5G推動(dòng)新一輪終端創(chuàng)新，換機(jī)帶來手機(jī)銷量增長(zhǎng)

5G推動(dòng)新一輪終端創(chuàng)新，換機(jī)帶來手機(jī)銷量增長(zhǎng)

5G 換機(jī)潮推動(dòng)手機(jī)銷量重返增長(zhǎng) 從 4G商用初期

工信部于 6月 6日正式向中國(guó)電信、中國(guó)移動(dòng)、中國(guó)聯(lián)合、中國(guó)廣電發(fā)放 5G牌照，批準(zhǔn)四家企業(yè)經(jīng) 營(yíng)“第五代數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信業(yè)務(wù)”，標(biāo)志著國(guó)內(nèi) 5G正式步入商用階段。

2019年 5G手機(jī)以旗艦機(jī)為主，定價(jià)在 5，000元以上。 8月 22日，vivo發(fā)布 iQOO Pro 5G手機(jī)，定于 9 月 2日開售，起售價(jià) 3，789元，首次將 5G手機(jī)拉入 3，000元檔。預(yù)計(jì)到 2020年年中，5G手機(jī)價(jià)格將 向中端機(jī)型滲透，價(jià)格進(jìn)入 3，000元檔；到 2020年底，5G智能手機(jī)將向低端機(jī)型滲透，價(jià)格下探至 千元檔。根據(jù) Counterpoint Research、賽諾報(bào)告，預(yù)計(jì) 2020年中國(guó) 5G 智能手機(jī)市場(chǎng)出貨量將達(dá)到數(shù)千 萬到億級(jí)。

全球市場(chǎng)看，2020年 5G手機(jī)出貨量有望過億部，并拉動(dòng)全球智能手機(jī)出貨量重回正增長(zhǎng)。2019年為 全球 5G商用元年，受智能手機(jī)終端成熟度等因素影響，預(yù)計(jì)全年 5G手機(jī)出貨量較低。根據(jù) IDC預(yù) 測(cè)，2020年全球 5G智能手機(jī)出貨量占比將達(dá)到 8.9%，出貨量達(dá)到 1.24 億部，智能手機(jī)整體出貨量 將重回正增長(zhǎng)。到 2023年，5G手機(jī)出貨量占比將增長(zhǎng)至 28.1%。

5G 天線

天線是將高頻電流或波導(dǎo)形式的能量變換成電磁波并向規(guī)定方向發(fā)射出去，或把來自一定方向的電 磁波還原為高頻電流的一種設(shè)備。無線電發(fā)射機(jī)輸出的射頻信號(hào)功率，通過饋線輸送到天線，由天 線以電磁波形式輻射出去。電磁波到達(dá)接收地點(diǎn)后，由天線接下來，并通過饋線送到無線電接收機(jī)。 可見，天線是發(fā)射和接收電磁波的一個(gè)重要的無線電設(shè)備，沒有天線也就沒有無線電通信。手機(jī)天 線是手機(jī)用來接收和發(fā)射信號(hào)的設(shè)備，一般情況下天線長(zhǎng)度一般為波長(zhǎng)的 1/4~1/2，因此傳播頻率越 高，天線的長(zhǎng)度越短。目前手機(jī)中多采用的天線是內(nèi)置天線。在手機(jī)通信技術(shù)發(fā)展的過程中，隨著 通信波段、帶寬以及使用技術(shù)的不斷發(fā)展和變化，手機(jī)天線也需要做出相應(yīng)的調(diào)整。5G時(shí)代，高頻 率通信、載波聚合技術(shù)帶來的信道拓寬、MIMO多天線技術(shù)的采用等將會(huì)對(duì)天線技術(shù)產(chǎn)生重要影響。

下表給出的是從手機(jī)誕生以來的通信頻率和對(duì)應(yīng)系統(tǒng)及天線的變化?？梢钥闯鍪謾C(jī)的通信頻率在逐 漸從最初的 kHz發(fā)展到目前的 4G系統(tǒng)，達(dá)到了 GHz頻段，而天線的尺寸也經(jīng)歷了從大到小，從外置 到內(nèi)置的變化。個(gè)人終端的發(fā)展趨勢(shì)是小型化和個(gè)人化，而天線為了配合整體設(shè)計(jì)以及高頻段的傳 輸，也需要做到小型化緊湊化。

對(duì)于目前的手機(jī)來說，印制天線被廣泛用在終端中，相比于其他安裝式天線更加小巧輕薄。從組成 上看，印制天線內(nèi)部有介電材料和接地平面，設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮高效率、高增益和輻射模式。

5G 通信，手機(jī)需要在支持之前所有通信頻段的基礎(chǔ)上，增加新的頻段傳輸功能。5G 中的低頻段 sub-6GHz由于和 4G通信波段 1-2.6GHz相差不大，因此天線的尺寸仍然會(huì)是厘米級(jí)，與 4G使用的天 線區(qū)別不會(huì)太大。但由于新頻段的增加和 MIMO天線技術(shù)的使用，天線的數(shù)量會(huì)增加。華為 Mate 30 Pro 5G手機(jī)機(jī)身集成了 21根天線，包括 5/4/3/2G、WiFi、BT、GPS、NFC，其中，14根天線用于 5G連接。

LCP（液晶高分子聚合物）材質(zhì)具有低介電常數(shù)（Dk=2.9）、低介電損耗（Df=0.001-0.002）的特點(diǎn)，在高頻 信號(hào)傳輸領(lǐng)域具有較大的優(yōu)勢(shì)。蘋果在 iPhone X中首次采用了以 LCP作基材的 FPC軟板作天線。5G 網(wǎng)絡(luò)頻段較高，LCP天線有望成為 5G手機(jī)天線的發(fā)展趨勢(shì)。

5G毫米波頻段，手機(jī)天線設(shè)計(jì)將從單天線且波束固定的天線設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)變?yōu)樘炀€陣列的設(shè)計(jì)，并且是可 波束賦形的陣列設(shè)計(jì)，而 AiP 封裝天線將成為 5G 毫米波天線的主要實(shí)現(xiàn)方式。AiP 封裝天線即采用 SIP技術(shù)將天線陣列與芯片封裝到同一封裝體中。高通于 2018年 7月 23日宣布推出全球首款面向智 能手機(jī)和其他移動(dòng)終端的全集成 5G新空口（5G NR）毫米波天線模組 QTM052，并預(yù)計(jì)配置 QTM052 毫米波天線模組的終端將最早于 2019年上半年推向市場(chǎng)。2019年 2月，高通又發(fā)表第二代 AiP產(chǎn)品 QTM525。日月光、安靠、長(zhǎng)電科技等封測(cè)廠也在開發(fā) AiP技術(shù)。長(zhǎng)電科技參股子公司中芯長(zhǎng)電 2019 年 3月發(fā)布 5G毫米波天線芯片晶圓級(jí)集成封裝技術(shù) SmartAiP技術(shù)，與碩貝德合作基于 SmartAiP技術(shù) 5G毫米波天線模塊實(shí)現(xiàn) 24GHz和 43GHz超寬頻信號(hào)收發(fā)。預(yù)計(jì) AiP天線封裝有望成為 5G毫米波天線 的主流封裝方式，相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈有望受益。

5G 射頻前端

5G手機(jī)需要支持頻段數(shù)量增加，帶來射頻前端價(jià)值量的提升。全網(wǎng)通的 5G手機(jī)至少需要新增 n77、 n79以及 n41三大頻段，射頻收發(fā)模塊相應(yīng)增加。根據(jù) Yole數(shù)據(jù)，高端 4G手機(jī)的射頻前端價(jià)值量約 16美金，而 Sub 6GHz智能手機(jī)射頻前端價(jià)值量將達(dá)到 32美金，到毫米波時(shí)，智能手機(jī)的射頻前端的 單機(jī)價(jià)值量將增至 38.5美金。

射頻前端器件主要包括濾波器、天線調(diào)諧器、射頻開關(guān)、功率放大器、低噪放等。根據(jù) Yole測(cè)算， 5G 通信對(duì)濾波器的市場(chǎng)規(guī)模增長(zhǎng)拉動(dòng)最大，濾波器市場(chǎng)規(guī)模有望從 2017年的 8億美金增長(zhǎng)到 2023年的 22.5億美金，另外，射頻開關(guān)等市場(chǎng)規(guī)模也有望迎來較大增長(zhǎng)。

市場(chǎng)格局看，濾波器市場(chǎng)主要由美國(guó)、日本企業(yè)把持。根據(jù) Yole數(shù)據(jù)，日本 TDK、Murata、太陽(yáng)誘電 等占據(jù) SAW濾波器約 80%市場(chǎng)份額，而 Avago和 Qorvo等占據(jù) BAW濾波器市場(chǎng) 90%以上市場(chǎng)份額。 國(guó)內(nèi)濾波器廠商主要有麥捷科技、中電 55所、中電 26所等。PA領(lǐng)域，Skyworks、Qorvo和 Avago占據(jù) 了將近 90%的市場(chǎng)份額，國(guó)內(nèi)主要有卓勝微、中科漢天下、唯捷創(chuàng)新、國(guó)民飛驤、中普微等。射頻 開關(guān)市場(chǎng)主要廠商包括 Skyworks、Qorvo等，國(guó)內(nèi)主要有紫光展銳等。從模組端看，具有較強(qiáng)射頻前 端模組整合能力的有 Avago、Skyworks、Qorvo等。

5G手機(jī)需要支持頻段數(shù)量增加，PA、濾波器等射頻前端元件使用量隨之增加，模塊化需求也隨之顯 現(xiàn)，并且由于 5G頻率較高，因此對(duì)射頻前端元件要求也更高。這些將直接導(dǎo)致射頻前端設(shè)計(jì)制造復(fù) 雜度的提高，也帶來射頻前端價(jià)值量的提升。

5G 散熱屏蔽

智能手機(jī)在使用過程中，處理器、內(nèi)存、電池等會(huì)不斷產(chǎn)生熱量。處理器、圖像傳感器、內(nèi)存等芯 片，以及電池、顯示屏 LED背光源等均為手機(jī)的發(fā)熱源。其中，處理器芯片是最大的發(fā)熱源。過高 的熱量會(huì)影響手機(jī)內(nèi)部元件的使用壽命和性能，電池過熱甚至?xí)a(chǎn)生安全問題。而手機(jī)算力的提升， 屏幕清晰度的提高，攝像頭像素的提升，以及無線充電等新功能的引入，等均會(huì)造成手機(jī)發(fā)熱量的 增大；手機(jī)防水性能的升級(jí)、外殼從金屬外殼向玻璃外殼的演變，造成散熱難度增加。因此散熱成 為智能手機(jī)設(shè)計(jì)中越來越受關(guān)注的問題，散熱組件的需求也在提升。

根據(jù)Yole預(yù)測(cè)，2022年手機(jī)散熱組件市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到36億美金以上，2016-2022年復(fù)合增速高達(dá)26.1%。

5G終端處理器、射頻前端功耗增加，散熱需求提升。處理器芯片：5G追求更大的數(shù)據(jù)吞吐量和網(wǎng)絡(luò) 容量，對(duì)數(shù)據(jù)的傳輸量和傳輸速率大幅提升，并且 5G 手機(jī)需要支持 2G/3G/4G 網(wǎng)絡(luò)，因此對(duì)基帶和 處理器芯片的要求更高更復(fù)雜。據(jù)了解，5G 終端的處理能力將是 4G 的五倍以上。由此也帶來功耗 及散熱問題。當(dāng)前主要通過兩種方式解決系統(tǒng)散熱問題，一是通過提升 CPU的工藝制程降低 CPU功 耗；二是提高散熱能力。射頻：5G由于頻率高，衰減大，因此要實(shí)現(xiàn)一定的空間覆蓋，需要射頻套 件的輸出功率更高（5G頻段的輸出功率等級(jí)比 4G高 3個(gè) dB），意味著耗電和發(fā)熱的增加。

5G手機(jī)外觀件變化造成散熱難度增加。5G由于傳輸頻段較高，為降低介電損耗，后蓋材質(zhì)需要從金 屬向非金屬轉(zhuǎn)變。金屬機(jī)殼時(shí)代，后蓋是重要的熱傳導(dǎo)路徑。由于玻璃等的導(dǎo)熱能力遠(yuǎn)低于金屬， 采用玻璃后蓋后需要額外的散熱設(shè)計(jì)。

主要散熱方案

石墨片散熱：石墨散熱片具有超高的導(dǎo)熱性能，平面內(nèi)導(dǎo)熱系數(shù)范圍可達(dá) 150-1500W/m.k，并且具有 低熱阻、重量輕、可塑性強(qiáng)等特性，能平滑貼附在任何平面和彎曲的表面，依客戶的需求作任何形 式的切割。

iPhone4是較早使用石墨貼紙散熱的量產(chǎn)智能手機(jī)。 iPhone4 處理器 A4芯片性能和功耗相比前代有顯 著提升。為了讓 A4芯片穩(wěn)定運(yùn)行，蘋果在背板上覆蓋一層石墨散熱貼紙，在芯片部分石墨層和芯片 屏蔽罩直接接觸，將熱量傳遞至整個(gè)玻璃背板。

2011 年發(fā)布的第一代小米手機(jī)采用“大面積石墨散熱”技術(shù)，利用兩片石墨，一片將主板部分熱量 傳到背板，另一片則用來分散屏幕附近的熱量，并采用金屬板進(jìn)一步分散整機(jī)熱量。

導(dǎo)熱凝脂散熱：主要用在 SoC表面，把 SoC 上的熱傳導(dǎo)到其它迅速導(dǎo)熱材質(zhì)上去。

導(dǎo)熱硅膠散熱：用在主板上或裝配間隙結(jié)構(gòu)件上，主要用來導(dǎo)熱及儲(chǔ)熱。

熱管散熱：熱管散熱的主要原理是將裝有液體的銅管一端覆蓋在手機(jī)處理器上，一端通向低溫區(qū)， 利用銅管內(nèi)封裝的液體循環(huán)散熱。熱管蒸發(fā)端的液體吸收熱量蒸發(fā)，從中空的熱管穿過在溫度更低 的冷凝端逐漸冷卻，由蒸汽重新變成液體，再由熱管內(nèi)部的毛細(xì)芯向蒸發(fā)端回流，不斷重復(fù)這個(gè)過 程，直到熱管兩端溫度相等為止。

榮耀 Note 10的 the nine液冷散熱技術(shù)采用長(zhǎng)度 113mm、直徑 5mm的液冷管。

均熱板散熱：均熱板是一個(gè)內(nèi)壁具有毛細(xì)結(jié)構(gòu)的真空腔體，腔體充有工質(zhì)。當(dāng)熱量由熱源傳導(dǎo)至蒸 發(fā)區(qū)時(shí)，腔體內(nèi)的液相工質(zhì)吸收熱量在低真空的環(huán)境中氣化，并向腔體內(nèi)其他地方擴(kuò)散，氣相工質(zhì) 接觸到比較冷的區(qū)域時(shí)，便會(huì)凝結(jié)釋放出熱量，凝結(jié)后的液相工質(zhì)由于毛細(xì)吸附作用再回到蒸發(fā)區(qū)。 此過程在腔體內(nèi)不斷循環(huán)。均熱板的結(jié)構(gòu)和原理類似熱管，但熱管時(shí)一維線性傳導(dǎo)，而均熱板是兩 維平面?zhèn)鲗?dǎo)。

華為 mate20X采用的 HUAWEI SuperCool超強(qiáng)散熱系統(tǒng)就是由均熱板和石墨烯膜組成。Mate 20 X機(jī)身中 嵌入的是目前業(yè)界可量產(chǎn)的最薄 VC， 厚度僅有 0.4mm，由 2片銅質(zhì)蓋板內(nèi)部蝕刻出腔體，在腔體內(nèi)部 燒結(jié)毛細(xì)結(jié)構(gòu)和支撐結(jié)構(gòu)，經(jīng)焊封、填充液態(tài)工質(zhì)后抽真空制成。超薄 VC與處理器等寬，完全覆蓋 CPU、GPU等發(fā)熱核心。

5G 網(wǎng)絡(luò)進(jìn)入規(guī)模建設(shè)期，PCB 產(chǎn)業(yè)鏈量?jī)r(jià)齊升

從 3G、4G 基站建設(shè)進(jìn)度看 5G

3G、4G通信網(wǎng)絡(luò)的代際更迭周期大約 5-7年，在商用牌照發(fā)放后 1-2年運(yùn)營(yíng)商的資本開支達(dá)到峰值。 3G試驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)從 2007年開始，此后兩年運(yùn)營(yíng)商的資本開支逐年增加。2009年 1月，工信部正式發(fā) 放 3G牌照，當(dāng)年三家運(yùn)營(yíng)商共完成 3G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)直接投資 1，609億元，完成 3G基站建設(shè) 32.5萬個(gè)， 建設(shè)規(guī)模和速度為全球通信史之最。4G試驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)從 2012年開始，當(dāng)年三大運(yùn)營(yíng)商資本開支達(dá)到 2997億元，此后兩年運(yùn)營(yíng)商資本開支逐年增加。2013年 12月，工信部正式向三大運(yùn)營(yíng)商發(fā)布 4G牌 照。2015年，三大運(yùn)營(yíng)商資本開支達(dá)到頂峰，2016年開始下滑。

工信部已于今年 6月份發(fā)放 5G商用牌照，預(yù)計(jì) 2020年后 5G基站將進(jìn)入規(guī)模建設(shè)期。從目前各運(yùn)營(yíng) 商公布的資本開支情況看，三大運(yùn)營(yíng)商資本開支在連續(xù)下滑三年后，2019 年首度迎來增長(zhǎng)。其中， 中國(guó)移動(dòng)不包含 5G 網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的資本開支規(guī)劃為 1，499 億元，包括 5G 商用建設(shè)的總資本開支基本于 2018年持平；中國(guó)聯(lián)通資本開支規(guī)劃為 580億元，比 2018年資本開支增加 131億元；中國(guó)電信資本 開支規(guī)劃為 780億元，比 2018年增加 30.6億元，其中 5G資本開支為 90億元。根據(jù)中國(guó)信通院預(yù)測(cè)， 5G商用初期主要為電信運(yùn)營(yíng)商在 5G網(wǎng)絡(luò)設(shè)備方面的投資，預(yù)計(jì)到 2020年將超過 2，200億元；5G商 用后期將在垂直行業(yè)滲透融合，預(yù)計(jì)到 2030年，各行業(yè)在 5G設(shè)備上的投資將超過 5，200億元。

5G網(wǎng)絡(luò)規(guī)模建設(shè)，PCB 量?jī)r(jià)齊升

5G基站布建密度提升，有望達(dá)到 4G的 1.5倍。5G由于由于頻段高，電磁波衰減大，基站覆蓋范圍減 小，因此基站的布建密度將提升。根據(jù)運(yùn)營(yíng)商專家預(yù)測(cè)，5G基站數(shù)量有望達(dá)到 4G的 1.5倍?；緮?shù) 量的提升，將進(jìn)一步增大 PCB及上游覆銅板的需求。

基站架構(gòu)重構(gòu)，帶來 PCB用量的提升。5G的高帶寬和低時(shí)延的特點(diǎn)導(dǎo)致需要對(duì) RAN網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)進(jìn)行調(diào) 整，從 4G網(wǎng)絡(luò)的 BBU、RRU兩級(jí)結(jié)構(gòu)演進(jìn)到 CU、DU、AAU三級(jí)結(jié)構(gòu)。其中，AAU集成了天線和射 頻處理單元 RRU，因此高頻 PCB的使用量大幅增加。5G高速場(chǎng)景導(dǎo)致對(duì)高速 PCB的用量也將增加。

對(duì)應(yīng)上游高頻高速覆銅板的需求也將提升。我們測(cè)算結(jié)果顯示，5G 單站高頻覆銅板用量約為 4G 的 10倍，高速覆銅板用量約為 4G的 1.5倍。

投資建議

隨著 5G商用牌照的發(fā)放， 5G正式進(jìn)入商用階段， 我們建議圍繞 5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、5G終端和 5G應(yīng)用等 方面把握 5G板塊投資機(jī)會(huì)。

1、5G終端方面：5G由于頻段較高并且需要兼容 2G、3G、4G，帶來天線、射頻前端等技術(shù)的升級(jí)以 及散熱屏蔽需求的增加，為產(chǎn)業(yè)鏈帶來新的機(jī)遇，推薦：立訊精密、環(huán)旭電子、信維通信、領(lǐng)益制 造，建議關(guān)注：卓勝微、安潔科技。

2、5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)方面：5G網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模建設(shè)將拉動(dòng)上游 PCB、覆銅板等需求，推薦：深南電路、滬電 股份、生益科技、華正新材；

3、5G應(yīng)用方面：5G憑借高速率、低時(shí)延、廣聯(lián)接等特點(diǎn)，有望助力自動(dòng)駕駛、VR/AR、遠(yuǎn)程控制等 應(yīng)用的快速落地，推薦：歌爾股份、韋爾股份、聯(lián)創(chuàng)電子，建議關(guān)注：水晶光電。