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光电信号传输技术的应用分析

jh18616091022 来源:AIOT大数据 2023-11-21 10:08 次阅读

光电信号传输技术广泛应用于电声通讯、超高清显示、AR/VR智能穿戴、智能无人机、汽车电子、生物医疗、锂电池等多个细分领域。主要产品类型包括光通讯产品、电声配件及成品、显示器类配件及消费类电子配套产品四大类,主要应用于电声通讯、超高清显示、AR/VR智能穿戴、智能无人机、汽车电子、生物医疗、锂电池等多个细分领域。

第一类是光通讯产品,该产品为线束形态,以光缆或光铜混合缆为传输介质,其主要功能是实现高频信号和能量的传输,可实现在不同的线束制式、协议、接口规格之间进行转接传输,主要产品包括OCM系列接口、HDMI接口、DP接口等4K/8KAOC、定制化VRAOC、定制化CWDM(Filter)AOC和光跳线等。

第二类是电声配件及成品,电声配件为用于生产电声产品的各类配件,主要产品包括耳机、智能蓝牙头盔、音响等电声产品的Assy插线;电声成品为各类耳机产品,主要产品包括有线耳机、TWSANC真无线耳机和OWS开放式真无线耳机等。

第三类是显示器类配件,该产品为线束形态,以铜缆为传输介质,其主要功能是实现高频或数字信号和能量的传输,可实现在不同的线束制式、协议、接口和规格之间进行转接传输,主要产品包括OCM系列接口、HDMI接口、DP接口等显示设备连接线。

第四类是消费类电子配套产品,是以数据传输和电源技术为核心的消费类电子相关配套产品,主要产品包括各类USB接口、Lightning接口数据线和充电适配器等。

的新产品需依次进行EVT(工程验证测试,EngineeringVerificationTest)、DVT(设计验证测试,DesignVerificationTest)、PVT(生产验证测试,ProductionVerificationTest)产品验证,经NPI(试产,NewProductIntroduction)满足MP(量产,MassProduction)条件后,项目经理将相关产品、资料、技术转移到生产部门。

工艺流程图

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光通讯产品工艺流程中主要体现在结构设计、电子设计、光学设计、耦光、激光焊接及产品测试等环节,包括“AOC高频信号长距传输开发技术”、“AOC低压注塑成型技术”、“AOC光学透镜设计及光学透镜无源耦合技术”、“AOC光电转换单元模块化技术”、“AOC光缆光纤保护技术”、“AOC光铜混合线缆自动焊接技术”、“AOC光模组快速除尘技术”、“AOC光模组快速匹配和光功率检测技术”、“AOC光模组尾部光纤损伤快速检测技术”、“AOC高频信号误码率检测技术”、“AOC光模组使用的电阻电容快速检测技术”、“AOC生产过程自动化追溯测试技术”等多项自主研发的核心技术,从而提升了光通讯产品在各应用领域的环境适应性,也提升了光通讯产品的生产效率和良品率。

2、电声配件

(1)耳机配件

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耳机配件产品工艺流程中主要体现在结构设计、电子设计、前处理(自动化)、自动焊接、激光焊接、产品测试环节,包括“精密连接器及其组件开发技术”、“电声配件多性能平衡开发技术”、“加强型凯夫拉连接线技术”、“数据线屏蔽罩激光焊接技术”、“线缆插头自动化装组技术”等。

(2)音响配件

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主要体现在结构设计、电子设计前处理(自动化)、产品测试环节,包括“精密连接器及其组件开发技术”、“加强型凯夫拉连接线技术”、“电子线缆剥外被去外被技术”、“线缆插头自动化装组技术”等,使音响配件产品适用于环境复杂的汽车音响领域。

(3)头盔配件

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头盔配件产品工艺流程中主要体现在结构设计、电子设计、前处理(自动化)、产品测试环节,包括“精密连接器及其组件开发技术”、“电声配件多性能平衡开发技术”、“电子线缆剥外被去外被技术”、“线缆插头自动化装组技术”等。

3、声学整机产品(耳机成品)

(1)有线耳机

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在有线耳机产品工艺流程中主要体现在结构设计、电子设计、前处理(自动化)、自动焊接、产品测试环节,包括“电声配件多性能平衡开发技术”、“加强型凯夫拉连接线技术”、“精密连接器及其组件开发技术”、“线缆插头自动化装组技术”等。

(2)蓝牙耳机

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蓝牙耳机产品工艺流程中主要体现在结构设计、功能实现、装配/焊接,RF测试、HALL测试、TOUCH测试等环节,包括“精密塑胶注塑与液态硅胶(LSR)融合技术”、“精密胶路可视可自修正三维点胶技术”、“声学整机RF射频音频性能及特殊器件产测技术”、“开放式定向音频传输声音技术”等。

4、显示器类配件

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显示器类配件产品工艺流程中主要体现在结构设计、电子设计、前处理(自动化)、自动焊接、产品测试环节,包括“多信号集成连接线开发技术”、“精密连接器及其组件开发技术”、“电子线缆剥外被去外被技术”、“线缆插头自动化装组技术”等。实现HDMI和USB多信号集成传输,减少了线材占用空间,满足了高分辨率显示设备的高集成产品设计方案,使用户实现了更轻便的连接体验。

5、消费类电子配套产品

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消费类电子配套产品工艺流程中主要体现在结构设计、电子设计、前处理(自动化)、自动焊接、激光焊接、产品测试环节,包括“多信号集成连接线开发技术”、“精密连接器及其组件开发技术”、“电子线缆剥外被去外被技术”、“数据线屏蔽罩激光焊接技术”、“线缆插头自动化装组技术”等。

行业发展概况

依据产品特性与主要应用领域的不同,产品所处行业可分为消费类光通讯、电声配件及成品、显示器类配件及消费类电子配套产品四类。

1、消费类光通讯行业发展概况

光通讯是指利用光来传输高频信号的通讯技术,该技术除应用于数据中心、工控等行业场景外,目前也正在超高清显示、VR/AR、医疗设备等领域中广泛应用。

AOC(ActiveOpticalCables,有源光缆)是一种常见的光通讯产品,是需要借助外部能源将电信号与光信号进行相互转换的通信线缆。AOC两端装有光收发模块,线缆连接部分可分为光路和电路,其中,两端的光收发模块提供光电转换及光传输功能,线缆部分包含光纤,可传输电信号与光信号。AOC通过光纤传输信号,可有效提高信号传输距离和传输带宽,相较于铜缆,其存在着众多的优点,比如:AOC可将电信号转换为光信号进行传输,降低传输损耗;光缆的纤芯直径比铜缆小得多,重量比铜缆轻很多,线缆管理更加有效;光缆中通过光信号传输信息,不受电磁干扰,因此光缆中传输的信号不易被窃听,保密性强。

目前,光缆以比铜缆更高带宽、抗干扰、轻量化,且长距离传输无损,在电信及数通领域得到了广泛应用。而在超高清显示领域,“光进铜退”已然成为不可避免的趋势,例如4K、8K及未来进一步升级到的10K、12K高清内容传输,虚拟现实呈现等场景,都要基于AOC的更高带宽才能实现。此外,在高清投影仪、高清机顶盒、工业摄像头、医疗器械信号传输等领域,AOC产品均具有非常广阔的发展前景,随着更多应用场景的开拓,消费类光通讯市场规模也将不断扩大。

(1)超高清显示领域

视频分辨率可划分为标清(StandardDefinition)、高清(HighDefinition)、全高清(Definitions)、超高清(Ultra-highDefinition)四种。超高清是指视频画面分辨率在4K以上的视频技术形式,包括4K(3,840×2,160像素)或8K(7,680×4,320像素)分辨率,符合高帧率、高位深、宽色域、高动态范围等技术要求的新一代视频。

受到诸如人们追求观感更接近真实的游戏体验、日益丰富的娱乐形式内容以及支持4K内容传输的5G网络技术的推广等多种因素的共同作用,全球4K分辨率市场正在快速发展。各大游戏制造商、显示器制造商及视频会议品牌也陆续推出支持4K高清画质的产品,同样为4K高分辨率产业的发展营造了良好的环境。

MordorIntelligence研究报告披露,2020年4K分辨率市场规模估值在614.8亿美元,随着4K显示技术生产成本逐渐下降,应用范围不断扩大,MordorIntelligence预计,到2026年,4K分辨率市场规模预期将达到2,139.2亿美元。

近年来,4K/8KSoC(SystemonChip,系统级芯片)核心芯片、音视频处理芯片、编解码芯片、图像传感器、高精密光学镜头等短板环节不断取得突破,超高清摄像机、监视器、8K采编播系统、8K非线性编辑系统等前端设备国产化率大幅提升,我国超高清视频产业也在迅速成长。赛迪智库统计数据显示,2017-2021年,我国超高清视频产业产值由0.70万亿元增长至2.45万亿元,年均复合增长率达到36.78%,根据赛迪智库预测2022年我国超高清视频产业产值约为3万亿元。新基建大力推动人工智能与5G基站建设,为超高清+5G+AI技术深度融合提供了优质的条件,随新场景、新应用、新模式的不断涌现,超高清技术应用范围也将不断扩大,产业产值将持续提高。

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超高清视频在生活化场景中不断应用普及推动人们追求更加极致的视觉效果体验,消费者对4K乃至8K超高清电视的需求在逐渐上涨。国外超高清电视产品进入市场时间较早,2011年东芝推出市场上第一款55寸4K电视产品,随后,LG、三星电子等也相继推出4K电视。MarketWatch调查数据显示,预计到2026年,全球4K电视市场规模将从2020年的983.0亿美元达到2,547.6亿美元,2020-2026年的复合年增长率为17.2%。

我国主流电视厂商推出超高清电视产品时间整体滞后近一年,2012年8月,创维推出一款84寸4K电视,随后长虹、海信等企业的同类产品纷纷出炉。虽然国外知名电视品牌较早抢占了市场份额,但凭借本土化优势与优异的性价比,创维、海信等品牌正在加速布局,未来国产超高清电视产品市场份额有望进一步扩大。根据图洛科技数据,中国电视市场2022年全年出货量达到3,990万台,根据广州市网络文化协会数据,2022年4K/8K电视机出货量占比超过70%,对应4K/8K电视出货量超过2,793万台。我国大尺寸超高清显示类产品出货量正在保持高速增长。随着显示技术的发展,视频信号高速率传输的需求日益增长,如果继续使用铜缆作为高分辨率显示设备的配件,所需铜缆的线径将会越来越大,并且传输的距离会越来越短,难以满足复杂布线和长距传输的需求。消费类光通讯产品通过光缆传输高频信号,具有高带宽,传输损耗低的特点,能满足超高清显示设备分辨率进一步提高的信号传输需求。超高清显示领域的发展势必将促进消费类光通讯产品渗透率的进一步提高,推动“光进铜退”的技术趋势进一步发展。超高清显示领域无疑将加速“光进铜退”进程,为光通讯产品在更多的细分应用领域创造更广阔的价值空间。

(2)VR/AR领域

在VR/AR等新兴应用领域,AOC不仅可以带来更快的连接速度,还能为用户带来新的产品体验。利用光缆的传输数据容量大、损耗低、速度快、抗干扰强等特点,用户可以通过AOC产品的连接体验到更为立体、逼真、华丽的视听盛宴。

虚拟现实技术发展至今,无论是从技术本身还是产业生态方面都有了全新的定义。随着虚拟现实技术与AI人工智能技术的快速进步,以及VR/AR应用领域的日益拓展,各行业对VR/AR产品的需求将不断提高,VR/AR行业进入新的增长期。2014年Facebook以20亿美元收购Oculus,2021年9月字节跳动收购PICO,苹果公司计划2023年推出AR眼镜,国内外知名企业在VR领域的布局或将预示着未来虚拟世界相关产业具有较好的发展前景。

VR陀螺调查数据显示,2016年至2022年,全球VR头显出货量由180.0万台增长至1,014.0万台,年均复合增长率为33.39%,增速明显;AR头显出货量受虚拟世界话题带动,近三年明显上涨,2022年AR头显出货量为45.2万台,较2021年同比增长25.56%。

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从用户使用体验感出发,VR穿戴设备需尽可能轻、小、使用活动半径大,由于铜缆自身存在限制,其传输距离通常不超过4米,且在信号传输过程中存在易受电磁干扰、延迟长、线体大而重等问题,已无法满足消费者对AR/VR产品在沉浸感、流畅性、交互感、舒适度方面的追求,无法迎合AR/VR产品未来发展趋势。相较于铜缆,AOC产品的数据高速传播特性可有效降低延迟,带来更加真实、沉浸式的VR体验,可有效避免视觉画面与听觉真实信息不匹配所产生“虚拟环境眩晕”,极大程度上提升消费者的体验感。AOC产品是帮助VR/AR产品实现高灵敏度,增强其视觉体验感的必需配件,VR/AR市场的蓬勃发展也将拉动AOC产品需求的上涨。

(3)医疗设备领域

医疗超声设备是AOC产品的主要应用领域之一,超声设备的技术进步和产业升级有望进一步推动AOC产品在该领域的应用。根据弗若斯特沙利文数据,2017-2021年,我国超声设备发展相对平稳,市场规模从93亿元增长至104亿元,未来随着人口老龄化加速和超声设备产品升级,预计2026年我国超声设备市场规模有望增至171亿元。

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为达到医疗领域的高精准度要求,不断提升显示组件的清晰度、对比度、色域广度等性能成为超声设备的重要发展趋势之一。AOC产品可实现高频信号的长距离传输,有效助力超声设备实现上述目标,因而AOC产品在医疗超声设备领域的渗透率正逐步上升。综上所述,超高清显示产业的快速增长、VR/AR新型产业的发展以及医疗设备持续升级,都印证了高速率低延迟的数据传输需求已从数据中心、云计算领域扩展至人们的日常生活当中,铜缆产品自身局限性日益凸显,AOC产品未来将为更多元化的场景提供更优的解决方案,“光进铜退”是必然趋势。根据AlliedMarketResearch最新发布数据,2020年全球消费类AOC市场规模达到1.42亿美元,并预期在2030年其市场规模将达到9.59亿美元,年均复合增长率为21.1%。

目前,超高清视频技术尚未完全普及,VR/AR产业仍处于成长期,医疗设备持续升级,AOC产品应用领域处于持续发展阶段。随着生产工艺的不断提高,AOC产品应用成本进一步下降,更多生活场景产生数据高速传输的需求,诸如高清视频会议、智能安防等领域将持续拉动AOC产品渗透率的提升,市场空间有望快速扩大,行业发展长期向好。

2、电声配件及成品行业发展概况

电声配件是指电声成品组装所需的零件或部件,对电声成品的性能及表现力起到关键性的作用。近年来,在AI技术、云计算技术、无线通讯技术及智能终端普及率提升的发展浪潮推动下,人们日常工作交流、休闲娱乐、运动健身等生活方式也都在悄然发生改变,为电声配件及成品行业提供了新的增长点,促使电声配件及成品行业蓬勃发展。电声配件及成品行业具有广泛的应用场景,在商务通信领域,专业的话务耳机将大幅提升话务员的沟通方式及质量;在日常生活领域,运动耳机、智能蓝牙头盔等消费类电声产品能满足人们于特殊场景下的运动和出行需求;在汽车电子领域,高品质的汽车音响将大幅提升人们的出行体验。

(1)话务耳机市场概况

统一通信的发展促使办公场所更加多元化,但信息交流的阻碍因素也随之增多,例如在交通工具上,商务通信易受到背景音嘈杂、信号弱的干扰,且长时间佩戴耳机也会压迫外耳道,造成不适感,因此消费者对降低通话噪音、降低信号干扰、提升佩戴体验等需求凸显。话务耳机无论在通话降噪能力、佩戴舒适度、频响范围设置及产品质量上均高于消费类耳机,无疑成为了推动统一通信快速发展的利器,统一通信市场的扩大也会带动话务耳机市场的蓬勃发展。根据IMARCGroup数据,2021年,全球统一通信市场规模将达到893.7亿美元。展望未来,IMARCGroup预测到2027年将达到2,377.4亿美元,2022年至2027年间的增长率(CAGR)为17.50%。伴随统一通信应用范围持续扩大,话务耳机及其配件制造行业也必将迎来更加广阔的市场空间。

(2)消费类耳机市场概况

在日常生活中,人们对音频与视频内容的需求可以体现在方方面面,例如,乘坐公共交通途中可利用音乐、视频打发时间,户外活动过程中可收听音乐调节心情,运动过程中收听快节奏音乐缓解身体疲劳,调动神经兴奋性等。现如今,全球音乐市场已经建立了较为健全的版权制度体系,线上音乐播放平台也在新模式的带动下健康发展,市场收入连年增长。据Statista统计数据显示,2017-2022年,全球数字音乐市场收入规模从105.9亿美元增长到229.8亿美元,年均复合增长率为16.8%。

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耳机厂商也在主动迎合消费者在多元场景中的不同需求,主动推出更具针对性的产品,无线运动耳机一直是主要发展方向之一。一方面,随着生活水平的提高,人们户外运动、健美塑形需求增长将促使无线运动耳机成为电声配件及成品行业新的需求增长点;另一方面,从产品功能属性上看,质量轻、佩戴牢靠、防水等级高的无线运动耳机可让消费者摆脱连接线的束缚,享受音乐,自由运动。

Qualcomm发布的《2020高通音频产品使用现状调查报告》显示,户外与健身房是无线耳机/耳塞使用频率较高的场所。运动健身需求带动运动耳机市场规模扩大,Arizton公布数据显示,2020年全球运动耳机市场规模为34.7亿美元,预计2026年将达到76.2亿美元,2020年至2026年年均复合增长率达14.01%。人们运动健身热情的提高无疑会带动运动耳机的需求迈向新的增长点。

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上述市场的发展对消费类耳机产业起到了积极的影响,Statista调查数据显示,2018-2022年全球消费类耳机产业收入由149.8亿美元增长至168.9亿美元,年均复合增长率达3.05%,行业发展持续乐观。2022年受宏观经济以及行业周期等因素影响,全球消费类耳机产业出现短暂下行,Statista数据显示,2022年全球消费类耳机产业收入为168.9亿美元。未来,随着消费电子产业逐步走出行业周期底部,耳机产品不断向高端化发展,未来消费类耳机市场有望复苏。

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调研机构Arizton按价格区间将全球消费类耳机市场划分为三大类:高端类耳机市场,包括BOSE、GN(Jabra)、森海塞尔、三星电子、苹果公司等知名品牌,此类耳机产品均价大于等于100美元;中端类耳机市场,此区间产品品牌混杂,产品价格区间在50-99.99美元;低端类耳机市场产品价格小于等于49.99美元。Arizton预测至2026年,高端类耳机市场持续占据主要市场份额,占比将达到43%;中端类耳机市场份额为40%;低端类耳机市场份额为17%。高端类耳机产品凭借品质优势与消费者认可,未来将持续占据消费类耳机市场领先地位。

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(3)音响产品市场概况

娱乐产业视听内容的丰富极大的驱动了人们追求更加震撼的视听场景体验,全球音响市场在音乐、视频市场的驱动下快速发展。Statista披露,2014-2021年全球音响产品收入持续上涨,由161.6亿美元增长至381.7亿美元,年均复合增长率达13.1%。未来,杜比全景声系统、AI语音交互等新兴技术的发展将持续推动音响产品市场规模的扩大,Statista预测全球音响产品收入在2027年有望达到557.6亿美元。

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音响行业的产品种类通常包括多媒体音响、家庭影院、汽车音响和专业音响等,公司为BOSE、Havel等全球电声品牌提供汽车音响配件产品。从全球来看,全球汽车产量长期呈现增长态势,带动汽车音响行业的快速发展。此外,近年来新能源汽车成为了拉动全球汽车市场需求的主力,EVVolumes披露数据显示,2022年全球新能源汽车销量达1,052.2万辆,同比增幅达55.47%,新能源汽车渗透率由2013年的0.2%提升至2022年的13%。

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新能源汽车厂商在配置方面寻求差异化的卖点来吸引消费者,音响系统作为消费者易感知的配置,成为新势力车型的重要卖点之一,车载扬声器的单车需求量从原有4-6个扬声器配置提升至更多数量,同时配置低音炮、独立功放、AVAS等。根据国金证券研究所测算,随着音响系统升级,音响系统的单车价值量正逐渐从100-200元提升至1,500元左右。音响系统的提质升级给汽车音响市场带来较大的市场机遇。在单车搭载扬声器数量提升、车载功放配置从高端车型下放以及AVAS的标配的趋势下,国内外汽车增量需求大幅提升了汽车音响系统产品市场规模。

据GlobalInfoResearch调研,按营业收入计,2021年全球汽车音响扬声器收入大约212.80亿美元,预计2028年将达到317.20亿美元,2022年至2028年期间,预计年复合增长率为5.9%。国内车载扬声器头部企业上声电子(苏州上声电子股份有限公司,股票代码688533.SH)公布的2022年度年报数据显示,2022年全球乘用车和轻型商用车车载扬声器市场容量为50,889.12万个,按照每个扬声器均价20.93元估算,市场容量约106.53亿元。随着汽车产量的稳步恢复,预计2023年全球乘用车和轻型商用车车载扬声器市场容量将达112.82亿元。2020-2022年全球乘用车和轻型商用车车载扬声器市场容量(单位:万个)

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(4)智能蓝牙头盔领域

智能蓝牙头盔领域的快速发展有利于电声配件产品市场规模的进一步扩大。智能化是头盔行业未来发展的主要趋势,智能蓝牙头盔可以在提供安全保障的基础上,增加沟通交流、环境感知等服务,具有较高的交互性,可以实现导航服务、健康监测、语音通话等功能。智能蓝牙头盔仍处于快速成长期,国内智能蓝牙头盔市场有较大增长潜力。我国是全球骑行头盔使用和需求最多的国家之一,目前在共享骑行和外卖行业,美团已实行了智能蓝牙头盔的投放,其具备自动接听语音电话的功能,内置光电传感器、运动传感器,可通过加速度检测和智能监测算法,监测骑手在送单期间佩戴状态及佩戴姿势。

我国外卖员及快递员数量庞大,据澎湃新闻网报道,截至2021年底,我国外卖骑手数量达到1,300万名,根据物联传媒测算,配送及共享场景市场智能蓝牙头盔需求规模将达到10亿元。电动车骑行亦是智能蓝牙头盔的重要应用领域之一,智能蓝牙头盔在电动车骑行人群的渗透率有望持续提升。

我国电动两轮车市场规模逐年持续增长,骑行用户持续增加,智能蓝牙头盔的市场前景可观。根据艾瑞咨询数据,2022年中国电动两轮车销量约5,010万辆,较去年增长15.2%,预计2023年销量将达到5,400万辆。持续增长的电动两轮车销量在一定程度上反映了电动车骑行群体规模的不断扩大,为智能蓝牙头盔市场的发展奠定了有利的市场环境。

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除了上述领域,工业领域也是智能蓝牙头盔的关键应用场景,主要用于提供安全保障、实时数据反馈以及人员定位等功能。结合5G、VR/AR技术,智能蓝牙头盔被赋予更多的可能性,在矿井领域,智能蓝牙头盔可以提供人员定位以及数据勘察等功能;在航空制造领域,智能蓝牙头盔可以利用虚拟现实技术辅助器械装配操作等;在物流仓储领域,智能蓝牙头盔可搭载实时导航、RFID等技术提高人员的工作效率。智能化应用有望在头盔领域全面渗透。

综上所述,在商务通信领域,统一通信的普及为话务耳机市场带来了新的发展契机;在日常生活领域,视听产业的演进持续推动消费类耳机、音响等电声产品市场扩大。除上述场景外,外卖配送、骑行运动等场景,亦需要电声配件的参与,电声配件及成品行业整体具有较强的发展活力,技术与需求的更替也持续为行业提供更多的增长点,拉动电声配件及成品制造产业的发展。

3、显示器类配件行业发展概况

显示器类配件广泛应用于手机电脑、平板、投影仪、机顶盒、游戏机等智能终端设备与显示设备之间的视频信号传输,通常采用的信号传输接口包括DP、HDMI、DVI、VGA等。随着传输技术的演进,目前DVI、VGA等接口的连接线已逐渐从市场中淡出,HDMI与DP接口连接线是当前更为主流的产品。AlliedMarketResearch调查显示,2018年全球HDMI线缆市场价值24.7亿美元,预计到2026年将达到38.7亿美元,2019年至2026年的年均复合增长率为4.5%。而DP接口连接线采用了“Micro-PacketArchitecture(微数据包架构)”传输架构,依赖数据包化资料传输技术,在不增加线路的情况下获得了更好的扩展性,可实现高质量的音视频信号传输,因此也正被广泛应用。

Statista数据显示,2014-2021年全球及中国电脑显示器与投影仪消费量均呈现上涨趋势,2021年全球电脑显示器与投影仪产业收入达到336亿美元,较2020年同比增长3.1%,拉动了显示器类配件需求的上涨。2022年,受全球经济疲软、通货膨胀、以及过去两年较大的购买量等因素,全球电脑市场增速放缓。但随着人工智能等新兴技术的不断成熟,电脑性能将不断提升,有望推动人们的更新升级需求持续释放,进而推动市场进入恢复性增长阶段。此外,游戏行业的高速发展将推动对高性能电脑显示器和高性能投影仪的市场需求。

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4、消费类电子配套产品行业发展概况

(1)数据传输领域

数据线作为智能手机、平板电脑、智能无人机等消费电子移动终端必不可少的配套产品,主要用于电子产品的数据传输和充电。随着传统的MicroUSBType-B接口被逐渐替代,目前市场上电子产品数据传输和充电的主流接口分为两种,一种是苹果公司销售的电子产品所采用的Lightning接口,另一种则是华为等其他厂商销售的电子产品所采用的Type-C接口。由于Type-C接口在消费类电子产品的数据传输和充电方面具有多项优势,越来越多的国家和地区开始选择其作为在售电子产品的统一接口,并推动相关标准逐步完善。

根据欧洲议会和理事会谈判代表达成的协议,从2024年秋季开始,所有在欧盟销售的便携电子产品,包括手机、平板电脑、耳机等,都需统一配备Type-C接口;2022年1月,工信部官网发布《关于政协第十三届全国委员会第四次会议第5080号(工交邮电类553号)提案答复的函》,提出继续推进充电接口相关国家标准制定,促进充电接口及技术融合统一。目前,Type-C接口已基本取代MicroUSBType-B接口,成为安卓系统电子产品数据传输和充电的主流接口。同时,笔记本电脑、充电宝、音箱、摄像机、行车记录仪等电子产品也正逐步采用Type-C接口作为数据传输和充电的主流接口。未来,随着各国不断推动充电接口统一标准的建设,Type-C接口与Lightning接口的市场格局将被改变,Type-C接口或将成为使用占比最高的数据传输和充电接口。

在经历了数十年高速增长之后,消费电子市场逐步进入成熟阶段,以智能手机平板电脑为代表的传统消费电子产品,市场渗透率已经达到较高水平,逐渐进入存量更替阶段,但智能无人机、智能家居等新型消费电子不断涌现,驱动消费电子市场不断向前发展。根据Statista数据,2018-2022年,全球消费电子市场规模从9,200亿美元增长至9,880亿美元,预计2028年全球消费电子市场规模将达到11,530亿美元。

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从细分产品来看,根据IDC统计数据,2022年全球智能手机出货量为12.1亿部。自2007年以来,全球智能手机市场飞速成长,2016年市场触顶,但全球智能手机行业出货量仍保持较大规模。随着5G网络的普及,智能手机的渗透率有望继续提升,IDC预计,到2026年全球智能手机出货量将达到14.9亿部,继续拉动数据线等消费类电子配套产品的市场需求。

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此外,智能无人机需要与各类电子产品连接来实现数据传输,是数据线的主要应用市场之一。DRONEII披露,2021年全球无人机市场规模为263亿美元,预计未来全球无人机市场仍将保持快速增长,到2026年市场规模将超过413亿美元。

从2023年上半年来看,全球消费电子市场依然处于行业周期底部,未出现明显恢复迹象,全球智能手机等消费电子出货量依然呈下滑趋势。2023年7月28日,国务院办公厅转发国家发展改革委《关于恢复和扩大消费措施的通知》强调提升家装家居和电子产品消费,促进家庭装修消费,鼓励室内全智能装配一体化;推广智能家电、集成家电、功能化家具等产品,提升家居智能化绿色化水平;加快实施家电售后服务提升行动;深入开展家电以旧换新,加强废旧家电回收;利用超高清视频、虚拟现实、柔性显示等新技术,推进供给端技术创新和电子产品升级换代;支持可穿戴设备、智能产品消费,打造电子产品消费应用新场景。上述政策将有利于消费电子市场的复苏。消费电子行业具有周期性,未来随着政策及新技术的推动,消费电子产品将会加快创新迭代,市场有望恢复增长。

(2)快充领域

充电适配器,是采用高频电源技术的充电设备,按照充电方式分类,可分为有线充电适配器和无线充电适配器,按照充电效率分类,可分为普通充电适配器与快充充电适配器(简称“快充”)。近年来,得益于智能终端设备需求急剧上升,作为标准配件的充电适配器行业也迎来爆发式增长。

AlliedMarketResearch统计数据显示,2020年全球有线充电市场规模为111亿美元,预计到2030年将达到159亿美元,从2020年到2030年将以3.7%的年均复合增长率持续增长。为了进一步优化智能手机的续航能力,快充技术在智能手机市场快速普及,与快充技术配套的快速充电头等配件也逐渐成为智能手机用户的标配,快充产品未来有望实现对普通充电产品的替代。

当前充电厂商除针对于充电速度不断做出优化外,也在着眼于提升充电产品便捷性、安全性、耐用性,无线充电产品应运而生。2017年苹果公司加入WPC无线充电联盟,并推出了其支持无线充电的三款手机,随后国内终端厂商华为、小米等迅速推出了其支持无线充电的手机及无线充电适配器,无线充电技术及相关产品快速普及发展。在消费电子、电动汽车、医疗设备等领域,无线充电技术的渗透率逐年扩大,全球无线充电适配器出货量稳定增长。

国际市场研究机构MarketsandMarkets披露,2021年全球无线充电市场规模预计将达到45亿美元,到2026年有望增至134亿美元,年均复合增长率高达24.6%。

综上所述,数据线、充电适配器等数据及DC传输产品广泛应用于各类消费电子领域,未来伴随技术突破,上述产品将应用于更多新兴领域,例如新能源汽车中的音视频信号传输,生物医疗领域中医用监视器的信号传输、脑机接口穿戴设备的互联也需要利用数据线或连接配件进行信息接收与传输。更多市场空间将被释放,推动消费类电子配套产品市场规模不断扩大。

行业竞争格局

(1)消费类光通讯行业竞争格局

光缆信号传输连接线产品主要应用于移动通信、数据中心,近年来正在向消费电子、工业制造等领域拓展。消费类电子市场由于对成本较为敏感,多数传统光通讯厂商由于研发水平及生产工艺不成熟导致产品价格高昂,无法真正带动光缆信号传输连接线产品在消费类电子市场的应用。

光缆信号传输连接线应用于消费类市场,普遍存在生产成本高、生产效率低、产品良品率低等痛点。

在消费类光通讯产品市场中,美国CosemiTechnologies,Inc、台湾BKSTecCorp.、长芯盛(武汉)科技有限公司(上市公司长飞光纤附属企业,以下简称“长芯盛”)以及同行业可比上市公司立讯精密、海能实业等境内外企业均有涉及AOC产品。

(2)电声配件及成品行业

我国已经成为全球电声产品及相关零组件的研发制造中心,但国内众多电声产品制造企业由于缺乏核心技术和自主研发能力,只能定位于生产中低端产品,无法参与到国际头部品牌的研发体系当中。要成为具有国际竞争力的电声产品及相关零组件制造商,不仅要有高效的生产能力、先进的制造技术、高素质的研发团队,还要具备自主创新能力,当前我国仅有少数企业具备这种实力。

1)话务耳机领域

在话务耳机领域,POLY(缤特力)、GN(Jabra)合计市场份额超过90%。2018年,全球话务耳机市场规模约13亿美元,其中2018年POLY(缤特力)话务耳机实现收入6.76亿美元,GN(Jabra)实现总收入47.74亿丹麦克朗,以话务耳机销售占比70%,2018年底丹麦克朗兑美元6.5105进行计算,POLY(缤特力)与GN(Jabra)收入之和11.89亿美元,约占市场总额的91%。根据亿联网络财报数据,POLY(缤特力)与GN(Jabra)2020年话务耳机收入分别为7.7亿美元与14.0亿美元,合计占比约为95%。

2)消费类耳机领域

近年来,消费类耳机产品从传统的后挂式耳机、耳塞式耳机向头戴式耳机、耳挂式(非入耳式)耳机等更加时尚的品类发展,赢得了消费者的喜爱,也引领了电声行业的发展潮流。从头戴式耳机行业情况来看,由于携带不方便和耗电较大的缺点,头戴式耳机消费市场一直未实现爆发式的增长。

随着电竞产业、直播产业、混合办公等发展需求和影响,头戴式耳机因其音效好、舒适性好、保护耳道和优质降噪的优点,逐渐得到消费者青睐。2020年,苹果、华为相继推出首款无线头戴式耳机,入局头戴式耳机市场,苹果的AirPodsMax产品在全球无线头戴式耳机市场中占据了将近一半的份额。

从耳挂式(非入耳式)耳机行业情况来看,为解决入耳式耳机长期佩戴耳道不卫生及耳朵胀痛,骨传导式耳机音质效果和贴合体验感差,头戴式耳机体积大且佩戴时闷热等行业产品痛点,各大TWS耳机品牌开始争相研发耳挂式(非入耳式)耳机产品。

根据我爱音频网的搜索调研,在Amazon上,用户搜索“OWS开放式耳机”(OpenEarHeadphones)关键词的频率每年均稳定增长,自2020年7月至2023年6月,三年间增长了近153%,且仍处于持续的强劲增长状态,显示出用户及消费者对开放式耳机的兴趣和需求正不断增长之中,这也是目前Amazon消费电子产品中搜索量最大的三大产品之一。3)汽车音响行业汽车音响行业全球竞争格局存在一定差异。从地域分布来看,欧洲车企的汽车音响主要由欧洲厂商供应,日本车企的主要由日本厂商供应,美国车企和中国车企中的高端车型则主要由欧洲、美国、日本厂商共同供应。中国高端车型一般由BOSE、JBL、Yamaha等知名汽车音响品牌商提供,但是中国新能源车企越来越倾向于使用车企自身品牌,由音响生产厂家提供白牌产品,而且更偏向于平台型产品。

根据汽车之家的数据,包括B&O、BOSE、丹拿等在内的热门音响品牌在中国市场的车型数量占比仅为9.5%,行业格局较为分散,而BOSE在上述热门音响品牌车型数量占比中排名第一,占比达到2.3%。

整体来看,电声成品(话务耳机、头戴式耳机、汽车音响、智能蓝牙头盔等)的音频信号传输线材系整机设计方案的重要组成部分,而电声成品代工厂不具备电声配件的开发制造能力,市场上大多数音频信号传输线材供应商仅具备通用型电声配件的开发制造能力,难以满足电声品牌厂商对定制化电声配件的技术需求,也难以形成产品设计方案。

因此,在上述电声细分领域,能满足电声品牌厂商对定制化电声配件技术参数需求的音频信号传输线材供应商相对较少。基于上述行业竞争格局特点,电声品牌厂商在导入整机产品的音频信号传输线材供应商时大多以ODM模式直接向音频信号传输线材供应商提出技术参数需求,供应商会配合电声品牌厂商进行产品开发,在相关产品通过验证后电声品牌厂商一般会指定其电声成品代工厂采购通过其验证的音频信号传输线材供应商产品,且形成合作关系后一般不会轻易切换音频信号传输线材供应商,否则会导致产品质量不可控,且将额外产生开发及适配成本。

(3)显示器类配件行业

我国显示器类配件行业企业数量较多,但多数装备水平低、工艺和技术相对落后,造成低端产品产能过剩、竞争激烈,通用产品多,高技术、高附加值产品少的局面。随着计算机、汽车、通讯、家电等下游行业集中度逐渐提高,下游厂商对配件供应商的产品品质、研发实力、价格水平、交货期限都提出了更高的要求,需要规模相当的企业为其提供配套服务,并帮助其不断降低成本,提高自身产品的竞争实力。

近年来,凭借持续提升的技术水平、较为完善的产业链以及较低的制造成本,国际显示器类配件产能不断向国内转移。与国外企业相比,虽然国内显示器类配件生产厂商在技术、规模上不占据优势,但随着企业研发能力的持续提高,国内厂商凭借低成本、贴近客户、反应灵活等优势,正在逐步扩大其在国际连接器市场的份额。

目前能满足单一音视频传输功能的显示器类配件生产厂商众多,但大部分均以HDMI等协会标准接口作为产品方案,能提供定制化接口协议的产品方案并进行大批量生产的厂家较少。无论是传统的显示设备还是新兴的多媒体显示设备,轻薄的集成化设计是未来的发展趋势,而配置多个接口协议的显示设备严重阻碍了产品的集成化设计,具备定制化接口协议和多信号集成开发能力的配件厂家将在设备更新换代的趋势下受益。

(4)消费类电子配套产品行业

随着消费电子市场持续扩大,与之对应的配件行业整体也进入了一个稳步发展的阶段,全球范围内涌现出大量的配套产品厂商,消费电子配套产品类型多样、工艺复杂程度不一,中低端市场进入门槛较低,行业集中度较低。在全球化竞争下,具备较高行业口碑度与品牌形象的全球性消费电子配套产品厂商拥有更强的客户吸引力,行业呈现强者益强,市场份额逐步向头部企业集中的发展趋势。

此外,新技术、新产品的快速迭代不断催生出新的细分市场,消费电子配套产品行业边界得以不断拓展。近年来,移动互联网、人工智能和云计算等前沿科技不断进步,智能移动设备、车载设备、智能家居及可穿戴设备等消费级智能硬件不断产生,衍生出各消费电子配套产品细分市场。在新兴市场,头部企业凭借与下游龙头客户在研发和生产方面的紧密合作,有望先行获得新产品订单,进而获得更大的市场份额。

行业发展态势

(1)消费类光通讯行业发展趋势

高清视频、家庭安防以及户外高清大屏领域或将成为行业发展的重要驱动力。日常生活中,消费类光通讯产品主要应用场景包括家庭影院、音频视频制作、家庭安防、以及户外高清大屏等。未来,高清视频、家庭安防以及户外高清大屏对AOC产品的需求或将提高。音频、视频信号的无损高速传输在高清视频系统中至关重要,在安装实施过程中,线缆选择、固定和布线工艺都是需要重视的技术难点。AOC产品具有高带宽、高分辨率、无延时的优点,可支持4K、8K无压缩信号传输;线身细柔轻软、支持长距离传输,便于布线、藏线;AOC产品抗干扰、低衰减的特点可提升视频的流畅度和稳定性。在5G、超高清等技术的驱动下,家庭影院、家庭安防以及户外高清大屏将不断向高清化发展,有望成为AOC产品的热门应用领域。

(2)电声配件及成品行业发展趋势

1)摆脱双手束缚,产品走向智能化

从现今TWS耳机产品火爆程度可以窥见,消费者十分重视耳机产品的便携体验感,而未来,去手指化将是耳机产品的新发展方向。近年来,国内各大手机厂商基本都配备自己的语音助手,TWS耳机也越来越注重对语音助手唤醒功能的支持,目前这一功能还是通过按键或触摸的方式激活。现阶段耳机芯片的算力还很难达到完全去手指化,这将是行业未来重要发展方向。

2)OWS开放式真无线耳机有望成为消费潮流

针对TWS等入耳式耳机存在的长时间佩戴不舒适、造成听力损伤、阻碍交流、影响耳道卫生、续航时间短等痛点问题,为迎合耳机智能化和健康化的发展趋势,头部电声品牌开始推出OWS开放式真无线耳机这一全新产品。OWS开放式真无线耳机利用音响小型高度集成化的解决方案,依托芯片算法形成合成声源,抑制外部声音的扩散,增强入耳声音传输的强度并实现定向传音的功能。

OWS开放式真无线耳机可有效规避目前入耳式耳机产品的痛点,其发展将为无线耳机产业带来深刻变革,其核心理念也可迎合未来消费者对全开放、无损伤耳机产品的需求,OWS开放式真无线耳机或将成为TWS等无线耳机未来的发展创新形态。

(3)显示器类配件行业发展趋势

近年来,HDMI和DP技术都在持续改进。HDMI2.1在2017年11月正式发布,其数据速率和带宽提高到HDMI2.0产品二倍以上。这将使4K分辨率达到144Hz,8K分辨率达到60Hz。HDMI2.1还将支持动态HDR技术,支持可变刷新率使画面更加流畅、减少延迟,支持更快的源媒体切换和增强音频效果。

DP也在寻求突破,在2022年10月VESA正式发布了DP2.1的规范。DP2.1加强了与USBType-C规范以及USB4PHY规范的一致性,提升了设备兼容性;提升了线缆传输能力,在不降低UHBR(超高比特率认证)的情况下改进连接性和更长的线缆长度表现,影音传输的能力进一步提升。HDMI与DP都在持续革新升级,支持更加流畅、清晰、高性能的电视、投影、游戏产品走入大众视野。

(4)消费类电子配套产品行业发展趋势

1)Type-C接口电子产品占比持续上升

近十年来,数据视频信号传输技术飞速发展,传输接口不断更新换代,导致不同设备间的数据视频传输接口不匹配问题突出;智能终端耗电需求和电池容量之间的矛盾短期无法解决,为推动快速充电技术的大规模应用,Type-C接口正快速普及,未来,Type-C信号传输连接线产品比例将进一步提高。这种趋势下,部分在Type-C信号传输连接线产品领域有着深厚积累的企业将获得竞争优势。

2)无线充电覆盖率提高

随着可穿戴和便携式设备的发展,人们对于智能终端产品的依赖性逐步提高。当下,无线充电技术正在逐步取代传统充电模式,应用范围越来越广。相较于有线充电,无线充电适配器使用起来更加便捷、安全。首先,无线充电技术可以解决电子设备过多时线缆杂乱的问题;同时,免插拔设计的电子产品可避免电源线腐蚀老化带来的漏电风险,使用更加安全;此外,无线充电设备密封性好,具有较好的防水防潮能力,在潮湿或易积水场合也能安全使用。无线充电技术极大地满足了人们对电子设备便携性、安全性等品质的追求,是未来的主要趋势。

3)快充技术持续进步

随着技术的发展,充电器向充电速度更快、更便携以及更安全的方向发展。更快的充电速度,是如今大部分厂商在充电器产品上的核心追求。为了提高充电速度,各充电器厂商不断优化设计提高充电头充电电压,增加充电功率。伴随快充技术的持续进步,充电功率从最初的5W持续增长,OPPO在2022年MWC世界移动通信大会上正式发布240W超级闪充技术,9分钟即可将等效4,500mAh电池充至100%。此外,为了提升充电器的便携性和安全性,各厂商持续投入新技术的研发,例如,为了让充电头个头更小,充电器厂商推出了新型的GaN充电器,为了让快充更安全,推出了更智能的充电芯片。

总之,在消费类光通讯领域,随着超高清显示、VR等产业的发展,消费类光通讯产品具备广阔的市场前景,但由于国内具备规模与实力的相关企业较少,行业内缺乏通用技术与标准,早期进入行业的企业通过与客户共同研发已率先突破技术屏障,新进入企业发展阻力较大,且难以形成规模优势。

在电声领域,电声企业生产需要经历较长时间的经验及技术沉淀,才能将电声配件的研发与客户定制化需求有机结合,生产出高良品率的电声产品。电声配件产品设计研发过程涉及电子学、电磁学、力学、声学等多学科的理论知识,针对不同使用场景还需要设计针对性产品方案,例如商务、运动等专用场景,需考虑到使用便携性、耐久性、防水性,配件产品的接头、插拔、摇摆均要高于行业平均水准。基于此,行业内企业需要具备足够的技术实力作为支撑,积累丰富的标品生产经验,才能在获取客户需求的第一时间提供多种设计方案,生产出高质量电声产品。同时,消费电子技术发展和产品更新换代快、产品生命周期短,与之配套的电声产品的更新速度也越来越快,电声厂商需紧跟技术发展趋势,具备快速开发能力,才能为客户提供持续的技术支持。新进入厂商由于缺乏行业经验,难以承接大中型电声客户订单,此外电声行业经历长期发展,ODM厂商竞争格局趋于稳定,新进入厂商获利空间小,难以在市场生存。

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(1)立讯精密

立讯精密成立于2004年5月,注册资本为708,430.14万元。立讯精密主要生产经营连接线、连接器、声学、无线充电、马达、天线、智能穿戴、智能配件等零组件、模组与系统类产品,产品广泛应用于电脑及周边、消费电子、通信、汽车及医疗等领域。立讯精密于2010年9月在深圳证券交易所主板上市,股票代码为002475。

(2)朝阳科技

朝阳科技成立于2005年3月,注册资本为9,600.00万元,专业从事电声产品研发、生产及销售,主要为下游电声产品品牌商、智能终端厂商提供智能或特殊功能的耳机产品,同时也为下游电声产品制造商生产电声产品配件,包括通讯线材及耳机皮套等。朝阳科技于2020年4月在深圳证券交易所主板上市,股票代码为002981。

(3)创益通

创益通成立于2003年9月,注册资本为14,400.00万元,主要以研发设计和精密制造为核心,向客户提供精密连接器、连接线、精密结构件等互连产品,产品按照应用领域主要包括数据存储互连产品及组件、消费电子互连产品及组件、新能源精密结构件等。创益通于2021年5月在深圳证券交易所创业板上市,股票代码为300991。

(4)海能实业

海能实业成立于2009年7月,注册资本为15,326.19万元。海能实业的主营业务为消费电子产品,包括信号线束、信号适配器、电源适配器和电声产品的设计及生产,是专业的消费电子产品制造商。海能实业的主要产品包括信号线束、信号适配器及电源适配器。海能实业于2019年8月在深圳证券交易所创业板上市,股票代码为300787。

审核编辑:汤梓红

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原文标题:技术前沿:光电信号传输技术在显示、电声、电源领域的应用

文章出处:【微信号:AIOT大数据,微信公众号:AIOT大数据】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。

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