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2021年智能硬件ODM行业市场竞争规模研究预测及投资建议评估预测

2021年智能硬件ODM行业市场竞争规模研究预测及投资建议评估预测

 

1、智能硬件ODM行业概况:

(1)ODM模式简介:ODM模式即原始设计制造商模式,在此模式下ODM厂商根据品牌厂商(如三星、OPPO、小米等)的需求,为品牌厂商研发、设计及生产产品,其中ODM厂商提供的服务主要包括产品定义、结构设计、电路系统设计、软件设计开发、物料选型及零部件采购、测试与验证、生产制造、供应链及物流管理等,可覆盖产品研发和制造全流程。

ODM厂商根据品牌厂商的订单完成产品设计、开发及生产后,将产品交付客户,客户自行在市场上进行销售。品牌商采用ODM模式是智能硬件专业分工进一步细化下的一种发展趋势。首先,ODM模式可以帮助品牌厂商在存量市场的激烈竞争下通过ODM厂商的技术创新提升研发、制造效率,帮助品牌厂商实现设计、性能、成本方面的差异化竞争。其次,ODM厂商拥有标准化的研发流程、智能化的生产工厂、高效的生产工艺及运营效率、专业化的技术人才、服务导向的企业文化,在同等条件下更具规模优势,可以海量产出高品质产品,帮助品牌厂商控制其研发、制造成本,提升产品综合竞争力。再次,在供应链管理方面,ODM厂商对供应链情况较为熟悉,可以通过自身对于行业上游零部件的掌控选择最合适的供应资源并通过专业的判断提前锁定稀缺关键资源,从而提高生产效率,确保按时完成生产计划,避免错失销售时机。最后,在市场推广方面,ODM模式使品牌厂商从繁重的研发、制造等环节脱离出来,将更多的精力投入营销环节以扩大品牌影响力,在存量竞争市场中扩大竞争优势。因此,绝大部分品牌厂商均会将部分产品交由ODM厂商设计、研发、生产。

智能硬件的研发制造模式分为委外模式和In-house模式。委外模式包含ODM、EMS和IDH模式,ODM模式是指ODM公司为品牌厂商提供研发设计、生产制造、供应链及物流管理等全流程服务;EMS模式是指EMS公司根据品牌厂商的订单为其提供原材料代采购、生产制造、物流配送等服务,但不涉及产品研发设计服务;IDH模式是指IDH公司根据品牌厂商的需求,仅为其研发设计产品,不提供生产制造及供应链运营服务,ODM/EMS/IDH模式下的产品最终均以客户的品牌在零售市场进行销售。In-house模式指硬件品牌厂商自行研发设计或生产制造,未与ODM、IDH、EMS公司合作。

ODM模式集合了IDH和EMS两种模式的特征,同时进行智能硬件产品的研发设计、原材料零部件采购运营和生产制造,相比EMS公司,ODM厂商拥有较强的核心技术和壁垒,相比IDH公司,ODM厂商可提供智能硬件产品的全流程、全周期服务。

模式名称

主要经营模式

经营特点

ODM

品牌商提供产品框架需求,制造商参与研发设计后采购原材料、生产产品,直接销售给品牌商

包含设计、研发、生产全流程服务

EMS

为品牌商提供原材料的采购、产品的制造和相关的物流配送、售后服务等环节服务

属于专业加工模式

IDH

作为设计公司仅从事研发设计活动,在取得品牌商的订单后,大多通过外协厂商进行委

托加工,然后再销售给手机品牌厂商

属于产品方案设计模式

In-house

品牌商自行设计或生产制造

全流程完全掌握在品牌厂商手中

在以上几种模式中,智能硬件设备品牌厂商根据自身的产品策略及研发团队规模规划有选择的使用In-house模式自行研发设计并自主生产或采用EMS模式委外生产。出于产能增加的及时性、新产品开发时间的紧迫性及占领市场的迅速性等方面产品竞争力考虑,品牌厂商旗下的笔记本电脑、平板电脑与主流价格段的智能手机通常会选择与产品技术水平相对应的供应商合作,将部分产品外包给研发技术实力较为雄厚的ODM厂商。

(2)ODM行业的技术难点:智能硬件的研发与生产横跨工业设计、芯片技术、人工智能技术、屏幕显示技术、生物识别技术、软件算法、硬件驱动、自动化技术等各个领域,需要将上千个零部件通过精密设计与硬件、软件之间的相互配合、优化调试最终形成智能手机、笔记本电脑、平板电脑、智能穿戴、AIoT产品、服务器等智能硬件产品。通常品牌厂商会将部分产品委托给ODM厂商进行研发生产,ODM厂商需依托自身的智能硬件研发能力,向品牌厂商提出整机设计方案,方案通过后由ODM厂商进行生产,品牌厂商对ODM公司研发生产的最终产品进行整机测试。在智能硬件整机设计和生产制造过程中,涉及的零部件种类繁多,产品迭代速度较快,对智能硬件ODM公司的技术工艺经验积累、产品自主开发及技术工艺创新能力提出了较高的要求与诸多挑战。

①电路系统设计和交叉运用:智能硬件的系统性较强,在较小的空间内需要设计屏幕、摄像头、指纹、主板、电池、喇叭等多个组件,其中涉及机械结构、显示系统、音频声学、天线微波、PCB设计、安规认证等多个领域。智能硬件设计公司需要具备深厚的系统能力,深入了解电源电路、高速信号、射频电路、低噪放电路、音频电路与加速度传感器、压力传感器、电容传感器、红外传感器等电路模块,才能在不到20平方厘米有效摆件和走线面积的主板上做出合理的交叉设计,整合超过1,500个零部件并解决各个模块之间的相互干扰。以智能手机为例,在进行视频通话时,需要防止摄像头与射频信号之间的相互干扰,并且还需减小元器件在工作状态时产生的主板振动声音,提高用户的使用体验。这就要求ODM公司对硬件器件、PCB设计、信号完整性、整体抗干扰方面均有深入的了解,综合设计不同模块,达到性能、体积与用户体验的平衡。

②结构空间利用:在空间方面,随着智能硬件体积的不断缩小,以及消费者对于消费电子产品追求极致的外观和高屏占比,ODM公司需要较小的体积内实现诸多功能并保证可靠性。以智能手机为例,窄边框设计可以最大程度的减少屏幕黑边,给消费者带来更好的视觉感受,又要在有限的空间内既满足点胶强度的机械可靠性要求,又不会出现溢胶影响机器的外观效果,这就要求智能手机设计商不仅需要对壳体材料、点胶材料有深入了解还需熟悉壳体表面微孔处理并设计出合理的点胶路径,在制造时也需对生产工艺进行强有力的管控。

窄边框设计带来的另一个设计难点是如何在非常有限的屏幕边框空间内对多天线、音频器件、传感器进行排布以满足密封、隔离和透光性等存在一定矛盾的要求。例如,窄边框设计使得智能手机的音腔空间被大幅压缩,好的音质效果需要大空间的音腔和出音孔。因此,智能手机设计商需要需要了解结构、模具、声学、电学等多个学科,并从音频电路设计、PCB设计、软件算法、音腔设计以及器件单体等多个领域系统提升音频效果。因此,智能手机设计商需在电路设计方面具有较强的容差设计能力、在结构设计方面具有较强的公差管控、在软件方面具有动态补偿算法的设计能力,最后还需对不同的使用场景积累大量实验数据以实现不同场景下参数的优化满足整体的需求。

③高精密模具设计:为了实现精美的外观效果和人体工学带来的舒适体验,智能硬件设计公司在进行设计时需采集大量不同人群的数据,并通过系统的分析,寻找适合不同人群均可接受的外观设计。在做到精美外观和人体工学平衡的基础上,智能硬件设计公司还需在保证可制造性的同时满足防尘防水要求。以TWS耳机为例,ODM公司需要系统分析不同人群的佩戴方式,增加产品设计出模的外观夹线位置定义,减少结构设计的组装干扰,确保佩戴的舒适度。在大批量生产时,工厂的自动化组装工艺需实现壳体段差小于0.07mm,各配合间隙小于0.05mm,才能实现精美的外观效果。这就需要ODM公司详细了解并控制模具材质、加工设备、车间环境、工艺流程,并具备精度达到0.005mm的高精密度模具的设计能力。

④射频天线系统设计:5G时代的到来加速了智能手机行业的发展,射频天线系统作为无线终端产品的关键一环,需要在同样甚至更小的体积下,实现更多的5G频段,并依靠MIMO、ENDC、多天线切换、单天线设计和调试等关键技术实现更低时延和更高速率的需求。在此背景下,ODM公司需要通过合理的原理图设计,实现不同频段的组合和载波聚合、ENDC等高速射频方案。通过整机的系统设计,ODM公司可以合理设计不同天线的位置和环境,满足隔离度、相关系数、MIMO等要求,并将多频段拆分至各单体天线,降低对单个天线的指标调试要求,最终提高射频性能和信号质量。在进行整机射频天线设计时,还需考虑耳机、显示屏、马达、摄像头等器件对射频信号的干扰,通过硬件防护、屏蔽罩、电源端增加滤波设计、路径端增加接地弹片等方案隔断或干扰辐射路径,同时通过软件跳帧等方式分离外设和智能手机的射频频段,最终确保整机的抗干扰能力。

⑤兼容设计:ODM公司通常需应对全球交付及零部件供应的波动,对于摄像头、芯片等关键零部件需进行系统的兼容方案,以提高交付弹性。这就要求ODM公司在进行结构设计时可兼容不同品牌、不同体积的元器件,在进行电路设计时可兼容不同品牌、不同接口的芯片,并通过软件算法快速实现不同品牌零部件之间的兼容调试,从技术上实现软硬件版本的归一化设计,提高产品的成本竞争力与运营和交付的效率及弹性。

⑥续航设计:智能穿戴与AIoT产品内部的电池放置空间往往较小,为了减少消费者的充电次数,提高产品的续航时间,ODM公司需从零部件选型、功能调试、电流筛选、总线速率等方面在满足最低工作要求的基础上,最大程度降低整机工作电流和待机电流。由于智能穿戴产品紧贴消费者皮肤,ODM公司在优化功耗的同时还可优化产品的内部器件工作时的发热情况,给予消费者更好的佩戴体验。

⑦生产一致性:智能硬件产品内部结构较为精密,毫米级别的误差就可能导致产品性能特性的大幅度变化,因此智能硬件的制造对生产工艺、过程管控、自动化设备的要求较高。以TWS耳机为例,由于其体积较小,其产品结构中不采用常规的卡勾和螺丝等固定方式,内部的每一个零部件均需使用胶水固定,因此无法返工,对一次成型的生产质量要求较高。ODM公司需通过提升其对产品的容差设计和生产过程中的不断精密校准降低对零部件个体差异的要求。

⑧先进功能产业化:在ODM行业的市场竞争中,优质的ODM厂商需要将市场中新出现的高端产品功能,通过自身的技术能力、资源优势等,将高端产品的先进技术进行成本优化,从而广泛快速地应用于主流价格段产品中,这对于ODM厂商的技术能力提出了较高的要求。例如,在智能手机领域,苹果等高端机型最开始推出了多摄功能,经过ODM厂商的不断迭代和成本优化,目前该功能已广泛应用于市场主流价格段的智能手机产品中。此外,在将先进技术进行成本优化的过程中,ODM公司也会积极寻找国产零部件进行替代,加速半导体等产业国产替代的落地和发展。

⑨国产替代以保证供应链安全:智能硬件ODM公司承接了市场主流产品的研发设计和生产制造,因此供应链安全至关重要。因此,ODM公司也会更为积极地寻找国产零部件进行替代,甚至在一定程度上参与定制件的前期研发,从整机设计的角度介入并指导关键零部件的设计,ODM厂商也成为了国产零部件的试验田和国产零部件企业发展的助推器。例如,ODM厂商凭借其对整机系统设计能力的把握和技术调适能力,可在保证整体性能、体积、功耗等指标达到客户要求的前提下,降低对部分零部件的单体技术指标要求。ODM厂商也率先在整机设计中采用国产零部件,扩展国产零部件在国内外领先品牌厂商中的应用。正是由于ODM行业具有以上的技术特点,ODM行业已成为智能硬件产品的主流研发设计与生产制造模式,目前大部分的主流价格段的智能硬件产品由以华勤技术、闻泰科技、龙旗科技等ODM公司研发设计并生产制造。

(3)ODM行业渗透率:智能手机、笔记本电脑以及平板电脑为全球个人及家庭渗透率最高的智能硬件产品,是引领消费电子终端的主力军,行业俗称其为“智能硬件三大件”。近年来,“智能硬件三大件”全球出货量每年保持在17亿台左右,当前“智能硬件三大件”的渗透率是决定ODM行业市场规模的重要因素之一。

在智能手机方面,2020年有约36%的智能手机是由ODM/IDH厂商进行出货,并且这一比例预计将进一步上升。

在笔记本电脑与平板电脑方面,由于其产品区域差异化及产品型号配置组合更加复杂,更加需要较强的产品开发效率、运营效率及智能制造的生产柔性,品牌厂商使用ODM模式的优点更为突出。在2020年分别有约89%的平板电脑和约88%的笔记本电脑是由ODM/EMS厂商生产,约74%的笔记本电脑是由ODM厂商生产,这一比例预计将长期维持,甚至进一步提高。

中金企信国际咨询公布《2021-2027年智能硬件ODM行业市场运行格局分析及投资战略可行性评估预测报告

(4)ODM行业发展

从竞争格局角度看,在境内智能硬件设备研发制造服务行业发展初期,该类服务大多采用IDH模式。经过行业初期的迅速发展,市场上出现了近百家该类企业,行业竞争较为激烈,市场化程度较高。此时,该类公司虽然具备了一定的研发水平,但仅聚焦在单一设计环节,为品牌厂商提供的服务内容与类型较为有限,不能覆盖从研发设计到生产制造的完整产业链。

为更好地满足品牌厂商的需求,部分同时具有研发设计能力、生产能力、管理能力、资金实力的少数产品设计生产服务商,逐步从IDH模式转型成为ODM模式,并紧跟行业的技术发展方向,将服务范围从非智能化产品扩展至智能化产品,产品种类也从单一的手机扩展至笔记本电脑、平板电脑、智能穿戴、AIoT产品等其他领域。该类厂商的主要特点是其研发设计能力较强,具有将最新技术快速、大批量落地的能力,且这类厂商以服务客户为最终目标。在产品设计阶段能够以较快的速度、行业中较新的技术为客户提供深度、全过程的产品及项目服务,并利用长期积累的行业经验对技术发展和未来市场趋势做出预判,与客户形成良好的互动,从而提供行业内领先的满足客户需求的解决方案。在生产阶段,该类企业能够通过严格的流程化作业,在生产的各个环节保持一致性,具备规模化生产的能力,同时在生产阶段实施精细化品质管理,在保证品质的情况下保持具有竞争力的生产成本。

因此,随着品牌厂商对智能硬件设计生产服务商的要求越来越高,众多无法满足客户要求的中小厂商纷纷被淘汰,智能硬件ODM行业逐渐形成了向头部企业集中的市场格局。

从产品角度看,随着移动通信技术的成熟,智能硬件产品在全球迅速普及。其中,智能手机、笔记本电脑以及平板电脑等“智能硬件三大件”作为全球个人及家庭渗透率最高的智能硬件产品,是引领消费电子终端发展的主力军。全球“智能硬件三大件”2010年出货量仅为5亿台,2015年已迅速增至18亿台。2015至2017年,“智能硬件三大件”出货量持续增长,2017年出货量超过19亿台。2018年至今,“智能硬件三大件”全球出货量趋缓,但每年仍保持在17亿台左右。同时,智能硬件产品在硬件、软件、内容服务上也随着近年来移动互联网的发展具备较高的协同性,以苹果和华为为代表的科技公司打通了以“智能硬件三大件”为代表的智能硬件产品的全生态,成为个人、家庭工作的主要数据入口。

当前智能硬件ODM领域增长最为迅速的细分领域为智能穿戴和AIoT产品,智能穿戴是对日常穿戴设备进行智能化设计、开发,使其具有更多智能化辅助功能的可以穿戴的设备的总称,主要包括智能手表、TWS耳机、智能手环等。AIoT是人工智能技术与物联网的落地融合,覆盖了资讯娱乐、运动健康、智能家居、智慧工业等诸多应用场景,主要包括智能音箱、智能POS机、人脸识别新零售终端等。2021-2025年全球智能手表出货量将以约10%的复合增长率增长,全球TWS耳机将以约27%的复合增长率增长。总体来看,智能穿戴与AIoT产品市场增长潜力巨大。

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