2021年智能硬件ODM行業市場競爭規模研究預測及投資建議評估預測
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1、智能硬件ODM行業概況:
(1)ODM模式簡介:ODM模式即原始設計制造商模式,在此模式下ODM廠商根據品牌廠商(如三星、OPPO、小米等)的需求,為品牌廠商研發、設計及生產產品,其中ODM廠商提供的服務主要包括產品定義、結構設計、電路系統設計、軟件設計開發、物料選型及零部件采購、測試與驗證、生產制造、供應鏈及物流管理等,可覆蓋產品研發和制造全流程。
ODM廠商根據品牌廠商的訂單完成產品設計、開發及生產后,將產品交付客戶,客戶自行在市場上進行銷售。品牌商采用ODM模式是智能硬件專業分工進一步細化下的一種發展趨勢。首先,ODM模式可以幫助品牌廠商在存量市場的激烈競爭下通過ODM廠商的技術創新提升研發、制造效率,幫助品牌廠商實現設計、性能、成本方面的差異化競爭。其次,ODM廠商擁有標準化的研發流程、智能化的生產工廠、高效的生產工藝及運營效率、專業化的技術人才、服務導向的企業文化,在同等條件下更具規模優勢,可以海量產出高品質產品,幫助品牌廠商控制其研發、制造成本,提升產品綜合競爭力。再次,在供應鏈管理方面,ODM廠商對供應鏈情況較為熟悉,可以通過自身對于行業上游零部件的掌控選擇最合適的供應資源并通過專業的判斷提前鎖定稀缺關鍵資源,從而提高生產效率,確保按時完成生產計劃,避免錯失銷售時機。最后,在市場推廣方面,ODM模式使品牌廠商從繁重的研發、制造等環節脫離出來,將更多的精力投入營銷環節以擴大品牌影響力,在存量競爭市場中擴大競爭優勢。因此,絕大部分品牌廠商均會將部分產品交由ODM廠商設計、研發、生產。
智能硬件的研發制造模式分為委外模式和In-house模式。委外模式包含ODM、EMS和IDH模式,ODM模式是指ODM公司為品牌廠商提供研發設計、生產制造、供應鏈及物流管理等全流程服務;EMS模式是指EMS公司根據品牌廠商的訂單為其提供原材料代采購、生產制造、物流配送等服務,但不涉及產品研發設計服務;IDH模式是指IDH公司根據品牌廠商的需求,僅為其研發設計產品,不提供生產制造及供應鏈運營服務,ODM/EMS/IDH模式下的產品最終均以客戶的品牌在零售市場進行銷售。In-house模式指硬件品牌廠商自行研發設計或生產制造,未與ODM、IDH、EMS公司合作。
ODM模式集合了IDH和EMS兩種模式的特征,同時進行智能硬件產品的研發設計、原材料零部件采購運營和生產制造,相比EMS公司,ODM廠商擁有較強的核心技術和壁壘,相比IDH公司,ODM廠商可提供智能硬件產品的全流程、全周期服務。
模式名稱 | 主要經營模式 | 經營特點 |
ODM | 品牌商提供產品框架需求,制造商參與研發設計后采購原材料、生產產品,直接銷售給品牌商 | 包含設計、研發、生產全流程服務 |
EMS | 為品牌商提供原材料的采購、產品的制造和相關的物流配送、售后服務等環節服務 | 屬于專業加工模式 |
IDH | 作為設計公司僅從事研發設計活動,在取得品牌商的訂單后,大多通過外協廠商進行委 托加工,然后再銷售給手機品牌廠商 | 屬于產品方案設計模式 |
In-house | 品牌商自行設計或生產制造 | 全流程完全掌握在品牌廠商手中 |
在以上幾種模式中,智能硬件設備品牌廠商根據自身的產品策略及研發團隊規模規劃有選擇的使用In-house模式自行研發設計并自主生產或采用EMS模式委外生產。出于產能增加的及時性、新產品開發時間的緊迫性及占領市場的迅速性等方面產品競爭力考慮,品牌廠商旗下的筆記本電腦、平板電腦與主流價格段的智能手機通常會選擇與產品技術水平相對應的供應商合作,將部分產品外包給研發技術實力較為雄厚的ODM廠商。
(2)ODM行業的技術難點:智能硬件的研發與生產橫跨工業設計、芯片技術、人工智能技術、屏幕顯示技術、生物識別技術、軟件算法、硬件驅動、自動化技術等各個領域,需要將上千個零部件通過精密設計與硬件、軟件之間的相互配合、優化調試最終形成智能手機、筆記本電腦、平板電腦、智能穿戴、AIoT產品、服務器等智能硬件產品。通常品牌廠商會將部分產品委托給ODM廠商進行研發生產,ODM廠商需依托自身的智能硬件研發能力,向品牌廠商提出整機設計方案,方案通過后由ODM廠商進行生產,品牌廠商對ODM公司研發生產的最終產品進行整機測試。在智能硬件整機設計和生產制造過程中,涉及的零部件種類繁多,產品迭代速度較快,對智能硬件ODM公司的技術工藝經驗積累、產品自主開發及技術工藝創新能力提出了較高的要求與諸多挑戰。
①電路系統設計和交叉運用:智能硬件的系統性較強,在較小的空間內需要設計屏幕、攝像頭、指紋、主板、電池、喇叭等多個組件,其中涉及機械結構、顯示系統、音頻聲學、天線微波、PCB設計、安規認證等多個領域。智能硬件設計公司需要具備深厚的系統能力,深入了解電源電路、高速信號、射頻電路、低噪放電路、音頻電路與加速度傳感器、壓力傳感器、電容傳感器、紅外傳感器等電路模塊,才能在不到20平方厘米有效擺件和走線面積的主板上做出合理的交叉設計,整合超過1,500個零部件并解決各個模塊之間的相互干擾。以智能手機為例,在進行視頻通話時,需要防止攝像頭與射頻信號之間的相互干擾,并且還需減小元器件在工作狀態時產生的主板振動聲音,提高用戶的使用體驗。這就要求ODM公司對硬件器件、PCB設計、信號完整性、整體抗干擾方面均有深入的了解,綜合設計不同模塊,達到性能、體積與用戶體驗的平衡。
②結構空間利用:在空間方面,隨著智能硬件體積的不斷縮小,以及消費者對于消費電子產品追求極致的外觀和高屏占比,ODM公司需要較小的體積內實現諸多功能并保證可靠性。以智能手機為例,窄邊框設計可以最大程度的減少屏幕黑邊,給消費者帶來更好的視覺感受,又要在有限的空間內既滿足點膠強度的機械可靠性要求,又不會出現溢膠影響機器的外觀效果,這就要求智能手機設計商不僅需要對殼體材料、點膠材料有深入了解還需熟悉殼體表面微孔處理并設計出合理的點膠路徑,在制造時也需對生產工藝進行強有力的管控。
窄邊框設計帶來的另一個設計難點是如何在非常有限的屏幕邊框空間內對多天線、音頻器件、傳感器進行排布以滿足密封、隔離和透光性等存在一定矛盾的要求。例如,窄邊框設計使得智能手機的音腔空間被大幅壓縮,好的音質效果需要大空間的音腔和出音孔。因此,智能手機設計商需要需要了解結構、模具、聲學、電學等多個學科,并從音頻電路設計、PCB設計、軟件算法、音腔設計以及器件單體等多個領域系統提升音頻效果。因此,智能手機設計商需在電路設計方面具有較強的容差設計能力、在結構設計方面具有較強的公差管控、在軟件方面具有動態補償算法的設計能力,最后還需對不同的使用場景積累大量實驗數據以實現不同場景下參數的優化滿足整體的需求。
③高精密模具設計:為了實現精美的外觀效果和人體工學帶來的舒適體驗,智能硬件設計公司在進行設計時需采集大量不同人群的數據,并通過系統的分析,尋找適合不同人群均可接受的外觀設計。在做到精美外觀和人體工學平衡的基礎上,智能硬件設計公司還需在保證可制造性的同時滿足防塵防水要求。以TWS耳機為例,ODM公司需要系統分析不同人群的佩戴方式,增加產品設計出模的外觀夾線位置定義,減少結構設計的組裝干擾,確保佩戴的舒適度。在大批量生產時,工廠的自動化組裝工藝需實現殼體段差小于0.07mm,各配合間隙小于0.05mm,才能實現精美的外觀效果。這就需要ODM公司詳細了解并控制模具材質、加工設備、車間環境、工藝流程,并具備精度達到0.005mm的高精密度模具的設計能力。
④射頻天線系統設計:5G時代的到來加速了智能手機行業的發展,射頻天線系統作為無線終端產品的關鍵一環,需要在同樣甚至更小的體積下,實現更多的5G頻段,并依靠MIMO、ENDC、多天線切換、單天線設計和調試等關鍵技術實現更低時延和更高速率的需求。在此背景下,ODM公司需要通過合理的原理圖設計,實現不同頻段的組合和載波聚合、ENDC等高速射頻方案。通過整機的系統設計,ODM公司可以合理設計不同天線的位置和環境,滿足隔離度、相關系數、MIMO等要求,并將多頻段拆分至各單體天線,降低對單個天線的指標調試要求,最終提高射頻性能和信號質量。在進行整機射頻天線設計時,還需考慮耳機、顯示屏、馬達、攝像頭等器件對射頻信號的干擾,通過硬件防護、屏蔽罩、電源端增加濾波設計、路徑端增加接地彈片等方案隔斷或干擾輻射路徑,同時通過軟件跳幀等方式分離外設和智能手機的射頻頻段,最終確保整機的抗干擾能力。
⑤兼容設計:ODM公司通常需應對全球交付及零部件供應的波動,對于攝像頭、芯片等關鍵零部件需進行系統的兼容方案,以提高交付彈性。這就要求ODM公司在進行結構設計時可兼容不同品牌、不同體積的元器件,在進行電路設計時可兼容不同品牌、不同接口的芯片,并通過軟件算法快速實現不同品牌零部件之間的兼容調試,從技術上實現軟硬件版本的歸一化設計,提高產品的成本競爭力與運營和交付的效率及彈性。
⑥續航設計:智能穿戴與AIoT產品內部的電池放置空間往往較小,為了減少消費者的充電次數,提高產品的續航時間,ODM公司需從零部件選型、功能調試、電流篩選、總線速率等方面在滿足最低工作要求的基礎上,最大程度降低整機工作電流和待機電流。由于智能穿戴產品緊貼消費者皮膚,ODM公司在優化功耗的同時還可優化產品的內部器件工作時的發熱情況,給予消費者更好的佩戴體驗。
⑦生產一致性:智能硬件產品內部結構較為精密,毫米級別的誤差就可能導致產品性能特性的大幅度變化,因此智能硬件的制造對生產工藝、過程管控、自動化設備的要求較高。以TWS耳機為例,由于其體積較小,其產品結構中不采用常規的卡勾和螺絲等固定方式,內部的每一個零部件均需使用膠水固定,因此無法返工,對一次成型的生產質量要求較高。ODM公司需通過提升其對產品的容差設計和生產過程中的不斷精密校準降低對零部件個體差異的要求。
⑧先進功能產業化:在ODM行業的市場競爭中,優質的ODM廠商需要將市場中新出現的高端產品功能,通過自身的技術能力、資源優勢等,將高端產品的先進技術進行成本優化,從而廣泛快速地應用于主流價格段產品中,這對于ODM廠商的技術能力提出了較高的要求。例如,在智能手機領域,蘋果等高端機型最開始推出了多攝功能,經過ODM廠商的不斷迭代和成本優化,目前該功能已廣泛應用于市場主流價格段的智能手機產品中。此外,在將先進技術進行成本優化的過程中,ODM公司也會積極尋找國產零部件進行替代,加速半導體等產業國產替代的落地和發展。
⑨國產替代以保證供應鏈安全:智能硬件ODM公司承接了市場主流產品的研發設計和生產制造,因此供應鏈安全至關重要。因此,ODM公司也會更為積極地尋找國產零部件進行替代,甚至在一定程度上參與定制件的前期研發,從整機設計的角度介入并指導關鍵零部件的設計,ODM廠商也成為了國產零部件的試驗田和國產零部件企業發展的助推器。例如,ODM廠商憑借其對整機系統設計能力的把握和技術調適能力,可在保證整體性能、體積、功耗等指標達到客戶要求的前提下,降低對部分零部件的單體技術指標要求。ODM廠商也率先在整機設計中采用國產零部件,擴展國產零部件在國內外領先品牌廠商中的應用。正是由于ODM行業具有以上的技術特點,ODM行業已成為智能硬件產品的主流研發設計與生產制造模式,目前大部分的主流價格段的智能硬件產品由以華勤技術、聞泰科技、龍旗科技等ODM公司研發設計并生產制造。
(3)ODM行業滲透率:智能手機、筆記本電腦以及平板電腦為全球個人及家庭滲透率最高的智能硬件產品,是引領消費電子終端的主力軍,行業俗稱其為“智能硬件三大件”。近年來,“智能硬件三大件”全球出貨量每年保持在17億臺左右,當前“智能硬件三大件”的滲透率是決定ODM行業市場規模的重要因素之一。
在智能手機方面,2020年有約36%的智能手機是由ODM/IDH廠商進行出貨,并且這一比例預計將進一步上升。
在筆記本電腦與平板電腦方面,由于其產品區域差異化及產品型號配置組合更加復雜,更加需要較強的產品開發效率、運營效率及智能制造的生產柔性,品牌廠商使用ODM模式的優點更為突出。在2020年分別有約89%的平板電腦和約88%的筆記本電腦是由ODM/EMS廠商生產,約74%的筆記本電腦是由ODM廠商生產,這一比例預計將長期維持,甚至進一步提高。
中金企信國際咨詢公布《2021-2027年智能硬件ODM行業市場運行格局分析及投資戰略可行性評估預測報告》
(4)ODM行業發展
從競爭格局角度看,在境內智能硬件設備研發制造服務行業發展初期,該類服務大多采用IDH模式。經過行業初期的迅速發展,市場上出現了近百家該類企業,行業競爭較為激烈,市場化程度較高。此時,該類公司雖然具備了一定的研發水平,但僅聚焦在單一設計環節,為品牌廠商提供的服務內容與類型較為有限,不能覆蓋從研發設計到生產制造的完整產業鏈。
為更好地滿足品牌廠商的需求,部分同時具有研發設計能力、生產能力、管理能力、資金實力的少數產品設計生產服務商,逐步從IDH模式轉型成為ODM模式,并緊跟行業的技術發展方向,將服務范圍從非智能化產品擴展至智能化產品,產品種類也從單一的手機擴展至筆記本電腦、平板電腦、智能穿戴、AIoT產品等其他領域。該類廠商的主要特點是其研發設計能力較強,具有將最新技術快速、大批量落地的能力,且這類廠商以服務客戶為最終目標。在產品設計階段能夠以較快的速度、行業中較新的技術為客戶提供深度、全過程的產品及項目服務,并利用長期積累的行業經驗對技術發展和未來市場趨勢做出預判,與客戶形成良好的互動,從而提供行業內領先的滿足客戶需求的解決方案。在生產階段,該類企業能夠通過嚴格的流程化作業,在生產的各個環節保持一致性,具備規模化生產的能力,同時在生產階段實施精細化品質管理,在保證品質的情況下保持具有競爭力的生產成本。
因此,隨著品牌廠商對智能硬件設計生產服務商的要求越來越高,眾多無法滿足客戶要求的中小廠商紛紛被淘汰,智能硬件ODM行業逐漸形成了向頭部企業集中的市場格局。
從產品角度看,隨著移動通信技術的成熟,智能硬件產品在全球迅速普及。其中,智能手機、筆記本電腦以及平板電腦等“智能硬件三大件”作為全球個人及家庭滲透率最高的智能硬件產品,是引領消費電子終端發展的主力軍。全球“智能硬件三大件”2010年出貨量僅為5億臺,2015年已迅速增至18億臺。2015至2017年,“智能硬件三大件”出貨量持續增長,2017年出貨量超過19億臺。2018年至今,“智能硬件三大件”全球出貨量趨緩,但每年仍保持在17億臺左右。同時,智能硬件產品在硬件、軟件、內容服務上也隨著近年來移動互聯網的發展具備較高的協同性,以蘋果和華為為代表的科技公司打通了以“智能硬件三大件”為代表的智能硬件產品的全生態,成為個人、家庭工作的主要數據入口。
當前智能硬件ODM領域增長最為迅速的細分領域為智能穿戴和AIoT產品,智能穿戴是對日常穿戴設備進行智能化設計、開發,使其具有更多智能化輔助功能的可以穿戴的設備的總稱,主要包括智能手表、TWS耳機、智能手環等。AIoT是人工智能技術與物聯網的落地融合,覆蓋了資訊娛樂、運動健康、智能家居、智慧工業等諸多應用場景,主要包括智能音箱、智能POS機、人臉識別新零售終端等。2021-2025年全球智能手表出貨量將以約10%的復合增長率增長,全球TWS耳機將以約27%的復合增長率增長。總體來看,智能穿戴與AIoT產品市場增長潛力巨大。