光學鏡頭發展史、產業發展、分類、產業鏈與應用情況如何？

光學鏡頭國產化步伐加快，玻璃非球面鏡片需求持續攀升。

全球光學鏡頭走過兩百年發展史，德日兩國引領行業發展。1812 年，世界上最早的攝影 鏡頭——新月形凸透鏡片于英國問世。從此為始至 20 世紀 60 年代，相繼出現雙片鏡頭、 三片庫克鏡頭、雙高斯鏡頭、四片天塞鏡頭、五片海貍亞鏡頭、六片松納鏡頭等。1950 年前后，世界上第一款用于照相機的變焦鏡頭于美國誕生。自 1970 年始，日本賓得率先 研發出 SMC 多層鍍膜技術。20 世紀 90 年代，佳能研發出世界第一款帶有 IS 防抖功能 的內對焦 35mm 相機鏡頭。在相機數碼化的當下，鏡頭廠商針對數碼相機的特性設計了 數碼鏡頭，圍繞感光元件的特性進行設計并改進。經過百年發展，光學鏡頭行業已經較 為成熟，以德國和日本為代表的發達工業國家的光學鏡頭制造工藝較為領先，造就了萊 卡（Leica）和卡爾蔡司（CarlZeiss）等光學巨頭，其中卡爾蔡司鏡頭至今仍為世界鏡頭 制造技術的典型代表。日本光學鏡頭產業自二戰后飛速發展，憑借更高性能價格比，在 全球鏡頭行業市場逐漸占據優勢。

中國民用光學鏡頭產業起步較晚，國產企業正逐漸打破壟斷局面。20 世紀六七十年代， 中國光學企業主要為軍工企業。2000 年后，部分光學企業涉足民用光學鏡頭市場，國產 民用光學鏡頭產業開始起步。2008 年之前國內光學鏡頭市場基本上被日本、德國品牌所 壟斷。隨著日本的光學技術逐漸擴散到中國，國產光學鏡頭的生產規模日益擴大，涌現 出臺灣大立光、亞洲光學等具有世界先進水平的企業。近幾年來光學鏡頭產業迅速向中 國大陸轉移，中國大陸正逐步成為世界光學鏡頭的主要加工生產地。目前，中國安防市 場迅速發展，海康威視、大華股份等國內安防龍頭企業與博世、安訊士等世界知名安防 企業展開充分競爭，國產化替代正在加速。在中高端光學鏡頭方面，以舜宇光學、聯合 光電、宇瞳光學等為代表的國企經過持續研發積累，逐步打破日本、德國技術壟斷，迎 來發展良機。

根據鏡片特性，光學鏡頭主要分為塑膠鏡頭、玻璃鏡頭和玻璃塑膠混合鏡頭三大類，其 結構均由多片鏡片構成。一般而言，鏡片數量越多，鏡頭的成像質量越高。塑膠鏡頭與玻璃鏡頭由于在材料屬性、加工工藝、透光率等方面都存在著很大的差異，因此最終的 適用范圍也大有不同。 1）塑膠鏡頭：由光學塑膠鏡片組成，由于可塑性強，容易制成非球面形狀，方便小型化 等特點，廣泛應用于手機、數碼相機等設備上。 2）玻璃鏡頭：由玻璃鏡片組立而成，由于對模造技術、鍍膜工藝、精密加工等方面有著 較高的要求以及其透光率高的特點，更多應用于高端影像領域，如單反相機、高端掃描 儀等設備。 3）玻璃塑膠混合鏡頭：由部分玻璃鏡片和部分塑膠鏡片共同組成，結合了二者的特點， 具有高折射率的光學性能和穩定性，廣泛應用于監控攝像頭、數碼相機、車載攝像頭等 鏡頭模組中。

高清化、寬視場角等高性能需求提升玻璃非球面鏡片用量。根據鏡片的幾何形狀，可分 為球面鏡片與非球面鏡片。二者在幾何形狀上的差別決定了它們在平行的入射光的折射 方向上產生差異，從而影響成像效果的好壞。 1）球面鏡片：鏡片呈球面的弧度，其橫切面亦呈弧狀。一般普通鏡頭是采用球面鏡片組 成的。當不同波長的光線，以平行光軸入射后鏡片上不同的位置時，在像方焦平面上不 能聚焦成一點，而形成像差問題。為解決這一成像問題，可以通過增加鏡片對像差進行 矯正，但此舉也可能會引起反效果，進一步削弱成像性能；額外的鏡片不僅會增加光線 在鏡筒內反射的機會，引起耀光現象，亦會增加鏡頭的體積和重量。 2）非球面鏡片：可通過精準調整圓錐常數和非球面系數這兩個關鍵參數，依據實際需求 自由地設計光線傳播路徑和光路結構，進而對球面像差進行高效且精準的校正。僅僅使 用 1 片非球面鏡片，便能夠達到 2-3 片球面鏡片所能實現的成像效果。這一優勢不僅顯 著減少了鏡片的使用數量，而且直接降低了鏡片組的體積與重量。 當下智能駕駛、智能家居等新興應用場景正蓬勃興起，對光學鏡頭提出了更為嚴苛的性 能要求，例如高清化的圖像呈現以及寬視場角的覆蓋能力等。在這一發展趨勢下，玻璃 非球面鏡片憑借其獨特的性能優勢，普華有策預計其用量將會持續攀升，在相關領域得 到更為廣泛的應用。

模造工藝是最適合制造非球面玻璃鏡片的技術。受制于玻璃非球面鏡片模造工藝的技術 壁壘較高，當前國內掌握該技術并可實現量產的企業較少。此外，由于上游模具材料和 模具生產設備尚未完全實現國產替代，國內玻璃非球面鏡片產能仍存在一定短缺，市場 呈現出供不應求的局面。隨著智能汽車、安防高端鏡頭、無人機、AR/VR、AI 眼鏡等新 興應用場景對光學鏡頭的高清化、寬視場角、小型輕量化、耐受性等要求的提高，下游 市場對玻璃非球面鏡片的需求量持續增加，市場空間更大。 宇瞳光學在模造非球面玻璃領域布局較早，是國內少數能夠實現模造玻璃非球面鏡片規 模化量產的企業之一。2023 年以來，公司積極鞏固光學鏡頭行業領先地位，優化產品 結構、加大研發投入，玻璃非球面鏡片工藝、良率、產能大幅提升。 隨著光電子技術快速發展，自動駕駛、無人機、智能家居等技術興起為光學鏡頭產業持 續注入新動能。據華經產業研究院統計，全球光學鏡頭市場規模由 2019 年的 452.9 億 元增長至 2023 年的 682.8 億元，期間 CAGR 為 10.81%。中國光學鏡頭行業自 20 世紀 50 年代起開始發展，在過去幾十年里取得了長足的進步和發展。目前，中國已成為全球 光學鏡頭制造的重要生產基地和出口國家。華經產業研究院數據顯示，2023 年中國光學 鏡頭市場規模達到 161.3 億元，同比增長 3.9%。

消費電子領域支撐光學鏡頭需求持續增長。根據群智研究數據，全球光學鏡頭市場需求 呈現平穩上升趨勢，2025年預計全球鏡頭市場需求約 64.3億顆，同比需求上漲約3.9%， 未來五年 CAGR 達到 2.1%。消費電子領域仍是鏡頭需求的主力市場，包含手機，平板電 腦，筆記本電腦等；車載/安防需求、工業自動化及 ARNR 應用驅動，疊加光學技術進步 與場景創新，將持續拓展市場空間。

光學鏡頭上游供應充足穩定，下游應用場景逐漸豐富。光學鏡頭行業產業鏈上游為光學 材料、光學加工設備和光學生產輔料，在原材料供應方面，上游原材料市場處于充分競 爭狀態，供應充足、價格較為穩定。自 20 世紀初以來，光電子技術取得了迅猛發展，光 學鏡頭作為光電子領域關鍵的信息輸入端口，其應用范疇已從最初的光學顯微鏡、望遠 鏡、膠片相機等領域，逐步拓展至安防視頻監控、數碼相機、攝像機、智能手機等多個 領域。近些年來，伴隨著移動互聯網、物聯網、人工智能等技術的飛速進步，光學鏡頭 的應用領域得到了進一步的拓展，智能駕駛、智能家居、全景/運動相機、VR/AR 設備、 無人機、3DSensing、機器視覺等新興領域不斷涌現，為光學鏡頭及攝像模組行業的持續 發展提供了新的驅動力。

從全球光學鏡頭的應用看，手機、視頻監控、車載攝像機是三個最大的終端市場，可以 很大程度上影響光學鏡頭模組行業的整體趨勢。TSR 2022 年鏡頭市場調研報告顯示，全球光學鏡頭模組在手機、視頻監控以及車載鏡頭領域的合并收入將維持增長趨勢，2022 年合并市場收入約為 73.64 億美元，預計 2026 年可達約 81.50 億美元，其中全球手機 攝像頭的營收將達到 46.22 億美元，全球監控鏡頭營收將達到 19.39 億美元，全球車載 鏡頭營收將達到 15.89 億美元。此外，全球機器視覺市場，作為具有較大發展潛力的下 游應用領域近年來增長迅速。