光學鏡頭發(fā)展史、產業(yè)發(fā)展、分類、產業(yè)鏈與應用情況如何？

光學鏡頭國產化步伐加快，玻璃非球面鏡片需求持續(xù)攀升。

全球光學鏡頭走過兩百年發(fā)展史，德日兩國引領行業(yè)發(fā)展。1812 年，世界上最早的攝影 鏡頭——新月形凸透鏡片于英國問世。從此為始至 20 世紀 60 年代，相繼出現雙片鏡頭、 三片庫克鏡頭、雙高斯鏡頭、四片天塞鏡頭、五片海貍亞鏡頭、六片松納鏡頭等。1950 年前后，世界上第一款用于照相機的變焦鏡頭于美國誕生。自 1970 年始，日本賓得率先 研發(fā)出 SMC 多層鍍膜技術。20 世紀 90 年代，佳能研發(fā)出世界第一款帶有 IS 防抖功能 的內對焦 35mm 相機鏡頭。在相機數碼化的當下，鏡頭廠商針對數碼相機的特性設計了 數碼鏡頭，圍繞感光元件的特性進行設計并改進。經過百年發(fā)展，光學鏡頭行業(yè)已經較 為成熟，以德國和日本為代表的發(fā)達工業(yè)國家的光學鏡頭制造工藝較為領先，造就了萊 卡（Leica）和卡爾蔡司（CarlZeiss）等光學巨頭，其中卡爾蔡司鏡頭至今仍為世界鏡頭 制造技術的典型代表。日本光學鏡頭產業(yè)自二戰(zhàn)后飛速發(fā)展，憑借更高性能價格比，在 全球鏡頭行業(yè)市場逐漸占據優(yōu)勢。

中國民用光學鏡頭產業(yè)起步較晚，國產企業(yè)正逐漸打破壟斷局面。20 世紀六七十年代， 中國光學企業(yè)主要為軍工企業(yè)。2000 年后，部分光學企業(yè)涉足民用光學鏡頭市場，國產 民用光學鏡頭產業(yè)開始起步。2008 年之前國內光學鏡頭市場基本上被日本、德國品牌所 壟斷。隨著日本的光學技術逐漸擴散到中國，國產光學鏡頭的生產規(guī)模日益擴大，涌現 出臺灣大立光、亞洲光學等具有世界先進水平的企業(yè)。近幾年來光學鏡頭產業(yè)迅速向中 國大陸轉移，中國大陸正逐步成為世界光學鏡頭的主要加工生產地。目前，中國安防市 場迅速發(fā)展，海康威視、大華股份等國內安防龍頭企業(yè)與博世、安訊士等世界知名安防 企業(yè)展開充分競爭，國產化替代正在加速。在中高端光學鏡頭方面，以舜宇光學、聯合 光電、宇瞳光學等為代表的國企經過持續(xù)研發(fā)積累，逐步打破日本、德國技術壟斷，迎 來發(fā)展良機。

根據鏡片特性，光學鏡頭主要分為塑膠鏡頭、玻璃鏡頭和玻璃塑膠混合鏡頭三大類，其 結構均由多片鏡片構成。一般而言，鏡片數量越多，鏡頭的成像質量越高。塑膠鏡頭與玻璃鏡頭由于在材料屬性、加工工藝、透光率等方面都存在著很大的差異，因此最終的 適用范圍也大有不同。 1）塑膠鏡頭：由光學塑膠鏡片組成，由于可塑性強，容易制成非球面形狀，方便小型化 等特點，廣泛應用于手機、數碼相機等設備上。 2）玻璃鏡頭：由玻璃鏡片組立而成，由于對模造技術、鍍膜工藝、精密加工等方面有著 較高的要求以及其透光率高的特點，更多應用于高端影像領域，如單反相機、高端掃描 儀等設備。 3）玻璃塑膠混合鏡頭：由部分玻璃鏡片和部分塑膠鏡片共同組成，結合了二者的特點， 具有高折射率的光學性能和穩(wěn)定性，廣泛應用于監(jiān)控攝像頭、數碼相機、車載攝像頭等 鏡頭模組中。

高清化、寬視場角等高性能需求提升玻璃非球面鏡片用量。根據鏡片的幾何形狀，可分 為球面鏡片與非球面鏡片。二者在幾何形狀上的差別決定了它們在平行的入射光的折射 方向上產生差異，從而影響成像效果的好壞。 1）球面鏡片：鏡片呈球面的弧度，其橫切面亦呈弧狀。一般普通鏡頭是采用球面鏡片組 成的。當不同波長的光線，以平行光軸入射后鏡片上不同的位置時，在像方焦平面上不 能聚焦成一點，而形成像差問題。為解決這一成像問題，可以通過增加鏡片對像差進行 矯正，但此舉也可能會引起反效果，進一步削弱成像性能；額外的鏡片不僅會增加光線 在鏡筒內反射的機會，引起耀光現象，亦會增加鏡頭的體積和重量。 2）非球面鏡片：可通過精準調整圓錐常數和非球面系數這兩個關鍵參數，依據實際需求 自由地設計光線傳播路徑和光路結構，進而對球面像差進行高效且精準的校正。僅僅使 用 1 片非球面鏡片，便能夠達到 2-3 片球面鏡片所能實現的成像效果。這一優(yōu)勢不僅顯 著減少了鏡片的使用數量，而且直接降低了鏡片組的體積與重量。 當下智能駕駛、智能家居等新興應用場景正蓬勃興起，對光學鏡頭提出了更為嚴苛的性 能要求，例如高清化的圖像呈現以及寬視場角的覆蓋能力等。在這一發(fā)展趨勢下，玻璃 非球面鏡片憑借其獨特的性能優(yōu)勢，普華有策預計其用量將會持續(xù)攀升，在相關領域得 到更為廣泛的應用。

模造工藝是最適合制造非球面玻璃鏡片的技術。受制于玻璃非球面鏡片模造工藝的技術 壁壘較高，當前國內掌握該技術并可實現量產的企業(yè)較少。此外，由于上游模具材料和 模具生產設備尚未完全實現國產替代，國內玻璃非球面鏡片產能仍存在一定短缺，市場 呈現出供不應求的局面。隨著智能汽車、安防高端鏡頭、無人機、AR/VR、AI 眼鏡等新 興應用場景對光學鏡頭的高清化、寬視場角、小型輕量化、耐受性等要求的提高，下游 市場對玻璃非球面鏡片的需求量持續(xù)增加，市場空間更大。 宇瞳光學在模造非球面玻璃領域布局較早，是國內少數能夠實現模造玻璃非球面鏡片規(guī) 模化量產的企業(yè)之一。2023 年以來，公司積極鞏固光學鏡頭行業(yè)領先地位，優(yōu)化產品 結構、加大研發(fā)投入，玻璃非球面鏡片工藝、良率、產能大幅提升。 隨著光電子技術快速發(fā)展，自動駕駛、無人機、智能家居等技術興起為光學鏡頭產業(yè)持 續(xù)注入新動能。據華經產業(yè)研究院統(tǒng)計，全球光學鏡頭市場規(guī)模由 2019 年的 452.9 億 元增長至 2023 年的 682.8 億元，期間 CAGR 為 10.81%。中國光學鏡頭行業(yè)自 20 世紀 50 年代起開始發(fā)展，在過去幾十年里取得了長足的進步和發(fā)展。目前，中國已成為全球 光學鏡頭制造的重要生產基地和出口國家。華經產業(yè)研究院數據顯示，2023 年中國光學 鏡頭市場規(guī)模達到 161.3 億元，同比增長 3.9%。

消費電子領域支撐光學鏡頭需求持續(xù)增長。根據群智研究數據，全球光學鏡頭市場需求 呈現平穩(wěn)上升趨勢，2025年預計全球鏡頭市場需求約 64.3億顆，同比需求上漲約3.9%， 未來五年 CAGR 達到 2.1%。消費電子領域仍是鏡頭需求的主力市場，包含手機，平板電 腦，筆記本電腦等；車載/安防需求、工業(yè)自動化及 ARNR 應用驅動，疊加光學技術進步 與場景創(chuàng)新，將持續(xù)拓展市場空間。

光學鏡頭上游供應充足穩(wěn)定，下游應用場景逐漸豐富。光學鏡頭行業(yè)產業(yè)鏈上游為光學 材料、光學加工設備和光學生產輔料，在原材料供應方面，上游原材料市場處于充分競 爭狀態(tài)，供應充足、價格較為穩(wěn)定。自 20 世紀初以來，光電子技術取得了迅猛發(fā)展，光 學鏡頭作為光電子領域關鍵的信息輸入端口，其應用范疇已從最初的光學顯微鏡、望遠 鏡、膠片相機等領域，逐步拓展至安防視頻監(jiān)控、數碼相機、攝像機、智能手機等多個 領域。近些年來，伴隨著移動互聯網、物聯網、人工智能等技術的飛速進步，光學鏡頭 的應用領域得到了進一步的拓展，智能駕駛、智能家居、全景/運動相機、VR/AR 設備、 無人機、3DSensing、機器視覺等新興領域不斷涌現，為光學鏡頭及攝像模組行業(yè)的持續(xù) 發(fā)展提供了新的驅動力。

從全球光學鏡頭的應用看，手機、視頻監(jiān)控、車載攝像機是三個最大的終端市場，可以 很大程度上影響光學鏡頭模組行業(yè)的整體趨勢。TSR 2022 年鏡頭市場調研報告顯示，全球光學鏡頭模組在手機、視頻監(jiān)控以及車載鏡頭領域的合并收入將維持增長趨勢，2022 年合并市場收入約為 73.64 億美元，預計 2026 年可達約 81.50 億美元，其中全球手機 攝像頭的營收將達到 46.22 億美元，全球監(jiān)控鏡頭營收將達到 19.39 億美元，全球車載 鏡頭營收將達到 15.89 億美元。此外，全球機器視覺市場，作為具有較大發(fā)展?jié)摿Φ南?游應用領域近年來增長迅速。