VRAR行业深度研究系列报告（硬件篇）：VRAR性能提升落地加速，关注硬件供应链迭代机遇

VRAR性能提升落地加速，关注硬件供应链迭代机遇 ——VRAR行业深度研究系列报告（硬件篇） 分析师：付天姿 执业证书编号：S0930517040002 分析师：王贇联系人：赵越执业证书编号：S0930522120001 2022年12月10日 证券研究报告 核心观点 当前时点研究VR/AR硬件市场具备投资价值：VR/AR硬件作为下一代互联网的载体和入口将率先发 力；VR处于硬件性能迭代期，AR因零部件技术取得突破有望逐渐落地，行业增长明确；VR/AR作为下一代智能终端，长期有望替代现有硬件和渗透各应用场景，市场潜力可期。 长期看好VR/AR硬件替代空间，预判发展阶段挖掘投资机会。1）VR对应C端泛娱乐为主的沉浸场景，有望渗透上亿级别出货量的休闲硬件；AR长期有望取代智能手机成为下一代计算平台，出货量上限或高于VR硬件。2）VR/AR落地进程存在差异，2022-25年VR步入性能迭代期，零部件技术路径选择成关键；25年重磅产品发布后AR有望开启C端渗透，近三年关注核心零部件发展水平。 中短期市场空间：3-4年内，VR头显受新品刺激和性能体验升级逻辑的驱动，预计2023E和2026E出货量相继突破1500万台和4000万台；AR眼镜暂限于B端应用，未来3年内预计出货100-200万台，2025年后有望作为手机配件崛起。 VR性能迭代和AR商用落地驱动上游零部件技术迭代。核心零部件整体迭代路径和终局技术清晰：1） 光学上，VR和AR分别向超短焦和光波导升级；2）MicroLED为终极显示方案，MicroOLED和LCOS分别作为VR和AR过渡期方案；3）芯片在算力和功耗的平衡中迭代，中短期自研定制趋势增强，未来或向云XR演进；4）感知交互升级重心在于更丰富的功能，手势识别、眼动追踪等即将搭载上机。中短期内关注产线建设和客户订单情况，长期重视终极技术研发实力。 投资建议：1）中短期，关注新品发布和体验升级下增长明确的VR硬件；2）长期，更具市场潜力的AR逐步渗透，VR若应用破圈将抬高出货上限；3）整体来看，中短期持续关注零部件研发进度和整机性能水平，长期看好VR/AR在元宇宙时代的渗透替代逻辑，维持VR/AR行业“买入”评级。 风险提示：VR/AR设备及技术迭代进度不及预期，VR/AR下游应用拓展不及预期，国内政策监管。 请务必参阅正文之后的重要声明1 1、纵观VR/AR前景：VR性能迭代放量加速，AR蕴藏潜力蓄势待发 图1：复盘智能手机发展，硬件是变革早期驱动力，并预判VR/AR发展阶段和发展路径 请务必参阅正文之后的重要声明2 资料来源：电子发烧友，IT之家，电科技，新浪财经，腾讯研究院，亿欧，手机出货数据来自IDC预测，VR、AR出货数据来自光大证券研究所预测 1.1、VR前景：性能迭代放量加速 我们认为VR当下的发展机遇：进入硬件性能爬升阶段。 中短期（2022-2025年）为VR硬件性能爬升期，VR头显将增加多样化功能并增强性能以提升用户体验， 2025年有望达到硬件成熟期； 长期（2026年后）有望对游戏机、电视机等当下的电子设备形成替代效应，出货量潜力空间或在上亿级。 图2：2018-2026年VR全球出货量及预测表1：长期内容生态建立后，VR硬件出货量空间有望超亿台 请务必参阅正文之后的重要声明 资料来源：IDC，VR陀螺，光大证券研究所预测 3资料来源：AmpereAnalysis，Hootsuite，热点科技，Frost&Sullivan，中国教育和科研计算机网，艾媒网，波士顿资讯，维基网，VRPinea，澎湃新闻，金融界，新浪VR，36氪，电科 技，钛媒体，前瞻产业研究院，光大证券研究所测算 1.2、AR前景：蕴藏潜力蓄势待发 高移动性、解放双手，AR具备相比VR更大的市场潜力。硬件发展初期以手机配件形式，可类比TWS耳机和智能手表等；未来一体机成熟后，有望取代手机，拥有十亿级出货量的市场空间。 AR短期受限于零部件不成熟，2025年后有望完成C端产品定义、向C端渗透。 表2：虚拟现实（VR）和增强现实（AR）行业发展情况对比总表 请务必参阅正文之后的重要声明4 资料来源：工信部、TechWeb、王者荣耀、极光数据等，光大证券研究所绘制 2、VR：硬件基本成熟，零部件技术方案迭代加快头显放量 资本布局：以Meta和苹果为代表的科技巨头加速研发和收购，推高行业重磅产品：多款待出新品性能跃升，有望对VR进一步定义，打造爆款 游戏：丰富度提升，开始进入软硬良性循环 范围拓展：向社交、办公和部分B端领域渗透，创造新需求 产业链成熟：功能和技术趋于统一，规模效应降低价格 性能升级：零部件向更优技术迭代；传感器增多提升交互功能 零部件 演绎路径 问题/瓶颈 方案选择预判 VR行业现状 资本/巨头 硬件：基本成熟， 出货量超千万台应用：游戏为主，丰富度掣肘 驱动因素 应用 硬件 演绎逻辑 图3：梳理汇总VR硬件的当前技术瓶颈和未来技术预判 短期：整体向超短焦方案迁移，部分低端头显仍使用菲涅尔透镜 中长期：产业链成熟成本降低，超短焦实现全面替代 光学模组 性能提升： 1）轻薄化； 2）显示效果上，分辨率和视场角上限提升，改善边缘画质 性能：1）光效差，需搭配高亮度微显 2）鬼影问题需高精度偏振片 制造：1）实际性能不达预期；2）良率低，成本高；3）关键偏振片海外垄断 1）性能提升：改善对比度、刷新率、亮度； 2）复用电视、笔电等产业链，规模化出货使价格相对MicroOLED低 性能受限制，分辨率、刷新率、响应时间、对比度、功耗等仍差于MicroOLED 中短期：MiniLED和MicroOLED共存，虽MicroOLED产线布局和规模化效应出现，后期主要以性能更优的MicroOLED为主 菲涅尔透镜超短焦/Pancake 微显示屏 中短期FastLCD MiniLEDMicroOLED 性能突破局限，分辨率、刷新率、响应时间、对比度等提升较大 制造：门槛高，目前规模小导致成本高 长期 MiniLED MicroOLED MicroLED 1）性能：参数比MicroOLED进一步提升，且弥补亮度低、寿命短的问题，性能完美 2）制造：理论工艺和结构简单，理论成本低 制造：1）巨量转移等使目前成本高昂； 2）全彩显示屏还不能规模量产 长期：MicroLED 制造工艺突破后， 终局MicroLED技术全面替代 芯片 1）算力和视频编解码能力迭代增强，支撑更高分辨率和更低时延 2）支持更多传感器和感知交互功能，提升交互性 - 1）软硬适配带来更强芯片性能 2）参考苹果，各VR头显厂商更早开始对芯片战略布局 缺少硬件基因，门槛高，容易自研失败 很长期海外高通 国产化替代 1）芯片国产化替代浪潮； 2）参考智能手机时代，国产终端品牌崛起会带动国内产业链和国产芯片厂商 国产芯片厂商技术存在差距； 国产厂商因VR中国市场较小暂未重点布局 中短期：高通龙头地位稳固；随2023年苹果MR头显Reality发布，开始出现自研芯片趋势 很长期：等待国产VR品牌出现，国产手机芯片和物联网芯片厂商开始向VR领域渗透 高通XR2自身性能迭代第三方高通自研芯片 请务必参阅正 感知交互 文之后的 科技巨头积极布局，成为感知交互技术和功能的主要推动者： 1）追踪定位完成成熟，Inside-out实现头部+手部6DoF； 2）手势识别和眼动追踪初步成熟，将成为中高端VR头显新标配； 重要声明 3）触觉反馈要求裸手手势识别要和控制器相结合，控制器从手柄向独立手柄、触觉手套和肌电手环，后两者仍在研发阶段，不可商用 4）沉浸声场在影院和电视等下游推动下进展较快，但全景声和混响声模拟仍需精进 5 1）算法模块需要优化，更全数据提高通用性和稳定性； 2）交互功能丰富标志着传感器数量增多， 要求芯片支撑更多并行摄像头、算力提升 - 资料来源：光大证券研究所绘制 光学模组：追求轻薄体验，折叠光路演进路径明确 菲涅尔透镜 （FresnelLens） 两片式折叠光路 （2PPancake） 三片式折叠光路 （3PPancake） 代表机型 MetaQuest2 Pico4Apple MRReality 图示 优势 2.3、显示：FastLCD先行、MicroOLED过渡，长期技术MicroLED有望25年铺开 1）FastLCD助力C端渗透，但显示性能存在很大提升空间。FastLCD是目前C端VR头显大规模量产的主流显示技术，适用于低端头显。 2）MiniLED将背光源分区调控，有效改善对比度、刷新率和亮度。MiniLED仍有LCD固有缺陷，良率提升使原本高昂的成本快速下降，适用于中高端头显。 3）过渡期新技术已量产，MicroOLED因显示优越最受期待。中短期阶段（2022-2025年），MicroOLED将凭借其更优性能成为继FastLCD后的过渡期主要显示技术，目前适用于高端头显。 4）MicroLED全面优越，量产突破后有望成为现实终极技术。看好长期阶段（2025年后）MicroLED突破制 造限制后，对MicroOLED实现取代，推动消费端VR头显的放量。 性能指标 FastLCD MiniLED MicroOLED MicroLED 发光源 背光源 背光源 自发光 自发光 双眼分辨率 3K 较高，有可能实现8K 高，轻松实现8K 很高，8K以上 像素密度（ppi 低 - 较高（>3000ppi） 高（>5000ppi） 刷新率 低（90Hz） 中等（120Hz-160Hz） 高 高 响应时间 毫秒ms 毫秒ms 微秒μs 纳秒ns 对比度 低（~5,000:1） 高 很高（>10M:1） 很高（>10M:1） 亮度 低（<1000nit） 中（1000-3000nit） 1000-6000nit 理论上，100000nit（全彩），10000000nit（蓝/绿/红单色） 功耗 高 较高 较低 很低（LCD的10%） 色域 75% 80%-110%，QLED最高可达157% >100% 140% 寿命 较长 较长 中等（<10,000小时） 长（>100,000小时） 制造难度 低 灯珠尺寸限制分区数量；提升良率（已达90%） 工艺复杂投资巨大，门槛很高 巨量转移、后续检测等缓解仍在研究突破中 量产能力 大规模量产 已量产 初步量产 单绿色大规模量产，全彩显示处于研究阶段 制造成本 重低 中，随良率提升价格下降迅速 较高 很高，但理论制造成本低 表3：四类显示技术对比，MicroOLED和MicroLED性能优越 阅正文之后的 要声明 7 请务必参 资料来源：VR陀螺，中国半导体照明网，中关村在线，动点科技，科技发烧迷，IT之家，电子工程专辑，快科技，CINNO，arpara官网，光大证券研究所整理 2.4、芯片：算力与交互是关键，高通迭代&厂商自研并进 特有功能和更高性能要求，促使主控芯片向XR专用芯片发展：1）更高算力以支撑高品质图像处理；2）丰富交互功能；3）多传感器信息融合；4）功耗和散热。 竞争格局：VR龙头品牌自研入局，国产趋势有望在后期出现。 图4：22Q1手机芯片厂商布局，高通定位中高端，联发科和UNISOC中低端；苹果、华为和三星自研芯片 请务资必料参来阅源正：文C之o后un的te重rp要o声in明t，官网，品阅网，IT168，和讯网，IT之家，中关8村在线，热点科技，光大证券研究所整理 感知交互：功能持续丰富，关注摄像头等零部件投资机会 感知交互向更丰富功能迭代。面部识别、眼动追踪、精细化触觉反馈等将成为主流功能 丰富功能倒逼零部件数量增加。摄像头数量持续增加，步进电机、线性马达等新零件出现 图5：重点品牌感知交互零部件搭载情况梳理 资料来源：VR陀螺，维深WellsennXR，中关村在线，智