存在巨大的自动化改造需求。
3C产品的组成零部件数量众多，且基本都是非标产品，体积小、绝对精度要求高，导致其生产组装的自动化改造难度较高。
富士康代工手机的自动化率仅为30%。
但3C产品包括外壳、玻璃、盖板在内的零部件制造技术以及整机装配技术，其工艺和设备都相当成熟，加工内容重复度高，劳动强度高，符合自动化改造特征。
图18：
工业机器人销量各行业占比（%）
图19：
各国机器人密度（台/万人）
工业机器人与人力成本差距缩小，3C行业自动化势不可挡。
IFR的统计数据显示，2009-2015年期间，日本工业机器人出口均价由2.12万美元下降至1.20万美元，年均下滑9.03%；中国工业机器人进口均价由3.00万美元下降至1.72万美元，年均下滑8.87%。
2008年来随着3C行业使用的工业机器人售价下降，截至2015年，3C行业工业机器人的平均投资回收周期已缩短至1.3年。
对于3C行业的智能制造方案供应商而言，随着工业机器人成本和同等人力成本间差距的缩小，自动化及智能化生产设备相对于人工的额外成本不再成为阻碍客户选择进行智能化设备改造的主要因素，行业自动化势不可挡。
图20：
中国工业机器人进口均价（千美元）
图21：
各日本工业机器人出口均价（千美元）
1.3.创新造就市场需求，技术推动产品更新
3C行业终端产品更新速度快，加速产品的创新需求。
在德勤最近的预测中，2015年全球智能手机的销售量为14亿部，其中10亿部智能手机是基于消费者的升级需求。
以Iphone为例，iphone6和iphone6s新机型上市7个月后，新机型占比都在百分之30%左右。
新产品的频繁出现压缩的整个行业的生命周期，也加速了创新。
以苹果公司为例，其所有产品的更新周期仅为355天。
新的终端产品所具有的新功能，要求上游行业生产新的材料、制造设备来满足下游厂商的生产需求，上游的市场格局也会随着消费电子的创新重新调整，为获得核心技术和更低廉的成本，行业优势资源将重新分配。
行业竞争愈发激烈，为了更好的迎合消费者，3C产品的更新换代周期越来越快。
由于3C设备是高度定制化的，几乎每一代新产品都需要重新更换生产线，3C设备由于其快速的更换需求而表现出越来越强的消费属性。
图22：
新上市手机机型种类数
图23：
IPhone新机型上市后占比（%）
表2：
苹果公司产品更新周期
3C产品创新升级，带动相关产业链新需求。
目前3C行业的创新主要有无线充电、指纹识别以及闪充。
2013年苹果推出带有TouchID的iPhone5S，惠及上游设备制造企业，如今搭载指纹识别技术已经成为智能手机的标配。
在无线充电方面，2015年三星发布GalaxyS6和GalaxyS6Edge，2014年9月苹果发布AppleWatch，均首次支持无线充电。
除智能手机外，无线充电还应用于可穿戴设备和汽车领域。
若Iphone8采用无线充电设备，则在未来3年内安卓系统的手机
也有望采用，则智能手机的无线充电渗透率将快速提升。
2015年无线充电接收器全球出货量在1.44亿台，增速160%，2016年预计2.75亿台，2020年将超过10亿台。
无线充电的普及将带动相关产业链如电子线圈的需求。
图24：
2016年无线充电渗透率为18.69%
图25：
2020年预计全球无线充电设备将超过10亿台
技术门槛高，促使3C生产设备企业加速外延并购。
传统3C行业产品的频繁创新带动新技术和新工艺的不断涌现，促使相应的生产设备不断进行升级换代，满足这种产业变化需求。
但由于3C产品生产制程复杂，专用设备的技术门槛较高，多数企业很难同时精通多个领域的设备研发和生产。
以iphone6为例，其利润主要来源于14个领域，每个领域都有其产业链及独立的生产设备及技术，因此，通过并购整合获得技术和客户资源无疑成为一条重要的发展路径。
从二级市场上来看，2015-2016年就有9家3C设备制造企业通过IPO或者并购进入资本市场。
图26：
IPhone6各构成部件的利润分布
技术门槛高，促使3C生产设备企业加速外延并购。
传统3C行业产品的频繁创新带动新技术和新工艺的不断涌现，促使相应的生产设备不断进行升级换代，满足这种产业变化需求。
但由于3C产品生产制程复杂，专用设备的技术门槛较高，多数企业很难同时精通多个领域的设备研发和生产。
以iphone6为例，其利润主要来源于14个领域，每个领域都有其产业链及独立的生产设备及技术，因此，通过并购整合获得技术和客户资源无疑成为一条重要的发展路径。
从二级市场上来看，2015-2016年就有9家3C设备制造企业通过IPO或者并购进入资本市场。
2.OLED引领潮流，设备制造潜力十足
2.1.与LCD对比，OLED优势显著
LCD和OLED引领显示面板主流。
触控面板起源于20世纪60年代，主要分为电阻屏和电容屏，随着苹果公司于2007年推出搭载电容屏的第一款iPhone，正式拉开了智能手机电容屏时代的序幕。
电容式触控面板主要由触控模组和显示模组组成，其中触控模组包含盖板玻璃、触控感应器、控制IC三部分。
按照成像原理的不同，显示面板可以分为阴极射线管显示器与平板显示器。
按照显示媒质和工作原理的不同，平板显示器可进一步分为ELD、FED、PDP、LCD、OLED五类，其中LCD又可分为TN-LCD、STN-LCD、DSTN-LCD、TFT-LCD四种。
OLED可分为AMOLED和PMOLED。
图27：
触控模组基本框架
LCD液晶显示面板目前市场占有份额较高。
LCD产品因显示质量高，无变形，屏幕大小可伸缩，成本较低等优势取代CRT成为目前市场上的主流，占有市场近90%的份额，也是目前显示模组组装设备重点覆盖的领域。
全球液晶面板出货量2015年达到12.33亿块，各细分板块各异，其中液晶电视面板出货量呈逐年递增趋势。
以TFT-LCD为代表的当前主流显示面板一般采用多层级结构，由偏光片、玻璃基板、彩色滤光片、透明电极、薄膜晶体管、液晶等面板材料组成。
2016年中国液晶面板产能不断提升，但2016年第一季度供给过剩20%，2016年下半年后其供需状况不断收紧。
OLED相比LCD优势明显。
TFT-LCD是利用液晶的光电效应，两片平行的玻璃当中放置液态晶体，通过薄膜晶体管（TFT）电路控制液晶单元的透射率及反射率，从而产生不同灰阶的一种平板显示技术。
由于液晶材料本身并不发光，因此TFT-LCD需要背光源。
OLED为有机发光二极管，可自发光，不需要背光源，通过TFT基板控制电流大小，即可控制RGB有机膜层的发光亮暗，从而混合出需要的颜色。
由于这种自发光的特质，OLED具有较轻薄、高对比度、高亮度、低能耗、广视角的优势，响应时间也只有LCD的千分之一。
由于AMOLED的发光器件是固态的OLED，其显示构成均为固态，因此可以方便的做成柔性显示，柔性使得OLED应用不仅局限于传统3C，在可穿戴设备、车载显示器、家用电器及虚拟现实（VR）等领域业也适用。
然而，由于其在长时间的电应力下会存在漂移或空间的不匹配，显示不均，不够稳定，所以其在大尺寸的平板电脑和电视等领域的应用上仍然存在技术难题。
图28：
OLED结构图
图29：
TFT-LCD结构图
表3：
AMOLED与TFT-LCD性能比较
OLED成本下降，对LCD替代优势增加。
目前，LCD是成本最低的显示方式，由于OLED在生产工艺上的难点-主要由固体材料构成，材料涂布必须在液态、溶解态或汽化状态下完成，所以成本较高。
LG在中国投资的LGD广州8.5代液晶面板线，投资金额40亿美元，同等规模的OLED生产线投资额为50亿美元以上。
但OLED的理论成本却低于LCD，由于OLED自发光的特质，其结构较为简单，材料及组装程序较少，一旦大规模应用将会在成本上表现优势，另一方面，OLED
生产线可由LCD改造而来，一条8.5代LCD生产线转OLED投资在20亿美元左右，远低于新的LCD生产线的投资。
OLED成本随着良率的升高而降低，随着技术的发展，良率的提高以及OLED的大规模应用，其成本将低于LCD，替代优势增强。
表4：
AMOLED与LTPS-LCD成本比较
图30：
AMOLED手机市场规模（百万美元）
2.2.OLED下游需求旺，投资布局力度强
OLED下游应用手机领域占比最大。
面板产业主要分为上下中游：
上游为面板材料的生产，中游为显示面板及模组，下游为其显示应用，主要有电脑、手机、家电、VR/AR。
下游应用中中手机的占有率最大，2015年OLED手机出货量为256.95百万片，占比高达71.1%，5年CAGR为22.2%。
据调查研究，AMOLED在智能手机显示屏领域的普及率有望从2015年的17%增长到今年的21%。
苹果将于今年推出采用AMOLED的iphone，在苹果之前，DSCC预估2017年，将有5.25亿只智能手机采用AMOLED面板，年成长率42%，2021年将达12亿支，其中超过半数为三星和苹果。
图31：
平板显示模组产业链示意图
图32：
OLED终端应用出货量（百万片）
下游终端应用需求增加，OLED渗透率逐渐提高。
据IHS的OLED显示市场跟踪报告，得益于制程改进以及生产效率提升，以及有机发光材料层的改进，OLED电视显示屏2016年出货量将较上年增长125%，达90万台。
据UBI预估，面板在整体智能手机市场渗透率将提升到25%，大陆手机品牌在2015年时，对AMOLED面板需求量约5,000万片，2016年大陆智能手机品牌像是VIVO、OPPO、小米等都推出AMOLED屏幕的手机，采购量增加到8500万片。
面板在全球智能手机市场渗透率将拉升到25%。
除了智能手机外，OLED电视与AR/VR也是未来OLED应用的增长来源，OLED电视5年CAGR高达86.3%，其次是AR/VR为31.7%。
事实上，随着显示技术的不断发展，OLED显示屏技术更趋成熟，未来行业仍有较大提高空间。
图33：
OLED未来市场渗透率预测（%）
图34：
OLED市场规模（百万美元）
OLED投资加码，在建生产线火热。
随着智能手机对OLED的需求的快速增长，OLED供给不足。
苹果十周年已向三星订购1亿多片OLED屏，以及安卓手机之后的OLED屏手机的陆续推出，光靠三星已无法满足其需求，产能严重不足。
全球厂商纷纷投资加码，扩充OLED产业线。
2016年多家显示器件厂宣布加码OLED的投资，部分是将固有TFT-LCD产线改造成AMOLED产线，部分建设新的AMOLED产线。
韩厂凭借技术领先优势增大布局，三星/LGD对柔性OLED投资加大。
我国厂商也积极跟进，发改委与工信部在《关于实施制造业升级改造重大工程包的通知》中已明确，要重点发展低温多晶硅（LTPS）、氧化物（Oxide）、有机发光半导体显示（AMOLED）等新一代显示量产技术，建设高世代生产线等。
政策的支持更加促进我国面板商的投资。
虽然大陆AMOLED的投资目前正在进行中，但大多在建设、投产的过程，已量产的产线数量较少，预计两年内可以实现量产，与韩国差距还较大。
表5：
全球OLED主要产品
表6：
我国OLED产线投资情况
2.3.面板制造工艺升级，相关设备需求旺盛
面板的制造过程的三大阶段。
前段阵列工序（Array）,中段成盒工序（Cell）以及后段模块组装工序（Module）。
TFT-LCD显示面板生产过程主要分为三个工序：
阵列工序、成盒工序、模组组装工序。
其中，阵列工序是在玻璃基板上制造出TFT阵列的过程；成盒工序是将TFT阵列基板与彩色滤光片（CF）基板拼合成液晶盒，并进一步加工成TFT-LCD面板的过程；而模组组装工序先是在TFT-LCD面板上贴附偏光片，再将TFT-LCD面板与驱动芯片、印刷电路板等组件进行热压邦定，与面板上线路进行连接，再搭配背光源组合形成LCD模组组件。
在阵列工序中，两种显示技术的区别在于TFT-LCD需要一层CF基板，而AMOLED不需要。
影响的产业主要为贴合机。
在成盒工序上，主要是显示功能的实现，OLED为蒸镀而LCD为灌晶，OLED比LCD少了一层CF基板。
在后段组装方面，由于OLED的自发光特质，OLED比LCD省去了背光膜的组装环节，少了偏光片与背光源的贴合。
图35：
LCD与OLED工艺流程对比
面板制造工艺升级带动相关设备发展。
前段阵列主要驱动背板，最新技术为LTPS低温多晶硅），LTPS与传统a-Si技术相比主要有色彩更加逼真、更清晰、响应速度快、耗电低、整机更轻薄的优点。
从开创视网膜屏新纪元的iphone3开始，苹果就一直适用LTPS屏，随着4G牌照的发放及未来5G的推广，国内一线品牌加速中高端机的布局，LTPS屏需求增加。
LTPS需要多重成膜和光刻，最后需要结晶，主要带动溅射、光刻、结晶炉设备的需求。
在中段CELL成盒工序上，OLED
多了蒸镀的环节，加大了蒸镀设备的需求。
主要设备有蒸镀机与封装机。
中前段全球规模已达350亿美元，由于技术壁垒较高，主要由发达日韩垄断。
后段模组组装工序生产设备主要有清洗机、偏光片贴附机、ACF粘贴机、FOG邦定机、COG邦定机、PCB组装机、背光叠片机、背光-模组组装机等。
后段技术要求较低，我国经过多年发展，已具备进口替代。
图36：
2016-2020全球OLED设备中前段市场规模占比（%）
2.4.OLED工艺上、中游海外企业垄断，国内品牌下游崛起
OLED面板上游原料制造集中掌握海外厂商手中。
在OLED的制作成本中，根据IHS的数据显示，OLED材料作为生产核心占制造成本的45%，其中有机发光材料占13.4%，驱动芯片占比13.7%。
由于专利、良率等原因，最后的终端产品主要掌握在日本出光兴产、堡土谷化学、美国UDC公司以及一些韩国公司的手中。
日韩厂商主要生产小分子发光材料，欧美厂商主要生产高分子发光材料，其中日韩厂商约占80%的市场份额。
但OLED中间体升华和最初化学原料的供应主要集中在国内。
在化工原料供给方面，由于产能充裕我国议价能力较弱，利润较低。
中间体目前参与企业较少，毛利率较高，存在技术壁垒。
图37：
OLED上游材料细分领域
图38：
OLED各领域生产成本占比（%）
中游OLED面板生产韩国主导地位，国内布局逐渐加快。
OLED产业链中游主要为显示面板的生产和模组组装的加工。
目前，OLED显示面板的生产主要以韩国为主。
根据UBI发布的《2017年OLED显示面板年报》，预计智能手机AMOLED将在2020年达到约570亿美元的规模，其中三星占据72%的市场。
IHS表示，2016第三季度AMOLED显示屏三星出货量为9970万块，中国面板商出货量达到140万片，虽然国际占比仍不足2%，相比第二季度59万片增长较快。
此外，京东方目前已成为苹果供应商，其投资建立的第6代柔性AMOLED生产线于近日正式投入生产。
该生产线应用全球最先进的蒸镀工艺，为中国首条采用该工艺的AMOLED生产线。
设计产能为每月4.8万片玻璃基板（玻璃基板尺寸为1850mm×1500mm），定位于高端手机显示及新兴移动显示等产品。
三星转投柔性OLED领域，为中国刚性OLED的生产带来机会。
图39：
三星与其他AMOLED占比（%）
OLED面板下游终端应用领域国内品牌崛起，拉动国内OLED屏生产商需求。
在三星率先推出搭载AMOLED的智能手机后，各大品牌纷纷效仿。
据UBI预计，2017年AMOLED面板在手机市场渗透率将达27%，2020年将达50%，逐渐吞噬LCD市场
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