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中国5G正式进入商用元年上游产业链面临的挑战与

作者:优盈娱乐来源:admin2019-06-11

  优盈娱乐平台2019年6月6日上午,工信部正式向中国电信、中国移动、中国联通、中国广电发放了商用牌照。这也意味着中国5G正式进入商用元年。那么这将对上游通信设备及手机产业链带来哪些挑战和机遇?对于国内乃至全球最大的电信设备厂商来说,这又意味着什么?身处“禁运”之中的华为,5G建设是否会受到阻碍?

  目前全球主要国家和地区都积极的在推动5G商用进程,C 频带是6GHz以下普遍采纳的工作频带,中移动正在主导推动 2.6GHz产业链。围绕 3.5GHz 周边的 C 频带因为兼顾容量与覆盖,且较少被占用,已成为各国 5G 第一阶段建设的主力频带,产业链已经成熟。去年 10 月前后,意大利完成了 5G 频谱的拍卖并开始部署 5G 设备;另外包括爱尔兰、拉脱维亚、西班牙、英国和沙特等国完成了频谱拍卖,其他数十个国家也表明将在 2019 到 2020 年之间拍卖或者指配 5G 频谱。

  韩国和美国率先分配毫米波频谱并快速实现5G商用,主要面向FWA 场景,对全球 5G 格局整体影响不大,会为毫米波产业链成熟先行铺垫。韩国三运营商围绕 28GHz 频带最早完成了频谱拍卖,并在去年12 月率先推出 5G 商用服务;今年 5 月底美国 FCC 结束了 24GHz 牌照拍卖,筹集 20.2 亿美元,加上今年 1 月的 28GHz 的拍卖,总金额已达27 亿美元,今年底美国还将启动 37、39 和 47GHz 频谱拍卖,是推动毫米波发展最为积极的国家。

  需要明确,韩美的毫米波商用主要面向 FWA 场景,不包含移动性功能,在地广人稀和有线接入成本较高的地区才会体现出比较优势,总体上不会对全球 5G 格局产生大的影响。我们认为,5G 在第一阶段建设的关键,在于尽可能快的形成统一的网络平台,推动与 B 端新场景的融合,执着于先行推动毫米波技术可能导致美国在 5G 的竞争中丧失先机。相比之下,中国目前5G部署则集中在6GHz以下工作频带。

  此外,5G布局主要包含三个层面——标准层、硬件层和应用层,标准层为 5G 标准和核心专利,硬件层为 5G 网络解决方案及设备提供和应用运营,应用层为终端(比如智能手机、车联网等)及应用服务(APP)。中国国在硬件层和应用层的研发和部署上均领先全球,在标准层与世界巨头平分秋色。再加上我国政府对于5G发展的重视和积极支持,推动了我国在5G领域的布局处于全球领先的地位。

  5G 建设第一阶段,网络投资规模从 2019 年启动向上,带动质和量双重提升,将是未来三年对通信板块拉动最为直接明确的逻辑。

  5G 建设的前三年将复现 LTE 投入规模快速拉升的情形,后续增速逐步回归,但总规模将保持高位。综合三家运营商的开支预期, 2019年在 5G 商用提振下总资本开支将出现回升,规模超过 3000 亿元。从2019 到 2021 三年内,总开支增速有望复现与 2013 到 2015 年类似的快速向上情形,2021 年增速可能超过 15%,规模接近 4000 亿元,随着网络深化部署和 5G 产业链成熟,2022 和 2023 年增速虽然逐步回落,但总规模依然有望保持高位,投资总规模有望达到 4500 亿。

  5G 投资向上周期的跨度将超出 4G,后期投资支撑主要源自毫米波产业链的成熟和传输网与 IP 承载网的配套升级。2022 年后 5G 启动第二阶段建设,毫米波产业链经过三年多的铺垫应当具备商用基础,将出现基于 R16 协议的网络新建或升级;此外移动接入网放大的带宽需求将倒逼光传输网扩容升级,IP 承载网的软件化改造也将贯穿周期,共同支撑整体开支保持高位,预计 2022 年和 2023 年的开支水平为 4250 和4500 亿元,增速出现放缓,逐步回落到 5%的增长水平,投资周期能否维持更长跨度取决于 5G 网络与场景的融合产生能否产生有效需求。

  无线接入网建设是拉动总开支规模的主要动力,5G 产业链渐进成熟,使得无线在总开支中的占比稳步提升。2019 年无线开支水平企稳回升,根据运营商预计,将接近 1500 亿水平,依照惯例实际实施很可能超出规划。预计 2020 到 2023 年,无线开支水平将有望快速提升,从1500 亿上升到 2500 亿元,年复合增速达到 13.67%;由于 5G 从全新产业起步,初始成本较高,将渐进走向成熟,无线G 无线接入网投资将成为驱动总开支的主要力量。

  非接入网投资虽然占比下降,但总量持续上升,在后期对总投资的支撑效应尤为明显。根据运营商预测,2019 年非无线 亿元,年复合增速超过 7%,主要依据是网络投资将从接入端后向传导到固网。经过 5G 基站前期充分覆盖后,传输网升级有望自 2021 年起迎来新一轮起点,带动整体规模快速向上;IP 承载网的软件化改造以及与数通网的架构融合将贯穿整个建设周期,随着技术和方案成熟,SDN/NFV 渗透率有望在 2021 年后达到新水平。鉴于存量网络规模基数已十分庞大,这样的投入增速在大基数上将相当可观。

  保守估计,中国 5G 基站建设数全球占比将和 4G 类似,为全球最大 5G 网络。中国 LTE 网络在 5 年内完成了追赶和超越,根据运营商公布数字,截止 2018 年底,全国 4G 基站数目为 478 万台;根据对海外各大区域的 4G 基站数汇总,预计海外 LTE 基站总数略超过 200 万站,国内基站数约占全球总数的 68%。5G 全球同步启动,对其战略价值一致认同,我们预计 5G 基站数占比在全球将在 6 到 7 成。综合考虑建设成本和推进节奏,中性预期下 5G 前五年总建站数为 280 万台左右,全球总基站数约为 400万台左右。

  国内市场将为本土厂商提供强力支撑,华为与中兴的领先地位将得到巩固和加强。我们预计,到 2023 年全球 RAN 市场依然为五家头部厂商分割,因受到美方压制,华为海外市场面临一定收缩,份额占比预计在 25%左右;Ericsson 和 Nokia 份额将由此获得提升,预计都在 23%左右水平,三大厂商形成第一梯队;三星借助韩国 5G 的快速发力和美国毫米波市场,将呈现显著增长,其份额有望冲击 13%;而中兴依托国内市场支持,全球份额有望冲击 15%,较 4G 阶段更上层楼。本土厂商的产业地位将持续强化。

  综上,5G 资本开支向上,给全球 ICT 产业带来直接机遇,产业链迎来全面提振和升级,尤其本土设备商和上游供应商将空前受益。

  全球手机市场正在向头部品牌集中,中国手机品牌厂商表现优异,逆势增长。从品牌地区上看,仅中国品牌手机出货量出现增长,据Canalys 统计,2018年Q4全球智能手机出货量为 3.62 亿部,其中,仅华为、OPPO 手机出货量同比增长,其他品牌手机出货量同比均下滑,华为手机出货量同比增加 1940 万部,OPPO 手机出货量同比增加 550 万部。从市场格局上看,手机出货量向头部手机品牌商集中,2018 Q4 Top 5 手机厂商市场份额达到 72%,相比 2017 Q4,同比提升了 8.4%,值得注意的是,中国手机品牌商市场份额均出现了大幅增长,华为手机市场份额由 2017 Q4 的 10.6%提升至 2018 Q4 的 16.7%,OPPO 手机市场份额提升了 2个百分点,小米手机市场份额提升了 0.3 个百分点。

  5G网络商用开启,带领全球手机用户进入换机潮。2010 年海外主流运营商开始规模性建设 4G 基站,从 4G 元年到网络成熟,大概花费了 4 年左右时间。如今,国内 4G 用户规模达七成,未来十年,5G 也将重复 4G 的发展路径成为主流网络。目前全球智能手机市场仍在持续下降,中国手机行业已进入成熟期,据IDC预测,2019 年全球 5G 手机出货量 670 万部,仅占总出货量的 0.5%,不过到2023 年,5G 手机出货量将达总出货量的 26%。5G 手机有望带领全球手机用户走入换机潮,随着 5G 手机逐渐普及,智能手机销量有望逐渐攀升。

  各家手机厂商抢跑 5G,主力军来自中国。据 GSA 5G 终端生态报告,截止至 2019 年 4 月底,全球共公开宣布过的 5G 手机共 16 款,其中,明确售价的 5G 手机共 6 款,其余均为原型机发布或 PPT 发布,这 6 款手机分别是摩托罗拉、三星、OPPO、华为、小米、LG,有 4 家厂商来自中国。今年 5 月 8 日 OPPO 在国内首先开启了 5G 友好用户招募计划,在北京、上海、深圳试点城市,国产手机品牌的 5G 手机第一次从展示柜中到了普通用户手中。

  3、标准:中国拥有更多线G的标准主要都是由国外厂商所主导,国内运营商及通讯设备商也只是配角。而在5G标准的制定过程中,中国的运营商及通讯设备商是深度参与,并且获得了更多的线G领域拿下了非常多的标准必要专利。

  功率放大器滤波器等射频元器件)和基带系统(BBU)组成,5G 时期为了减少信号的内部传输损耗,节约站点资源,省略了馈线部分,呈现出 Massive MIMO 和天馈一体化的发展趋势。天馈一体化趋势是将传统无源天线与射频单元 RRU 集成在一起,使天线变成一体化有源天线(AAU)。

  Massive MIMO 是一种利用大规模天线阵列(增加天线振子数量,即 Massive)、分集增益(多发射多接受技术,即 MIMO)、空分复用技术(波束赋形)提高信号增益的有效办法。与传统基站一般 4-8 根、最多十余根天线G Massive MIMO 可以多达 128、256 根甚至更多,借助大量可独立收发数据的天线D 波束成形将信号对准期望用户并尽可能减少干扰,从而大幅提升频谱效率。

  测试,即传统天线厂商完成天线的设计、加工和组装等环节,设备商完成射频部分的设计,再由天线厂商或者设备商组装完成,设备商进行一体化测试后,天线随基站设备进入运营商产品序列,天线厂商的下游由运营商变成了设备商,主设备商将掌握天线环节的主动权。

  同时 5G 时代由于采用大规模天线技术,通道数更多,集成化程度更高,带来了更高的技术难度,在深度合作开发模式下,设备商出于各种因素考虑,不会频繁的更换合作伙伴,具有技术优势且能与主设备商合作的公司才能持续受益。同时,由于华为内部具有全套天线及上游构件生产能力,目前为全球第一大天线厂商,因此作为设备巨头的华为将以天线自供为主(特定领域天线与合作伙伴配合研发),并形成相对独立的供需产业链体系,而中兴、诺基亚、爱立信等其他设备厂商将与具有技术优势的通信天线企业开展持续深入的合作,未来天线行业的集中度有望进一步提升,呈现向头部集中的趋势。

  滤波器的作用是当电磁波通过时,过滤或者留下特定频率的信号。该特定信号与滤波器的固有频率有关,进一步与滤波器的基本属性相关,例如材质的介电常数、体积、温度系数等等。

  在4G基站里面,主要使用的是同轴腔体滤波器。但是,5G因为需要集成大量的电子元器,所以,滤波器需要更加的小型和集成。因此,体积小,重量小,传输损耗低,频率稳定,可承受高功率特点的陶瓷介质滤波器应运而生,有望成为5G基站中的主流,更为关键的是其价格也较低。不过,小型金属滤波器部分性能上仍存在优势,因此需综合考量,两者会共存一段时间。

  数量及高频基材5G 时期数据量更大、发射频率更大、工作的频段也更高,需要基站用PCB

  板有更好的传输性能,这意味着 5G 基站对 PCB 板有着高频、高速、高数据量的技术要求。5G 基站原理与 3/4G 相同,但设计层面存在差异,且随着通信频率的提升,高频材料用量更多。5G 时代与此前 2/3/4G 不同的是,为尽可能解决减少馈线损耗,简化站点部署并节约天面资源,射频模块 RRU 将与天线进行整体协同设计,因而 5G 天线系统将同时具备滤波、放大及抑制干扰等功能。而在基站设备组件中,天馈系统与 RRU 均需用到高频通信材料,预计高频 PCB 或将在5G 基站中实现对普通 PCB 板的全面替代,进而带动高频通信材料需求成倍增长。

  高频通信材料是基站天线功能实现的关键基础材料。天线内部主要有辐射单元、馈电网络、反射板、封装平台、电调

  电性能指标受 PCB 基材介电常数稳定性影响较高,因而原材料须选用介电常数稳定、介质损耗低的高频覆铜板;②馈电网络有微带线和同轴电缆馈两种类型,目前基站天线多选用PCB 微带线馈电网络或 PCB 与同轴电缆混合型馈电网络,由于通信频率高且变化范围大,其中PCB 基材仍然以高频覆铜板为主。5G 射频拉远 RRU 对基材要求更为严苛,高导热性的 PTFE 高频覆铜板或将逐渐成为趋势。目前 4G 基站 RRU 中功放模块的主要元器件都印刷在使用高频覆铜板基材的 PCB电路

  同时,5G 基站建设数量增加,并伴随天线数量大幅增加,将进一步提升高频覆铜板用量。预计2022年5G时期基站天线用高频CCL市场规模达76亿美元,2018-2022年 CAGR 达 116%。

  目前 PCB 产业界广泛应用的基板材料是 FR-4(环氧树脂玻纤布覆铜板),难以满足高频应用的需求。许多 PCB 基板材料的厂商对特殊树脂进行了不同的改进。在目前高频化的趋势下,较为主流的 PCB 材料包括聚四氟乙烯 PTFE(毫米波雷达和极高频通信)、碳氢化合物( 6GHz 以下基站射频)等。对于基站 PCB 而言,高频高速性能通过介电常数(Dk)和介电损耗因子(Df)来体现,参数越小性能越优,PTFE 和碳氢化合物树脂的介电损耗因子均小于 FR-4,是 5G 基站高频 PCB 板的绝佳树脂材料。

  铜箔以及玻纤布的处理对于高频覆铜板性能也至关重要,例如玻纤布要经过高水平的扁平化处理与开纤处理,铜箔应使用超低轮廓度电解铜箔、平滑铜箔,有助于实现电路信号的低传输损耗、高精度阻抗控制性以及微细电路高水平工艺性等要求。甚至在越高的工作频率下,超低轮廓度电解铜箔在抑制信号传输损失所起的作用可能还要大于基材的树脂作用。

  从产业链的角度来看,下游 PCB 产业将在各类电子终端应用场景的需求推动下向高精度、高密度和高可靠性靠拢,不断缩小体积、降低成本、提高性能、提高生产率并减少环境影响,HDI、FPC

  从全球产能分布来看,向中国大陆转移趋势显著,但超高端覆铜板产品依然几乎被发达国家垄断,大陆厂商更多集中在中低端产品,高端产品逐渐有所突破,国产替代的空间巨大。当前主流高频覆铜板产品主要通过聚四氟乙烯(PTFE)及碳氢化合物树脂材料工艺实现,其中罗杰斯(Rogers

  随着国内覆铜板厂商在高频基材产品开发上取得突破,同时包括华为、中兴等在内的主设备商加速推进国产化,预计头部厂商将在资金、技术和规模优势基础上取得更好的发展前景。目前A股覆铜板上市公司中除金安国际尚未推出高频覆铜板之外,生益科技、华正新材都已推出相关产品,中英科技也已提交招股书,且各方都在积极扩产。

  振子是基站天线中直接发射信号的关键部分,当前振子设计制造方案包括三种——PCB 振子、金属压铸振子和塑料振子。由于传统天线振子主要采用金属振子方案,若 5G 基站 Massive MIMO 天线阵列继续采用金属振子方案将成倍地提升天线重量,从而提高安装难度和信号发射效果。塑料振子方案具有轻量化、高频高效、集成化特点,有望成为未来 5G 天线振子的主要发展趋势。

  工艺,激光工艺又分为选择性电镀和 LDS 两种工艺。选择性电镀激光工艺适用于较大型的设备,包括宏基站天线,在性能、减重、精度和加工效率方面有竞争优势。而 LDS 激光工艺利用激光镭射技术直接在成型的塑料支架上化镀形成金属天线的图案,设计灵活,节省空间同时还可以避免内部元器件的干扰,目前广泛应用于小型设备手机天线和各类智能终端等,未来有望在 5G 基站天线塑料振子制造中被采用。我们认为,5G 基站天线振子将根据不同应用场景和环境选择最适合的工艺和材料,将形成多种工艺并存的局面。

  5G 时期基站天线 Massive MiMO 技术采用 64T64R 方案,每面天线G时代天线振子市场规模将会显著增加,预计我国 19 年开启 5G 宏基站建设,并在 3-5 年后迎来建设高峰,假设单个振子价值量为 3-5 元,每座宏基站有三面天线G 宏基站天线 亿元,年复合增速达 90%。

  飞荣达背靠华为,开发出全新一代塑料选择性电镀工艺天线G 天线振子的性能要求,飞荣达提前多年研发布局,配合华为创新开发出了“改性塑料+选择性电镀”工艺的全新一代非金属天线振子解决方案,目前飞荣达为 5G 准备的天线振子已基本完成前期的各项验证工作,并且具备量产条件。同时公司收购广东博纬(场馆场景下的基站天线设计研发)、珠海润星泰(半固态压铸件)、昆山品岱(散热模组)等三家公司,进一步延伸 5G 基站设备上游组件。

  电磁屏蔽和导热器件在 5G 通信基站中应用广泛,由于室外基站为密封型,内外部没有风扇,只能通过传导、自然对流和辐射进行散热,同时 5G 时期对信号抗干扰能力要求更高,因此 5G 基站需要大量的电磁屏蔽和导热器件。电磁屏蔽和导热材料及器件在 5G 通信基站主要应用于通信机柜、交换机

  变频器变压器和电信信号处理设备。目前用于通信机柜中的电磁屏蔽和导热器件主要有导电硅胶、金属屏蔽器件、导电布衬垫、导热界面材料等。

  5G 基站核心技术的升级和基站数量的提升带动电磁屏蔽和导热器件需求显著提升。

  5G 时代电磁屏蔽和导热产业规模持续增长,根据 BCC Research 的预测,全球 EMI/RFI 屏蔽材料市场规模将从 2016 年的 60 亿美元提高到 2021 年的 78 亿美元,复合增长率近 6%,而全球界面导热材料的市场规模将从 2015 年的 7.6 亿美元提高到 2020 年的 11 亿美元,复合增长率超 7%。

  由于 5G 时代将于 2020 年以后全面到来,因此上述短期内市场规模的预测主要基于现有设备的升级需求,均未考虑 5G 大规模商用后的增量因素。可以预见的是,随着 5G 时代下游市场的快速发展,将带来电磁屏蔽和导热材料和器件的巨大增量需求,因此我们认为 2021 年以后,电磁屏蔽与导热材料市场增速有望在此基础上进一步显著提升。

  电磁屏蔽材料将向屏蔽效能更高、屏蔽频率更宽、综合性能更优良的方向发展,各种新材料在电磁屏蔽的创新应用将会得到更多发展。导热材料向导热性更好和长时间工作导热稳定度更高发展。电磁屏蔽产品包括双色导电橡胶、精密导电橡胶组件、FIP 流体导电橡胶,微波吸波材料等;导热材料产品包括导热凝胶,高 K 值的导热衬垫、低热阻的导热脂等相关产品。

  行业格局国产化,国内供应商具备优势。国际市场上,电磁屏蔽及导热领域已经形成了相对比较稳定的市场竞争格局,屏蔽和导热材料行业主要由国外的几家知名厂家垄断。但伴随国内企业成长,目前少数企业逐渐具备了自主研发和生产中高端产品的能力,可以提供电磁屏蔽及导热应用解决方案。整体来说,国内企业在屏蔽和导热器件的加工上已形成一定产业和规模优势,而在材料领域近年来也逐步有国内领先企业逐步切入。

  目前国内电磁屏蔽与导热领域部分厂商已经形成自主品牌并完成设备商认证,几大主要上市公司近年来通过资本市场融资不断扩充自身产能并在特定领域注重制造工艺升级和应用领域创新,相比于海外大厂的普适性产品来说,国内供应商产品具备差异化优势,为高端客户提供定制化的先进产品,并基于下游应用领域和需求不断创新材料和产品形式,具备高毛利、高效率的电磁屏蔽和导热解决方案,在发展成长过程中已逐渐形成稳定的客户群体和供应格局。

  升级显著连接器在通讯领域应用广泛,主要应用于基站天线、BBU 等设备,是不可或缺的重要配件

  背板连接器、输入/输出连接器和印制电路板连接器等。3/4G 时期,天线与 RRU 之间、天线内部天线振子与射频器件相连都是通过馈线G 时代采用大规模阵列技术,天线阵列与射频均设计在 PCB 板上,由于通道数变多使得传统馈线连接方式已不能满足需求,天线阵列与射频收发器

  焊接在一个 PCB 板上,将 slide 座焊接在另一个 PCB 板上,中间由转接器 bullet 连接。

  连接器行业发展趋势受下游终端应用行业发展影响,下游每一次技术进步和变迁都会给整个产业带来巨大变革,从而推动连接器技术不断升级。5G 时期产品的高速率(10Gbps)、集成化、高可靠性已经提前得到了业界的广泛认可,这些新需求使得与之相匹配的连接器也向着小体积、高性能的方向发展。

  根据《中国通讯连接器市场发展研究及投资前景报告》,全球通迅领域连接器的市场规模增长最快,2017 年约 280 亿美元,预计 2018-2023 年 CAGR 达 15.4%,其中全球射频连接器市场规模预计2022 年增长至 78 亿美元,2017-2022 年 CAGR 达 6.5%。2017 年中国连接器细分领域中数据与通信领域仅次于汽车,占连接器市场份额的 20.7%。

  国内厂商方面,立讯精密领先布局高速连接器、高速电缆组件等 5G 基站互联产品,在全球范围内已具备良好的客户基础。意华股份积极研发高速通讯连接器产品,与华为、中兴、鸿海等建立了长期合作关系,并配合华为建立 5G 专案工厂。电连技术在射频连接器领域具备领先的技术基础,自主研发第 5 代微型射频同轴连接器及射频微同轴线缆组件产品具有显著技术优势,同时密切关注 5G 基站连接器新标准,加强与上游芯片设计厂商的研发合作。

  5G 未来主要使用 2.6GHZ、3.5GHZ 及毫米波频段,相对于 4G 具备更高的频段,核心零部件体积与波长成正比,同时5G采用的大规模Massive MIMO技术会需要更多的通道数,零部件数量更多,集成化程度更高。

  总体来说,5G 时代基站上游的电子零部件将向着精细化、微小化、集成化等方向发展,越来越呈现出消费电子级别的零部件特性,而提前配合设备厂商布局研发的电子企业有望率先受益。

  5G对手机硬件提出三大挑战。5G时代到来,手机承载的功能将会更多,变成一个超级入口,对手机硬件提出了三大挑战:首先,海量信息交换和计算,对手机处理能力要求更高;其次,计算更多带来高功耗,对续航和散热要求更高;最后,手机元器件、天线面积增加对手机布板设计、工业设计提出更高要求。

  存储量提高了 5倍,而 5G 产品的芯片处理能力必须提升至现行的 5 倍。5G 芯片需要同时保证 TD-LTE、FDD-LTE、TD-SCDMA、WCDMA、GSM 多种通信模式的兼容支持,同时还需要满足运营商 SA 组网(独立组网)和 NSA 组网(非独立组网)的需求,这对于天线方案以及前端架构的设计挑战非常大。目前,全球市场上,5G手机芯片玩家只有高通

  海思、三星、联发科、紫光展锐五家,其中三家均为中国厂商。特别是华为海思在5G手机芯片水平上已经达到了与高通相近的水平。2018 年 12 月华为发布 5G 终端芯片“巴龙 5000”,并于今年MWC上推出了首款5G折叠屏手机Mate X。射频端:

  射频数量大幅增加,手机成本进一步提升。手机射频前端主要包括天线、滤波器、功率放大器(PA)等器件,它是智能手机的射频收发器和天线之间的功能区域,射频器件设计难度大,材料要求特殊。在5G 手机中,射频端的设计尤为关键,其成本有可能超过手机处理器平台,主要原因是 5G 时代,射频数量将大幅度增加,

  Qorvo公司高管曾指出,以 5G 手机为例,单部手机的射频半导体用量将达到 25 美金,相比 4G 手机近乎翻倍增长,其中滤波器从 40 个增加至 70 个,频带从 15个增加至 30 个,接收机发射机滤波器从 30 个增加至 75 个,射频开关从 10 个增加至 30 个,载波聚合从 5 个增加至 200 个。据中国产业信息网统计及预测,全球射频前端市场规模以每年约 12%的速度增长,2016 年达 114.88 亿美元,未来将以 12%以上的增长率持续高速增长,2020 年接近 190 亿美元。

  根据申万宏源的统计数据显示,现在全球93%的PA供应集中在 Skyworks、Qorvo 和 Avago(Bro

  TDK、TAIYO YUDEN、Avago和Qorvo等厂商瓜分,其中Murata、TDK和TAIYO YUDEN瓜分了80%的SAW滤波器供应,而Qorvo和Broadcomm则占据了95%的BAW市场。相对来说,国内SAW滤波器厂商主要有55所、26所、好达,BAW滤波器国内厂商有天津诺思。在4G PA这块,国内也有唯捷创芯、络达(已被联发科收购)、展锐、汉天下、飞骧科技等。在射频开关方面,国内有卓胜微(三星和小米是最大客户)、展锐、立积电子等。总的来说,在射频器件领域,国内供应商的器件性能相比国外大厂来说仍有较大的差距。特别是在5G的射频器件领域,由于要求更高,国内的供应商目前还难以满足要求。另外在高端射频器件所需的GaN、SiC、GaAs等半导体工艺方面,目前国内供应商非常少。

  CPUGPU后新的手机发热源头,华为轮值 CEO 徐直军在接受采访时指出,5G 芯片的耗电量是 4G 的 2.5 倍;另一方面,手机结构变化对散热性能也提出了更高的要求,随着 5G 天线数量增加和电磁波穿透能力变弱,机身材质向非金属化演进,需要额外增加散热设计,同时,5G 手机内部结构设计变得更为紧凑,也增加了散热解决方案的设计难度。智能手机的散热方式可分为石墨散热、金属背板/边框散热、导热凝胶散热、液态金属散热、热管散热等方式,目前多数智能手机的散热方案是采用石墨片,主要是因为石墨片的散热技术成熟,且价格较便宜。三星从 Galaxy 7 开始导入散热管设计,华为手机明确采用铜板散热。我们认为,在智能手机身非金属化时代下,很大程度提升了导热材料市场的需求,同时具有热解决方案与研发设计能力的导热材料企业将会在 5G 手机时代扮演更重要的角色。

  5G 助力手机创新技术加速发展。5G 开启了手机产业新一轮换机潮,有望加速带动手机创新技术的发展。在屏幕方面,近两年,手机屏幕尺寸虽仍然在增长,但增长的速度已经明显放缓,受制于当前科技水平,大屏幕产品的增速放缓,全面屏技术、折叠屏技术逐渐应用于手机屏幕,通过折叠技术既能大幅提升智能手机的屏幕尺寸,也能大幅缩小平板电脑的尺寸,增加便携性;在电池方面,5G 的数据处理能力将增大电池的能耗,对手机性能提出了新要求,快充与

  指纹识别等多种传感器技术;在应用方面,AR、VR和语音技术的快速发展,拓展了手机的应用场景,是创新的重要渠道。三、上游产业链的自主可控

  工信部颁发5G商用牌照,5G商用正式启动。不过,市场关注重点在外部压力加大条件下,国内5G产业推进所受到的阻力。在 5 月中美国以国家安全紧急状态为由,对包括华为在内的数十个企业和科研院校纳入实体清单,要求美国企业或采纳美方技术超过一定比例的外国企业不得向列举的实体提供技术、零部件和服务,掀起打击范围和力度空前的技术封锁

  ICT 领域的遏制是国家间竞争发力点和延续,我们认为,严酷的外部技术封锁和市场压制将长期存在,较难出现系统性缓解。需要重视美方从 2016 年开始逐步加码的在技术和市场两方面的动作,一方面除非接受美国单方面的处罚和严格监管,否则可能出现基于任何借口的,超常规的制裁;另方面对其自身的产业链相关公司也造成了不可忽视的商业利益冲击,将损害其长期发展。以声誉和利益为代价,足见其实践单边和遏制战略之决心,短期难以缓解,只能寄望于国内上游自主可控完善。

  我国半导体产业起步较晚,虽然有了较完整的布局和长足发展,但因为后发,整体规模和产品层次仍处于较低水平。国内半导体实际起步在新千年之后,当时产业基石性工作已经完成,包括材料、工艺、设计、软硬件生态已经完整,本土企业只能从点到面,在部分专门领域从低端向上游延伸。2016 年中兴事件之后,国内对于自主可控的战略意义认同空前一致,近三年在长期投入和短期应对上准备充分。尤其通信行业,龙头厂商在关键领域已有全球领先性,有能力面对先发厂商在技术和市场上的压制。

  华为作为全球领先的 ICT基础设施和智能终端提供商,2009 年华为就启动了 5G 的研究,2012 年推出关键技术验证样机,2013 年投资 6 亿美元用于 5G 研发,2015 年推出系统测试原型机,2015 年-2017 年参与 3GPP R15 标准的制定,而 2018 年用于 5G 研究和创新的投入超过 50 亿元,伴随 5G 的商用大幕拉开,有着完善和深入布局的华为也在新的时代占据独特的领先地位,将充分享受到行业红利。

  在处理器方面,华为有自己的海思处理器,基带有巴龙5000,另外还有新推出的针对基站的天罡。

  赛灵思Altera等国外大厂。虽然国内也有安路科技、京微雅格、高云半导体、同创国芯等FPGA厂商,但是总体来看,中国FPGA厂商的规模还比较小,能量产出货的国产FPGA多以低端CPLD和小规模FPGA器件为主。根据华为无线负责人说法,华为的基站里采用FPGA主要是担心5G未来的标准会变化,担心技术升级。虽然目前华为被美方禁运,但是华为还是有着大量的备货,已经出货的基站设备可以通过FPGA的可编程逻辑单元升级。不过,相对于竞争对手的5G基站方案来说,华为更多用是ASIC

  AISC的板子也比用FPGA要便宜。作为全球领先的通信设备商和智能手机厂商,华为在很多关键的核心领域都有自己的布局,同时也与众多的上游电子元器件

  国内上游供应商也主要以华为需求为导向,快速反应、贴身服务进行相关业务的研发以及上下游资源的整合,最终为其提供设计、测试及制造一站式综合服务方案,提供定制化产品。上游电子厂商不仅得到设备大厂华为的支持,同时也获得高规模效应。(在前面产业链介绍部分已有一些介绍)

  2018 年以前华为对供应商的研发水平、生产规模等综合实力要求较高并且所需产品需历经研发、设计、验证及调试等多次循环方可完成,但华为为了应对可能出现的供应链管控危机,加速推动国产化,从 2018 年下半年开始在继续保持对供应商认证资格严格要求的基础上,进一步缩短认证周期,并积极寻找国内潜在供应商。另外华为还通过提升核心供应商价格和毛利率帮扶上游材料厂商,把更多利益让给供应商。

  5G 网络侧上游准备较为充分,整体建设进度不会受到影响。在 5G网络方面,因为属于设备商的战略领域,华为在上游替代方案上有了十余年的储备,核心部分已基本完成自主可控,且在很多技术上处于领先,尤其在实现基带、主控和传输的嵌入式实时系统上,有深厚的积累。网络侧中射频软硬件和算法华为也领先业界,且上游供应商在很大程度上做到了本土化。对于少数非核心部分,厂商也储备了去美国化方案。我们认为,第一阶段 5G 建设不会因外部封锁此受到阻碍,反而可能在压力下加快推进。

  另外值得一提的是,除了华为之外,中兴也有自己的5G端到端的解决方案,而且其中一些核心器件也是中兴自主的。比如中兴有自己的迅龙基带芯片。在今年的MWC上,中兴展示了两款自研芯片:一款是MCS多模软基带芯片,实现了2G/3G/4G/Pre5G和5G多模融合,灵活的软基带达到多制式共享硬件平台,是业界少有的基站单芯片解决方案。另一款是一颗中频芯片,实现了2G/3G/4G/Pre5G/5G/

  多模融合,单芯片多模一体化,可灵活适用于各种无线G手机端方面,短板在射频前端,这块主要依赖于Skyworks、Qorvo和Broadcomm等国外厂商,短期难以实现追赶,只能寻找其他方案替代。安卓GMS对华为的封锁会影响华为海外手机市场,但这也进一步迫使华为加速移动端操作系统实现自主,风险与机遇并存。对于即将在明年起量的 5G 手机,目前国内的射频前端技术仍全面落后,中短期难以突破到商用水平,预计将以非美国替代性方案为主。禁止华为使用安卓GMS,或将失去依赖 GMS 服务的海外用户,但同时促使国产移动操作系统快速自立,我们预计今年底华为的跨平台操作系统有望上线G 手机渗透窗口期取得商业突破。

  光网络方面,目前国内能够生产光通信芯片的企业并不多,其中大多数能够大批量生产低端芯片。仅有光迅科技、海信、华为、烽火等少数厂商可以生产中高端芯片,但是市占率非常有限。高端光芯片仍依赖于

  虽然,光器件方面,国内与国外存在一定差距,但总体可控,短期有望实现突破。光网络扩容升级焦点在器件与设备,国内设备水平全球领先,但在上游器件方面存在一定差距,但产品布局完整,技术差距总体可控,芯片研制和封测技术水平坚持长期推进,在强化自主的背景下,短期有望实现重大突破,并有望伴随国内应用规模打开而持续升级。

  值得一提的是,华为在光通信芯片方面也早有布局。早在2013年,华为就通过收购比利时硅光子公司Caliopa加入光通信芯片战场,后来又收购了英国光子集成公司CIP。目前,华为对光通信芯片的投入已有六年之久,并已掌握了100G光通信芯片技术。在今年4月,华为还在英国剑桥买了500英亩土地,准备在当地兴建光芯片工厂。

  IP 承载网方面,华为在高端路由器和交换器方面已经全球领先,中兴也在国内市场取得重大突破,相关上游芯片已有一定积累。主要短板在于交换芯片、网卡芯片与系统平台,国内已有专业厂商进行了长期铺垫,在具体指标上比领先水平稍逊,但可替代性强,且相比而言技术上更易突破。

  体系架构自主已取得关键突破,国内庞大的市场和自主需求,将促使底层架构自主走向全面完善。华为已经获得了 ARMv8 的内核级永久授权并完成了对微架构的自主实现,从指令体系自主来说不存在风险,但需要注意 ARM 对其封锁了后续更新版本的指令集,长期发展依然受到制约。我们认为在愈演愈烈的技术封锁环境下,国内很有可能掀起从指令集、内核微架构、操作系统,直至上层 IT 生态全面重建。基于新体系架构的 CPU、跨平台操作系统、中间件和

  综上,ICT 领域发生的遏制和对立,是中美博弈的具体体现,长期看还可能继续扩大。我过在完善技术自立方面已经做好了相当程度的应对准备,风险总体可控,并将进一步推动上下游加快自主,5G 建设与新业态变革将为核心领域持续突破和新体系的建立带来难得契机。

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