兆威机电VR/AR业务布局进展如何?

兆威机电VR/AR业务布局进展如何?

最佳答案 匿名用户编辑于2023/09/18 10:27

我认为在现有可见业务中,XR 及汽车领域将为公司产品大规模、长周期的需求来源。

2019 年以来,全球 VR/AR 市场热度再起。根据 Wellsenn XR 测算,近三年VR/AR 出货量CAGR分别为 46%/52%,预计 2024 年全球 VR/AR 出货量将分别达 5000 万台/400 万台。根据VR 陀螺统计,2022H1全球 VR 头显出货量约 684 万台,其中 Quest 2 占比 86%;国内上半年 VR 出货量约61 万台,其中Pico占比 61%。Meta、Pico、索尼都有望在明年推出下一代头显,苹果也有望于明年初发布一款MR头戴设备,市场的热度叠加新品的密集发布,XR 放量在即。

微型传动系统可应用于 VR/AR 设备中的瞳距调节、屈光度调节、磁感应系统、头部自动松紧装置、震感调节等,公司的产品在这些主要应用领域均有技术上的布局。公司为下游XR 设备厂主要提供齿轮箱,电机以外购为主。

电驱瞳距(IPD)调节方案有望在头显设备中被进一步推广,公司作为微型传动龙头将显著受益。为确保长时间佩戴头显设备的舒适度和产品覆盖更广范围的用户,IPD 调节具有配置的必要性。VR头显在 IPD 设置上的理想状态是使用者双眼与两个透镜的光学中心对齐,确保每个透镜的光学中心与每个显示器的畸变中心校准,实现三点一线。但因为受到年龄、性别、种族等各种因素影响,成人IPD的范围可以介于约 50mm 到约 80mm(正常分布中心约 63mm)。VR 头戴设备间距如果与使用者瞳距不匹配将导致视疲劳甚至眩晕,影响佩戴舒适度和清晰度,进而影响覆盖人群的范围和用户使用时长。根据uploadVR统计(以 Oculus 产品为例),不可调节的固定 IPD 头显设备的最佳使用效果只适用于46%男性和43%的女性,相较于 IPD 可调节设备可使用群体减少一半以上,因此 IPD 调节在头显设备的大范围推广中不可或缺。

物理 IPD 调节被主流 VR 厂商普遍采用,有望成为行业的标配。目前主流VR 产品基本都配备了物理IPD 调节方案,可实现用户对瞳距的自主调节,其中以手动调节、双目一体调节方案为主。我们判断物理IPD 调节方案成为标配有两点原因:1)其他 IPD 调节方案具有局限性。少部分型号的主流厂VR头显设备为降低眼镜重量和简化机械结构,采用了不可调节的固定 IPD,虽然头显的光学透镜具有一定的自适应瞳距,但一般在小范围内可适应最清晰的图像,适配人群依然有限。部分产品如 Oculus Rift S(已停售),通过软件调试的方式调节 IPD,原理是通过软件调整显示内容进而调节显示器的畸变中心,但并不能完全保证其落在眼球中心和透镜中心的直线上,而且可调整的范围有限,因此物理 IPD 调节依然是目前市场上的最优解决方案。2)成本上的不敏感性。从成本端看,即使是全自动的电驱 IPD 调节的头显,我们估算其需配置相应的微型传动系统成本不超单台头显设备总成本的 3%,因此成本上的非敏感性也使得物理IPD调节方案有可能成为行业标配。

随头部厂商的布局和新品发布,电驱 IPD 调节有望实现推广。目前大部分的物理IPD调节方案中,以手动调节旋钮或档位来实现 IPD 的无极或分段调节为主。在目前已发布的产品中,只有Varjo Aero和Pico4pro 实现了通过电驱自动调节 IPD 的功能(Pico 4 可通过手柄在设置菜单中实现IPD 调节,也用到了电驱)。苹果于 2021 年提交的关于头显设备的专利中,有一项关于 IPD 自动调节,主要内容是设备利用光学自混合传感器确定光学模块的位置,并通过电机和零部件以特定的距离移动光学模块,从而实现IPD的调整,表明了苹果在首款 MR 产品中的配置倾向。自动化的电驱 IPD 调节带给用户更精细、更便捷的适配体验,有效提高了用户友好度,随苹果、Pico 等新品发布及推广,电驱 IPD 调节和机械调焦有望被采用和推广。公司作为微型传动系统龙头,已经具备向头显厂商规模化供应 IPD 调节系统(齿轮+电机)的能力,可提供视觉调焦模块中的“齿轮+电机+电子控制”部分,有望凭借其领先的精密齿轮技术和对客户快速的响应顺利打入大客户供应链。 苹果对即将发布的 MR 产品或重新提出虹膜解锁的新方案,若确定导入该技术,可能导致新品上市有一定延迟。在原方案下,只要解决更换芯片带来的散热问题,新品即可于年底或明年初按原计划发布;若导入虹膜解锁方案,供应商则需要在摄像头、传感器等部件及设计结构等方面实现较大变更,在新方案下,我们预计新品将推迟至 2023 年 6 月后发布。我们对 MR 产品的未来备货量做出谨慎和乐观两种假设。谨慎情况下,若下游新品因为新方案导入而延迟发布,且市场接受度不及预期,我们预计2023-2025 年MR备货量约 40/200/600 万台;乐观情况下,MR 正常发布且市场接受度良好,我们预计2023-2025 年MR备货量约150/500/1000 万台。在乐观条件下,公司在 XR 领域的布局有望于 2025 年之前再造一个兆威。

微型传动系统应用延展性好,公司在屈光度调节、头绑带调节等其他应用环节也有望布局。若调节屈光度方案中的机械式可变焦技术得到市场验证和推广,已经在该领域有技术布局的兆威有望迎来新的风口。眩晕感是影响 VR/AR 使用的重要因素,而引起眩晕感的原因之一是辐辏位置与视觉焦点位置不一致,即产生了视觉辐辏调节冲突(VAC),目前解决 VAC 问题相对较为主流的选择方案主要包括机械式可变焦技术和电子变焦液晶透镜技术。其中机械式可变焦技术(主要适配pancake 方案)通过微型电机的旋转运动转变为推杆的直线运动,从而带动 VR 的前后两层镜片根据适合用户的聚焦度数来进行自动对焦,智能控制镜片到屏幕的距离,完成视觉清晰成像的目的;电子变焦液晶透镜主要通过改变液体的曲率来改变焦距。相较于电子变焦技术,机械式可变焦技术模组更厚、对于精密机械的组装要求高、对像素级校准和毫秒级响应要求高,但成本更低,目前更加具备量产的优势。公司的电机+齿轮模组可推动分光镜完成变焦,若未来 VR/AR 或手机领域的机械式变焦摄像头实现突破并得到了市场的认可,公司有望在屈光度调节领域上迎来新的风口。

除了 IPD 和屈光度调节,公司在自动头绑带等领域也已具备供应能力,且下游应用有望向多方面进一步延展。一方面,随着对 VR/AR 大客户的配套逐步成熟和合作基础的逐步深入,与大客户合作的产品有望从 IPD 调节延伸至头绑带自动收紧等领域;另一方面,由于公司的微型传动系统的应用延展性较强,部分应用领域也可延展至手机、手表等其他电子设备,比如头绑带的自动松紧调节未来也有机会在手表表带的自动调节领域实现推广。

在大客户产业链中,与海外龙头对标,公司依然有望保持核心地位。 基于核心竞争力,公司在 VR/AR 的微型传动系统领域有望成为全球龙头,且对标海外头部公司,公司也有望凭借错位竞争和其特有的优势来保持在大客户中的核心地位。 第一,公司与微型传动系统的国际龙头整体处于错位竞争。在微型传动系统行业,公司的主要竞争对手集中于德国 IMS Gear、日本电产、德昌电机、美蓓亚等行业布局时间久、品牌知名度高的国际企业。IMS 是全球精密齿轮传动系统龙头,但主要布局钟表和汽车电子领域,与公司形成应用领域上的错位竞争; 日本电产和德昌电机则主要从事电机业务,而目前公司的电机以外购为主,两家企业与公司是互为客户和供应商的生态链关系,与公司形成产品上的错位竞争。且微型电机以提供动力为主,即使介入微型传动领域,其产品技术水平、精密程度和品质性能等也难以迅速赶超专业的微型传动系统生产企业,因此微型电机行业短期内不可能取代公司所在的微型传动领域。 美蓓亚在微型传动系统领域的核心技术在于轴承和电机,公司的核心技术在于齿轮,在电机相同的情况下,公司模组的传动效率较美蓓亚更高,在核心技术上的错位竞争让公司在整体模组输出结果中反而更具优势。 公司的精密产品在同等体积下,在力矩大小、稳定性、噪音、寿命等综合方面相较于竞争对手有更优异的表现。公司与国际龙头进行错位竞争,互相难以形成完全的替代关系。

第二,作为公司核心技术的齿轮技术全球领先,且公司已具有领先于市场需求的技术储备。基于20多年的技术沉淀,公司的行星齿轮箱直径已达到国际领先的 3.4mm,目前全球只有IMS 和公司的齿轮技术可达到直径 5mm 以下,但 IMS 主要布局的钟表精密齿轮技术,与公司布局的齿轮有技术路径上的不同。目前VR/AR 行业对精密齿轮的直径需求范围在 6-8mm,若未来在轻量化要求下,头显设备厂商对齿轮精密技术要求进一步提高,公司已经有相应的技术储备。 第三,与下游的配套粘性和大客户对供应商选择的多元性,也使得公司不会被完全替代。在定制化开发模式下,公司进入客户的供应商资源池审核周期较长,因此下游厂商一般不会轻易更换核心供应商。未来即使其他竞争对手在技术等领域形成突破,大客户为摆脱对上游的全面依赖,也会培育多个供应商,公司凭借其核心优势仍能保持一定的市场份额。

参考报告

兆威机电(003021)研究报告:微型传动龙头,静待收入弹性释放.pdf

兆威机电(003021)研究报告:微型传动龙头,静待收入弹性释放。公司是国内微型传动系统龙头,下游应用领域众多,以定制化商业模式为主,多数产品需要基于客户需求提供设计和生产,标准化程度低,因此需要较高水平的设计开发能力、修模能力以及客户响应能力。在定制化的商业模式下,我们判断公司的核心竞争力体现在三个方面:1)面对定制化商业模式下的大量非标准项目,公司的核心竞争力首先表现在经验积累的先发优势上,即拥有在设计和制造环节的“Know-how”能力;2)公司向平台化转型,在工艺流程中主要体现在设计平台的自主开发、以及提高自动化加工和装配能力上。公司不断提高各环节的标准化模块化...

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