VR 产业加速渗透,AR产业进入商用前期。2021 年消费类VR设备全年出货量已接近千 万台,生态有望从游戏逐渐拓展至社交领域;商用 VR 应用场景不断拓展,在安防、房地产、 医疗等领域加速渗透。我们认为,VR创造的“虚拟环境”将逐渐满足消费者及企业的部分社 会经济活动需求,实现较大程度的节能减排。AR 产品进入商用前期,AR 头显设备有望应用 于能源行业中,提升电力生产、设备运维和能源使用的效率。
VR 虚拟现实通过实现 360度的视觉体验,让人沉浸在一个模拟逼真的视觉世界中,强大 的体验感和人机互交的功能使 VR 在如今体验感倍受重视的时代有着很大的发展潜力。5G的 普及以及基础硬件如芯片、传感器、光学元件、显示屏的升级大大削弱了 VR体验的眩晕感等 问题,VR 终端进入快速渗透期。VR 终端的用途主要分为商用市场和消费者市场。在商用市 场主要应用于教育培训、工业应用、零售业等;在消费者市场主要应用于游戏、观影等领域。

商用 VR设备密集发布,应用场景持续拓展。根据IDC 数据显示,VR 教育为商用VR的 第一大应用:VR 教育可以通过 VR 技术来构建虚拟的学习环境,如模拟宇宙中的天体运动、 化学反应等现实中较难实现或存在风险的场景;VR职业教育则主要应用于驾校、汽修等领域, 据东方时尚数据显示,使用 VR 驾驶模拟器可以帮助驾校节省 30%-40%的运营成本。此外, VR 技术已逐渐在我国的安防、房地产、教育、医疗等领域普及,据 IDC统计及预测,2020年 我国商用VR的市场规模约为243.4亿元,预计到2024年将达到921.8亿元,CAGT为 30.5%。(报告来源:未来智库)
生态快速发展,消费类 VR加速渗透。全球多家科技巨头如 Facebook、三星、华为、小米 等均已推出 VR 头戴设备;同时头部厂商积极拓展软件生态,扩展 VR 设备的用户圈:2021年 4 月 21 日 Oculus 举行了首届游戏展,发布了 12 款应用于 Quest 2 的 VR 游戏,VR游戏生态 逐渐完善。我们认为,随 5G商用进程加快,VR生态的快速成长,消费类 VR设备将进入快 速渗透期。据 Omdia 预测,到 2025 年,VR活跃用户将突破 4,500 万,消费类 VR设备数量 有望增加至 4,500 万台。
目前,消费级VR设备主要由美、日企业垄断。目前全球 VR设备仍处于起步阶段,行业 龙头集中度较高:据 VR 陀螺数据统计, 2020Q4 随着 Oculus Quest2 的发布,Oculus 出货量 市场份额基本稳定在 75%左右;我国大朋、Pico 等企业市场份额则保持在 10%-15%左右。我 们认为,目前Oculus Quest2市场优势较为明显,主要受益于产品性价比较高以及不断丰富的 内容生态。随着海内外科技大厂的入场,VR设备有望加速渗透,全球 VR设备竞争格局有望 重塑。2021 年 8 月字节跳动收购 Pico,我们预计在互联网生态龙头与 VR 设备领先企业加强 合作的基础上,我国 VR 设备市场份额有望快速提升。

虚拟现实产业链主要包括内容应用、终端硬件、网络平台和内容生产等环节。据 VR陀螺 统计,VR 终端硬件部分主要由屏幕、存储、处理器、壳料、辅料、喇叭等硬件构成。其中, 屏幕、存储、处理器在 VR终端成本占比较高,分别占34%、27%、16%左右。
显示、结构件等零部件国产化程度较高,芯片等核心零部件国产化率仍然较低。我国 VR 设备零部件国产化率已超过 50%:屏幕方面京东方、华星光电等传统面板厂已在 Fast-LCD、 OLED 以及 MicroOLED等新兴技术布局;组装方面歌尔股份为全球领先的VR代工厂。芯片 方面,目前全球 VR 芯片基本由高通骁龙XR系列芯片垄断。国产 VR芯片起步较晚,目前全 志科技、瑞芯微等厂商均提供了虚拟现实解决方案:瑞芯微 RK3399 采用双 Cortex-A72大核+ 四 Cortex-A53 小核和高端图像处理器,主要面向高端 VR 设备市场;全志科技推出的VR9芯 片视频播放能力与高通骁龙XR1 持平,主要应用于中低端VR 设备。
增强现实(Augmented Reality)技术是一种将虚拟信息与真实世界融合的技术。AR将原 本在现实世界的空间范围中比较难以进行体验的实体信息在电脑等科学技术的基础上,实施 模拟仿真处理,叠加将虚拟信息内容在真实世界中加以有效应用,并且在这一过程中能够被人 类感官所感知,从而实现超越现实的感官体验。真实环境和虚拟物体之间重叠之后,能够在同 一个画面以及空间中同时存在。由于 AR 光学、屏幕等核心零部件仍处于技术攻坚阶段,AR 产业仍处于商用化前期:据 IDC 数据显示,2020 年 AR 设备出货量为 40 万台,预计到 2022 年将达到140万台左右。我们认为,随着上游零部件技术升级以及下游生态的不断完善,A设备有望成为下一代主流移动终端设备。

应用拓展,商用 AR需求有望快速提升。商用AR主要用于企业解决方案和跨部门的内容 创建工具,主要集中在汽车、只要以及医疗保健等领域。商用AR仍处于探索阶段,目前大部 分应用主要集中在目标识别等基础领域。我们认为,随着机器视觉等技术的快速发展,商用AR 应用范围将持续拓展,商用AR 需求有望快速提升。
消费级 AR仍处于起步阶段,2022 年商用产品有望面世。过去十年,AR行业经历了高开 低走,主流产品策略从C 端转向 B 端:由于技术问题,面向C 端市场的 Google Glass 和 Magic LeapOne 等产品销量均不及预期,随后大部分科技厂商纷纷转向行业应用市场。尽管消费级 AR 进入短暂低谷期,但仍是科技巨头未来重点方向:Facebook、苹果等科技公司正在加速开 发面向消费者的 AR 终端:苹果公司申请了数百项有关 AR的专利,收购了 10多家 AR企业, 有望在 2022 年发布首款MR 头盔设备,并在 2023-2024 年发布首款AR眼镜设备。
目前,AR 产业链的上游核心技术还未不成熟,诸多技术环节仍处于研发阶段。微显示: 考虑到 AR显示将投影在外部环境中,需要使用亮度很强的微显示产品,目前主流研发方向为 Micro LED。目前 Micro LED直显技术仍处在技术攻克阶段,从衬底/外延材料、单片集成到驱 动,均未形成较为成熟的解决方案。光学:目前主要研发的方向有自由曲面、Birdbath、光波 导等方案。考虑到显示高亮度高精度等需求,衍射光波导方案有望成为未来的主流方案。计算芯片:目前主要使用高通骁龙 8 系列芯片,市场上尚未出现专门为 AR 设备设计的计算芯片。
光学器件为 VR/AR核心零部件。光学器件主要用于放大屏幕图像提供合适的 FOV(视场 角);帮助人眼聚焦看到清晰的屏幕,是VR/AR产业链中的核心零部件之一。近眼显示系统是 VR/AR 硬件设备的核心所在,也是 VR/AR 硬件主要差异所在:VR设备直接向用户显示虚拟 图像;AR设备则需要将虚拟信息“层叠”在现实场景中,因此在近眼显示系统的光学结构上, AR 设备需要增加一层光学组合器以实现“层叠”效果。

菲涅尔透镜技术成熟,VR 设备眩晕感大幅削弱。VR 设备的近眼显示系统最核心的难点 在于用户长久佩戴会产生眩晕感。目前厂商主要采用菲涅尔透镜代替非球面镜等传统技术来 解决眩晕问题:菲涅尔透镜镜片表面一面为光面,另一面刻录了由小到大的同心圆,去掉了光 的直线传播的部分,只保留发生折射的曲面,在省下大量材料的前提下达到更高的聚光效果。 当前市面主流VR头显搭载了菲涅尔透镜技术,已基本满足消除晕眩感的三大指标:延迟低于 20ms、刷新率高于75Hz、单眼分辨率在 1000 以上。
新兴技术仍处于研发期,AR视场角问题亟待解决。AR设备的近眼显示系统需要解决FOV 大小与设备体积大小的矛盾:传统棱镜式成像技术FOV较小;自由曲面反射式成像拥有较大 FOV 但所需体积也较大;全面光栅衍射以及光波导技术优势明显,但成本较高,短期内较难 实现大规模商用。
我们认为,“元宇宙”以及数字社会发展的背景下,虚拟与现实交互的要求不断升级, VR/AR 设备有望成为新一代的主流移动终端。前瞻布局 VR/AR新兴领域的领军企业有望率先 受益,光学显示为VR/AR设备的核心器件,成本占比超 30%。(报告来源:未来智库)
(本文仅供参考,不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息,请参阅报告原文。)