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光電信號傳輸技術的應用分析

jh18616091022 ? 來源:AIOT大數據 ? 2023-11-21 10:08 ? 次閱讀

光電信號傳輸技術廣泛應用于電聲通訊、超高清顯示、AR/VR智能穿戴、智能無人機、汽車電子、生物醫療、鋰電池等多個細分領域。主要產品類型包括光通訊產品、電聲配件及成品、顯示器類配件及消費類電子配套產品四大類,主要應用于電聲通訊、超高清顯示、AR/VR智能穿戴、智能無人機、汽車電子、生物醫療、鋰電池等多個細分領域。

第一類是光通訊產品,該產品為線束形態,以光纜或光銅混合纜為傳輸介質,其主要功能是實現高頻信號和能量的傳輸,可實現在不同的線束制式、協議、接口規格之間進行轉接傳輸,主要產品包括OCM系列接口、HDMI接口、DP接口等4K/8KAOC、定制化VRAOC、定制化CWDM(Filter)AOC和光跳線等。

第二類是電聲配件及成品,電聲配件為用于生產電聲產品的各類配件,主要產品包括耳機、智能藍牙頭盔、音響等電聲產品的Assy插線;電聲成品為各類耳機產品,主要產品包括有線耳機、TWSANC真無線耳機和OWS開放式真無線耳機等。

第三類是顯示器類配件,該產品為線束形態,以銅纜為傳輸介質,其主要功能是實現高頻或數字信號和能量的傳輸,可實現在不同的線束制式、協議、接口和規格之間進行轉接傳輸,主要產品包括OCM系列接口、HDMI接口、DP接口等顯示設備連接線。

第四類是消費類電子配套產品,是以數據傳輸和電源技術為核心的消費類電子相關配套產品,主要產品包括各類USB接口、Lightning接口數據線和充電適配器等。

的新產品需依次進行EVT(工程驗證測試,EngineeringVerificationTest)、DVT(設計驗證測試,DesignVerificationTest)、PVT(生產驗證測試,ProductionVerificationTest)產品驗證,經NPI(試產,NewProductIntroduction)滿足MP(量產,MassProduction)條件后,項目經理將相關產品、資料、技術轉移到生產部門。

工藝流程圖

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光通訊產品工藝流程中主要體現在結構設計、電子設計、光學設計、耦光、激光焊接及產品測試等環節,包括“AOC高頻信號長距傳輸開發技術”、“AOC低壓注塑成型技術”、“AOC光學透鏡設計及光學透鏡無源耦合技術”、“AOC光電轉換單元模塊化技術”、“AOC光纜光纖保護技術”、“AOC光銅混合線纜自動焊接技術”、“AOC光模組快速除塵技術”、“AOC光模組快速匹配和光功率檢測技術”、“AOC光模組尾部光纖損傷快速檢測技術”、“AOC高頻信號誤碼率檢測技術”、“AOC光模組使用的電阻電容快速檢測技術”、“AOC生產過程自動化追溯測試技術”等多項自主研發的核心技術,從而提升了光通訊產品在各應用領域的環境適應性,也提升了光通訊產品的生產效率和良品率。

2、電聲配件

(1)耳機配件

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耳機配件產品工藝流程中主要體現在結構設計、電子設計、前處理(自動化)、自動焊接、激光焊接、產品測試環節,包括“精密連接器及其組件開發技術”、“電聲配件多性能平衡開發技術”、“加強型凱夫拉連接線技術”、“數據線屏蔽罩激光焊接技術”、“線纜插頭自動化裝組技術”等。

(2)音響配件

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主要體現在結構設計、電子設計前處理(自動化)、產品測試環節,包括“精密連接器及其組件開發技術”、“加強型凱夫拉連接線技術”、“電子線纜剝外被去外被技術”、“線纜插頭自動化裝組技術”等,使音響配件產品適用于環境復雜的汽車音響領域。

(3)頭盔配件

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頭盔配件產品工藝流程中主要體現在結構設計、電子設計、前處理(自動化)、產品測試環節,包括“精密連接器及其組件開發技術”、“電聲配件多性能平衡開發技術”、“電子線纜剝外被去外被技術”、“線纜插頭自動化裝組技術”等。

3、聲學整機產品(耳機成品)

(1)有線耳機

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在有線耳機產品工藝流程中主要體現在結構設計、電子設計、前處理(自動化)、自動焊接、產品測試環節,包括“電聲配件多性能平衡開發技術”、“加強型凱夫拉連接線技術”、“精密連接器及其組件開發技術”、“線纜插頭自動化裝組技術”等。

(2)藍牙耳機

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藍牙耳機產品工藝流程中主要體現在結構設計、功能實現、裝配/焊接,RF測試、HALL測試、TOUCH測試等環節,包括“精密塑膠注塑與液態硅膠(LSR)融合技術”、“精密膠路可視可自修正三維點膠技術”、“聲學整機RF射頻音頻性能及特殊器件產測技術”、“開放式定向音頻傳輸聲音技術”等。

4、顯示器類配件

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顯示器類配件產品工藝流程中主要體現在結構設計、電子設計、前處理(自動化)、自動焊接、產品測試環節,包括“多信號集成連接線開發技術”、“精密連接器及其組件開發技術”、“電子線纜剝外被去外被技術”、“線纜插頭自動化裝組技術”等。實現HDMI和USB多信號集成傳輸,減少了線材占用空間,滿足了高分辨率顯示設備的高集成產品設計方案,使用戶實現了更輕便的連接體驗。

5、消費類電子配套產品

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消費類電子配套產品工藝流程中主要體現在結構設計、電子設計、前處理(自動化)、自動焊接、激光焊接、產品測試環節,包括“多信號集成連接線開發技術”、“精密連接器及其組件開發技術”、“電子線纜剝外被去外被技術”、“數據線屏蔽罩激光焊接技術”、“線纜插頭自動化裝組技術”等。

行業發展概況

依據產品特性與主要應用領域的不同,產品所處行業可分為消費類光通訊、電聲配件及成品、顯示器類配件及消費類電子配套產品四類。

1、消費類光通訊行業發展概況

光通訊是指利用光來傳輸高頻信號的通訊技術,該技術除應用于數據中心、工控等行業場景外,目前也正在超高清顯示、VR/AR、醫療設備等領域中廣泛應用。

AOC(ActiveOpticalCables,有源光纜)是一種常見的光通訊產品,是需要借助外部能源將電信號與光信號進行相互轉換的通信線纜。AOC兩端裝有光收發模塊,線纜連接部分可分為光路和電路,其中,兩端的光收發模塊提供光電轉換及光傳輸功能,線纜部分包含光纖,可傳輸電信號與光信號。AOC通過光纖傳輸信號,可有效提高信號傳輸距離和傳輸帶寬,相較于銅纜,其存在著眾多的優點,比如:AOC可將電信號轉換為光信號進行傳輸,降低傳輸損耗;光纜的纖芯直徑比銅纜小得多,重量比銅纜輕很多,線纜管理更加有效;光纜中通過光信號傳輸信息,不受電磁干擾,因此光纜中傳輸的信號不易被竊聽,保密性強。

目前,光纜以比銅纜更高帶寬、抗干擾、輕量化,且長距離傳輸無損,在電信及數通領域得到了廣泛應用。而在超高清顯示領域,“光進銅退”已然成為不可避免的趨勢,例如4K、8K及未來進一步升級到的10K、12K高清內容傳輸,虛擬現實呈現等場景,都要基于AOC的更高帶寬才能實現。此外,在高清投影儀、高清機頂盒、工業攝像頭、醫療器械信號傳輸等領域,AOC產品均具有非常廣闊的發展前景,隨著更多應用場景的開拓,消費類光通訊市場規模也將不斷擴大。

(1)超高清顯示領域

視頻分辨率可劃分為標清(StandardDefinition)、高清(HighDefinition)、全高清(Definitions)、超高清(Ultra-highDefinition)四種。超高清是指視頻畫面分辨率在4K以上的視頻技術形式,包括4K(3,840×2,160像素)或8K(7,680×4,320像素)分辨率,符合高幀率、高位深、寬色域、高動態范圍等技術要求的新一代視頻。

受到諸如人們追求觀感更接近真實的游戲體驗、日益豐富的娛樂形式內容以及支持4K內容傳輸的5G網絡技術的推廣等多種因素的共同作用,全球4K分辨率市場正在快速發展。各大游戲制造商、顯示器制造商及視頻會議品牌也陸續推出支持4K高清畫質的產品,同樣為4K高分辨率產業的發展營造了良好的環境。

MordorIntelligence研究報告披露,2020年4K分辨率市場規模估值在614.8億美元,隨著4K顯示技術生產成本逐漸下降,應用范圍不斷擴大,MordorIntelligence預計,到2026年,4K分辨率市場規模預期將達到2,139.2億美元。

近年來,4K/8KSoC(SystemonChip,系統級芯片)核心芯片、音視頻處理芯片、編解碼芯片、圖像傳感器、高精密光學鏡頭等短板環節不斷取得突破,超高清攝像機、監視器、8K采編播系統、8K非線性編輯系統等前端設備國產化率大幅提升,我國超高清視頻產業也在迅速成長。賽迪智庫統計數據顯示,2017-2021年,我國超高清視頻產業產值由0.70萬億元增長至2.45萬億元,年均復合增長率達到36.78%,根據賽迪智庫預測2022年我國超高清視頻產業產值約為3萬億元。新基建大力推動人工智能與5G基站建設,為超高清+5G+AI技術深度融合提供了優質的條件,隨新場景、新應用、新模式的不斷涌現,超高清技術應用范圍也將不斷擴大,產業產值將持續提高。

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超高清視頻在生活化場景中不斷應用普及推動人們追求更加極致的視覺效果體驗,消費者對4K乃至8K超高清電視的需求在逐漸上漲。國外超高清電視產品進入市場時間較早,2011年東芝推出市場上第一款55寸4K電視產品,隨后,LG、三星電子等也相繼推出4K電視。MarketWatch調查數據顯示,預計到2026年,全球4K電視市場規模將從2020年的983.0億美元達到2,547.6億美元,2020-2026年的復合年增長率為17.2%。

我國主流電視廠商推出超高清電視產品時間整體滯后近一年,2012年8月,創維推出一款84寸4K電視,隨后長虹、海信等企業的同類產品紛紛出爐。雖然國外知名電視品牌較早搶占了市場份額,但憑借本土化優勢與優異的性價比,創維、海信等品牌正在加速布局,未來國產超高清電視產品市場份額有望進一步擴大。根據圖洛科技數據,中國電視市場2022年全年出貨量達到3,990萬臺,根據廣州市網絡文化協會數據,2022年4K/8K電視機出貨量占比超過70%,對應4K/8K電視出貨量超過2,793萬臺。我國大尺寸超高清顯示類產品出貨量正在保持高速增長。隨著顯示技術的發展,視頻信號高速率傳輸的需求日益增長,如果繼續使用銅纜作為高分辨率顯示設備的配件,所需銅纜的線徑將會越來越大,并且傳輸的距離會越來越短,難以滿足復雜布線和長距傳輸的需求。消費類光通訊產品通過光纜傳輸高頻信號,具有高帶寬,傳輸損耗低的特點,能滿足超高清顯示設備分辨率進一步提高的信號傳輸需求。超高清顯示領域的發展勢必將促進消費類光通訊產品滲透率的進一步提高,推動“光進銅退”的技術趨勢進一步發展。超高清顯示領域無疑將加速“光進銅退”進程,為光通訊產品在更多的細分應用領域創造更廣闊的價值空間。

(2)VR/AR領域

在VR/AR等新興應用領域,AOC不僅可以帶來更快的連接速度,還能為用戶帶來新的產品體驗。利用光纜的傳輸數據容量大、損耗低、速度快、抗干擾強等特點,用戶可以通過AOC產品的連接體驗到更為立體、逼真、華麗的視聽盛宴。

虛擬現實技術發展至今,無論是從技術本身還是產業生態方面都有了全新的定義。隨著虛擬現實技術與AI人工智能技術的快速進步,以及VR/AR應用領域的日益拓展,各行業對VR/AR產品的需求將不斷提高,VR/AR行業進入新的增長期。2014年Facebook以20億美元收購Oculus,2021年9月字節跳動收購PICO,蘋果公司計劃2023年推出AR眼鏡,國內外知名企業在VR領域的布局或將預示著未來虛擬世界相關產業具有較好的發展前景。

VR陀螺調查數據顯示,2016年至2022年,全球VR頭顯出貨量由180.0萬臺增長至1,014.0萬臺,年均復合增長率為33.39%,增速明顯;AR頭顯出貨量受虛擬世界話題帶動,近三年明顯上漲,2022年AR頭顯出貨量為45.2萬臺,較2021年同比增長25.56%。

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從用戶使用體驗感出發,VR穿戴設備需盡可能輕、小、使用活動半徑大,由于銅纜自身存在限制,其傳輸距離通常不超過4米,且在信號傳輸過程中存在易受電磁干擾、延遲長、線體大而重等問題,已無法滿足消費者對AR/VR產品在沉浸感、流暢性、交互感、舒適度方面的追求,無法迎合AR/VR產品未來發展趨勢。相較于銅纜,AOC產品的數據高速傳播特性可有效降低延遲,帶來更加真實、沉浸式的VR體驗,可有效避免視覺畫面與聽覺真實信息不匹配所產生“虛擬環境眩暈”,極大程度上提升消費者的體驗感。AOC產品是幫助VR/AR產品實現高靈敏度,增強其視覺體驗感的必需配件,VR/AR市場的蓬勃發展也將拉動AOC產品需求的上漲。

(3)醫療設備領域

醫療超聲設備是AOC產品的主要應用領域之一,超聲設備的技術進步和產業升級有望進一步推動AOC產品在該領域的應用。根據弗若斯特沙利文數據,2017-2021年,我國超聲設備發展相對平穩,市場規模從93億元增長至104億元,未來隨著人口老齡化加速和超聲設備產品升級,預計2026年我國超聲設備市場規模有望增至171億元。

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為達到醫療領域的高精準度要求,不斷提升顯示組件的清晰度、對比度、色域廣度等性能成為超聲設備的重要發展趨勢之一。AOC產品可實現高頻信號的長距離傳輸,有效助力超聲設備實現上述目標,因而AOC產品在醫療超聲設備領域的滲透率正逐步上升。綜上所述,超高清顯示產業的快速增長、VR/AR新型產業的發展以及醫療設備持續升級,都印證了高速率低延遲的數據傳輸需求已從數據中心、云計算領域擴展至人們的日常生活當中,銅纜產品自身局限性日益凸顯,AOC產品未來將為更多元化的場景提供更優的解決方案,“光進銅退”是必然趨勢。根據AlliedMarketResearch最新發布數據,2020年全球消費類AOC市場規模達到1.42億美元,并預期在2030年其市場規模將達到9.59億美元,年均復合增長率為21.1%。

目前,超高清視頻技術尚未完全普及,VR/AR產業仍處于成長期,醫療設備持續升級,AOC產品應用領域處于持續發展階段。隨著生產工藝的不斷提高,AOC產品應用成本進一步下降,更多生活場景產生數據高速傳輸的需求,諸如高清視頻會議、智能安防等領域將持續拉動AOC產品滲透率的提升,市場空間有望快速擴大,行業發展長期向好。

2、電聲配件及成品行業發展概況

電聲配件是指電聲成品組裝所需的零件或部件,對電聲成品的性能及表現力起到關鍵性的作用。近年來,在AI技術、云計算技術、無線通訊技術及智能終端普及率提升的發展浪潮推動下,人們日常工作交流、休閑娛樂、運動健身等生活方式也都在悄然發生改變,為電聲配件及成品行業提供了新的增長點,促使電聲配件及成品行業蓬勃發展。電聲配件及成品行業具有廣泛的應用場景,在商務通信領域,專業的話務耳機將大幅提升話務員的溝通方式及質量;在日常生活領域,運動耳機、智能藍牙頭盔等消費類電聲產品能滿足人們于特殊場景下的運動和出行需求;在汽車電子領域,高品質的汽車音響將大幅提升人們的出行體驗。

(1)話務耳機市場概況

統一通信的發展促使辦公場所更加多元化,但信息交流的阻礙因素也隨之增多,例如在交通工具上,商務通信易受到背景音嘈雜、信號弱的干擾,且長時間佩戴耳機也會壓迫外耳道,造成不適感,因此消費者對降低通話噪音、降低信號干擾、提升佩戴體驗等需求凸顯。話務耳機無論在通話降噪能力、佩戴舒適度、頻響范圍設置及產品質量上均高于消費類耳機,無疑成為了推動統一通信快速發展的利器,統一通信市場的擴大也會帶動話務耳機市場的蓬勃發展。根據IMARCGroup數據,2021年,全球統一通信市場規模將達到893.7億美元。展望未來,IMARCGroup預測到2027年將達到2,377.4億美元,2022年至2027年間的增長率(CAGR)為17.50%。伴隨統一通信應用范圍持續擴大,話務耳機及其配件制造行業也必將迎來更加廣闊的市場空間。

(2)消費類耳機市場概況

在日常生活中,人們對音頻與視頻內容的需求可以體現在方方面面,例如,乘坐公共交通途中可利用音樂、視頻打發時間,戶外活動過程中可收聽音樂調節心情,運動過程中收聽快節奏音樂緩解身體疲勞,調動神經興奮性等?,F如今,全球音樂市場已經建立了較為健全的版權制度體系,線上音樂播放平臺也在新模式的帶動下健康發展,市場收入連年增長。據Statista統計數據顯示,2017-2022年,全球數字音樂市場收入規模從105.9億美元增長到229.8億美元,年均復合增長率為16.8%。

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耳機廠商也在主動迎合消費者在多元場景中的不同需求,主動推出更具針對性的產品,無線運動耳機一直是主要發展方向之一。一方面,隨著生活水平的提高,人們戶外運動、健美塑形需求增長將促使無線運動耳機成為電聲配件及成品行業新的需求增長點;另一方面,從產品功能屬性上看,質量輕、佩戴牢靠、防水等級高的無線運動耳機可讓消費者擺脫連接線的束縛,享受音樂,自由運動。

Qualcomm發布的《2020高通音頻產品使用現狀調查報告》顯示,戶外與健身房是無線耳機/耳塞使用頻率較高的場所。運動健身需求帶動運動耳機市場規模擴大,Arizton公布數據顯示,2020年全球運動耳機市場規模為34.7億美元,預計2026年將達到76.2億美元,2020年至2026年年均復合增長率達14.01%。人們運動健身熱情的提高無疑會帶動運動耳機的需求邁向新的增長點。

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上述市場的發展對消費類耳機產業起到了積極的影響,Statista調查數據顯示,2018-2022年全球消費類耳機產業收入由149.8億美元增長至168.9億美元,年均復合增長率達3.05%,行業發展持續樂觀。2022年受宏觀經濟以及行業周期等因素影響,全球消費類耳機產業出現短暫下行,Statista數據顯示,2022年全球消費類耳機產業收入為168.9億美元。未來,隨著消費電子產業逐步走出行業周期底部,耳機產品不斷向高端化發展,未來消費類耳機市場有望復蘇。

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調研機構Arizton按價格區間將全球消費類耳機市場劃分為三大類:高端類耳機市場,包括BOSE、GN(Jabra)、森海塞爾、三星電子、蘋果公司等知名品牌,此類耳機產品均價大于等于100美元;中端類耳機市場,此區間產品品牌混雜,產品價格區間在50-99.99美元;低端類耳機市場產品價格小于等于49.99美元。Arizton預測至2026年,高端類耳機市場持續占據主要市場份額,占比將達到43%;中端類耳機市場份額為40%;低端類耳機市場份額為17%。高端類耳機產品憑借品質優勢與消費者認可,未來將持續占據消費類耳機市場領先地位。

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(3)音響產品市場概況

娛樂產業視聽內容的豐富極大的驅動了人們追求更加震撼的視聽場景體驗,全球音響市場在音樂、視頻市場的驅動下快速發展。Statista披露,2014-2021年全球音響產品收入持續上漲,由161.6億美元增長至381.7億美元,年均復合增長率達13.1%。未來,杜比全景聲系統、AI語音交互等新興技術的發展將持續推動音響產品市場規模的擴大,Statista預測全球音響產品收入在2027年有望達到557.6億美元。

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音響行業的產品種類通常包括多媒體音響、家庭影院、汽車音響和專業音響等,公司為BOSE、Havel等全球電聲品牌提供汽車音響配件產品。從全球來看,全球汽車產量長期呈現增長態勢,帶動汽車音響行業的快速發展。此外,近年來新能源汽車成為了拉動全球汽車市場需求的主力,EVVolumes披露數據顯示,2022年全球新能源汽車銷量達1,052.2萬輛,同比增幅達55.47%,新能源汽車滲透率由2013年的0.2%提升至2022年的13%。

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新能源汽車廠商在配置方面尋求差異化的賣點來吸引消費者,音響系統作為消費者易感知的配置,成為新勢力車型的重要賣點之一,車載揚聲器的單車需求量從原有4-6個揚聲器配置提升至更多數量,同時配置低音炮、獨立功放、AVAS等。根據國金證券研究所測算,隨著音響系統升級,音響系統的單車價值量正逐漸從100-200元提升至1,500元左右。音響系統的提質升級給汽車音響市場帶來較大的市場機遇。在單車搭載揚聲器數量提升、車載功放配置從高端車型下放以及AVAS的標配的趨勢下,國內外汽車增量需求大幅提升了汽車音響系統產品市場規模。

據GlobalInfoResearch調研,按營業收入計,2021年全球汽車音響揚聲器收入大約212.80億美元,預計2028年將達到317.20億美元,2022年至2028年期間,預計年復合增長率為5.9%。國內車載揚聲器頭部企業上聲電子(蘇州上聲電子股份有限公司,股票代碼688533.SH)公布的2022年度年報數據顯示,2022年全球乘用車和輕型商用車車載揚聲器市場容量為50,889.12萬個,按照每個揚聲器均價20.93元估算,市場容量約106.53億元。隨著汽車產量的穩步恢復,預計2023年全球乘用車和輕型商用車車載揚聲器市場容量將達112.82億元。2020-2022年全球乘用車和輕型商用車車載揚聲器市場容量(單位:萬個)

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(4)智能藍牙頭盔領域

智能藍牙頭盔領域的快速發展有利于電聲配件產品市場規模的進一步擴大。智能化是頭盔行業未來發展的主要趨勢,智能藍牙頭盔可以在提供安全保障的基礎上,增加溝通交流、環境感知等服務,具有較高的交互性,可以實現導航服務、健康監測、語音通話等功能。智能藍牙頭盔仍處于快速成長期,國內智能藍牙頭盔市場有較大增長潛力。我國是全球騎行頭盔使用和需求最多的國家之一,目前在共享騎行和外賣行業,美團已實行了智能藍牙頭盔的投放,其具備自動接聽語音電話的功能,內置光電傳感器、運動傳感器,可通過加速度檢測和智能監測算法,監測騎手在送單期間佩戴狀態及佩戴姿勢。

我國外賣員及快遞員數量龐大,據澎湃新聞網報道,截至2021年底,我國外賣騎手數量達到1,300萬名,根據物聯傳媒測算,配送及共享場景市場智能藍牙頭盔需求規模將達到10億元。電動車騎行亦是智能藍牙頭盔的重要應用領域之一,智能藍牙頭盔在電動車騎行人群的滲透率有望持續提升。

我國電動兩輪車市場規模逐年持續增長,騎行用戶持續增加,智能藍牙頭盔的市場前景可觀。根據艾瑞咨詢數據,2022年中國電動兩輪車銷量約5,010萬輛,較去年增長15.2%,預計2023年銷量將達到5,400萬輛。持續增長的電動兩輪車銷量在一定程度上反映了電動車騎行群體規模的不斷擴大,為智能藍牙頭盔市場的發展奠定了有利的市場環境。

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除了上述領域,工業領域也是智能藍牙頭盔的關鍵應用場景,主要用于提供安全保障、實時數據反饋以及人員定位等功能。結合5G、VR/AR技術,智能藍牙頭盔被賦予更多的可能性,在礦井領域,智能藍牙頭盔可以提供人員定位以及數據勘察等功能;在航空制造領域,智能藍牙頭盔可以利用虛擬現實技術輔助器械裝配操作等;在物流倉儲領域,智能藍牙頭盔可搭載實時導航、RFID等技術提高人員的工作效率。智能化應用有望在頭盔領域全面滲透。

綜上所述,在商務通信領域,統一通信的普及為話務耳機市場帶來了新的發展契機;在日常生活領域,視聽產業的演進持續推動消費類耳機、音響等電聲產品市場擴大。除上述場景外,外賣配送、騎行運動等場景,亦需要電聲配件的參與,電聲配件及成品行業整體具有較強的發展活力,技術與需求的更替也持續為行業提供更多的增長點,拉動電聲配件及成品制造產業的發展。

3、顯示器類配件行業發展概況

顯示器類配件廣泛應用于手機、電腦、平板、投影儀、機頂盒、游戲機等智能終端設備與顯示設備之間的視頻信號傳輸,通常采用的信號傳輸接口包括DP、HDMI、DVI、VGA等。隨著傳輸技術的演進,目前DVI、VGA等接口的連接線已逐漸從市場中淡出,HDMI與DP接口連接線是當前更為主流的產品。AlliedMarketResearch調查顯示,2018年全球HDMI線纜市場價值24.7億美元,預計到2026年將達到38.7億美元,2019年至2026年的年均復合增長率為4.5%。而DP接口連接線采用了“Micro-PacketArchitecture(微數據包架構)”傳輸架構,依賴數據包化資料傳輸技術,在不增加線路的情況下獲得了更好的擴展性,可實現高質量的音視頻信號傳輸,因此也正被廣泛應用。

Statista數據顯示,2014-2021年全球及中國電腦顯示器與投影儀消費量均呈現上漲趨勢,2021年全球電腦顯示器與投影儀產業收入達到336億美元,較2020年同比增長3.1%,拉動了顯示器類配件需求的上漲。2022年,受全球經濟疲軟、通貨膨脹、以及過去兩年較大的購買量等因素,全球電腦市場增速放緩。但隨著人工智能等新興技術的不斷成熟,電腦性能將不斷提升,有望推動人們的更新升級需求持續釋放,進而推動市場進入恢復性增長階段。此外,游戲行業的高速發展將推動對高性能電腦顯示器和高性能投影儀的市場需求。

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4、消費類電子配套產品行業發展概況

(1)數據傳輸領域

數據線作為智能手機、平板電腦、智能無人機等消費電子移動終端必不可少的配套產品,主要用于電子產品的數據傳輸和充電。隨著傳統的MicroUSBType-B接口被逐漸替代,目前市場上電子產品數據傳輸和充電的主流接口分為兩種,一種是蘋果公司銷售的電子產品所采用的Lightning接口,另一種則是華為等其他廠商銷售的電子產品所采用的Type-C接口。由于Type-C接口在消費類電子產品的數據傳輸和充電方面具有多項優勢,越來越多的國家和地區開始選擇其作為在售電子產品的統一接口,并推動相關標準逐步完善。

根據歐洲議會和理事會談判代表達成的協議,從2024年秋季開始,所有在歐盟銷售的便攜電子產品,包括手機、平板電腦、耳機等,都需統一配備Type-C接口;2022年1月,工信部官網發布《關于政協第十三屆全國委員會第四次會議第5080號(工交郵電類553號)提案答復的函》,提出繼續推進充電接口相關國家標準制定,促進充電接口及技術融合統一。目前,Type-C接口已基本取代MicroUSBType-B接口,成為安卓系統電子產品數據傳輸和充電的主流接口。同時,筆記本電腦、充電寶、音箱、攝像機、行車記錄儀等電子產品也正逐步采用Type-C接口作為數據傳輸和充電的主流接口。未來,隨著各國不斷推動充電接口統一標準的建設,Type-C接口與Lightning接口的市場格局將被改變,Type-C接口或將成為使用占比最高的數據傳輸和充電接口。

在經歷了數十年高速增長之后,消費電子市場逐步進入成熟階段,以智能手機平板電腦為代表的傳統消費電子產品,市場滲透率已經達到較高水平,逐漸進入存量更替階段,但智能無人機、智能家居等新型消費電子不斷涌現,驅動消費電子市場不斷向前發展。根據Statista數據,2018-2022年,全球消費電子市場規模從9,200億美元增長至9,880億美元,預計2028年全球消費電子市場規模將達到11,530億美元。

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從細分產品來看,根據IDC統計數據,2022年全球智能手機出貨量為12.1億部。自2007年以來,全球智能手機市場飛速成長,2016年市場觸頂,但全球智能手機行業出貨量仍保持較大規模。隨著5G網絡的普及,智能手機的滲透率有望繼續提升,IDC預計,到2026年全球智能手機出貨量將達到14.9億部,繼續拉動數據線等消費類電子配套產品的市場需求。

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此外,智能無人機需要與各類電子產品連接來實現數據傳輸,是數據線的主要應用市場之一。DRONEII披露,2021年全球無人機市場規模為263億美元,預計未來全球無人機市場仍將保持快速增長,到2026年市場規模將超過413億美元。

從2023年上半年來看,全球消費電子市場依然處于行業周期底部,未出現明顯恢復跡象,全球智能手機等消費電子出貨量依然呈下滑趨勢。2023年7月28日,國務院辦公廳轉發國家發展改革委《關于恢復和擴大消費措施的通知》強調提升家裝家居和電子產品消費,促進家庭裝修消費,鼓勵室內全智能裝配一體化;推廣智能家電、集成家電、功能化家具等產品,提升家居智能化綠色化水平;加快實施家電售后服務提升行動;深入開展家電以舊換新,加強廢舊家電回收;利用超高清視頻、虛擬現實、柔性顯示等新技術,推進供給端技術創新和電子產品升級換代;支持可穿戴設備、智能產品消費,打造電子產品消費應用新場景。上述政策將有利于消費電子市場的復蘇。消費電子行業具有周期性,未來隨著政策及新技術的推動,消費電子產品將會加快創新迭代,市場有望恢復增長。

(2)快充領域

充電適配器,是采用高頻電源技術的充電設備,按照充電方式分類,可分為有線充電適配器和無線充電適配器,按照充電效率分類,可分為普通充電適配器與快充充電適配器(簡稱“快充”)。近年來,得益于智能終端設備需求急劇上升,作為標準配件的充電適配器行業也迎來爆發式增長。

AlliedMarketResearch統計數據顯示,2020年全球有線充電市場規模為111億美元,預計到2030年將達到159億美元,從2020年到2030年將以3.7%的年均復合增長率持續增長。為了進一步優化智能手機的續航能力,快充技術在智能手機市場快速普及,與快充技術配套的快速充電頭等配件也逐漸成為智能手機用戶的標配,快充產品未來有望實現對普通充電產品的替代。

當前充電廠商除針對于充電速度不斷做出優化外,也在著眼于提升充電產品便捷性、安全性、耐用性,無線充電產品應運而生。2017年蘋果公司加入WPC無線充電聯盟,并推出了其支持無線充電的三款手機,隨后國內終端廠商華為、小米等迅速推出了其支持無線充電的手機及無線充電適配器,無線充電技術及相關產品快速普及發展。在消費電子、電動汽車、醫療設備等領域,無線充電技術的滲透率逐年擴大,全球無線充電適配器出貨量穩定增長。

國際市場研究機構MarketsandMarkets披露,2021年全球無線充電市場規模預計將達到45億美元,到2026年有望增至134億美元,年均復合增長率高達24.6%。

綜上所述,數據線、充電適配器等數據及DC傳輸產品廣泛應用于各類消費電子領域,未來伴隨技術突破,上述產品將應用于更多新興領域,例如新能源汽車中的音視頻信號傳輸,生物醫療領域中醫用監視器的信號傳輸、腦機接口穿戴設備的互聯也需要利用數據線或連接配件進行信息接收與傳輸。更多市場空間將被釋放,推動消費類電子配套產品市場規模不斷擴大。

行業競爭格局

(1)消費類光通訊行業競爭格局

光纜信號傳輸連接線產品主要應用于移動通信、數據中心,近年來正在向消費電子、工業制造等領域拓展。消費類電子市場由于對成本較為敏感,多數傳統光通訊廠商由于研發水平及生產工藝不成熟導致產品價格高昂,無法真正帶動光纜信號傳輸連接線產品在消費類電子市場的應用。

光纜信號傳輸連接線應用于消費類市場,普遍存在生產成本高、生產效率低、產品良品率低等痛點。

在消費類光通訊產品市場中,美國CosemiTechnologies,Inc、臺灣BKSTecCorp.、長芯盛(武漢)科技有限公司(上市公司長飛光纖附屬企業,以下簡稱“長芯盛”)以及同行業可比上市公司立訊精密、海能實業等境內外企業均有涉及AOC產品。

(2)電聲配件及成品行業

我國已經成為全球電聲產品及相關零組件的研發制造中心,但國內眾多電聲產品制造企業由于缺乏核心技術和自主研發能力,只能定位于生產中低端產品,無法參與到國際頭部品牌的研發體系當中。要成為具有國際競爭力的電聲產品及相關零組件制造商,不僅要有高效的生產能力、先進的制造技術、高素質的研發團隊,還要具備自主創新能力,當前我國僅有少數企業具備這種實力。

1)話務耳機領域

在話務耳機領域,POLY(繽特力)、GN(Jabra)合計市場份額超過90%。2018年,全球話務耳機市場規模約13億美元,其中2018年POLY(繽特力)話務耳機實現收入6.76億美元,GN(Jabra)實現總收入47.74億丹麥克朗,以話務耳機銷售占比70%,2018年底丹麥克朗兌美元6.5105進行計算,POLY(繽特力)與GN(Jabra)收入之和11.89億美元,約占市場總額的91%。根據億聯網絡財報數據,POLY(繽特力)與GN(Jabra)2020年話務耳機收入分別為7.7億美元與14.0億美元,合計占比約為95%。

2)消費類耳機領域

近年來,消費類耳機產品從傳統的后掛式耳機、耳塞式耳機向頭戴式耳機、耳掛式(非入耳式)耳機等更加時尚的品類發展,贏得了消費者的喜愛,也引領了電聲行業的發展潮流。從頭戴式耳機行業情況來看,由于攜帶不方便和耗電較大的缺點,頭戴式耳機消費市場一直未實現爆發式的增長。

隨著電競產業、直播產業、混合辦公等發展需求和影響,頭戴式耳機因其音效好、舒適性好、保護耳道和優質降噪的優點,逐漸得到消費者青睞。2020年,蘋果、華為相繼推出首款無線頭戴式耳機,入局頭戴式耳機市場,蘋果的AirPodsMax產品在全球無線頭戴式耳機市場中占據了將近一半的份額。

從耳掛式(非入耳式)耳機行業情況來看,為解決入耳式耳機長期佩戴耳道不衛生及耳朵脹痛,骨傳導式耳機音質效果和貼合體驗感差,頭戴式耳機體積大且佩戴時悶熱等行業產品痛點,各大TWS耳機品牌開始爭相研發耳掛式(非入耳式)耳機產品。

根據我愛音頻網的搜索調研,在Amazon上,用戶搜索“OWS開放式耳機”(OpenEarHeadphones)關鍵詞的頻率每年均穩定增長,自2020年7月至2023年6月,三年間增長了近153%,且仍處于持續的強勁增長狀態,顯示出用戶及消費者對開放式耳機的興趣和需求正不斷增長之中,這也是目前Amazon消費電子產品中搜索量最大的三大產品之一。3)汽車音響行業汽車音響行業全球競爭格局存在一定差異。從地域分布來看,歐洲車企的汽車音響主要由歐洲廠商供應,日本車企的主要由日本廠商供應,美國車企和中國車企中的高端車型則主要由歐洲、美國、日本廠商共同供應。中國高端車型一般由BOSE、JBL、Yamaha等知名汽車音響品牌商提供,但是中國新能源車企越來越傾向于使用車企自身品牌,由音響生產廠家提供白牌產品,而且更偏向于平臺型產品。

根據汽車之家的數據,包括B&O、BOSE、丹拿等在內的熱門音響品牌在中國市場的車型數量占比僅為9.5%,行業格局較為分散,而BOSE在上述熱門音響品牌車型數量占比中排名第一,占比達到2.3%。

整體來看,電聲成品(話務耳機、頭戴式耳機、汽車音響、智能藍牙頭盔等)的音頻信號傳輸線材系整機設計方案的重要組成部分,而電聲成品代工廠不具備電聲配件的開發制造能力,市場上大多數音頻信號傳輸線材供應商僅具備通用型電聲配件的開發制造能力,難以滿足電聲品牌廠商對定制化電聲配件的技術需求,也難以形成產品設計方案。

因此,在上述電聲細分領域,能滿足電聲品牌廠商對定制化電聲配件技術參數需求的音頻信號傳輸線材供應商相對較少?;谏鲜鲂袠I競爭格局特點,電聲品牌廠商在導入整機產品的音頻信號傳輸線材供應商時大多以ODM模式直接向音頻信號傳輸線材供應商提出技術參數需求,供應商會配合電聲品牌廠商進行產品開發,在相關產品通過驗證后電聲品牌廠商一般會指定其電聲成品代工廠采購通過其驗證的音頻信號傳輸線材供應商產品,且形成合作關系后一般不會輕易切換音頻信號傳輸線材供應商,否則會導致產品質量不可控,且將額外產生開發及適配成本。

(3)顯示器類配件行業

我國顯示器類配件行業企業數量較多,但多數裝備水平低、工藝和技術相對落后,造成低端產品產能過剩、競爭激烈,通用產品多,高技術、高附加值產品少的局面。隨著計算機、汽車、通訊、家電等下游行業集中度逐漸提高,下游廠商對配件供應商的產品品質、研發實力、價格水平、交貨期限都提出了更高的要求,需要規模相當的企業為其提供配套服務,并幫助其不斷降低成本,提高自身產品的競爭實力。

近年來,憑借持續提升的技術水平、較為完善的產業鏈以及較低的制造成本,國際顯示器類配件產能不斷向國內轉移。與國外企業相比,雖然國內顯示器類配件生產廠商在技術、規模上不占據優勢,但隨著企業研發能力的持續提高,國內廠商憑借低成本、貼近客戶、反應靈活等優勢,正在逐步擴大其在國際連接器市場的份額。

目前能滿足單一音視頻傳輸功能的顯示器類配件生產廠商眾多,但大部分均以HDMI等協會標準接口作為產品方案,能提供定制化接口協議的產品方案并進行大批量生產的廠家較少。無論是傳統的顯示設備還是新興的多媒體顯示設備,輕薄的集成化設計是未來的發展趨勢,而配置多個接口協議的顯示設備嚴重阻礙了產品的集成化設計,具備定制化接口協議和多信號集成開發能力的配件廠家將在設備更新換代的趨勢下受益。

(4)消費類電子配套產品行業

隨著消費電子市場持續擴大,與之對應的配件行業整體也進入了一個穩步發展的階段,全球范圍內涌現出大量的配套產品廠商,消費電子配套產品類型多樣、工藝復雜程度不一,中低端市場進入門檻較低,行業集中度較低。在全球化競爭下,具備較高行業口碑度與品牌形象的全球性消費電子配套產品廠商擁有更強的客戶吸引力,行業呈現強者益強,市場份額逐步向頭部企業集中的發展趨勢。

此外,新技術、新產品的快速迭代不斷催生出新的細分市場,消費電子配套產品行業邊界得以不斷拓展。近年來,移動互聯網、人工智能和云計算等前沿科技不斷進步,智能移動設備、車載設備、智能家居及可穿戴設備等消費級智能硬件不斷產生,衍生出各消費電子配套產品細分市場。在新興市場,頭部企業憑借與下游龍頭客戶在研發和生產方面的緊密合作,有望先行獲得新產品訂單,進而獲得更大的市場份額。

行業發展態勢

(1)消費類光通訊行業發展趨勢

高清視頻、家庭安防以及戶外高清大屏領域或將成為行業發展的重要驅動力。日常生活中,消費類光通訊產品主要應用場景包括家庭影院、音頻視頻制作、家庭安防、以及戶外高清大屏等。未來,高清視頻、家庭安防以及戶外高清大屏對AOC產品的需求或將提高。音頻、視頻信號的無損高速傳輸在高清視頻系統中至關重要,在安裝實施過程中,線纜選擇、固定和布線工藝都是需要重視的技術難點。AOC產品具有高帶寬、高分辨率、無延時的優點,可支持4K、8K無壓縮信號傳輸;線身細柔輕軟、支持長距離傳輸,便于布線、藏線;AOC產品抗干擾、低衰減的特點可提升視頻的流暢度和穩定性。在5G、超高清等技術的驅動下,家庭影院、家庭安防以及戶外高清大屏將不斷向高清化發展,有望成為AOC產品的熱門應用領域。

(2)電聲配件及成品行業發展趨勢

1)擺脫雙手束縛,產品走向智能化

從現今TWS耳機產品火爆程度可以窺見,消費者十分重視耳機產品的便攜體驗感,而未來,去手指化將是耳機產品的新發展方向。近年來,國內各大手機廠商基本都配備自己的語音助手,TWS耳機也越來越注重對語音助手喚醒功能的支持,目前這一功能還是通過按鍵或觸摸的方式激活?,F階段耳機芯片的算力還很難達到完全去手指化,這將是行業未來重要發展方向。

2)OWS開放式真無線耳機有望成為消費潮流

針對TWS等入耳式耳機存在的長時間佩戴不舒適、造成聽力損傷、阻礙交流、影響耳道衛生、續航時間短等痛點問題,為迎合耳機智能化和健康化的發展趨勢,頭部電聲品牌開始推出OWS開放式真無線耳機這一全新產品。OWS開放式真無線耳機利用音響小型高度集成化的解決方案,依托芯片算法形成合成聲源,抑制外部聲音的擴散,增強入耳聲音傳輸的強度并實現定向傳音的功能。

OWS開放式真無線耳機可有效規避目前入耳式耳機產品的痛點,其發展將為無線耳機產業帶來深刻變革,其核心理念也可迎合未來消費者對全開放、無損傷耳機產品的需求,OWS開放式真無線耳機或將成為TWS等無線耳機未來的發展創新形態。

(3)顯示器類配件行業發展趨勢

近年來,HDMI和DP技術都在持續改進。HDMI2.1在2017年11月正式發布,其數據速率和帶寬提高到HDMI2.0產品二倍以上。這將使4K分辨率達到144Hz,8K分辨率達到60Hz。HDMI2.1還將支持動態HDR技術,支持可變刷新率使畫面更加流暢、減少延遲,支持更快的源媒體切換和增強音頻效果。

DP也在尋求突破,在2022年10月VESA正式發布了DP2.1的規范。DP2.1加強了與USBType-C規范以及USB4PHY規范的一致性,提升了設備兼容性;提升了線纜傳輸能力,在不降低UHBR(超高比特率認證)的情況下改進連接性和更長的線纜長度表現,影音傳輸的能力進一步提升。HDMI與DP都在持續革新升級,支持更加流暢、清晰、高性能的電視、投影、游戲產品走入大眾視野。

(4)消費類電子配套產品行業發展趨勢

1)Type-C接口電子產品占比持續上升

近十年來,數據視頻信號傳輸技術飛速發展,傳輸接口不斷更新換代,導致不同設備間的數據視頻傳輸接口不匹配問題突出;智能終端耗電需求和電池容量之間的矛盾短期無法解決,為推動快速充電技術的大規模應用,Type-C接口正快速普及,未來,Type-C信號傳輸連接線產品比例將進一步提高。這種趨勢下,部分在Type-C信號傳輸連接線產品領域有著深厚積累的企業將獲得競爭優勢。

2)無線充電覆蓋率提高

隨著可穿戴和便攜式設備的發展,人們對于智能終端產品的依賴性逐步提高。當下,無線充電技術正在逐步取代傳統充電模式,應用范圍越來越廣。相較于有線充電,無線充電適配器使用起來更加便捷、安全。首先,無線充電技術可以解決電子設備過多時線纜雜亂的問題;同時,免插拔設計的電子產品可避免電源線腐蝕老化帶來的漏電風險,使用更加安全;此外,無線充電設備密封性好,具有較好的防水防潮能力,在潮濕或易積水場合也能安全使用。無線充電技術極大地滿足了人們對電子設備便攜性、安全性等品質的追求,是未來的主要趨勢。

3)快充技術持續進步

隨著技術的發展,充電器向充電速度更快、更便攜以及更安全的方向發展。更快的充電速度,是如今大部分廠商在充電器產品上的核心追求。為了提高充電速度,各充電器廠商不斷優化設計提高充電頭充電電壓,增加充電功率。伴隨快充技術的持續進步,充電功率從最初的5W持續增長,OPPO在2022年MWC世界移動通信大會上正式發布240W超級閃充技術,9分鐘即可將等效4,500mAh電池充至100%。此外,為了提升充電器的便攜性和安全性,各廠商持續投入新技術的研發,例如,為了讓充電頭個頭更小,充電器廠商推出了新型的GaN充電器,為了讓快充更安全,推出了更智能的充電芯片。

總之,在消費類光通訊領域,隨著超高清顯示、VR等產業的發展,消費類光通訊產品具備廣闊的市場前景,但由于國內具備規模與實力的相關企業較少,行業內缺乏通用技術與標準,早期進入行業的企業通過與客戶共同研發已率先突破技術屏障,新進入企業發展阻力較大,且難以形成規模優勢。

在電聲領域,電聲企業生產需要經歷較長時間的經驗及技術沉淀,才能將電聲配件的研發與客戶定制化需求有機結合,生產出高良品率的電聲產品。電聲配件產品設計研發過程涉及電子學、電磁學、力學、聲學等多學科的理論知識,針對不同使用場景還需要設計針對性產品方案,例如商務、運動等專用場景,需考慮到使用便攜性、耐久性、防水性,配件產品的接頭、插拔、搖擺均要高于行業平均水準?;诖?,行業內企業需要具備足夠的技術實力作為支撐,積累豐富的標品生產經驗,才能在獲取客戶需求的第一時間提供多種設計方案,生產出高質量電聲產品。同時,消費電子技術發展和產品更新換代快、產品生命周期短,與之配套的電聲產品的更新速度也越來越快,電聲廠商需緊跟技術發展趨勢,具備快速開發能力,才能為客戶提供持續的技術支持。新進入廠商由于缺乏行業經驗,難以承接大中型電聲客戶訂單,此外電聲行業經歷長期發展,ODM廠商競爭格局趨于穩定,新進入廠商獲利空間小,難以在市場生存。

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(1)立訊精密

立訊精密成立于2004年5月,注冊資本為708,430.14萬元。立訊精密主要生產經營連接線、連接器、聲學、無線充電、馬達、天線、智能穿戴、智能配件等零組件、模組與系統類產品,產品廣泛應用于電腦及周邊、消費電子、通信、汽車及醫療等領域。立訊精密于2010年9月在深圳證券交易所主板上市,股票代碼為002475。

(2)朝陽科技

朝陽科技成立于2005年3月,注冊資本為9,600.00萬元,專業從事電聲產品研發、生產及銷售,主要為下游電聲產品品牌商、智能終端廠商提供智能或特殊功能的耳機產品,同時也為下游電聲產品制造商生產電聲產品配件,包括通訊線材及耳機皮套等。朝陽科技于2020年4月在深圳證券交易所主板上市,股票代碼為002981。

(3)創益通

創益通成立于2003年9月,注冊資本為14,400.00萬元,主要以研發設計和精密制造為核心,向客戶提供精密連接器、連接線、精密結構件等互連產品,產品按照應用領域主要包括數據存儲互連產品及組件、消費電子互連產品及組件、新能源精密結構件等。創益通于2021年5月在深圳證券交易所創業板上市,股票代碼為300991。

(4)海能實業

海能實業成立于2009年7月,注冊資本為15,326.19萬元。海能實業的主營業務為消費電子產品,包括信號線束、信號適配器、電源適配器和電聲產品的設計及生產,是專業的消費電子產品制造商。海能實業的主要產品包括信號線束、信號適配器及電源適配器。海能實業于2019年8月在深圳證券交易所創業板上市,股票代碼為300787。

審核編輯:湯梓紅

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原文標題:技術前沿:光電信號傳輸技術在顯示、電聲、電源領域的應用

文章出處:【微信號:AIOT大數據,微信公眾號:AIOT大數據】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。

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    發表于 12-04 10:00

    一款光電信號隔離放大電路分析

    下圖是一個光電信號指示器如果強度不夠,可以增加后級放大電路。本電路不僅實現了光電信號的放大,而且放大電路與光電信號產生電路是隔離的,在某些電路中可以很好的運用。
    發表于 04-23 06:30

    微弱光電信號放大電路中為什么要加偏置電壓呢?

    微弱光電信號放大電路中為什么要加偏置電壓呢?求助
    發表于 03-07 16:15

    光纖傳輸是把電信號轉變成光信號傳輸的嗎?

    光纖傳輸是把電信號轉變成光信號傳輸的嗎?
    發表于 05-16 17:32

    微弱光電信號檢測電路設計

    微弱光電信號檢測電路設計
    發表于 11-08 18:51 ?28次下載
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