投影仪行业市场规模行业现状及供需格局分析.docx
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投影仪行业市场规模行业现状及供需格局分析
内容目录
投影仪迎合电视升级潮流,300-400亿规模可期
供给端:
投影仪技术日臻成熟,家用场景逐步完善
需求端:
投影仪满足生活品质,或成为电视的升级补充供给与需求共振,市场空间有望达400亿
行业现状:
线上成为发展推动力,行业集中度较低,产品为第一竞争力
投影仪迎合电视升级潮流,300-400亿规模可期
供给端:
投影仪技术日臻成熟,家用场景逐步完善
投影仪是一种将图像或者视频投射到幕布上的设备,与电视机类似,其工作原理是将接收到的图像或视频数字信号转变为光信号播放。
投影仪面世比电视机更早,但应用却花了数百年的时间。
投影仪起源于1640年,最早是运用镜头及镜子反射光线的原理,将一连串的图片反射在墙面上。
1950年以后,CRT投影仪出现,但由于单价高、笨重等原因,应用场景受限。
1989年第一台LCD投影仪诞生,1996年三片式LCD投影仪面世,自此LCD投影技术走向成熟。
同时,另一种投影技术DLP技术被攻克,并于1996年推出DLP投影仪,形成
LCD与DLP技术双强争霸的局面,奠定投影仪的技术基础。
此后,投影仪经历了不断地改良升级,在光源亮度、画质清晰度、功能模块等方面持续改善,技术应用日臻成熟。
移动互联网时代,智能投影仪面世,搭载
智能操作系统、wifi模块、独立UI界面,对传统投影产品的定位进行了颠覆,使其成为一个独立的信息载体,投影设备加速向消费级场景渗透。
供给端技术的不断成熟为投影仪的大规模消费级应用创造了良好的条件。
图9:
投影仪经历数百年发展,技术应用日臻成熟
图10:
投影仪应用变得便捷
从供给端来看,投影仪的技术主要分为硬件设备和算法系统开发软硬件两个层面,LCD和DLP技术方案、LED及激光光源的出现将投影仪小型化、便携化成为可能,智能算法系统的加持则极大改善用户使用体验。
软硬件从供给端的技术变革将投影仪的大规模应用成为现实,以下将分别讲述其主要的技术特征及所牵涉到的上游企业:
图11:
投影仪整机设备技术主要体现在光机设计上
图12:
投影仪智能应用优化使用体验
投影显示核心环节技术壁垒高,为消费级场景应用提供技术基础
投影显示由光产生、光调制以及光投射三个环节组成,其中光调制的技术壁垒最高。
光调制是投影的核心环节,其根据图像色彩亮度信息,将光在每个像素点上进行亮度调制,汇聚形成不断切换颜色的一束光射向成像系统。
光调制器
件随着半导体微纳加工技术的发展而成熟,是大量的资源投入和长期技术迭代的成果。
目前主流方案包括3LCD方案、LCOS方案和DLP方案:
3LCD即液晶投影技术,运用三片多晶硅(含数万液晶)分别负责红、绿、蓝三种基色,利用液晶的光电效应,影响液晶单元的透光率或反射率,从而对光线进行调制;
DLP即数字光处理技术,是以DMD数字微反射器作为光阀成像器件;LCOS即硅基液晶技术,是在成熟的LCD和DLP投影技术结合应用成熟的硅基板
CMOS技术发展而来。
这些方案中的关键就是上述提及的多晶硅、DMD数字微反射器和液晶板等元器件,目前投影仪的重大突破严重依赖这些核心零部件的进展,其直接决定了投影仪的核心指标包括分辨率、亮度、大小等,是整个投影仪的心脏。
表8:
DLP方案与3LCD方案互有优劣
图13:
DLP投影仪结构示意图
项目
3LCD方案
LCOS方案
DLP方案
核心部件
透射式液晶板
反射式液晶板
DMD器件微镜阵列
光机光效
较低
较低
较高
颜色控制
分光后三色混合
单片式:
高频闪动;三片式:
分光后三色混合
单片式:
高频闪动;三片式:
分光后三色混合
像素控制
独立液晶晶体
独立液晶晶体
独立微镜
灰度控制
晶体透光率
晶体反光率
微镜工作状态
色彩对比度
低
高
高
色彩效果
高
单片式:
低;三片式:
高
单片式:
低;三片式:
高
分辨率
偏低
高
高
密封性
无法密封,需防尘
三片无法密封,需防尘
可密封
整机体积
大
小
小
成本
中等
高
单片式:
低;三片式:
高
三种投影方案技术壁垒较深,所需的关键元器件掌握在少数国外企业。
其中
LCD的核心技术由爱普生和索尼开发并掌握;DLP技术由德州仪器花费10年耗资数十亿美元研发而成,工艺和专利壁垒很深,目前基本没有替代品;LCOS技术主要开发厂商包括JVC、索尼、飞利浦和英特尔等,但良品率较低导致成本较高,多用于高端市场。
掌握投影仪核心技术的企业中,德州仪器并不做投影仪整机,只对外提供元器件,而爱普生和索尼等都有生产并销售投影仪,同时对外销售元器件。
三种方案互有优劣,3LCD技术方案色彩效果良好,LCOS技术方案及DLP技术方案色彩对比度及分辨率性能相对良好。
因而DLP和LCD方案存在一定的竞争关系,日本企业为推广LCD技术特意成立3LCD联盟。
但由于3LCD技术成本高于单片式DLP技术,且DLP技术在德仪的改进下愈发成熟,目前3LCD技术主要被日本企业采用,商用领域应用较多;国内厂商大部分采用DLP技术(以单片式为主),价格相对更低。
表9:
投影仪主要采用DLP和LCD技术方案
图14:
3LCD技术结构示意图
技术方案
主要厂商
2018
2019
2020H1
LCD及
3LCD
爱普生、索尼、日电、松下、夏普等
47.08%
48.09%
38.62%
DLP及
3DLP
非日本品牌大多采用该技术
52.68%
51.71%
61.26%
LCOS
索尼、JVC、LG等
0.19%
0.14%
0.11%
其他
0.02%
0.05%
0.05%
0.05%
DLP核心技术目前只有德州仪器掌握,所需的DMD器件和DLP驱动芯片成本占比在25%以上。
DLP技术原理并不复杂,但制造工艺非常复杂,指甲盖大小的DMD芯片上需要有数十万甚至上百万个绞接式反射镜。
根据型号的不同
(主要是大小及所含的绞接式反射镜数量),DMD器件采购价格在100至上万元/颗不等,DLP驱动芯片在80-120元/颗左右。
根据极米科技的招股说明书,以单价占成本计算,2019年两者成本合计占智能微投成本的27.48%。
图15:
极米所采购的DMD及DLP驱动芯片单价(元)
800
700
600
500
400
300
200
100
0
虽然投影技术方案被国外企业垄断,但我国在投影芯片等核心科技上逐渐取得突破。
上海慧新辰实业(2020年6月被*ST晨鑫收购)于2019年推出首颗0.26英寸540PLCOS芯片,2020年底0.26英寸720PLCOS芯片正式进入量产,
目前极米等投影仪品牌已展开测试。
慧新辰在东莞投建了中国第一条、全球第三条百级洁净LCOS芯片封测生产线,掌握LCOS芯片研发、封装测试和光学设计全流程能力。
据洛图科技的数据,2020年我国智能投影市场主流的分辨率以1080P为主,占比达到39%,慧新辰720P芯片与之相比虽然存在一些差距,但对我国投影产业链的国产化具有重大意义,未来随着产品技术的提升和分辨率等指标的改善,我国有望摆脱对国外进口的依赖,建立独立自主的产业链。
从原理上看,DMD器件等基础零部件只承担单一功能,切换技术方案或升级对投影仪光学设计、整机结构设计和算法开发应用等并无重大影响,因而如有新的技术方案产生,对原有投影仪生产的冲击并不大。
图16:
慧新辰LCOS芯片发布会
光产生是投影仪另一个重点环节,主要通过合光系统将光源发出的光形成一束
按照一定频率进行红、绿、蓝三色不断切换的光或三束稳定的单色光,有单色光+色轮方案和RGB三色光方案两种。
光产生依赖于光源,此前投影仪采用的
光源为灯泡光源(金属卤素灯和高压气体放电灯),体积较大,对投射空间要求较高,维护成本高。
LED光源和激光光源的出现极大减轻了投影仪的重量,满足便携的需求。
LED由于是冷光源,散热要求低,光路较为简单,省电且寿命
超长,相对于激光光源成本更为低廉,体积也更小,目前已成为投影仪主要光源。
2020H1投影仪出货量中LED光源占比已达到72.78%,国内主要厂商如
极米、坚果、小米等万元以下机型基本采用LED作为光源。
表10:
投影仪光源优缺点
光源类型
优点
缺点
金属卤素灯
无
发光效率低、发热快、灯体寿命短,早期投影设备应用较多,目前已基本被高压气体放电灯代替。
高压气体
放电灯
相比金属卤素灯,在光辐射强、系统光学利用率、投影
显示颜色效果等方面有大幅提升,可满足正常商用使用需求。
寿命仅10,000小时左右,且光源及
设备体积大,投射空间要求高,无法满足其他使用场景的需求。
LED
易控制、色彩丰富、寿命更长,且由于光源体积减小,
使得投影设备的体积和重量下降,大大增加了设备的便携性,逐步成为主流的显示设备光源,主要用于RGB三色光方案。
亮度可供正常使用,但相比激光等高
亮光源亮度较低,存在亮度瓶颈。
激光
亮度高、发光效率高、使用寿命长、色域宽、节能环保,
显示效果可与传统液晶显示相当,且在显示色彩饱和度、大屏显示等领域较液晶显示屏幕有较大优势。
光源价格较高,因此主要采用单色光
+色轮方案。
HLD
高亮度LED光源,HLD继承了LED的优势,在色彩性
能方面优于单色激光光源,同时又在LED的亮度短板方面实现突破。
发热较高,散热处理难高。
图17:
投影仪出货量中LED光源日益成为主导(万台)
灯泡光源LED光源激光光源
500
400
300
200
100
0
2014201520162017201820192020H1
亮度是LED光源的主要限制,但高亮度的LED光源技术较为复杂。
一般LED
光源投影仪投影亮度在1500ANSI流明(测量投影仪光通量的参数,是衡量投影仪的核心指标之一)以下,而激光光源投影仪在2000ANSI流明以上,高压汞灯泡的投影仪基本在3000ANSI流明以上。
因而LED光源更适用于在黑暗的环境,在商用领域的应用较为受限。
2020年世界第二大光电半导体制造商德国欧司朗发布新品,率先将LED光源的亮度突破了3000ANSI流明,其最低功率LED光源亮度高达1500ANSI流明。
我国在LED照明产品的核心技术上已
取得长足进展。
LED产业链分为上游芯片、中游封装、下游灯具三个部分,我国LED行业经过多年的创新发展,已经形成从材料到装备、从外延芯片到封装
应用等完整的产业链,但在高亮度光源等高端领域依然落后于发达国家。
激光光源成本更高,LED光源成本则较为低廉。
根据光峰科技的招股说明书,采用激光光源的投影仪或激光电视中,光源成本占比在30-40%之间。
以光峰披露的单台激光投影仪成本在5000元左右计算,激光光源成本在1500-2000元之间。
LED光源成本则低得多,根据极米科技招股说明书披露,其LED光源采购价格集中在3.68-20美元/颗(约合24-130元/颗)之间,取平均单价计算,成本占比不到4%。
20
光投射是投影仪最后一个环节,指光束经过滤、折射、补偿等过程后对外投射,主要由镜头组和对应的结构部件及机械部件组成,其中镜头组一般包含十余块镜片。
传统镜头以德国和日本为主要产业基地,2000年以来我国凭借庞大的下游市场需求成为全球光学镜头最重要的市场之一,根据光峰科技的招股说明
书,联合光电等国内企业已成功研发投影镜头产品,在具有良好产业基础的镜头行业,投影镜头的技术研发成本可控制在数百万至千万级别。
根据极米科技的招股说明书,极米已具备部分镜头的设计能力,但镜头制造主要依靠扬明光
学(台湾厂商)和南阳南方(中日合资,中光学旗下子公司)等公司,国内在镜头制造方面的产业链相较于调制器和光源更为完善。
图19:
四川长虹变焦投影镜头组专利
得益于投影技术及光源的改进,集成光源、光调制、镜头组等元器件的光机更加小型化,为投影仪的消费级应用打下良好的技术基础。
目前我国光机技术尚处于起步阶段,具备自主生产光机能力的企业较少,且部分核心零部件如DMD
芯片等仍然依赖对外采购。
国内光机供应商有广景视睿(阿里、坚果、极米等为客户)、成都迅达光电(坚果、酷乐视、海尔、联想、极米等为客户)、安华
光电(坚果、极米、当贝、Anker等为客户)、南阳南方(为极米代工制造光机,由极米负责设计光机)等,境外企业有扬明光学(极米2019年70%以上光机
来源)等。
由于集成DMD器件和LED原材料等,光机的单价较高,根据分辨率不同价格在600-1400之间,根据极米科技的招股说明书披露,以单价计算,
2019年光机采购价格(包含DMD器件和LED光源等)占整机成本的46.49%。
图20:
扬明光学提供的DLPLED光机
图21:
极米光机采购单价(元/个)
201720182019
1600
1400
1200
1000
800
600
400
200
0
总体而言,我国家用DLP投影仪的主要核心零部件集中在光机、DMD器件、
DLP驱动芯片等方面,占据投影仪近一半成本。
DLP和LCD投影技术方案的出现及LED光源的应用带来了投影仪的便携化,助推投影仪走入千家万户。
算法系统开发优化功能,改善投影仪使用体验
投影仪技术上较为复杂,在使用上,其难度也不低,需要输入信号源、画面校正、对焦等操作。
面对这一局面,以我国企业为主的投影仪厂商在落地应用环节研发多项技术优化使用体验,全面简化投影仪的应用,实现即开即用,助推投影仪的普及。
在信号源输入方面,投影仪搭载多接口,能与手机、电脑等连
接,实时同步播放画面,同时投影仪还搭载智能操作系统,能连WIFI,可安装各类视频软件,将自己变成智能终端。
在画面校正上,基于三维感知算法,大部分投影品牌已实现自动校正功能,省去消费者校对的麻烦。
在画面对焦上,通过传感器定位,国内主流投影仪已实现自动对焦。
此外,在画质优化、亮度调节、开机速度、音响音质、3D算法、语言识别等方面,企业亦努力优化产品的使用体验,提高产品的竞争优势。
20182019
100%
80%
60%
40%
20%
0%
支持3D多屏互动梯形校正语音识别自动对焦
需求端:
投影仪满足生活品质,或成为电视的升级补充
投影仪已发展数百年,这背后支撑众多企业在投影仪技术上不断突破的,是投影仪背后所隐含的旺盛消费需求和巨大发展空间。
我们认为,投影仪在以下三个方面与电视相比具有无可比拟的优势,未来有望成为电视的升级补充品:
1)投影仪迎合了电视大屏的潮流,大屏性价比显著高于电视机,在观看感受上优于电视,是生活品质升级的象征;2)投影仪体积小便于携带,自带电源,播放地点限制少,可满足多场景的需要;3)投影仪投射为漫反射成像,对眼睛的刺
激更小,有利于保护视力。
迎合电视大屏潮流,追求生活品质
投影仪采用折射成像原理,根据投射距离的远近可投射出不同尺寸的画面,大小主要受焦距影响,一般而言可达上百英寸。
而电视大小在生产时就已决定。
而根据奥维云网的数据,我国的电视机平均尺寸近10年一直处在上涨的趋势中,
2020年我国电视内销平均尺寸为52.4寸,2010-2020年均增长1.81寸。
投影
仪无疑站在了大屏的风口上。
从价格上看,电视机尺寸在达到80英寸之后价格
便超过上万元,而淘系平台上2020年投影仪的平均售价为1496元,主流品牌
如极米、坚果等的平均售价也才刚刚超过4000元。
在大屏幕的性价比上,投影仪远高于电视。
图24:
我国电视机内销平均尺寸持续增长
图25:
投影仪可放大放小
55
50
45
40
35
30
25
20
20102011201220132014201520162017201820192020
图26:
投影仪在大屏上的性价比显著高于电视
25000
20000
15000
10000
5000
0
图27:
投影仪的售价集中在3000元以下
50%44.7%20182019
40%35.4%
30%21.3%18.4%
20%17.7%15.2%7.4%6.4%
9.9%11.9%7.2%
10%4.6%
0%
投影仪打造家庭影院,助力生活品质的提升。
投影仪最早最广泛的应用之一是
在电影院,而电影院发展近百年时间,去电影院的观影人数依然不减,我国的电影票房也屡创新高。
视觉感受和大屏带来的融入感是很多观众选择影院的重要原因之一。
而随着投影仪技术的成熟,把影院搬回家成为了现实,投影大屏幕带来的沉浸式观影方式将提升用户在家观影的感觉。
此外,在电竞、远程办公等场景下,大屏对于用户体验的提升亦较为明显,能满足不同需求。
图28:
投影仪打造家庭影院
体积小便于携带,满足更多场景需求
技术的进步推动了投影仪的小型化,目前便携式投影仪已能做成巴掌大小,非常方便携带。
加上投影仪有墙就能投、内含电池的特性,在外出旅行时亦可携带,大大扩展了投影仪的使用场景。
目前采用LED光源的便携式投影仪续航时间普遍在1-2小时之间,部分包含大容量电池的投影仪续航时间会更长。
图29:
便携式投影仪可携带至户外使用
漫反射对眼睛伤害小,缓解用眼疲劳
目前电视机一般采用RGB-LED背光源发光成像,是直射光;而投影仪在通过光源发光后,光经幕布或者墙面反射被人眼接收,是漫反射光。
漫反射光更加的柔和不刺眼,对视力的伤害比电视机更弱,长时间观看眼睛更不容易疲劳,观影方式更为健康。
此外,由于投影仪光束经过多次反射,已形成均匀稳定的图像,不会存在屏幕闪烁的问题,杜绝了画面闪烁给眼睛带来的伤害。
投影仪护眼的优势更为满足儿童在线课程学习等需要,在我国儿童视力受到重点关注的大背景下,健康护眼将成为催动投影仪需求的重要因素。
图30:
投影仪画面为漫反射产生,对眼睛伤害更小
供给与需求共振,市场空间有望达400亿
在供给端显著改良满足用户需求之后,我国的投影仪销售规模快速增长,尤其是在消费级市场。
根据IDC数据,2019年我国投影设备出货量为462万台,2011-2019年复合增速为14.19%;2019年消费级投影设备出货量为279万台,
2017-2019年复合增速为46.5%。
相比较之下,我国彩电的零售量增速则较为乏力,根据奥维云网的数据,2019年我国彩电零售量为4772万台,2012-2019年复合增速为0.62%。
在此背景下,投影仪销量占彩电零售量的比重不断攀升,
2019年达到9.44%,其中家用投影仪占比只有5.7%。
500
400
300
200
100
0
投影机出货量(万台)yoy
50%
40%
30%
20%
10%
0%
-10%
-20%
-30%
5,200
5,000
4,800
4,600
4,400
4,200
4,000
3,800
彩电市场零售量(万台)yoy
201220132014201520162017201820192020
15%
10%
5%
0%
-5%
-10%
-15%
300
250
200
150
100
50
0
家用投影机(万台)yoy
2017201820192020H1
80%
60%
40%
20%
0%
-20%
100%
80%
60%
40%
20%
0%
消费级市场商用市场
59%
48%
40%
22%
78%
60%
52%
41%
2017201820192020H1
短期测算:
投影仪渗透率逐步上升,未来3年规模年均增长25%
考虑到投影仪商用和家用市场对投影仪的性能要求差别较大,目前国内大部分投影仪品牌只生产智能投影仪,且未来智能投影仪将长期主导我国消费级投影仪市场,而非智能投影仪只应用在部分商用场景,将逐步从家用场景中退出(与智能电视出现后非智能电视情况类似)。
为更好反映我国投影市场未来发展情况,此处只测算智能投影仪的市场规模。
根据洛图科技的数据,2020年我国智能投影市场销量为372万台/+15%,销额为87.8亿元/+12%,销量数据与IDC披露的家用投影仪数据较为吻合,本文将以此作为未来规模测算的基准。
00%
2017201820192020
00%
2017201820192020
2020年投影仪在彩电销量中的渗透率为8.36%,2017-2020年渗透率年均提升
2.09pct,我国彩电早在10年就已完成普及,销量在2016年见顶。
基于此我们的假设及计算过程如下:
1)假设电视销量在未来保持2016-2019年的平均销量水平(考虑到2020年疫情的影响,不采用2020年的数据),即每年4900万台。
2021-2023年
投影仪在彩电销量中的渗透率每年提升1.8/1.75/1.7pct,则2023年投影仪渗透率为13.61%,销量为666.89万台,2021-2023年分别增长
33.8%/17.2%/14.3%。
2)2020年我国智能投影仪销售均价为2360元/台,假设在高性能新品和物价水平变动下每年提升3%,2023年均价为2579元/台,对应市场规模为172亿元,年均增长25.12%。
表12:
智能投影仪2023年销额有望达到163亿元
彩电销量
投影仪渗透率
投影仪销量
投影仪销量
同比
投影仪单价
投影仪规模
投影仪规
模同比
2019
4894
6.63%
324.6
40%
2406
78.10
31%
2020
4450
8.36%
372.0
15%
2360
87.79
12%
2021E
4900
10.16%
497.8
34%
2431
121.02
38%
2022E
4900
11.91%
583.6
17%
2504
146.13
21%
2023E
4900
13.61%
666.9
14%
2579
171.99
18%
长期测算:
投影仪保有量上升,长期空间至少可达372亿元
从投影仪的属性来看,其具有非常大的想象空间,最少是电视机的有效补充,当然从目前的趋势来看,投影仪也有发展成为电视机替代品的潜力。
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