1.1. AirPods 开启 TWS 耳机元年
TWS 为 True Wireless Stereo 的缩写,即真正无线立体声。TWS 耳机不需要有线连 接,左右 2 个耳机通过蓝牙组成立体声系统,摆脱了传统耳机有线的束缚,佩戴和操作 体验都得到了提升。苹果公司在 2016 年秋季新品发布的 iPhone 7 取消了 3.5mm 耳机接 口,并同期发布了第一代 AirPods,正式开启了 TWS 耳机时代。
近年来,智能手表、智能音箱、AR/VR 等各类智能硬件层出不穷,为何 AirPods 脱 颖而出成为火爆的现象级产品?我们总结主要有以下几点:
(1) 为什么是耳机?耳机是在公共场合听音频的必需品,相对于其他可选智能配件, 其应用场景更普遍,使用频率更日常,实用性和普及率本就远高于其他配件。
(2) 为什么是 TWS?相较于传统有线耳机和蓝牙耳机,初代 AirPods 单只耳机仅重 4g,无绳化的设计使得佩戴更加舒适方便。不使用时放置于充电盒内,充电盒 仅重 38g,尺寸小巧,体积仅 44.3 x 21.3 x 53.5mm,携带十分便捷。
(3) 为什么是苹果?苹果在科技领域的引领地位无可动摇,已产生显著品牌文化现 象。从 iCloud 到 Airdrop,从 iPhone、iPad、MacBook 到 Apple Watch,AirPods, 苹果生态系统中硬件加软件配合形成生态闭环,用户体验感佳、粘性强。AirPods 作为苹果全家桶中的一员,与手机配对连接十分便捷,能实现 Siri 语音唤醒等 功能,是具有强关联属性的配件。
Slice Intelligence 2016 数据显示,在初代 AirPods 发售前,蓝牙耳机市场玩家主要仍 是传统音频厂,Beats 和 Bose 以 24.1%和 10.5%的市场份额位列前二,而 AirPods 发售 后短时间便拿下 26%的份额位列第一。手机厂进入音频领域,标志着耳机从传统电音产 品向着电子产品跨进。
AirPods 之所以能在一段时间内独领风骚,得益于苹果自研的 W1、H1 系列 SoC 芯 片的监听技术(Snoopy)实现了双耳同时传输。使用监听技术的 AirPods,副耳信号不 需要主耳转发,而是直接监听手机所发出的信号,从中分辨主副耳机的信号,从而改善 了耳机的连接体验,且降低连接不佳导致的功耗开销使续航得到了明显改善,苹果对此 申请了专利保护。AirPods 获得成功后,苹果在 2019 年 3 月和 12 月推出了 AirPods 2 和 AirPods Pro,更高性能的处理芯片,Siri 语音唤醒、防水、降噪等功能的升级,使得 AirPods 系列销量快速增长。
据 Strategy Analytics 研究报告数据显示,苹果 AirPods 在 2019 年实现了近 6000 万 的销量,占全球 TWS 耳机 50%以上。根据 Counterpoint 的数据,AirPods 预计 20/21 年 AirPods 销量有望达到 1 亿/1.5 亿部,其中 AirPods Pro 占比为 36%/40%。
1.2. 双耳链接方案优化推动安卓 TWS 跟进
由于苹果垄断了Snoopy方案专利,早期非苹果TWS耳机主要采用转发模式(relay), 音频从手机传到主耳机,再由主耳机转发到副耳机,常出现连接稳定性差、待机时间过 短、话音延迟较大、质差甚至配对问题,因此非苹果 TWS 的在一段时间内发展不尽人 意。
近两年来高通、恒玄科技、洛达科技等纷纷推出了优化后的传输方案,安卓品牌市 场的困境获得了明显的改观。
高通 TWS+芯片实现左右双耳同时独自收发信号,双连接方案的优势在于,支持双 耳直连,稳定性好,低时延。目前基于高通平台的智能手机相对比较广泛。在双连接方 案上高通 CSR 的专利布局比较完善,这也意味着要想实现双耳直连,需要采用高通 CSR 的芯片,而高通方案的成本也相对较高。
恒玄 LBRT-低频转发技术是先将信号以高频段蓝牙信号传输至主耳机,再通过磁感 应转发技术,同步至副耳机。如此以增强信号的穿透力,并能避免音质损耗,减少延迟。 缺点则是需要在耳机中多加入低频天线。
洛达 MCSync 也实现了同步接收。每只耳机会有一个信号进行连接,官方宣称连线 更稳定,减少断音跳音,支撑高解析音频码流,低延时,两耳耗电更平衡,适用于多种 手机平台。络达的应用有很多在白牌领域,对不同平台的适用性很重要。
华为发布的 FreeBuds3 则采用了华为自研的麒麟 A1 芯片,自研双通道同步传输 技术,可以实现左右耳机从手机端分别获得左右声道的信号,实现更高效率的传输和更 低的功耗。
双耳传输技术难点的攻克,除了缩短延时、保证连接稳定外,也有效解决了由于中转模式带来的左右耳机耗电量不一致的问题。降低功耗,加长续航时间,实现更好的电 源管理与待机时间,也使得搭载更多的功能成为可能。双耳传输问题的解决为非苹果 TWS 耳机快速发展奠定了基础。
1.3. 从“能用”向“好用”发展,TWS 盛宴开启
1.3.1. 无损音频编码以及新一代蓝牙音频技术标准推动音质提升
根据高通《2019 全球音频消费者调研报告》数据显示,对消费者而言,清晰的音质 至关重要,它已连续四年成为消费者在选择音频设备时最期待的特性。65%的全球消费 者表示音质是他们的主要购买动力,63%的耳机购买者表示高分辨率音质十分重要。早 期 TWS 耳机的音质普遍较差,与有线耳机相距甚远,主要系蓝牙传输音频主要依赖于 A2DP 协议,该对传输的数据量进行了限制,因此各家厂商在基于蓝牙的基础上开发新 的音频编码传输方式以达到更好的音质效果。目前蓝牙音频编码传输方式主要有 SBC、 AAC、APTX、LDAC、LHDC 等。
同一音源下,音质解析度大致为 LHDC≈ LDAC > aptX HD > aptX > AAC >SBC,随 着各类无损编解码算法普及,TWS 的音质表现将有新的跨越。
另一方面,2020 年 1 月,蓝牙技术联盟(SIG)发布新一代蓝牙音频技术标准—— 低功耗音频 Bluetooth LE Audio,使用新编解码器 LC3、多重串流音频、助听帮助及广 播音频技术。LC3 将有助于 TWS 耳机实现更高音质和更低功耗,相较于 Classic Audio 的 SBC 编解码器,LC3 将能够提供更高的音质效果,甚至在比特率降低 50%的情况下 也能保持较高的音质效果。而多重串流音频可实现在智能手机等单一音频源设备、单个 或多个音频接收设备间,同步进行多重且独立的音频串流传输,实现了单一音频源设备 (source device)与一个或多个音频接收设备之间,同步进行多重且独立的音频串流传 输。也就是说,Bluetooth LE Audio 不仅解决了 TWS 耳机双耳直连的标准问题和兼容性 问题,并且一个音频源甚至可以连接多个无线音频接受设备。安卓系 TWS 耳机可以借 助新标准来不断引进和研发新技术,缩小与 AirPods 之间的差距。
随着无损音频编码的普及以及蓝牙音频技术标准 BLEA 的发布, TWS 耳机音质 将有望迎来质的飞跃,与有线耳机在音质上的差距将逐步缩小。
1.3.2. ANC 降噪功能加速渗透
AirPods Pro 最大更新便是增加了主动降噪功能。ANC 降噪(Active Noise Control,主动降噪)的工作原理是麦克风收集外部的环境噪音,然后系统变换为一个反相的声波 加到喇叭端,最终人耳听到的声音是:环境噪音+反相的环境噪音,两种噪音叠加从而 实现感官上的噪音降低。以 AirPods Pro 为例,其搭载了三颗麦克风:外向式麦克风(波 束成形麦克风),内向式麦克风和通话麦克风(波束成形麦克风)。其降噪原理和传统头 戴主动降噪耳机原理并无二致,外向式麦克风就是所谓的前馈麦克风,负责收集环境噪 音,内向式麦克风就是所谓的反馈麦克风,通过检测收听实施优化。两者与高集成度, 高性能的 H1 封装系统配合实时检测输出,极致的降噪效果就此实现。
目前安卓系第三方蓝牙芯片方案也开始集成 ANC 功能,可以望见 ANC 功能在安 卓系 TWS 耳机的加速渗透。
1.3.3. TWS 耳机智能化程度提升
TWS 耳机正逐步具备独立的感知、存储乃至计算能力。目前 TWS 耳机智能化功能 主要体现在与手机语音助手的整合,如集成或支持 Siri、Google Assistant 等。AirPods 2 和 AirPods Pro 搭载的 H1 芯片性能与苹果 iPhone 4 的苹果 A4 SoC 相近,因此 AirPods 连接更快,还可以执行大量任务,例如 “嘿 Siri” 语音唤醒等功能,在佩戴的过程中只 需说一声 “嘿 Siri”,就能实现诸如切歌、打电话、查路线等操作。
今后预计 TWS 耳机将搭载更多传感器,支持生物识别运动跟踪,如可监测心率、 记录运动路径等。智能化程度提升后,TWS 不再是单纯的耳机,而将成为便携式的语音 交互设备,来收集信息体征数据、交叉数据、立体数据,不再局限于平面数据,从而使 用户画像和行为勾画的更加清晰。
TWS 耳机行业步步攻克双耳传输、主动降噪、智能功能等技术难题,耳机从“能 用”变为“好用”,行业步入加速发展时期。根据旭日大数据和智研咨询的统计,2020 年一季度全球 TWS 耳机出货量的同比增速超过 100%。其中,2020 年 3 月单月全球 TWS 耳机品牌出货量前 20 名的合计出货量已达 2449 万台,已超过 2019 年一季度整体出货 量。
根据 Counterpoint 的预测,2020 年 TWS 耳机的出货量有望达 2.3 亿台,同比增速 达 78.29%。参考 2019 年智能手机的市场容量(13.71 亿台),TWS 耳机的渗透率提升空 间仍十分广阔。
1.4. 从“一枝独秀”到“百花争艳”,TWS 耳机市场潜力前景看好
根据 AirPods 出货量来看,AirPods 出货量增速与体量正在向 iPhone 看齐,目前 AirPods 渗透率于 iPhone 用户不过 10%,我们认为未来还有很大提升空间。非苹果 TWS 耳机也在急速追赶,近来市面上非苹果 TWS 耳机也逐渐攻克技术难关并且攻占中低端 TWS 耳机市场,但目前渗透率也不及 AirPods 的一半。因此我们认为 TWS 耳机市场需 求仍有较大空间并用渗透率预期进行预测,结果显示至 2023 年全球 TWS 耳机出货量 将破 10 亿大关,整体市场将突破 3500 亿元。
我们将全球 TWS 耳机分为两大阵营,AirPods 苹果端和非苹果端(以 Android 安卓 端占主要)为主。AirPods 渗透率于 2019 年已经达到 6.67%,因为供需关系以及近来电商价格有下降趋势,我们预测 AirPods 在 2020-2022 的渗透率为 13.34%,16%,19%, 并在 2023 有望达到 25%。非苹果 TWS 耳机用户人群结构跨越大,因此我们将非苹果端 分为三大阵营,低端机(价格在 0-1999 之间),中端机(价格在 2000-3999 之间),高端 机(价格在 4000 以上)来进行渗透率分析预测。我们预测高端机客户对于 TWS 需求 将与苹果端客户需求趋同,因此渗透率预测与 AirPods 渗透率保持一致,中端机用户群 体则稍显延迟,2020-2022 渗透率为 4.72%,6.83%,9.72%,并有望在 2023 年达到 13%。 我们预测低端机用户群体对 TWS 耳机需求并不强烈,但是由于一些低端 TWS 耳机可 以触及下沉市场,我们预计其 2020-2022 渗透率为 2.67%, 4.72%, 6.83%, 并于 2023 年 有望达到 9.72%。
电子产品更新换代速度快,现有 iPhone 用户手机更新周期平均为 2 年,因此我们需 要将 TWS 耳机更新率也包含其中,AirPods Pro 的面世让一部分人直接进行了产品的升 级更新,与第一代 AirPods 间隔约为两年,因此我们假设 AirPods 更新周期为 2 年。非 苹果端中低端机用户群体对于产品的更新换代会处于一个更为保守的情况,因此我们假 设低端机用户更新周期为 3 年,中端机用户更新周期为 2.5 年。高端机用户有着与苹果 用户类似的猎奇消费习惯,因此我们假设高端机用户与苹果用户产品更新周期一致,为 2 年。
我们预计,2020 年的 5G 换机潮会进一步带动 TWS 耳机消费需求。同时,第三方 音频厂例如 JBL,漫步者等厂商以及安卓手机厂商小米三星等也陆续推出 TWS 耳机以 供安卓端手机匹配,更进一步扩大了安卓系 TWS 耳机的市场占有率。随着非苹果 TWS 耳机的技术攻破,中低端 TWS 耳机将会进一步抢占市场份额,从而整体 TWS 市场将会 出现“百花争艳”的现象,但 AirPods 仍会保持高端 TWS 耳机的主导优势。
TWS 产业链主要包括上游元器件供应商、中游整机制造商以及下游的终端品牌厂 商。其中,上游元器件主要有电池、电源管理 IC、麦克风、FPC、蓝牙芯片和存储芯片 等;整机制造商以具备声学精密组件加工能力的 OEM/ODM 厂商为主;下游终端品牌厂 商主要包括智能手机厂商、传统音频厂商和第三方品牌厂商等。
2.1. 整机行业格局:从沙漏型走向均衡
在苹果 AirPods 的带领下,TWS 耳机行业玩家只增不减。苹果、三星等手机厂商和 BOSE、Beats 等传统音频厂商优势地位明显,OPPO、小米、vivo 等手机厂商也相继布 局 TWS 市场,此外,还有产品性价比优势显著的共达声学(万魔)、漫步者、QCY 等, 甚至爱奇艺、网易云等互联网企业都加入了 TWS 跑道。随着白牌产业链的完善,特别 是主控芯片的价格下降,总价向下触底至百元,低端市场中华强北白牌 TWS 出货量亦 势如破竹。
根据 Counterpoint Research 统计,2016 年全球 TWS 耳机出货量 918 万副,预计 2020 年 TWS 耳机出货量将达到 2.3 亿副以上,2016-2020 年 TWS 出货量 CAGR 达 90%+。根据 GFK 测算,2020 年 TWS 市场规模将超过 110 亿美元。(根据我们的调研预 估,若加上白牌 TWS,出货量和市场规模将更大)。
我们认为,TWS 行业目前仍处于高速发展期,市场格局呈沙漏型,即高端市场(手 机厂以 AirPods 为代表、音频厂以索尼降噪豆为代表)和低端市场(200 元以下的产品, 如音频厂高性价比产品及华强北白牌产品)的两极出货量很大,但腰部中端及中高端的 (华为、三星等 500 元-1000 元档产品)产品出货量较小。
我们参考智能手机的发展历史,TWS 行业竞争格局会从 AirPods 引领行业发展(类 似 iPhone 4 引领智能手机变革),攻克蓝牙芯片双耳链接的核心痛点之后,低廉的白牌 TWS 耳机开始野蛮生长,TWS 渗透率加速提升(类似智能手机起步初期山寨机盛行)。 当下沙漏型市场具体表现为一方面 AirPods 出货量一直雄踞 40%以上的品牌市场份额, 而另一方面,根据旭日大数据统计,2019 年四季度主打低廉的价格的珠海杰理 TWS 蓝 牙芯片出货量一骑绝尘。因此我们认为当下沙漏市场格局中,引领行业的头部企业和主 打性价比的产品将充分享受行业早期发展红利。
我们认为,随着产业链的发展,未来市场格局将逐步从沙漏型走向均衡。虽然目前 苹果 TWS 耳机一枝独秀,但长远来看,安卓 TWS 耳机前景也十分乐观。手机厂商与无 线耳机形成高生态契合度,这是手机厂商进军 TWS 产业的共同优势。全球 9.25 亿部 iPhone 的保有量是 AirPods 系列产品成功的重要原因,而全球出货量是苹果六倍的安卓 手机,也将充分发挥装机量优势。相比苹果 TWS 耳机的高端定位,安卓系产品具备完 备的产品价格体系,实现了 100-1000 元价格区间的全覆盖。在主打性价比的市场中,小 米耳机独占龙头;高端市场中,华为、三星部分产品也能与苹果的性能对标。苹果的市 场份额开始从高位回落,市占率从 2019 年一季度的 60%下降至 2019 年第四季度的 41%。
此外,第三方品牌 TWS 也将分享行业红利。根据旭日大数据的统计,2020 年 3 月 全球 TWS 耳机品牌出货量前 10 名中,第三方品牌占据了 5 席。尽管出货体量与行业龙 头相比存在一定差距,但凭借着突出的产品性价比优势,第三方品牌的 TWS 耳机产品 的出货量快速增长,市场份额不断扩大。
目前,第三方品牌在 TWS 耳机的 100-300 元价位段形成了突出的产品竞争力和市 场地位。以漫步者为例,公司主要从事音频技术的研发与产品应用,主要产品覆盖耳机、 多媒体音响和汽车音响和专业音响等四大品类上百种型号,在 TWS 耳机产品的工业设 计、技术研发、规模化生产方面具备突出的市场竞争力。在国内知名 3C 电商平台京东 上 TWS 耳机销量排行榜的前十位中,漫步者的 TWS 耳机产品占据了五席,分别为 TWS1 (黑色)、TWS1(白色)、HECATE GM4、TWS NB 和 TWS2,其价格分布于 195-299 之 间,产品销量的领先优势明显。
2.2. TWS 主要零部件行业格局
2.2.1. 芯片:蓝牙主芯片是核心,存储芯片容量升级
TWS 产品的核心零部件是主芯片,其承担了无线连接的算力、算法、辅助功能等。 蓝牙芯片解决方案从面向市场定位来看,主要可以分为三个梯队:
(1) 中高端市场:苹果、高通、华为海思等;
(2) 中端市场:络达、恒玄、瑞昱、原相、紫光展锐等;
(3) 主打性价比市场:杰理、中科蓝讯、炬芯等。
华为自研麒麟 A1 芯片,实现双通道同步传输技术。此前,华为 FreeBuds、FreeBuds 2 Pro 等产品均采用恒玄科技的传输方案。2019 年 9 月,华为发布了 FreeBuds 3 则采用 的是公司自研的麒麟 A1 芯片,可以实现双通道同步传输,配合高速率音频处理单元, 带来了更加高效的传输和更低的耗损。
在抗干扰方面,同样的干扰强度下,麒麟 A1 与苹果 H1 表现基本一致,远超市场 其他芯片方案;传输速率方面,A1 芯片理轮传输速率达到 6.5Mbps,近 3 倍于其他芯片 方案;此外,搭配独立 DSP 处理单元,FreeBuds 3 时延被缩减到 190ms,优于 AirPods 的 220ms。华为通过自研麒麟 A1 芯片与移动端麒麟 SoC 平台进行适配,实现了‘无缝 连接’,达到甚至超越了 IOS 产品良好的生态体验。
高通:推出 TWS+技术,布局 Qualcomm-to-Qualcomm 生态。2018 年 2 月,高通 推出了 TWS+技术,且 TWS+技术只能在使用高通 QCC5100 series/QCC30XX 蓝牙芯片 的 TWS 耳机与基于骁龙 845/7XX/855/865 等移动平台的手机之间实现。
通过使用 TWS+方案,会有两条独立的通讯链路直接传输到左右两个声道,实现独 立连接,在通讯效率及能耗方面均有显著提升。此外,当播放音乐时,摘掉一边耳机, 音乐亦不会被打断。当检测到手机不支持 TWS+技术时,耳机会自动转换到可以兼容绝 大多数智能机的通用模式。
络达科技:推出 MCSync 方案,多款芯片已经量产。2019 年初,络达推出第一代 应用 MCSync 技术的 AB1532 芯片。此方案具有更稳定,支撑高解析音频码流,低延时、 双耳耗电更平衡,各种手机平台均适用等优点。同时,MCSync 技术支持 Multiple speakers 连接。
2019 年中,络达推出了技术更成熟的 AB1536 芯片,性能卓越,各项技术指标向 AirPods 看齐。根据知名音频网站‘我爱音频网’对数十款热门 TWS 耳机深度拆解,可 见络达的蓝牙芯片已经被飞利浦、漫步者、惠威等知名品牌广泛采用,并且在中高端 TWS 耳机市场占有率表现突出。
其他主流方案:OPPO 和 vivo 则是高通的坚定支持者;三星的 Galaxy Buds 采用的 则是少有人用的博通方案。至于手机厂商外的其他 TWS 耳机厂商,则有了更多的选择, 例如中国大陆的杰理、中科蓝讯和炬力等供选择,中国台湾的原相和络达等。此外,紫 光展锐、MTK 和汇顶,也有可能成为 TWS 耳机市场迸发新的力量。
TWS 耳机的降噪功能愈发受到消费者重视。近年来,主动降噪技术已成为高端耳机 产品的标配。自苹果发布 AirPods Pro 后,行业产品加速向“TWS+ANC”方向转变。目 前,市场上主流的主动降噪蓝牙耳机均采用蓝牙芯片与主动降噪芯片分立的方案,对于 内部空间紧张的 TWS 耳机来说,单芯片方案可提供更多的空间给声学器件和电池模组, 并拥有更低功耗的优势。除了主动降噪芯片,TWS 耳机的降噪效果还与耳机腔体的设计 有关,需要芯片厂与 OEM/ODM 厂商长期紧密合作,以达到良好的降噪体验。
现阶段,高通 TWS+方案和华为 FreeBuds 3 均突破了现有的蓝牙 5.0 技术,实现了 左右双管通道传输。如果 TWS+方案与华为蓝牙传输技术成为下一代蓝牙技术(蓝牙 5.2 或蓝牙 6)的标准,或将打破苹果监听模式壁垒,进而导致非苹果 TWS 耳机渗透率增 加,改变蓝牙芯片竞争格局。
除了蓝牙主芯片外,存储芯片容量升级机会也值得关注。传统的无线蓝牙耳机功能 少,主控蓝牙芯片内存已能满足需求,而 TWS 耳机功能较多,为了储存更多的固件和 算法程序,需要外扩一颗 SPI NOR Flash,同时要求小体积和低功耗。当前苹果 AirPods 采用 2 颗兆易创新发 128M NOR Flash,安卓系 TWS 耳机存储容量在 4M-128M 之间。 随着降噪、音质及智能化会带动功能复杂度提升,算法代码存储需求也会增大。
TWS 耳机的 NOR Flash 分为内置和外置两大类。恒玄科技、络达科技、瑞昱以及 珠海杰里等白牌方案商更多采用内置方案,而内置方案又分为 SOC 集成方案以及合封 方案。SOC 集成方案更好的适用于小容量场景,具有低功耗、小尺寸的特点;合封方案 具有研发周期短的特点。而高通、华为、苹果由于采用的 NOR Flash 容量较大,均采用了外置 flash 方案。
2.2.2. 电池:扣式电池将成为主流
目前,TWS 耳机用锂电池主要分为耳机电池与充电仓体电池。从形态来看,全入耳 耳机以扣式电池为主;半入耳耳机电池主要以针式电池、聚合物软包电池为主;充电仓 体电池主要为聚合物软包方形电池。
AirPods Pro 采用了扣式电池(可充电纽扣型锂电池),相较于采用圆柱形电池的 AirPods 2 ,AirPods Pro 耳机电池容量了增大 72%,才能实现主动降噪功能等高耗电的 功能。从趋势来看,扣式电池相比针式电池、聚合物软包电池,具有能量密度大、节约 空间、重量更轻等优势,后续中高端 TWS 耳机电池应用将以扣式电池为主。
目前扣式电池的主流厂家包括德国 VARTA、亿纬锂能、鹏辉能源、紫建电子(VDL)、 国光电子、智键科技、赣锋锂业等。
(1) 高端市场方面,顶级厂商主要包括苹果、三星、BOSE 等,基本采用 VARTA 产 品。亿纬锂能成功配套三星,在产品性能、产能、成本加持下,有望抢占 VARTA 部分市场份额。
(2) 中高端市场方面,鹏辉能源是 JBL 耳机电池的主力供应商;华为、OPPO、VIVO、 小米等厂商,基本采用紫建电子、鹏辉能源、国光电子等直供或代工的产品。
(3) 主打性价比市场方面,对价格要求较敏感的产品,大部分采用软包聚合物电池。 长期来看,国内 TWS 耳机电池厂商虽然与一线产线仍有差距,但随着国产电池厂 商不断迭代技术,形成核心技术的专利群,实现产能与工艺的配套升级,有望拿下全球 更大的市场份额。
目前亿纬锂能、鹏辉能源生产的 TWS 电池以 1254 型为主,1254 型指的是直径为 12mm,高度为 5.4mm 的扣式电池。亿纬锂能的第二代 1254 型电池的体积、能量和密 度,已经能够媲美 VARTA 生产的同型号产品。鹏辉能源和重庆紫建也已实现 0.06Ah 容 量电池的量产,成为德国供应商 VARTA 的有力竞争者。
Counterpoint 预计,2020 年纽扣电池在微型电池市场的市场份额将上涨到 57%。虽 然目前中国厂商与 VARTA、LG 等主要供给者相比仍有差距,但正在资金、研发、生产 多方面加速追赶。亿纬锂能 2019 年新设应用于 TWS 耳机的纽扣电池开发项目,研发支 出达 990 万元,今年 3 月发布定增预案,募集 10.5 亿元用于豆式锂离子电池,用于迅速 扩大生产规模,解决产能瓶颈,满足市场增长需求;鹏辉能源 2020 计划生产 TWS 电池3000 万只;VDL 在叠片式扣式锂离子电池上布局众多专利,绕开了侵权 VARTA 卷绕工 艺的潜在风险。
根据高工锂电数据,目前顶级市场 TWS 耳机电池单价在 15-20 元/颗,中高端市场 在 7-15 元/颗,低端(山寨)市场在 5 元/颗以下,取中高端市场中间值 10 元,这意味着 2020 年 TWS 锂电池市场空间有望达到 46 亿元。
2.2.3. SiP:空间及重量的双重要求推动工艺升级
SiP,全称系统级封装(System in Package),是指将多种芯片封装成一个系统。据 Yole 数据,2019 年 SiP 市场规模达 134 亿美元,并将在 2025 年达到 188 亿美元。封装 巨头日月光(ASE)、索尼(SONY)、安靠(Amkor)三者瓜分全球近半数市场。尽管智 能手机市场已经饱和,可穿戴设备如 TWS,将在 SiP 市场表现亮眼。
摩尔定律揭示了:当价格不变时,集成电路上可容纳的元器件的数目,约每隔 18- 24 个月便会增加一倍,性能也将提升一倍。与其他封装类型相比,SiP 最大的特点是能 够实现复杂的异质集成需求,将各类性能迥异的有源与可选无源器件整合为单个标准封装件。
由于 TWS 耳机需要满足空间及重量的双重要求,而未来功能集成将倒逼零件微小 化。以 Apple Watch 为例,仅在边长为 25-30 mm 的正方形范围内,集成了约 1000 颗左 右的有源及无源器件。苹果从 AirPods Pro 开始导入 SiP 封装,主要由安靠(Amkor)、 环旭电子(USI)供应,立讯精密等亦有布局。
AirPods Pro 中使用了两种不同的 SiP。蓝牙模块采用双面成型技术进行封装,以便 在片上系统(SoC)下方集成存储器,这种结构可以实现无线连接、Siri 语音助手和降噪 等功能。音频编解码器中有 8 个模块和 80 个无源组件,密度达每平方毫米 0.96 个组件, 这种模块具有特殊的形状,可以最小化系统内损失的面积。两种 SiP 都是为了更好地进 行电源管理、优化的性能和高成本效益而设计
SiP 工艺涉及打线接合(Wire Bonding)、覆晶技术(Flip Chip)、 SMT 等技术以及专 用设备,因而 SiP 对厂商 know-how 及资金能力要求较高,目前领先的半导体封测厂 商和组装厂商可以提供 SiP 工艺。随着 TWS 的功能和外形升级,未来 SiP 工艺若向安卓 TWS 阵营渗透,领先的半导体封测厂商和组装厂商将会持续受益。
2.2.4. ODM/OEM:拥有竞争优势的龙头企业享受行业发展红利
相较于传统耳机,TWS 耳机除了与有线耳机共通的发生单元外,增加了各类控制/ 传输芯片、传感器、存储器、降噪组件、天线等部件,还要保证佩戴舒适性严格控制体 积、重量,这使得耳机的复杂程度、制造难度大幅提升。
类似于 TWS 整机,我们将 TWS 的 ODM/OEM 厂商分为两类,一是传统的电声产 品 ODM/OEM 厂,二是追随大客户横向拓展至 TWS 组装领域的精密制造平台型公司。 国内 ODM/OEM 厂商有立讯精密、歌尔股份、台湾英业达、佳禾智能、朝阳科技、联创 宏声、豪恩声学、共达电声等。其中,立讯精密、歌尔声学和台湾英业达属于电子精密 制造平台公司,系苹果系供应商,歌尔还是华为等手机厂的供应商。传统的电声产品厂 商中,佳禾智能为海外厂商主要供应商,瀛通通讯、共达电声、朝阳科技为小米、漫步 者等品牌的供应商,豪恩声学主要为电竞游戏以及为一线 ODM 的二次外包公司,联创 宏声为华为 in box 有线耳机的代工厂。
尽管 TWS 耳机的零部件复杂程度和制造难度比传统耳机要高,但得益于中国的劳 动力成本、基础设施优势,以及人力密集的代工厂所需投资额不高,长三角、珠三角地 区仍然有大量的中小型的 TWS 代工厂,从号称“华强北 AirPods”的山寨 TWS 耳机的 火爆中可见一斑。但我们并不认为“劣币驱逐良币”的情况将会持续下去。中小型的 TWS 代工厂具有一定的生产、业务经验,能够灵活快速地满足客户的小规模需求,但缺乏自 主研发能力和大规模生产能力。中小 TWS 代工厂没有规模效应、完整产业链、客户粘 性等竞争优势,难以长期的和龙头 ODM/OEM 厂商竞争。
龙头 ODM/OEM 厂商的壁垒在于 1)规模效应带来的成本优势;2)完整产业链带 来的整体解决方案优势;3)长期与下游品牌厂商合作带来的品牌客户优势。拥有以上壁 垒的厂家将有望在未来获得额外订单以及超越行业表现的业绩。
规模效应带来的成本优势:ODM/OEM 厂商凭借成本优势和专业积累为品牌商提供 定制化服务,但大部分议价权在品牌厂商,因此对品牌厂商的销量程度、季节性以及产 品定位有较大依赖,规模效应对 ODM/OEM 行业的生产成本及效率有着直接的决定因 素。由于耳机产线所需的人力较多,人力成本上的规模效应并不明显。ODM/OEM 厂商 的规模效应更多的体现在芯片、主板等采购上与管理、销售费用的分摊上。根据佳禾智 能招股说明书数据,随着佳禾智能采购 PCBA(集成了蓝牙芯片的主板)数量的上升, 采购成本显著的下降;随着佳禾智能的营收上升,整体费用较稳定,费用率逐年下降。
完整产业链带来的整体解决方案优势:ODM/OEM 厂商给品牌厂商提供代工的同时, 提供一部分声学零件、电子精密件的供应,将产业链的几个环节在公司内部化运作,缩 短了 TWS 耳机产业链的长度,给品牌客户提供成本更低的声学整机的同时,提供更可 靠的产品质量与声学效果。上文我们将 ODM/OEM 厂商分为了传统电声厂商与精密制 造平台商两类。传统电声厂商在多年电声积累的基础上,通过做强代工环节缩短 TWS 耳机产业链;另一方面,精密制造平台商已有大规模代工与精细化管理的基础,通过外 部并购电声、精密结构件厂商,例如立讯精密通过入股声学厂商美律电子与电子链接器 厂商宣德科技,从而内化产业链、避免一部分新的资本开支,并结合自身的规模化代工 业务,成功切入苹果 AirPods 订单。这两种产业链的横向集约方式内化一部分产业链协 调成本,缩短 TWS 耳机产业链的链条长度,使产业链更加高效,从而给下游品牌商提 供了较低成本的声学整机解决方案。
长期与下游品牌厂商合作带来的品牌客户优势:龙头 ODM/OEM 厂商的另一大壁 垒是对品牌客户的粘性,客户高标准的要求会给厂商在生产制造、产品研发、内部管理 等带来正向反馈,同时较复杂的制作过程与严格的工艺要求使得中小厂商较难切入大客 户的供应链,由此给龙头 ODM/OEM 厂商带来了客户粘性的壁垒。因此绑定高质量大客 户对企业的发展尤为重要,立讯精密、歌尔股份等绑定手机大客户的企业将充分受益行 业发展浪潮。立讯精密 2017 年切入 AirPods 1 供应链,当前在 AirPods 2 和 AirPods Pro 依旧保持主力供应商地位,而歌尔股份在 2019 年切入 AirPods 2 供应链。
3.1. 漫步者:国产音频品牌领导者,深度把握 TWS 市场增长红利
3.2. 立讯精密:精密制造龙头,多点开花再腾飞
3.3. 歌尔股份:TWS 耳机市场高速成长,公司厚积薄发率先受益
3.4. 欣旺达:TWS 充电盒电池业务带来业绩增量
3.5. 蓝思科技:垂直整合打造平台型公司,入股豪恩声学受益 TWS 增长
3.6. 环旭电子:消费电子微型化驱动 SIP 封装龙头持续受益
3.7. 兆易创新:TWS 驱动 NOR Flash 迎来上行期
3.8. 圣邦股份:本土模拟 IC 龙头,受益 TWS 耳机对电源管理 IC 需求提升
3.9. 佳禾智能:专注声电产品,获多家优质客户认可
3.10. 瀛通通讯:积极布局 TWS 耳机领域,市场地位稳步提升
3.11. 朝阳科技:TWS 产能扩充,催生新利润增长点
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(报告观点属于原作者,仅供参考。报告来源:东吴证券)
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