蘋果用戶最羨慕的安卓功能,暴漲8倍的屏下指紋市場揭秘
2020年06月16日13:48

原標題:蘋果用戶最羨慕的安卓功能,暴漲8倍的屏下指紋市場揭秘 來源:澎湃新聞

原創 雲鵬 智東西

看點:安卓用著真香蘋果看不上,暴漲的屏下指紋市場肥了誰?

屏下指紋識別,似乎已經成為了當下旗艦乃至中端安卓智能手機的標配,廠商們甚至都開始不再花費筆墨在發佈會上點出這個功能。

但前不久的一則消息還是引起了我的關注,根據Omdia的數據顯示,屏下指紋(FoD)傳感器2019年的出貨量相比2018年翻了將近8倍,從2950萬個增加到2.28億個。

並且許多研究機構預計,FoD傳感器市場遠未飽和,出貨量還將繼續高漲,2020年可能會擴大到4億個左右。

FoD傳感器出貨量暴漲的背後究竟是誰在推動,而最大的受益者又是誰?有意思的是,屏下指紋火了兩三年,蘋果卻一直死守3D結構光,而蘋果今年將要入局的傳言一直不絕於耳,FoD市場,是否會迎來大變局,還是抱緊馬太效應大家相安無事賺的盆滿缽滿?

OLED盛世下的繁花

智東西近日與幾位屏幕供應鏈人士討論FoD傳感器出貨量暴漲背後的原因,其給出的答案十分統一:OLED屏幕市場增長迅速。

這裏時間要先拉到2017年,iPhone X第一次將OLED屏幕帶到了智能手機上,也正是在iPhone X上,蘋果第一次採用了“劉海屏”設計,將智能手機屏占比提升到了一個新的高度,而實體按鍵也隨之取消。

從iPhone 5s第一次將指紋識別引入智能手機,手機的安全性就一直憑藉生物識別得以大幅提升,經過幾輪迭代,人們已經無法離開生物識別技術。蘋果自然有解決方案,他們通過3D結構光實現了三維生物信息識別,安全性進一步提升。

但由於專利封鎖和技術實現難度高,成本也高,安卓陣營一時間顯得有些慌亂,既要跟上全面屏的大潮,又要保留生物識別,因此背部指紋識別和側鍵指紋識別成為了初期的解決方案。

到了2018年,屏下指紋識別技術有了眉目,以彙頂為代表的光學指紋識別和以高通、三星為代表的超聲波指紋識別分庭抗禮。不過光學指紋識別憑藉解鎖速度快、準確度高、量產成本更低等優勢成為了主流。

不過問題也隨之而來,光學指紋識別自然需要光,而傳統智能手機所使用的LCD屏幕由於基材特性,光線無法透過,因此實現光學指紋識別就非常困難,近乎不可能。相反,相對高端的OLED屏幕由於透光性好,先天就可以實現較為理想的屏下光學指紋識別。

2018年,經過iPhone X的引入,OLED才剛剛在智能手機領域嶄露頭角,但儘管蘋果手握著進軍屏下指紋識別市場的“入場券”,但它卻轉而採用了安全性更強但成本更高的3D結構光。

由於掌握先天優勢的蘋果的缺席,屏下光學指紋識別也就無法廣泛的鋪開。並且OLED屏幕在當時的成本還比較高,只有在高端智能手機中才有所使用。

時間來到了2019年,三星作為小尺寸OLED屏幕的主導者,佔據著全球超過九成的智能手機OLED屏幕市場。經過多輪技術迭代、產線擴張和良率提升,OLED面板的成本已經來到了18美元左右,與LCD面板已經相當接近,三星AMOLED屏幕的良率更是越過了80%,看齊LCD。

另外,國內屏幕廠商京東方的AMOLED良率也達到了65%,維信諾良率突破了70%,這些國內廠商的加入,也進一步讓AMOLED屏幕的成本有了更多下探空間。

智能手機產品無疑更能說明這個問題,當年採用OLED屏幕的iPhone X起售價格已經突破了8000元大關,而今天,1599元的5G手機也用上了三星OLED屏幕,成本的下降、技術的成熟無疑極大推動了OLED屏幕的普及。

2018年OLED屏幕在智能手機市場中的滲透率只有23%,而僅僅一年後,這一數字就接近60%,可以說OLED屏幕在2019年的智能手機市場中快速攻城略地,而LCD屏幕似乎已成“明日黃花”。

要知道,以目前的技術發展水平來看,不論是光學方案還是超聲波方案,OLED仍然是屏下指紋識別模組可以實現大規模量產落地的唯一載體。而在這其中,光學方案佔據了80%。

強市場需求倒逼FoD技術加速發展

2018年,FoD在智能手機市場中的滲透率僅有3%,而到了2019年,其市場滲透率來到了16%,出貨量達到了2.283億個。

什麼概念?平均每6部智能手機,就有一部採用了屏下指紋解鎖。

僅2019年,就有70多部智能手機搭載了FoD傳感器。根據供應鏈信息顯示,僅光學屏下指紋傳感器在2019年的平均單價已經可以來到大約7至8美元的水平,2018年其成本還在12至15美元左右,成本近乎腰斬。

要知道,2019年一塊OLED面板的成本價格為15至18美元,而屏幕可是手機成本的大頭。一個小小的指紋傳感器的單價,已經接近OLED面板的一半,其成本近乎腰斬的降低,無疑會極大降低智能手機廠商使用FoD傳感器的門檻。

2019年的第二代光學方案使用透鏡代替準直層,在改善了圖像質量的同時,將整個模組固定在中框上,無需與屏幕貼合,這也是其成本相較第一代大幅降低的主要原因之一。

其實上遊FoD供應商之所以開足馬力加強研發,促進技術迭代升級,也是因為市場需求十分強勁。在2019年新推出的OLED 智能手機中,屏幕占比超過90%的機型滲透率已經超過65%。

全面屏、大尺寸OLED屏幕、摺疊屏智能手機的出貨量都在快速增長,而這些手機都對屏下指紋識別有著較高需求,只要在成本可接受的範圍內,為了消費者的喜愛、市場的買賬,手機廠商們對屏下指紋識別方案几乎“來者不拒”。

彙頂獨吞一半市場,高通苦苦支撐超聲波

在FoD市場暴漲的背後,彙頂和高通無疑賺的盆滿缽滿,畢竟,僅僅這兩個人就占去了整個屏下指紋識別芯片市場的八成以上。彙頂更是一個人佔據了57%,如果單看光學屏下指紋市場,彙頂的占比一度來到了四分之三。

▲2019年全球屏下指紋芯片市場出貨占比(內圈為光學屏下指紋芯片出貨占比),數據來源:CINNOR Research

從財務數據來看,僅指紋識別芯片這一項,在2019年就給彙頂帶來了54億元的營收,同比增長達到了75%,彙頂在這一年的全部營收為64.7億元,指紋識別芯片業務占比達到了84%。

不光賣的多,賺的也多,指紋識別芯片的毛利率超過60%,這也為彙頂在2019年帶來了23.2億元的淨利潤,相較2018年翻了三倍多。

當然,彙頂的投入占比也是可觀的,在剛剛過去的2020年第一季度,彙頂的研發費用達到了4.1億元,什麼概念呢,一季度的營收僅為13.5億元,研發占比超過了三成,相較2019年翻了近一倍。

這樣的研發投入為彙頂帶來的是實打實的技術優勢。2018年下半年,彙頂首先實現了屏下光學指紋的大規模量產,並且得益於本土優勢,彙頂獲得了華為、OPPO、vivo、小米在內的國內四家主流智能手機廠商的訂單,產品也得以快速落地。

要知道,這四家也是出貨量排名全球前六的智能手機廠商,因此可以說讓彙頂在屏下指紋識別市場中迅速立住了腳。在光學指紋這條賽道上,只剩下神盾、思立微兩家分別以12%和7%的市場份額位居第三、第四。

雖然神盾近年來調轉方向積極佈局大陸市場,但是畢竟彙頂還是先發優勢明顯,神盾目前僅拿到了榮耀今年新機型的一些訂單。不過其今年第一季度的營收應然實現了近20%的增長。

激烈的競爭也免不了摩擦,思立微、彙頂、神盾在專利權上就沒少上法院。僅從2018年12月到2019年7月,涉及其三家的專利侵權案件就達7件,訴訟金額已經達到4.54億元。有意思的是,這些案件雖已立案,但並未開庭審理。

可以看到,儘管彙頂、神盾等玩家也曾因專利問題打的不可開交,但是最後大家還是可以一起分湯吃肉,市場漲的太快了。

相比光學陣營,超聲波指紋識別這邊就略顯冷清,僅有高通一家仍在堅守,而目前放眼全球,也僅有高通實際具有大規模出貨的商用能力,可以說是一枝獨秀,這也一方面也因為高通在芯片領域的積累還是相對深厚的,轉戰指紋識別芯片領域也有一定底氣。

從2018年到2019年,根據供應鏈信息來看,三星的屏下指紋解鎖智能手機基本採用的都是高通的超聲波方案,超聲波指紋芯片出貨量大概在0.5億片左右,當然相比三星接近3億智能手機出貨量還有很大空間,畢竟三星的中低端手機在全球範圍內還是佔據銷量大頭。

超聲波屏下指紋可以穿透表皮層,探測真皮層的指紋圖像,因此可分辨解鎖對像是否為活體,理論上安全性更高,也因此不易受到汙漬或者強光干擾,就是我們常說的,可以“濕手解鎖”。

不過由於超聲波特性,其穿透多種材質的能力較差,需要高度貼合,只能配合柔性OLED面板使用,同時感應超聲波的材料成本也很高,所以總體成本要明顯高於光學屏下指紋方案。

成本高也就算了,架不住三星再“送人頭”。2019年,由於軟件上的重大安全漏洞,三星S10、Note10系列可以被未錄入系統的指紋解鎖,雖然後來三星修復了漏洞,但是用戶和廠商心裡的洞卻難以填補。

因為這些原因,在OLED的普及大潮中,光學方案仍然佔據著主導地位,並且在繼續壓榨超聲波方案的市場。2019年,高通在屏下指紋識別芯片市場中的份額僅有25%。

蘋果或成最大不確定性因素

從2014年到2018年上半年的電容指紋識別時代,指紋識別市場其實一直被瑞典的FPC所統治,而在2018年,傳統電容按鍵指紋識別開始逐漸被屏下指紋識別取代,而就是在這一年里,彙頂成功壓過FPC,成為了這個行業內的龍頭。

從2018年到今天,這塊市場一直比較穩定,沒有較大的玩家位次變動。隨著OLED屏幕市場滲透率進一步提升,屏下指紋識別市場的馬太效應似乎越來越明顯,彙頂和高通兩大巨頭一個壟斷國內廠商,一個握手全球巨頭。

不過,我們似乎還忘了一位重量級選手,他也是真正開啟了全面屏時代,刺激安卓陣營發力屏下指紋識別的人——蘋果。

蘋果雖然是指紋識別的主要布道者,但在屏下指紋識別這塊卻遲遲不肯入場。從iPhone X系列推出3D結構光之後就一直採用人臉識別的方式進行解鎖。誠然這種方式的安全係數更高,但隨著屏下指紋在安卓陣營中廣泛鋪開,呼籲蘋果上馬屏下指紋識別的呼聲也一浪高過一浪。

尤其在今年年初,疫情爆發之後,用戶發現帶著口罩是無法使用人臉識別解鎖的,因此智能回到6位數字密碼的時代。雖然後來蘋果通過系統升級解決了這一問題,但只有面部識別的方式仍然存在著這樣的隱性弊端。

要知道,安卓陣營普遍是屏下指紋識別+前置面部識別雙解鎖方案。

隨著今年新的iPhone 12系列被不斷曝光,蘋果是否會採用屏下指紋識別技術也成為了關注焦點之一,如果採用,會使用光學方案還是超聲波方案?

有業內人士表示,如果未來蘋果採用屏下指紋識別,那麼很可能會採用超聲波方案,首先iPhone 12採用的屏幕80%會來自三星,而作為超聲波方案忠實擁躉的三星怎會放過這波機會?再者,超聲波方案需要搭配優質的柔性AMOLED屏幕才可實現,這樣的屏幕目前95%都來自三星。

另外一方面,蘋果一直以來都以安全為重,為此光是芯片就出到了T2。雖然超聲波的成本稍高,但對於蘋果來說,唯一不是問題的,可能就是成本。

這些蘋果相關信息的頻頻釋放,無疑讓屏下指紋識別這個原本已經相對穩定的市場又變得充滿變數起來。高通如今的寂寞堅守能否迎來柳暗花明,還要看蘋果這一腳將邁向何方。

識別更廣、厚度更薄、體積更小?

目前,光學屏下指紋識別方案佔據了整個屏下指紋識別市場近八成的出貨量,而隨著OLED屏幕的普及加速、光學方案的成本進一步降低,許多研究機構都預測光學屏下指紋識別可能在2020年佔據近九成市場。

這樣快速增長的市場也給屏下指紋技術提出了更多的要求。進入5G時代,智能手機的SoC、通信模塊的功耗都有顯著提升,並且攝像頭模組也增加到了五攝組合甚至更多,屏幕刷新率來到了90Hz甚至120Hz。

功耗的增強對續航提出了更高的要求,也就要求電池有更大電量,大電量需要更多空間,因此手機內部各種元器件只要能做的更小、更薄,節省空間,就是手機廠商們喜聞樂見的。

目前光學屏下指紋模組厚度較大,安裝時需要與電池錯位佈置,給透鏡預留足夠的光路空間,因此會佔用更多地方。

為了進一步節省空間,各家也在想辦法。2019年,彙頂用微透鏡代替傳統大透鏡,進一步壓縮光路空間,從而使模組厚度從3至4毫米降低至0.3至0.5毫米,可以疊放在屏幕和電池中間,一方面提升了設計自由度,另一方面也給了電池更大空間。

另外一邊,中國台灣設計廠敦泰與指紋識別IC大廠神盾宣佈結盟,準備推出三合一芯片來搶食這個市場。他們希望開發出能夠整合觸控、驅動、指紋識別芯片的三合一產品,將屏下指紋技術實現於顯示面板模組內部,從而進一步節省空間。

雖然各家熱衷於打磨用於OLED屏幕的屏下指紋解鎖方案,但LCD屏幕仍然沒有被完全拋棄。雖然OLED會是未來的主流,但LCD屏幕低成本、高耐用性的特點讓然還使其有一定發揮空間,如彙頂之類的廠商也在推進在LCD屏幕上實現屏下指紋識別。

結語:中國自主技術能否持續發光發熱

屏下指紋識別技術的核心是指紋識別芯片,而在這塊市場中,大陸廠商彙頂無疑掌握著光學方案核心技術。華為、小米、OV等廠商的落地產品也證明其方案的可行性與實際效果。

隨著OLED屏幕普及的大潮還將持續湧起,屏下指紋識別芯片市場增長的空間仍然比較可觀,而蘋果是否會入場、5G時代技術的突破,都有可能讓已經幾乎確定的市場再起波瀾。

屏下指紋識別這項中國掌握核心技術優勢的項目能否延續,而這項技術的發展又能否帶動更多的國內自主技術崛起,都是我們關注和期待的。

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原標題:《iPhone用戶最羨慕的安卓功能!暴漲8倍的屏下指紋市場揭秘》

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