创新技术投资综合研究报告:新技术、新龙头、新机遇

  (报告出品方:国金证券)

  一、如何把握创新技术带来投资机会

  1.1 新技术能否驱动新一轮行情?

  新技术变化能否驱动新一轮板块行情,核心仍取决于新技术是否引领新产业景气度上行 或者产业景气度是否持续高涨。 0-1 类型:创新技术初始应用,开创了全新的应用领域或者改变了产业生态。以智能手机 为例:2010 年之前智能手机技术和相关基础设施尚未完备,渗透率在达到 15%之前,智能 手机销量还不多,渗透率提升较为缓慢,每年大概提升 1%-3%,苹果产业链指数增长平缓。 2009 年我国 3G 通信正式开始商用,且以苹果为代表的公司开始实现智能手机上的技术突 破,促进智能手机对于传统手机的替代。2013 年底中国 4G 通信开始商用,视频、游戏、 电商等内容和应用加速落地,移动互联网进入全面发展期。3G 和 4G 的大规模商用,引领 了智能手机的发展。

  1-N 类型:在 0-1 技术突破和初始应用基础上,创新技术降低了生产成本和提升了生产效 率,对传统技术和工艺进行了持续的替代。以光伏和新能源汽车产业链中典型的技术迭代 为例:2016 年以来,光伏产业中单晶硅片持续替代多晶硅片,动力电池行业中逐步形成三 元正极锂电池替代磷酸铁锂电池(LFP)的新趋势。新技术路线替代老技术路线主要受到 新技术性价比的提升、政策催化等因素影响,在后文我们将详细阐述上述两大技术迭代的 核心驱动因素。从股票市场定价角度来看,新技术迭代并不等于相关板块和个股一定会开 启新一轮行情,板块行情机会仍取决于板块景气度的变化。如果新技术带来行情新一轮的 高景气,那毫无疑问会开启整个板块的新一轮行情。 以光伏行业单晶硅片替代多晶硅片为例,单晶硅片龙头隆基和中环相对市场表现 与光伏新增装机量这一反映产业景气指标息息相关,而与单晶硅片渗透率的关联度并不高。 其中最为明显的差异在 2018 年,2018 年年中光伏新政带来新增装机的明显下行,而 2018 年单多晶同价促使单晶硅片市占率大幅跃升,从股票市场表现来看,单晶硅片龙头隆基股 份和中环的相对市场表现明显是与光伏新增装机下行趋势一致,而与单晶硅片市占率 提升关系不大。

  再以动力电池行业三元正极替代磷酸铁锂正极为例,2016-2019 年,三元电池对磷酸铁锂 电池替代趋势明显,而 2020 年以来磷酸铁锂性价比优势重现占优,形成对三元电池的反 向替代。而当升科技和容百科技等三元正极材料龙头企业相对市场表现和三元电池市占率 的倒 U 型曲线走势明显不同。大龙头公司相对市场超额收益主要发生 2020 年疫情之后, 实际上与新能源车整体渗透率快速提升息息相关。

  

  1.2 新技术迭代决定新老龙头公司相对表现

  新技术迭代是决定新老龙头公司相对表现的关键因素,新技术优势的公司行对老技术路 线的公司股价表现基本和新技术渗透率是一一对应。无论是 0-1 型的智能手机替代传统 手机,还是 1-N 型的光伏行业中的单晶硅片替代多晶硅片及动力电池行业中的三元替代磷 酸铁锂,新技术路线龙头公司相对老技术路线龙头公司的市场表现与新技术的渗透率走势 基本趋同。比如 2010 年后苹果公司股价持续跑赢传统手机龙头诺基亚。2015 年以来隆基 持续跑赢此前的多晶硅片龙头保利协鑫,相对股票走势与单晶硅片渗透率趋势一致。 当升科技相对富临精工的股价表现在 2016-2022 年同样呈现倒 U 型走势,与三元电池渗透率趋势一致。

  二、驱动渗透率变化的根本原因在于性价比的提升

  新技术性价比的提升主要来自内生的成本下降和外生的政策支持。前文提到的单晶硅片替 代多晶硅片,其中主要因素一方面是 2015 年单晶领先多晶使用金刚线切割硅片,另一方 面当时光伏领跑计划对高光电转换效率需求门槛。而三元电池在 2016-2019 年加速替代磷 酸铁锂电池主要是 2016 年底,四部委联合发布新能源汽车补贴新政,自 2017 年开始,新 能源汽车补贴按照能量密度进行差异化补贴。三元电池能量密度优势显现。而 2019 年补 贴退坡,2020 年 CTP、刀片电池等针对 Pack、模组层面的创新重新提高了铁锂电池的性 价比。

  2.1 历史复盘:光伏单晶硅片替代多晶硅片

  光伏产品的终端应用场景是一个设计寿命 20 年以上、投资回收期可长达 10 年以上的公 用事业属性行业,意味着终端客户拥有天然的低风险偏好,这对新产品、新技术、新工艺 的推广造成天然阻力。一项光伏产业中的新事物(如材料或工艺的变化)要实现快速推广, 通常只有两条途径: 1)、提效/降本的变化不会显著改变产品的物理/化学特性,即可靠性无需实证环境下的长 期验证; 2)、技术的变化能带来产品性价比的“显著”提升,使理论投资回收期大幅缩短,令终端 客户愿意为此承担一定风险。 因此,回顾过去十年的光伏行业发展,产业技术的迭代核心要义是可靠性基础上的降本增 效。其中对产业格局产生重大影响的技术与产品变化,主要是在硅片环节(单晶替代多晶) 及电池片环节(PERC 迭代 BSF)。 单晶替代多晶,PERC 迭代 BSF 相辅相成,共同推进光伏 LCOE 快速下降。

  单晶能实现相对多晶的性价比逆转,推动因素包括成本下降、效率优势扩大等因素。金刚 线切割技术的普及使单多晶硅片成本永久性缩小;PERC 技术拉开单多晶效率差。在单多 晶技术之争中,市场转向明显滞后于性价比反转,技术迭代主要分为三个阶段: 阶段一(2016 年):性价比反转,但单晶份额未明显提升:2016 年上半年及之前,单多晶 组件价差显著大于合理价差,单晶组件没有竞争优势。2016 年下半年起:1)单晶成本下 降使实际价差拉近;2)单多晶组件功率差拉开使合理价差扩大。单多晶组件实际价差开 始低于合理价差,意味着性价比反转,使用单晶产品将使终端电站获得更低度电成本,理 性投资者应优先选择单晶产品。然而,从市场数据来看投资者并未转向单晶产品,2016 年 单晶市占率与 2015 年几乎持平。

  阶段二(2017 年):单晶份额提升,但溢价持续减少甚至为零:彼时单晶硅片产能尚未大 幅扩张+性价比高的情况下,单晶未变强势,反而单多晶组件价差继续缩小,甚至在 2017 年底接近同价,说明市场依然倾向多晶产品,单晶市占率的提升(+11~12pct)更多是以 利润换市场。 阶段三(2018 年至今):市场转向的重要催化剂:单多晶同价。2017 年底单多晶组件几乎 同价,使单晶的优势不再需要通过多各参数假设和复杂计算来证明,对市场形成直观、强 烈的冲击,单晶组件的价值才逐步被市场认可。此后不仅单晶市占率快速提升,其相对多 晶组件理应享有的产品销售溢价也逐步得到恢复。

  

  在光伏行业发展初期,晶硅太阳能电池主要采用了 AI-BSF 电池技术,即常规铝背场电池 技术(Aluminium Back Surface Field)。BSF 太阳能电池技术主要应用在光伏发展早期 阶段,虽然 BSF 电池技术成本低廉,但转换效率不高,且技术上有天然缺陷。随着快速拉 晶、金刚线切片、薄片化等技术升级的规模应用,单晶开始取代多晶成为主流,由于单晶 材料本身的高品质特征、多晶材料本身无法克服的高位错密度和高杂质缺陷,因此单晶相 比多晶在转换效率方面具有先天优势。随着 2017 年 PERC 技术的成熟加上单晶成本的快速 降低,PERC 技术开始大规模取代 BSF 技术成为太阳能电池主流技术。

  回顾 PERC 快速替代 BSF 的历程,可以看到多个关键环节的共同作用: 1、转换效率方面有显著提升。以 2017 年为例,根据 CPIA 统计,当年主流 BSF P 型多晶 黑硅电池平均转换效率为 18.7%,而 PERC P 型单晶电池平均转换效率可达到 21.3%,有 2.6%的效率提升。对应到组件端(以 60 片为例),有 27W 左右的功率提升。 2、设备投资显著下降。随着电池生产线关键设备的国产化进程不断加速,设备投资成本 下降速度超预期。根据 CPIA 统计,2017 年常规 BSF 产线设备投资仍为 5.35 亿元/GW,然 而进入 2018 年 PERC 产线设备投资下降至 4.2 亿元/GW,2018 年新建电池产线均为 PERC。3、电池片端拥有超额盈利。在电池片端,跟据 PV infoLink 统计,2017 年底至 2019 年 中,单晶 PERC 电池片一直与普通单晶电池片保持一定价差。这也导致电池企业拥有极大 的热情去进行 PERC 对于 BSF 的技术升级和改造,因此 PERC 的市占率快速提升,完成对 BSF 的替代。

  PERC(Passivated Emitter and Rear Cell)电池技术,全称为钝化发射极和背面电池技 术。与 BSF 相比,PERC 太阳电池以背面局域点接触的形式替代了全铝背场,减少了背表面 复合速率,增强了背反射性能,从而提升了电池的开路电压和短路电流,进而提高了太阳能 电池转换效率。

  

  PERC 技术路线与 BSF 技术路线工艺流程的高度一致性也是 PERC 取代 BSF 如此之快的一个 重要原因。与 BSF 技术相比,PERC 技术仅需在原有的工艺流程中增加只需额外增加钝化 膜沉积设备(PECVD 设备或 ALD 设备)和激光开槽设备,因此可以对原有的 BSF 产线进行 升级改造。大大降低了单位投资成本。此外,由于电池设备的国产化程度加速提高,单位 投资成本也处于不断下降的阶段。目前 PERC 技术产线的主要设备均可以实现国产化。

  2.2 历史复盘:三元材料替代磷酸铁锂

  正极为电池性能及成本的重要要素,早期依赖 LFP 放量。正极为电池能量密度提高的关键 技术突破方向,同时在成本构成中占比 30%-40%,决定锂电池的性能和成本。2016 年前, LFP 作为主要动力电池正极材料,产量和产能都迅速扩大。 补贴政策倾向高能量密度,三元代表新技术份额崛起。2016 起,随着电动化的深入,乘用 车逐渐成为新能源汽车推广的主力。为了快速打开对续驶里程敏感的乘用车市场,新能源 汽车补贴政策首次提出以电池能量密度为参考指标,能量密度设最低门槛,且能量密度越 高补贴越多,具体要求为:纯电动乘用车动力电池系统的质量能量密度不低于 90Wh/kg, 对高于 120Wh/kg 的按 1.1 倍给予补贴;非快充类纯电动客车电池系统能量密度要高于 85Wh/kg;专用车装载动力电池系统质量能量密度不低于 90Wh/kg。而当时市场上大部分 的 LFP 电池系统能量密度水平在 70-80Wh/kg 左右,达到 120wh/kg 难度很大;当时的三元 锂电池在能量密度上具备优势,可以达到 130Wh/kg,超过补贴门槛。

  积极布局三元正极路线,电池厂份额迅速起量。2017 年,三元电池装机超越 LFP 电池,宁 德时代顺势登顶。要拿到更高额的补贴,搭载三元电池是首选,提升了车企切换电池路线 的动力。同年,三元电池份额由 2016 年的 23%跃升至 47%,并于 2018 年达 58%,超越 LFP。 而凭借领先的三元电池技术,宁德时代顺势崛起,2017 年市场份额达 29%,一举超越 LFP 路线的比亚迪,成为国内第一。

  2.3 历史复盘:消费电子产品周期大创新决定贝塔,技术迭代小创新带来阿尔法

  智能手机及 TWS 两大爆品的发展均符合“S 型曲线”。根据产品生命周期理论,新产品的 发展将会经历四个周期:导入期、成长期、成熟期以及衰退期。消费电子作为典型的产品 驱动型产业,行业贝塔由产品创新决定。 以智能手机为例,苹果指数(884116.WI)与全球智能手机渗透率及出货量高度拟合,且 与产品生命周期曲线相关性较强。股价波动与渗透率的提升速度密切相关。不同的是,股 价波动幅度会更明显,在时间上也稍加提前。

  智能手机的发展大致可以分为三个阶段: (1)导入期(2010 年之前):2010 年之前智能手机技术和相关基础设施尚未完备,渗透 率在达到 15%之前,智能手机销量还不多,渗透率提升较为缓慢,每年大概提升 1%-3%, 苹果产业链指数增长平缓。(2)成长期(2010-2015 年):2009 年我国 3G 通信正式开始商 用,且以苹果为代表的公司开始实现智能手机上的技术突破,促进智能手机对于传统手机 的替代。2013 年底中国 4G 通信开始商用,视频、游戏、电商等内容和应用加速落地,移 动互联网进入全面发展期。3G 和 4G 的大规模商用,引领了智能手机的发展,2009 年、 2015 年全球手机出货量达 1.7、14.4 亿部,渗透率达 14%、74%。苹果产业链迎来利润高 增、戴维斯双击,苹果指数大幅攀升。(3)成熟期(2015 年-至今):全球智能手机渗透率 提升开始放缓甚至停滞,产品进入成熟期,苹果指数进入振荡期,但手机行业仍存布局创 新的机会,叠加 2018/2019 年以 TWS 耳机为代表的可穿戴设备蓬勃发展,部分拥有第二成 长曲线的企业股价再创新高,带动苹果指数再创新高。

  

  新产品渗透率的提升,引发新老龙头公司更迭,抓住产品迭代机遇的公司迎来飞速发展。 伴随着全球智能手机渗透率的提升,以传统手机为主营业务的诺基亚股价逐步下跌,而智 能手机业务的代表公司苹果股价持续走高。

  再以 TWS 耳机为例,TWS 耳机出货量与行业股价拟合程度高,呈现高度相关关系。2018/2019 年全球 TWS 耳机出货量达 0.46、1.3 亿只,同增 130%、180%,渗透率达 3%、9%,TWS 耳 机迎来爆发式增长,而由 21 个成分股构成的 TWS 耳机指数(8841259.WI)也快速增长。 此外,在 2020 年之后,TWS 耳机行业进入成熟期,出货量不断波动,TWS 耳机指数呈同样 趋势波动,且拐点时间接近。

  龙头产业链个股表现更优、启动更早。 龙头公司股价表现更佳,在产品周期替代的窗口下更加受益。以智能手机为例,苹果产业 链公司股价表现优于智能互联指数,长期收益率更高且公司股价波动明显小于指数波动, 收益更加稳定,主要系苹果作为全球智能手机龙头,2022 年苹果在智能手机行业出货量 占比为 18%、营收占比为 48%、利润占比为 85%,果链公司也因此攫取了更大的市场份额、 利润份额。

  产业链位置不同的龙头公司股价启动存在差异。以 TWS 耳机为例,TWS 代工厂(歌尔、 立讯精密)的股价启动早于 TWS 品牌厂(漫步者),主要系苹果是 TWS 耳机的引领者、2019 年 3 月发布的 Airpods 2 一鸣惊人、引爆行业需求,2018/2019 年苹果占 TWS 耳机份额达 76%、47%。

  技术迭代带来阿尔法 。终端企业为了提高用户粘性,持续提升整机的硬件参数及性能。在规模效应下,成本下沉 推升新技术渗透率。技术迭代带来个股阿尔法,典型案例包括光学升级下的舜宇光学、5G 天线升级下的信维通信、屏下指纹。

  2.4 历史复盘:AI 算法和训练方式的演进驱动产业发展

  AI 算法:底层架构从多样到统一 在 AI 算法层面,我们认为神经网络的发展以 Relu 激活函数的提出为分水岭,分为浅层神 经网络和深度学习两个阶段。目前深度学习算法主要是基于 Transformer 骨干网络进行分 支网络的创新,如引入扩散模型、强化学习等方法。模型骨干网络的统一有望加速应用落 地节奏。 浅层神经网络阶段(1958 年-2011 年):神经网络思想最早可追溯至 1958 年 Rodsenblatt提出的感知机,模型由输入值、权重、求和函数及激活函数三部分组成,可视为一个单层 神经网络。20 世纪 80 年代,多层感知机(MLP)被提出,模型由输入层、输出层和至少 一层的隐藏层构成,是一种全连接神经网络,即每一个神经元都会和上下两层所有的神经 元相连接。各隐藏层中的神经元可接收相邻前序隐藏层中神经元传递的信息,经过加工处 理后将信息输出到后续隐藏层中的神经元。由于隐藏层丰富了神经网络的结构,增强了神 经网络的非线性表达能力,感知机的线性不可分问题得以解决,神经网络再次兴起。

  

  多层感知机的出现奠定了神经网络基本结构,也使得神经网络的应用范围不再局限于图像 识别,而是向自然语言处理、语音识别等其他领域拓展。由于各个领域的任务具有不同特 点,神经网络产生了众多分支模型。 视觉领域的卷积神经网络(CNN):1998 年 LeNet(CNN)首次应用于图像分 类,通过多个卷积层对特征进行压缩提取,能够得到较为可靠的高层次特征,最 终输出的特征可应用于图像分类等任务。相较多层感知机,CNN 由于每个神经 元只与对应的部分局部相连接,计算量明显减少且图像识别能力更强。 自然语言处理领域的循环神经网络(RNN):1986 年 RNN 被提出,在 RNN 中, 每个神经元既接受当前时刻输入信息,也接受上一时刻神经元的输出信息,使神 经网络具备了时序特征提取能力,因而可以处理文本、语音等时序信息。

  此阶段神经网络仍停留在浅层,主要原因为:1)增加网络深度需要更大算力;2)当时多 使用 Sigmod、Tanh 作为非线性激活函数,这两种函数存在一定范围内梯度过大或过小的 问题,梯度不稳定使得深层神经网络训练无法获得最优解。 梯度消失问题的解决使神经网络向深层迈进,Transformer 统一底层算法(2011 年至今): 2011 年 ReLU 激活函数被提出,由于具有更好的非线性拟合能力和稀疏激活性,有效缓解 了梯度消失问题,同时提高了训练速度。2012 年 Hinton 及其学生提出了残差学习方法 AlexNet,采用“ReLU 激活函数+有监督训练+GPU 加速”方式,奠定了深度学习经典训练 范式。2015 年,何恺明等人提出 ResNet,使得神经网络可以对残差进行学习,更好地缓解了梯度消失问题,也让 ResNet 的神经网络深度高达 152 层。由于残差学习能很好地缓 解梯度消失问题,在之后的 Transformer 架构中得以沿用。

  2017 年,Google 将注意力机制引入神经网络,提出了新一代深度学习底层算法—— Transformer。由于 Transformer 在物体分类、语义理解等多项任务准确率超过 CNN、RNN 等传统算法,且能应用于 CV、NLP 等多个模态,因而 Transformer 的提出使得多任务、 多模态的底层算法得到统一。

  由于在处理大数据方面具备显著优势,Transformer 的出现开启了深度学习的“大模型” 时代。如 OpenAI 发布的 GPT-3,该模型在多个任务中都取得了第一的成绩,而其在算法 结构上与前代的 GPT、GPT-2 没有明显差别,最大的区别是采用海量数据进行模型训练。 目前下一代大模型 GPT-4 推出在即,技术重点或聚焦于模型压缩和多模态应用。

  

  AI 训练方式:“无监督预训练+微调”成为当前主流。 算法、数据、算力是 AI 三要素,在 AI 相关技术中,训练方法作为搭建模型的核心技术与 AI 三要素间均有紧密联系。AI 模型的训练方法主要包括监督学习与无监督学习两种典型 方式,二者的区别在于是否使用带人工标注的数据集进行训练。

  AI 训练方法的发展历经“监督-无监督-监督-无监督(半监督)”4 个阶段: 浅层神经网络的训练以监督学习为主(2006 年及以前):浅层学习算法强调面对有限数据 的强学习能力。在对少量数据进行学习时,监督学习的表现显著优于无监督学习。 随神经网络向深层次探索,无监督学习成为一时的主流方法(2006-2011 年):Hinton 于 2006 年提出“逐层无监督+BP 有监督”的训练方式,在一定程度上解决了梯度消失问题。 算法层面的进步使得以 Hinton 为首的学者们开始尝试通过深度神经网络来模拟人类智能。 由于与逐层无监督方法核心思想类似,且更贴近人类学习模式,无监督学习在此阶段成为 训练主流。

  AlexNet 的提出带动有监督训练再度兴起(2012-2017 年):AlexNet 模型应用监督学习方 式取得了前所未有的成绩,使学界与产业界认识到监督学习能够显著提升模型效果,之后 的 ResNet 也采用有监督方式训练。在这一阶段数据开始受到学界和业界的重视,以 ImageNet 为代表的开源标注数据集发展迅速,使得监督学习更为流行。 Transformer 统一底层算法并开启动画片大模型时代,训练数据量的急剧上升推升标注成本,无 监督和半监督方法再次兴起(2017 年至今):Transformer 问世后,深度学习模型参数量 爆发式增长,AI 大模型成为当下主流。AI 大模型,也称为大规模预训练基础模型,采用 海量数据、海量算力,应用无监督或半监督方法进行预训练。大模型应用时只需经过小样 本微调,便能迅速适应不同场景下的多种下游任务,极大提高了模型的复用率。相较于其 他训练方式,“预训练+微调”具有以下优势:数据需求量小:微调无需模型从头学习所有内容,微调阶段的所有训练都是为了 获取特定领域知识,所需数据量较小,显著降低了 AI 开发中的数据门槛。训练时间短:一方面,小规模微调显著降低了算力消耗;另一方面,在微调过程 中,神经网络中的大部份层会事先被冻结,这些层涉及的相关参数在训练过程中 保持不变,需要训练的参数仅是所有参数中的一小部分。

  2.5 历史复盘:光通信从电信到数通,从进口到国产

  光通信增长驱动力从电信转换到数通市场 。纵观历史并展望未来,光通信产业链发展将呈现三轮发展周期,预计每一波市场规模增长 都将比上一波提升 10 倍:1)2015-2019 年,国内电信市场高速发展,FTTH 渗透率快速提 升;2)2019 年起,5G 带动数通市场蓬勃发展,2020 年光模块数通市场规模首次超过电信 市场规模,在光通信设备需求量增长的同时,技术要求不断提升,产品价值量上涨;3) 未来,光通信应用范围扩张至 AI、汽车、医疗等新兴领域,具有宏大的市场潜力。

  当前光通信市场维持在较高景气度水平,与上一轮周期相比,我们认为此轮光通信的高景 气度周期有望持续较长时间。主要原因有二:一是增长的区域核心驱动力从中国变成了海 外,上一轮高景气周期以中国的 FTTH 为核心驱动力,具备较强的周期属性,而这轮增长 来自海外 FTTx 渗透率在较低基础上的提升,具备较强的持续性;二是增长的结构发生了 变化,增长的主要部分从电信市场转向了数据中心市场,展望 2023 及未来,电信市场增 长将相对温和,而表征云计算市场发展趋势的数据中心市场仍处在长周期的繁荣区间上。 电信市场: 国内市场 FTTH 已进入稳定增长期,FTTR 增长可期。2019 年后光纤接入端口(FTTH/O) 已超 90%,截至 2022 年,光纤接入端口数达 10.25 亿个,占比达 95.7%,渗透率稳居全 球前三。随着国内 FTTH 渗透率逐渐达峰,FTTR 需求产生。相较于原来 Wi-Fi 信号较弱 的房间,采用 FTTR 使得数据传输速率提升 90%,时延降低 30%以上,可达到全屋千兆 WiFi 覆盖能力。

  数通市场: 云巨头资本开支高速增长,短期放缓不影响发展决心。2019-2022 年,数通市场迎来一波 发展热潮,北美云巨头 FAMGA 资本开支呈现较快增长,2022 全年合计 1577 亿美元,对比 2019 年的 741 亿美元上升一倍有余。谷歌宣布 2023 年资本开支计划仅与 2022 年持平, Meta 宣布 2023 年资本开支计划从 340-390 亿美元下调至 300-330 亿美元。市场担忧云巨 头资本开支计划增长放缓,对相关行业有较大负面影响,但我们认为:1)短期北美云巨 头资本开支已到达较高水位,单年度即使增速小幅放缓,仍对光通信市场有较大支撑;2) 云巨头将坚定数通方面的投入,2023 年,谷歌将加大在基础设施投入比重,显著减少办公 设施比重,亚马逊预计将继续提升技术基础设施的投入。3)光模块、网络通信设备、服 务器等投资具备刚性,2023 年更具成本效益的 400G/800G、相干 DCI 光互联等技术将得到 广泛应用,光引擎、共封装技术也有望开始推出和落地,下游云计算厂商也有跟进计划。

  

  竞争格局从国际垄断到国产替代。 过去光通信行业被海外厂商垄断,国内光模块厂商完成十年赶超。2016 年,国内海信、中 际旭创、光迅科技等光模块企业进入前十的阵营。2019 年起,由于数通光模块需求高企, 国内厂商紧握机遇,先后突破 100G 以上光模块技术,快速占领市场份额,2021 年,全球 TOP10 光模块厂商中已有 5 家中国厂商,中际旭创与美国 Coherent(II-VI、Finisar) 公司并列第一,国产光模块厂商已凭借优秀的集成、封装技术以及高质量的产品占据大量 市场份额。

  国内光模块厂商相继掀起并购热潮。由于低端光模块产品毛利率过低,许多海外厂商剥离 相关光模块业务专注于芯片和高端产品,以追求更高的产品附加值,为形成更强的规模效 应或完善产品矩阵,选择并购其他企业,如:无源器件龙头 II-VI 收购有源器件龙头 Finisar、Lumentum 收购 Oclaro 等。而国内光模块厂商则积极入局,收购海外较为成熟 的产业链环节,如:剑桥科技先后收购 Macom Japan、Oclaro Japan 光模块资产;博创 科技收购美国 Kaiam PLC 业务部分资产;光迅科技先后并购丹麦 IPX 公司和法国 Almae 公 司等,期望打造“光芯片+光器件+光模块”一体化的发展模式。

  国内光芯片起步较晚,过去市场长期被国际垄断,我国企业循序从低端产品突破,当前中 低端产品已基本实现国产化。在 2.5G 及以下速率光芯片方面,我国光芯片企业已基本掌 握核心技术,2.5G 光芯片市场已基本实现国产化,据 ICC,2021 年全球 2.5G 及以下 DFB/FP 激光器芯片市场中,国产占比较高,主要厂商包括武汉敏芯(17%)、中科光芯(17%)、光 隆科技(13%)、光安伦(11%);10G 光芯片也基本实现国产化,但部分型号产品仍存在较 高技术门槛,依赖进口。根据 ICC,2021 年全球 10G DFB 激光器芯片市场中,国内较为领 先的厂商包括源杰科技(20%)、云岭光电(6%)。

  2.6 历史复盘:VR C 端内容丰富度呈提升趋势

  内容丰富度提升,国内 VR 有望迎来进一步发展。 2022 年中国 VR 内容的市场规模预计达到 269 亿元,在各领域的应用范围不断扩大,当前 游戏内容占据最大份额,约为 43.7%。随着 VR 内容创作向轻量化发展,VR 内容创作走出 长周期、高投入的处境后,VR 内容使用场景有望进一步拓宽,丰富度有望提升。

  VR/AR 头显出货量在新产品上线驱动下增长,由于新品迭代速度加快,且面向 C 端消费级 产品价格优惠,VR/AR 头显出货量增速加快,根据 IDC,2021 年全球 VR/AR 头显出货量达 1095 万台,同比增长 97.1%,2021 年中国 VR/AR 头显出货量达 144 万台,同比增长 54.8%; 2022 年前 3 季度全球 VR/AR 头显出货量达 581 万台,同比增长 16.5%,中国 VR/AR 头显出 货量达 85 万台,同比下滑 19.8%。

  

  政策支持、资金流入、技术进步推动行业发展。 国内 VR 相关行业频获政策支持,行业有望迎来加速发展。近 2 年 VR 行业利好政策频出, 2022 年 11 月 1 日,工业和信息化部、教育部等五部门印发《虚拟现实与行业应用融合发 展行动计划(2022-2026 年)》。《行动计划》多处提及虚拟现实+文化旅游/演艺娱乐相关技 术、软硬件设施,有望再次扩展 VR 应用场景,未来 VR+工业、VR+文旅、VR+教培、VR+商 贸等场景比重将进一步提升。

  VR 行业投融资增多,中国厂商加速布局 VR/AR 行业,以国内互联网大厂字节为例:字节 跳动近年来深度布局软硬件和 VR 内容,软硬件方面分别收购 VR 视频方案提供商维境视 讯、VR 硬件制造商 Pico、投资 AR 光学研发商光舟半导体等,内容方面分别投资仙境 RO 出品方盖姆艾尔,元宇宙游戏研发商代码乾坤、收购有爱互娱、沐瞳科技等。根据 IDC, 2021-2026 年中国 AR/VR 投融资将以 42.2%的 CAGR 保持高速增长,涨幅幅度位列全球首 位,将一跃成为仅次美国的全球第二大市场。

  软硬件技术进步推动消费级 VR 体验感增强,带动 C 端消费渗透率提升。1)软硬件发展带 动体验和精度的提高。芯片方面:目前最新的骁龙 XR2 已支持 Quad HD 144Hz 和 4K 60 Hz 的分辨率,并支持虚幻 4 引擎渲染。屏幕方面:从 LCD、到 OLED 再到目前的 Fast LCD、 MiniLed、MicroLed ,像素精度和屏幕响应速度不断提升。追踪技术和定位技术方面:不 断进步,目前主流 VR 已可达到头手 6DoF 追踪,并支持手势和眼动追踪,提升用户交互体 验。FOV 方面:由早期的 100-120 度,目前可达到最大 200 度,视角广度极大提升。2)成 熟的制作工艺发展和更多厂商的入局将有效降低消费门槛。根据 IDC 数据,中国 VR/AR 头 显出货量中消费占比明显提高,2022Q2 已经达到 74.80%。我们认为未来中国 VR 市场消费 级占比将进一步提高,而成熟稳定的制作工艺有望促使当前 VR 价格进一步下调,降低用 户消费门槛,提升用户购买意愿。

  

  VR 内容丰富度不断提升将推动 VR 渗透率提升。与 VR 设备性能提升相匹配的精品内容数 量近年也呈现提升趋势,根据《2021 年 VR/AR 行业年度总结》,近年来主流游戏 VR 游戏 平台数量持续提升,2021 年主流游戏平台 VR 游戏数目已达 13982 款,销售额超百万美元 的 VR 游戏产品达 300 款,各 VR 厂商制作内容的同时,精品游戏的质量也来越得到各消费 者的认可。

  2.7 历史复盘:制造业向自动化升级,工业机器人加速渗透

  我国工业体量全球第一,为自动化需求提供了天然土壤,工业机器人消费市场迅速崛起。 1978 年,自改革开放以来,我国完成了能源、钢铁、化工、机械制造等重工业建设,此外, 也逐步向汽车制造、电子通信、航空航天等高端工业实现产业结构不断的升级。我国制造 业增加值自 2011 年超越美国之后,连续多年位列世界第一,我国庞大而全面的工业基础 为自动化需求提供了天然土壤。

  伴随着我国制造业转型升级,我们工业机器人销量快速增长,成为全球第一大市场。工业 机器人被誉为“制造业皇冠上的明珠”,是带动产业转型升级的强劲动力,同时也是提升 国家实力与竞争力的关键所在。近年来,在人口红利不断消散、自动化需求日益增强的背 景下,工业机器人的应用场景和市场规模迅速扩张,发展前景一片蓝海。根据 IFR 数据统 计,2001-2021 年国内工业机器人安装量从 700 台提升至 26 万台,CAGR 为 34%;全球安 装量从 7.8 万台提升至 51 万台,CAGR 为 9.8%。中国工业机器人市场连续多年占据全球主 要地位,2021 年占全球比重 51.8%。

  

  2.8 历史复盘:技术突破实现国产高端材料高性价比

  自主可控和高性价比是化工行业国产替代的比例不断提升的核心动力。我国化工行业经过 数十年的发展,已经具备了多数基础材料的生产能力,在常规化大宗材料领域已经拥有相 对完整的产业链与规模化生产能力。但是由于我国在高端精细化工领域起步较晚,部分关 键材料仍长期依赖进口,并由于近年来的国际贸易争端频频出现被“卡脖子”的问题,因 而国产替代成为目前化工新材料行业发展的主题。此外,由于国家鼓励大力发展行业先进 材料,从税收、资金、技术、人才等多维度提供发展支持,同时产业链也加速上下游合作, 使得国内化工企业相对于海外拥有明显的成本优势,虽然在高端应用领域国产化仍任重道 远,但在中低端领域的关键材料国产化比例正处于快速提升阶段。

  间位芳纶:借助国产化替代实现快速自给,成为全球主要的供应力量。虽然发展起步相对 较晚,且国内产业链基础相对缺失,但国内企业经历了十多年的时间,已经实现了产品自 给和供给的高端化。间位芳纶发展早期杜邦占据主要市场,而韩国和日本的企业位居第二 梯队,国内企业通过设备优化和产品升级,开始不断提升产品应用领域和范围,借助持续 的产能投入和工艺优化,国内企业已经可以实现规模的快速提升,产能产量提升至全球第 二的位置。在发展早期,国内企业早期主要在低端的过滤材料领域进行布局,而伴随技术 进步,通过更高的产品性价比逐步实现供给端的市场替代,开始能够进入防护、绝缘等领 域,实现发展空间扩展。

  持续加码产能布局,进一步延伸海外市场。在间位芳纶领域,海外龙头美国杜邦占据了主 要的市场份额,产能达到 30000 吨,占比接近 6 成,而国内主要由泰和新材和超美斯供应 产品,总产能约为 1.55 万吨,泰和新材产能占全国总产能的 70%,国产化程度远高于对 位芳纶。与此同时,泰和新材仍有“应急救援用高性能间位芳纶高效集成产业化项目”与 “功能化间位芳纶高效集成产业化项目”正在建设中,主要涉及新旧产能转换以及新增产 能建设,投产后将新增间位芳纶产能 9000 吨,在满足国内需求的基础上,进一步延伸布 局海外市场,扩展发展空间。

  对位芳纶的技术要求相对较高,海外企业较早进行基础突破,并实现产能规模化放大,因 而在全球范围内,对位芳纶行业呈现寡头垄断格局。美国杜邦、日本帝人分别于 1972 年、 1987 年实现对位芳纶产业化,具有丰富的对位芳纶生产经验与先进技术,目前两家企业 拥有产能合计约占全球产能的 3/4,同时还有韩国可隆、晓星、泰光的产能布局,在对位 芳纶领域中,目前国产企业依旧相对弱势,整体产能占比不足 14%,且其中还有相当多的 产能并未能有效实现技术突破,产能利用率极低。基本可以说在对位芳纶领域,我国虽然 布局的企业相对较多,但有效市场占比预估仅在 1 成左右。

  

  国产替代空间巨大,龙头企业持续抢占市场。随着生产技术的发展以及生产成本的逐步降 低,对位芳纶的消费领域已经逐步从军工等领域发展到工业、民用领域,下游需求量持续 增长。2020 年国内对位芳纶需求量约为 1.2 万吨,其中 80%仍然依赖进口,国内符合下游 应用标准的有效产量不足 3000 吨,供给缺口较大。而伴随国内 5G 逐步发展,防护等领域 需求加速渗透,对位芳纶的需求增速持续提升,根据中国化学纤维工业协会预测,2025 年 国内对位芳纶需求量将达到 2 万吨,年均复合增长率约为 8.89%,按照目前约 20%的自给 率计算,国产替代空间将达到 1.6 万吨。泰和新材作为国内对位芳纶行业的绝对龙头,拥 有 6000 吨芳纶产能,预计未来将进一步提升至 15000 吨以上的芳纶产能。泰和新材一方 面目前已经实现了现有产能的高负荷开工,相较于行业竞争对手具有更好的规模效应,形 成较好的成本优势;另一方面在对位芳纶产品的技术不断提升,已经能够逐步向高端的安 全防护、室外光缆等领域进行国产替代,从而持续提升国产化比例。

  液晶材料——借助高性价比提升混晶国产化率。 液晶显示是主流平板显示技术之一。平板显示技术是目前电子行业使用最广泛的显示技术, 包括液晶显示器(LCD)、发光二极管显示器(LED)、等离子显示器(PDP)等。液晶显示 器作为非自发光显示器,具有工作电压低、功耗小、分辨率高、抗干扰性好、应用范围广 等一系列优点,是目前平板显示行业的主流产品之一。早期的 LCD 主要包括 TN-LCD 与 STNLCD,仅能单色显示,主要应用于电子表、计算器、电子词典等对于显示清晰度与色彩要 求较低的电子产品。而随着下游消费升级,具有优良显示性能的彩色 TFT-LCD 成为了液晶 显示器的主要产品。

  液晶材料是 LCD 产业链中的核心环节。从产业链各环节来看,上游主要是混合液晶材料、 驱动 IC、偏光片、背光模组等原材料与电子元器件,中游主要是 TN-LCD、STN-LCD、TFTLCD 等各型液晶面板,下游主要是手表、计时器、电视机等整机产品。其中液晶材料虽然 仅占 4%,但是对于 LCD 的亮度、视角、分辨率等核心性能具有至关重要的作用。一般而 言,单一液晶材料无法达到 LCD 的低电压驱动、响应速度快和工作温度范围广等使用要 求,因此直接用于生产液晶面板的混合液晶配方中常需混和 10 种至 20 种不同的液晶单 体,才能达到显示器的使用要求,而液晶单体产品的纯度、电阻率等关键技术指标对于混 合液晶性能及终端显示面板的显示效果均有重要影响。

  特种气体国内厂家结构升级。 工业气体根据其用量大小可以分为大宗气体和特种气体两类,市场稳步增长。大宗气体又 可分为空分气体和合成气体,特种气体根据用途不同可分为电子特种气体、医疗保健用气 体、食品饮料用气体、航天用气体等。2021 年全球工业气体市场规模达 9432 亿元,同比 增长 8.2%,中国工业气体市场规模达 1798 亿元,占全球市场接近 20%,同比增长 10.6%。 预计到 2026 年,全球工业气体市场规模将增至 1.33 万亿元,国内将增至 2842 亿元,未 来五年复合增速分别为 7.1%、9.6%。工业气体下游应用广泛,其中钢铁、石油化工、冶金 等传统行业技术含量较低,对工业气体需求量大,占比约为 80%;电子产品、环保新能源 等新型行业技术含量高,对工业气体纯度要求高(大于 5N),占比约为 20%。

  

  未来我国工业气体需求仍将快速增长,全球气体高度垄断格局短时间仍然难以改变。2021 年我国大宗气体市场规模 1456 亿元,同比增长 8.3%,特种气体市场规模 342 亿元,同比 增长 21.3%,占比 19%。未来五年两种气体的复合增速分别为 6.9%、18.8%,预计仍将快速 增长。海外巨头林德、液化空气、空气化工、日本酸素控股四家公司占全球工业气体市场 的比例约为 70%,垄断格局明显,国内 2020 年四大巨头市场占比约 55%,国内最大的气体 公司为气体动力,2020 年收入约 160 亿元,占比约 10%。

  晶圆厂不断扩充军备,电子特气市场规模持续增长。2021 年我国特种气体市场规模达 342 亿元,其中电子特气达 216 亿元,占比 63%,我国电子特气市场规模在过去十年翻了一番, 随着国内晶圆厂逐步投产,预计未来几年仍将保持 10%以上的增速,届时中国电子特气将 占据全球 60%的市场。电子特气呈海外垄断格局,国产替代加速进行。目前海外大型气体 公司占据了国内电子特气 85%以上的市场份额,进口制约较为严重,国内企业占比均不足 2%,但根据各家公司最新公布的年报,进口替代进程正在加速。

  2.9 历史复盘:新型 ADC(抗体偶联药物)改写乳腺癌临床指南

  中国的癌症市场规模不断扩容,且于发达市场存在差距。迄今为止,现代医学的发展已然 攻克了许多疾病,但癌症是其中的一个最强劲的对手。2022 年 2 月,国家癌症中心估算 了中美两国的新增病例和新增死亡人数,中国和美国预计于 2022 年将分别有 482 万和 237 万人新诊断为癌症,以及 321 万和 64 万人死于癌症。

  免疫疗法在肿瘤治疗领域取得的巨大成功。过去十多年,靶向 PD-1 和 PD-L1 为癌症临床 治疗开辟了新时代,也造就了百济神州、信达生物等一批中国生物药企业的辉煌历史。然 而,对于许多肿瘤类型,单克隆抗体的效果并不是很好,大部分患者也没有获得持久的临 床获益;另一方面,越来越多企业投身 PD-1 领域,扎堆赛道引发了越来越激烈的竞争。 ADC 药物便从单抗的基础上差异化发展,有望成为继 PD-1 之后有一个潜在“重磅炸弹” 肿瘤治疗药物。

  靶点、载药及链接三体共同构筑“魔法子弹”。1910 年,Paul Enrlich 提出由抗体(类似 导弹的靶向作用)通过连接子加载药物(相比抗体有更高毒杀效应的药物)到达人体内治 疗目标(例如,肿瘤细胞)附近再释放“魔法子弹”的构想,其具有精确的特异性,杀伤 效果好的双重特点:一方面,其抗体部分会高特异性的识别肿瘤靶细胞表面的抗原,形成 “精确制导”作用;另一方面,ADC 通过细胞内吞作用进入细胞后,毒性药物分子被释放, 发挥毒性作用导致“细胞杀伤”;最后,ADC“旁观者效应”也使得该药物更具疗效。

  

  目前 ADC 药物的市场竞争格局总体较好。经过了 113 年的发展,市面上已经有 15 款 ADC 药物获批上市,100 多项 ADC 药物临床正在开展。其中,由 Seagen 与 Takeda 联合开发的 Adcetris(维布妥昔单抗,安适利)于 2011 年 8 月 19 日该药获 FDA 首次批准,成为全球 第一个用于一线治疗的 ADC 药物;由罗氏和 ImmunoGen 共同研发的 Kadcyla(恩美曲妥珠 单抗)于 2013 年 2 月 22 日被 FDA 批准,用于 HER2 阳性转移性乳腺癌,2020 年 1 月 21 日,该药成功在中国获批,成为在我国首个上市的 ADC 药物,也是全球首款被批准用于实 体瘤的 ADC 药物;Trastuzumab Deruxtecan(Enhertu)是阿斯利康和第一三共合作开发的靶向 HER2 的第三代 ADC 药物,于 2021 年 12 月 20 日被美国 FDA 批准上市。除此之外,中 国药企荣昌生物和华东生物旗下的 ADC 药物也于 2021 年和 2022 年分别获批上市。另外 国内外还不乏众多在研的 ADC 管线产品。

  新型 ADC 药物改写乳腺癌临床指南。第一三共的重磅 ADC 产品 Enhertu(DS-8201)在去 年 ASCO 大会上发布的综合临床成果十分耀眼,三期临床研究结果显示,与医生选择的化 疗相比,Enhertu 将疾病进展或死亡风险降低 49%,Enhertu 组 PFS 为 10.1 个月(化疗组 为 5.4 个月),客观缓解率为 52.6%(化疗组为 16.3%),中位缓解持续时间为 10.7 个月 (化疗组为 6.8 个月)。同时,与化疗患者相比,Enhertu 组的 3 级或以上不良事件更少 (52.6% vs 67.4%)。

  创新药企在产品研发、上市甚至销售的过程中有独特的策略。我们认为,本次 ADC 药物集 中爆发的行情中与上一轮 PD-1 药物周期存在着本质的区别: 1. 周期起步将不同。上一轮的 PD-1 行情中由于专利受限问题以及中国创新药企处于刚 起步阶段,因此很多 PD-1 药物的红利都被国外大型药企鲸吞;而此次 ADC 药物周期中, 中国企业表现耀眼,荣昌生物、华东医药等药企与国外大型药企几乎同步上市 ADC 重磅药 物,而其他中国创新药企也在加快临床研发、上市推广的脚步,例如东曜药业、恒瑞医药、 科伦博泰、云顶新耀等均能从本轮周期中分一杯羹。 2.专利影响不同。当 PD-1 相关专利到期之后,众多国内创新药企彼时扎堆 PD-1 赛道,导 致该领域过度拥挤。截至 2023 年 3 月 1 日,国家药监局已经批准了 74 个抗体药物在国内 上市,预计 2025 年国内批准的所有抗体药物获批数量将超过 100 款,进入真正意义上的 “百抗”大战。而此轮 ADC 爆发的行情中,中国药企迅速追赶尽量抢占专利制高点,目前 国内处于临床阶段或 IND 受理阶段的 ADC 药物超过 60 款。 3.差异程度不同。相比于单抗药物,ADC 药物本身具有差异化的潜力,即未来 ADC 品种可能很多:不同的抗体是针对不同的靶点,所以针对不同的肿瘤细胞;而每家企业 linker 技 术可能也不一样,疗效也可以做出区别;最后载药也可有不同的选择,安全性和疗效自然 也会存在差异.因此届时必然会呈现“百花齐放”的格局,同时也有利规避专利限制鼓励 创新。 4.市场规模不同。ADC 药物整体市场规模将比 PD-1 单抗药物面临的市场规模更大。ADC 药 物的临床数据和真实世界都一再验证了其具有比单抗更好的疗效和安全性,未来 ADC 药物 将逐渐取代 PD-1 的部分市场。且由于良好的疗效将吸引更多的患者积极治疗,又因为 ADC 药物竞争格局良好,因此在中短期内,中国 ADC 药物将处于良性发展中。 5.存在弯道超车的机会。凭借创新药企的差异化研发,ADC 药企将有契机实现弯道超车, 产品存在铸就 BIC 地位的机会,从而迅速获得市场份额。

  三、当下有哪些新技术带来的投资机会值得重点关注

  3.1 AI 新技术:算力、数据需求高增

  大模型可赋能丰富场景,商业模式可对标 OpenAI 。ChatGPT 作为迄今为止 AI 大模型最接近商用落地的成果,输出内容接近人类的常识、认 知、需求和价值观。其采用的 InstructGPT 方法有望成为新一代 AI 开发范式,将极大程 度促进语言类 AI 大模型的多场景落地。

  

  目前国内在 ChatGPT 相关领域进展较快的企业包括百度、科大讯飞、商汤科技、阿里巴 巴等。其中,百度宣布将于 3 月推出人工智能聊天机器人“文心一言”(ERNIE Bot),目 前已有包括企业软件、媒体、汽车、互联网等多个行业近 300 家头部企业宣布加入“文心 一言”生态。此外,百度还于 2 月 17 日宣布“文心一言”将通过百度智能云对外提供服 务,赋能更多行业发展。

  算力、数据需求高增,利好 GPU 及数据标注厂商。 大模型对算力和数据均提出更高要求,将提振上游 GPU 等硬件设备行业及数据标注行业 的景气度。GPT-3 基于 570GB 数据进行训练,模型中包含 1,750 亿个参数,训练消耗算 力约为 3.1*10^8 PFLOPs。2021 年起 AI 巨头陆续推出 Gopher、PaLM 等语言大模型, 不断刷新数据和算力消耗纪录。其中,2022 年 4 月由 Google 发布的 PaLM 参数量达到 5,400 亿,使用数据量达 7,800 亿 tokens(ChatGPT 约使用 4,000 亿 tokens),消耗算力 约为 GPT-3 的 8 倍。增加训练参数规模和训练数据量是提升大模型性能最直接的方法之 一,预计未来各头部 AI 厂商的“大模型军备竞赛”仍将持续。

  3.2 光通信技术:高速率光模块加速迭代,光芯片国产化在即

  光通信主要有两条投资主线:1)高速率光模块加速迭代,速率更高的光模块技术、工艺 难度提升,价值量更高。同时,硅光、CPO 等配套工艺加速崛起,相关公司有望受益;2) 我国光模块国产替代已基本完成,当前更大的市场机会来源于上游光器件和芯片,而光芯 片是光模块当中成本占比最高的部件,市场空间巨大。当前光芯片国产化稳步进行,中低 端芯片已实现自给,厂商布局更高速率的光芯片。我们认为,国产光芯片有望复刻光模块 的国产化之路,在技术换代的机遇下,凭借高质量且高性价比的产品打破国际垄断。

  高速光模块加速迭代,硅光技术有望渗透提速。 短期 200/400G 光模块销量稳定增长,预期 2025 年后 800G 光模块将成为主流。目前数据 中心光模块正由100G升级为200/400G,3年内有望迎来800G换机潮。根据Lightcounting, 2022 年 200G 模块市场规模超过 6 亿美元; 400G 模块市场规模超过 10 亿美元;2025 年,800G 模块将占据市场主流,销售额达 16 亿美元。

  

  国产光模块厂商于 400G 时代崛起,800G 时代有望巩固优势。过去欧美日等国家由于技 术起步较早,早年间占据了较大的市场份额。近几年,部分海外厂商逐步退出光模块市场, 通过收购合并等方式向上游芯片、器件等市场转移,国内厂商不断加大技术投入,依靠低 成本、高良率的性价比优势迅速崛起。国产厂商相继在 400G/800G 高速领域率先布局, 走在全球竞争前列。2020 年起,华为、光迅科技、中际旭创等厂商的 800G 光模块产品 相继推出,推出时间早于海外大厂 Coherent 和 Lumentum。

  CPO 封装形式有望替代可插拔光模块。CPO(共封装光学)是将光引擎和电芯片封装在一 起,只保留光口而不采用可插拔光模块的形式,能够降低整个系统的功耗,提高信号密度, 降低时延。同时,传统可插拔式方案传输速率最高能达到 1.6T,而 CPO 交换机可以达到 12.8T 以上。然而,从可插拔光模块到 CPO 器件的转换是一个巨大的挑战,会颠覆现有的 IDC 网络建设运维规则。Meta 和 Microsoft 主张围绕 CPO 创建一个新的生态系统,这会推 迟 CPO 技术的推广。因此,可插拔光模块仍将在未来 5 年内继续主导市场,但 CPO 器件使 用率会稳定增长,到 2027 年 CPO 端口将占 800G 和 1.6T 端口总数的近 30%。

  高功率半导体激光芯片已完成 20%国产替代。高功率半导体激光芯片方面,美国和欧洲起 步较早,技术上具备领先优势,传统国际巨头包括 II-VI、Lumentum、amsOsram、IPG 等; 国内半导体激光芯片行业随着技术的不断突破,处于快速发展期,主要厂商包括长光华芯、 武汉锐晶、度亘激光、华光光电、深圳瑞波等。根据长光华芯招股书,2020 年长光华芯、 武汉锐晶占国内高功率半导体激光芯片市场份额分别达 13.4%、7.4%,国产率近 21%,未 来半导体激光芯片国产化进程有望持续迈进。

  

  3.3 MR 新品周期:关注光学&显示技术创新

  1.XR 需求蓬勃发展,2023 年苹果新机 MR 可期

  扩展现实 XR 包括 VR、AR 和 MR。VR 指虚拟现实,是一种利用计算机科学创建和体验虚拟 世界的技术;AR 指增强现实,是将模拟仿真后的实体信息应用到现实世界以增强用户现 实体验的技术;MR 指混合现实,是合并虚拟世界与现实世界以产生新的可视化环境的技 术。VR 技术完全内嵌于虚拟世界,AR 技术同时服务于虚拟世界与真实世界,MR 技术则综 合了 VR 与 AR 的技术特点,技术锚点位于二者之间。

  VR/AR 需求蓬勃发展。根据 WellsennXR 数据,2022 年全球 VR/AR 终端出货量约为 1028 万 台,同减 3%,其中 VR(不包含 VR 盒子)出货量约为 986 万台,同减 4%,AR 出货量约为 42 万台,同增 50%。全球 VR 终端出货量下降主要系新冠疫情、地缘政治等因素导致全球 经济增长疲软、购买力不足。预计 2025 年 VR、AR 出货量为 3500、300 万台,三年 CAGR 达 53%、93%。

  2.关注光学、显示技术迭代

  VR 设备的光学模组经历了从非球面透镜、菲涅尔透镜到 pancake 的技术迭代,AR 设备的 主流光学方案是 BirdBath 方案,虽然量产成本较低,但存在模组厚、光效低等问题,光 波导方案是业界较为看好的技术迭代方向。 VR 设备的屏幕主流方案是 Fast-LCD,量产成本较低,屏幕素质不如 Micro-OLED 屏,但后 者的在 VR 设备中的应用成本较高,因此业界暂时选择 MiniLED 背光+Fast-LCD 作为进阶 方案,Micro-OLED 屏幕在 AR 设备中应用较为成熟。 在光学模组和屏幕搭配层面,VR 产品目前主流方案为 pancake+带 MiniLED 背光的 FastLCD 屏,以 Quest Pro 设备为例,光机模组为 pancake 光学模组+Fast-LCD 屏(含 mini LED 背光模组),单机价值量为 50、106 美元。未来有望向 pancake+Micro-OLED 屏过渡。 AR 设备光机模组的主流方案有两套,一套是 Micro-OLED 屏+自由曲面/BirdBath 光学方 案(以华为 Vision Glass 智能观影 AR 眼镜为例,光机模组为 BirdBath 光学模组+MicroOLED 屏幕,单机价值量为 50、80 美元,占 BOM 成本的 28%、44%),另一套是 LCOS、DLP 等被动式微显技术+光波导方案。

  

  Pancake 光学模组在生产过程中共经历光学设计、透镜加工、镀/贴膜、组装、检验和封装 六个流程,其中的核心环节是贴膜。图像光线射入透镜后,偏振光状态的改变依赖于 1/4 相位延时片,选择性反射/透射效果的实现依赖于 RP 反射式偏振膜,同时贴膜工艺会影响 最终的成像质量,平面贴膜技术难度小但成像质量较差,曲面贴膜显示效果好但工艺难度 和不良率高。根据 WellsennXR 的拆机报告,pancake 方案的单机平均价值量约为 200-300 元,单组透镜的贴膜材料成本约 70-100 元,由于贴膜工艺具有较高的技术门槛,以 3M、 日东光学为代表的部分光学膜供应商还推出了贴膜交付方案。

  3.4 VR 新技术:摄像机逐渐向全自主研发阶段迈进

  VR 的产品及服务仍以 VR 头戴设备和 VR 消费级内容服务为主,作为内容生产工具的 VR 摄 像机发展空间潜力大。据 Greenlight Insights,2021 年 VR 头戴设备在国内市场规模占 比 37.60%,VR 消费级内容占比 35.30%,VR 摄像机占比 2.20%。据艾瑞咨询,VR 摄像机可 分消费级摄像机、产销级摄像机、专业级摄像机三类。消费级 VR 摄像机针对大众市场, 平均价格 1200 元左右,功能简单,使用门槛较低;产销级摄像机指摄影发烧友级别和专 业消费级的 VR 摄像机,面向小型工作室或独立制作人,平均价格 10500 元左右,可满足 特定场景下的专业拍摄需求;专业级摄像机一般被大规模生产的厂房所使用,价格较为昂 贵,使用门槛较高,平均价格在 20000 元左右。

  佳创视讯的 VR 摄像机实时拼接合成技术领先,融合内容生产到传播过程。主要用于短视 频、直播平台的合作及公司 VR 直播服务项目、虚拟社交娱乐平台的自主运营等。 LOOPS CAM(幻镜)为佳创视讯的 VR 摄像机产品,是目前市场上首款真正实现机内实时拼 接合成的 180 度 8K 60 帧 3D 摄像机。该摄像机搭载高算力 AI 芯片,除了可以实现机内实 时拼接合成外,还可 AI 美颜,并支持 8K 60 帧的视频采集与输出。幻镜可根据应用场景 的不同灵活适配 B 端与 C 端需求。从 B 端需求来看,可面向 B 端的小型赛事、发布会、演 艺活动等场景进行多机位视频采集输出;从 C 端需求来看,可面向 C 端的网红直播、电商 直播、虚拟主播直播等场景进行单一采集源应用。一台摄像机可同步实现 3D 画面拍摄、 拼接渲染合成、一键推流,从而实现内容生产和传播过程中的流程融合、技术融合、产品 融合。此外,180 度全景镜头与上述需求更加契合。当前 VR 内容的核心构成部分为游戏, 制作周期长且成本高。轻量化的 VR 内容创作将是改变 VR 内容匮乏的突破口。针对泛娱乐 内容如直播间、赛事、演唱会、秀场等,180 度的全景镜头将呈现在沉浸感不受损的同时, 节省带宽至前方画面输出最佳画质。LOOPS CAM(幻镜)可同步输出 2D 内容:对于内容生产 者来说,两种制式的兼容可保护原有粉丝基础不流失的同时,逐步向元宇宙过度,拓展了 内容应用场景。

  3.5 机器人新技术:向智能化发展,“机器人+”时代到来

  人口老龄化使得劳动力短缺成不可逆的趋势。我国总人口上涨趋缓,劳动力人口比例在 2011 年达到拐点,14-65 岁人口占总人口比例达到 74.5%的顶峰,人口红利逐渐消失。劳 动密集型代工生产为核心的制造业务面临着劳动成本快速上涨的挑战,因而机器人替换人 工是大势所趋、迫在眉睫。

  

  2022 年 10 月 1 日,特斯拉 2022 AI Day 上正式亮相人形机器人“擎天柱”(Optimus)原 型机。该发布会现场,特斯拉机器人展示了行走、挥手、摇摆等动作,同时分享了其在汽 车工厂搬运、给植物浇水、移动金属零件的视频。该原型机高度集成,搭载特斯拉自研电 池技术,其配备一个带有集成电子设备的 2.3kWh 电池组,理论电压为 52V。冷却系统特 斯拉采用高度集成充电管理,复用汽车电池的能量管理系统。感知系统基本采用 Tesla 电 动车相同设备,包括其自主研发的芯片集成系统作为“大脑”,以及三颗 Autopilot 级别 摄像头。同时,原型机在手指搭载了具备感知功能的传感器,可以自适应进行抓取。计算 系统的主控芯片采用特斯拉自研 SOC 芯片,支持 Wifi、LTE 以及音频功能,具备硬件级别 安全功能。AI 训练芯片将采用 DOJO 进行训练。马斯克表示人形机器人具备一定程度智能 化,可以替代体力劳动,未来在家庭中使用、在工业领域用途的前景都非常乐观,有望在 3-5 年后实现量产。马斯克认为,人类和人形机器人的比例将不止是 1:1,人形机器人可 能超过人类数量,人形机器人行业长期的价值可能比汽车方面更有价值。

  在信息技术、材料技术、传感技术等多技术融合创新驱动下,机器人愈加智能和领域,机 器人能力边际持续拓展,从感知智能向认知智能、从智能单机向智能系统加速演进,逐渐 进入颠覆式的阶段,成为一个集大数据、云计算、人工智能为一体的产品,从而赋予机器 人以成长性,未来在更多的应用场景加速应用,“机器人+”时代来临 。

  3.6 新应用技术驱动新材料:氢能源材料、POE 材料、碳纤维材料等

  氢能质子膜:氢能源进入成长期,核心关键材料有望快速发展。 氢能源产业链逐步强化,行业有望进入初步成长期。根据《中国氢能产业发展报告 2022》 的数据,截至 2021 年末,针对氢能产业的投资基金累计规模已超 800 亿元人民币,中国 世界 500 强,其中有 27 家涉及氢能业务,整体产业链投资环节也日趋完善,制氢、氢燃 料电池、氢能装备、应用示范、整车/专用车、氢能产业园项目数量占比分别为 29%、25%、 19%、15%、7%、3%。我国的氢能发展正在逐步强化,而借助氢能一方面可以优化新能源供 给和需求的匹配和对接,同时和原有产业链结合将有望大幅降低我国的碳排放压力,是我 国满足经济发展的基础上实现碳减排的重要路线。

  

  电解水制氢技术主要有三类:碱性电解水(AWE),固体聚合物电解水(SPE,即质子交换膜 电解池 PEMWE),固体氧化物电解(SOEC,即高温蒸汽电解技术),而其中碱性电解水技术相 对成熟,投资运行成本较低,但存在碱液流失、腐蚀、能耗高等问题,而固体氧化物电解 技术开发时间最晚,成本高,尚未成熟,处于实验室研究阶段。而 PEM 电解水制氢选用具 有良好化学稳定性、质子传导性、气体分离性的全氟磺酸质子交换膜,提高电解槽安全性, 同时电解产生的氢气纯度可以达到 99.999%,可直接通入燃料电池使用,在运输环节更为 便捷,PEM 电解池可以在高电压、高电流条件下运行,质子跨膜传输对功率输入反应迅速, 电解槽制氢响应时间小于 5s,其快速的动态响应速度可完美匹配可再生能源发电间歇性 和波动性,将难以利用的可再生能源转化为清洁高价值的氢能。

  质子膜的生产过程,一方面需要有较好的树脂合成和生产能力,另一方面需要有良好的膜 加工能力。在树脂生产过程中,一方面需要保证相对较高且稳定的分子量,保证后期产品 的机械性能,同时也需要保证均一的骨架结构,方便后期的膜生产工序,而在膜生产过程 中,对设备掌握、对于工艺设定、对于后期的膜处理以及良率都有较高的要求。目前我国 的质子膜无论是前段的树脂还是后端的膜材料都还需要较大程度上以来日美的企业,但伴 随国内的电解和燃料电池产业链不断发展,我国的电堆需求持续提升,国内企业已经开始 加速对于限制瓶颈进行研发和突破,由于目前的质子膜的生产过程主要以氟化工产业的精 细化延伸为主,我国的氟化工链条的企业也相继进入研发布局阶段。

  光伏级 EVA 属于高端产品,其中透明 EVA 的质量要求更高。为了保障光伏组件的使用寿 命,下游客户对光伏级 EVA 的质量要求较为严格,影响产品性能的主要因素有醋酸乙烯脂 (VA)含量和熔融指数(MI),其中 VA 含量直接影响胶膜的粘结强度,MI 则用来表征树脂 融化后的流动性大小。光伏级 EVA 是一种高 VA、高 MI 的高端产品(EVA≠光伏级 EVA), 一般要求 VA 含量、MI 分别在 28-33%、25%以上。透明 EVA 和白色 EVA 对粒子的性能指标 要求也存在差异,白膜层压过程中为了避免与上层透明 EVA 胶膜相互渗透,需要具备低流 动性,一般透明 EVA 熔指在 25-30%,白色 EVA 熔指仅需 6-15%。

  茂金属催化剂:POE 聚合的核心材料,国内企业自主布局。高碳α烯烃聚合活性随碳链增 长而下降,且α-烯烃的不对称性使其在作为单体聚合时存在区域选择性和立构选择性的 问题,茂金属催化剂性能独特,可控制聚合物相对分子质量、立体规整结构、共聚单体含 量等,是 POE 生产中不可或缺的催化剂。茂金属催化剂按结构可分为无桥茂金属催化剂、 桥联茂金属催化剂、桥联双(多)核茂金属催化剂、单茂基金属催化剂(包括限定几何构 型催化剂 CGC),目前商业化 POE 主要是用桥联茂金属催化剂(包括桥联双茂催化剂和 CGC 催化剂),Dow 使用的 CGC 催化剂(初代专利已到期)与除中国外世界聚烯烃大公司分享 专利使用权,对国内实行垄断,目前我国茂金属催化剂及其催化产品的研发主要依靠中石 化、中石油、中科院化学所、浙江大学、华东理工大学等单位,其中中石化处于最前端, 近年来国内 POE 生产企业如万华化学、卫星化学等也在进行相关产品布局。

  

  21 年国内 POE 光伏需求反超汽车,未来需求高速增长。全球 POE 下游的主要应用方向是 热塑性聚烯烃弹性体(TPO),占比 51%,随后是用于聚合物改性、生产电线电缆,分别占 比 29%、10%。当前我国 POE 的下游消费领域较为集中,其中汽车行业为下游最大消费领 域,占比达到 68%。聚合物改性、电线电缆分别占比 19%和 9%。随着近几年我国新能源汽 车的发展,POE 在轻量化、高端化方面的应用受到重视,ResearchandMarkets 预计 2022- 2031 年全球 POE 和 POE 市场将以 7.6%的复合增速增长。国内需求方面,2021 年我国 POE 消费量约 64 万吨,其中光伏领域需求占比为 40%,首次超过汽车市场的 26%。在光伏胶膜 领域,POE 具有体积电阻率低、水汽透过率低、耐老化性能好,电势诱导衰减小等优点, 21 年在光伏领域的渗透率在 27%-30%之间,未来 POE 的渗透率有望随光。

  3.7 光伏新技术:平价时代效率为王,N 型电池加速渗透

  截至 2021 年底,P 型 PERC 电池技术仍是市场主流,主流 PERC 电池片的转换效率约在 23%左右,当前 PERC 电池转换效率世界纪录为隆基创造的 24.05%,接近 ISFH 24.5%的实 验室效率极限,。因此由于转换效率的瓶颈,无论是传统电池片环节企业或是一体化厂商 都在努力追求技术上的改进和效率上的突破。

  

  目前 N 型电池大概率成为未来高转换效率的方向,目前包括 PERT、TOPCon(隧穿氧化钝 化接触)、IBC(全背电极接触)、HJT(异质结)四种技术路径。在 N 型电池技术中,PERT 已被证明不具备经济性,IBC 量产难度大且设备投资较高,因此目前市场上主流的下一代 技术是 TOPCon 和 HJT 技术。

  TOPCon:现有产线兼容+极限效率高,产业化进展超预期 。TOPCon 电池技术拥有的隧穿氧化层钝化接触(Tunnel Oxide Passivated Contact)基于 选择性载流子原理。TOPCon 技术结构下的电池以 N 型硅衬底,背面覆盖了一层沉积在超 薄隧穿氧化硅层上的掺杂多晶硅薄层,形成了较好的钝化接触结构。该结构为硅片背面打 造了一个良好的界面钝化,其中的超薄氧化层可以阻挡少子空穴复合,使多子电子隧穿进 入多晶硅层,促进电子在多晶硅层横向传输时被金属收集,从而有效地降低了表面复合和 金属接触复合,提高开路电压 Voc 和填充因子 FF,提高光电转换效率。

  HJT 更符合硅片薄片化趋势。PERC 电池工艺中,所用的硅片主流厚度为 170μm-180μm, 进一步减薄后对于电池和组件的工艺均会形成挑战,且引起转换效率的下降,甚至发生严 重的翘曲、失效现象。由于 HJT 电池结构对称、且采用低温工艺流程,因此硅片不容易翘 曲,硅片更容易符合薄片化降本趋势。HJT 在硅片变薄的情况下,开路电压(V_oc)上升, 短路电流(I_sc)下降,填充因子(FF)基本稳定,因此转换效率基本可以保持不变。 HJT 可实现向下一代高效电池技术的过渡。HJT 电池更容易实现与一代技术的融合。目前 结合 IBC 结构的 HBC 电池已实现实验室 26.63%的转换效率,与钙钛矿组成的叠层电池转 换效率有望提升至 30%以上。

  3.8 动力电池新技术:涂覆材料发展新方向,芳纶替代传统陶瓷膜

  电池快充&安全性要求提高,芳纶涂覆隔膜 0-1 加速。快充和安全性是电池尤其是动力电 池最重要的迭代动力。由于基膜不耐高温(破膜温度较低)、穿刺性能差(机械撞击下容 易起火自燃),造成电芯内部短路。为了改善电池快充和安全性,基膜涂覆技术在快速迭 代,间位芳纶破膜温度超过 270 度、穿刺性能优异,是目前涂覆材料中较完美的涂覆膜解 决方案。

  与陶瓷隔膜相比,在芳纶隔膜时代,由于涂覆的成本差拉大,涂覆赛道有望走出大市值公 司。由于陶瓷膜没有原材料、溶剂回收以及收率差异问题,在陶瓷膜时代,涂覆赛道尚未 出现竞争力特别突出的龙头公司。在芳纶涂覆时代,由于原材料自制、专利、溶剂回收成 本以及收率差拉大,手握原材料+专利+一体化(溶剂回收成本接近于 0,收率高于非一体 化)工艺的龙头公司将构筑强竞争壁垒。

  3.9 抗体偶联技术:新靶点、新载药与新链接

  目前 ADC 经历了三次技术迭代进步。第一代 ADC 药物的效力、毒性不足,结构不稳定易 脱靶而容易导致失败。第二代 ADC 药物则具有:提高了靶向能力;毒性更高并提高了水溶 性和偶联效率;改进 Linker 则实现了更好的血浆稳定性和均匀的 DAR 分布。 三个要素 的改进都提高第二代 ADC 的临有效性和安全性。然而,仍然存在许多未满足的需求,例 如由于脱靶毒性导致的治疗窗口不足。 第三代 ADC 药物具有更低的毒性和更高的抗癌活 性以及更高的稳定性,使患者能够接受更好的抗癌治疗。

  

  ADC 药物载药和抗体将不可避免带来副作用。在给 ADC 药物带来强大疗效的同时,也给它 带来了毒副作用发生率、严重程度均高于一般单抗和小分子的缺点,目前多数已上市的 ADC 药物都被 FDA 添加黑框警告。在已经公布的 15 款 ADC 药物的临床数据中,最常见的 严重副作用(3 级或更高)是血液毒性和肾毒性。

  Enhertu 通过差异化创新奠定了 BIC 的地位,目前正在快速的推进商业化,预计其市场份 额将快速增长。据第一三共 2022 年财报显示,2022 年度 Enhertu 销售额为 1616 亿日元 (12.38 亿美元),同比增长 205%。同时,据自然杂志测算,Enhertu 的销售将持续发力, 预计在 2024 年 1H 超过 Kadcyla,并高居 ADC 药物销售榜首。

  (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。)

  精选报告来源:【未来智库】。