射頻前端是無(wú)線電設(shè)備中用于模擬信號(hào)處理的部分,具體由頻率源、發(fā)射機(jī)、 接收機(jī)和 TR 組件等微波器組件構(gòu)成。隨著國(guó)防信息化持續(xù)推進(jìn),以及民用市 場(chǎng) 5G 通信等應(yīng)用的拓展,軍民領(lǐng)域無(wú)線電設(shè)備將加速升級(jí)列裝,驅(qū)動(dòng)微波器 組件市場(chǎng)快速擴(kuò)張。目前中國(guó)微波技術(shù)正在加速追趕國(guó)際一流水平,未來(lái)有望 在相控陣等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)彎道超車,并帶動(dòng)微波產(chǎn)業(yè)鏈迎來(lái)發(fā)展拐點(diǎn)。
微波器組件處理模擬信號(hào),是無(wú)線電設(shè)備的核心。無(wú)線電設(shè)備是利用收發(fā)電磁 波,實(shí)現(xiàn)通信、探測(cè)、對(duì)抗等功能的設(shè)備,射頻前端是無(wú)線電設(shè)備中對(duì)模擬信號(hào) 進(jìn)行調(diào)制解調(diào)、功放、濾波等處理的部分,在軍民各個(gè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。射頻 前端主要由頻率源、發(fā)射機(jī)、接收機(jī)和 TR 組件等微波組件構(gòu)成:頻率源用于產(chǎn) 生穩(wěn)定的高頻電信號(hào)載波;發(fā)射機(jī)主要功能為低頻信號(hào)的調(diào)制并放大;接收機(jī)能 夠?yàn)V除雜波,同時(shí)解調(diào)高頻信號(hào)。TR 組件通常用于相控陣,位于天線和接收機(jī)、 發(fā)射機(jī)之間,作用是調(diào)整單個(gè)陣元的相位。相控陣是由大量相同的陣元組成的陣 列,可利用陣元間相位差來(lái)合成需要的波形。
國(guó)內(nèi)微波起步晚差距大,相控陣領(lǐng)域有望取得突破。微波技術(shù)誕生于一二戰(zhàn)之 間,此后近百年保持了快速發(fā)展,中國(guó)微波技術(shù)起步于建國(guó)后,目前在高頻器件、 產(chǎn)業(yè)化和系統(tǒng)設(shè)計(jì)三個(gè)領(lǐng)域和國(guó)際先進(jìn)水平存在較大差距,導(dǎo)致產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力弱, 軍用微波器組件性能不足,民用市場(chǎng)市占率偏低。隨著微波技術(shù)的發(fā)展,相控陣 應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展,中國(guó)有望借助該技術(shù)實(shí)現(xiàn)彎道超車??蒲性核兔駹I(yíng)企業(yè)是 中國(guó)微波市場(chǎng)的主要參與者,科研院所中 13 所和 55 所是市場(chǎng)主力軍,部分信 息化主機(jī)院所也會(huì)內(nèi)部配套;民營(yíng)企業(yè)業(yè)務(wù)規(guī)模較小,產(chǎn)品相對(duì)單一,但公司治 理更為靈活,“十四五”期間隨著下游信息化裝備加速列裝,民營(yíng)企業(yè)業(yè)績(jī)彈性 或?qū)⒏蟆?/p>
國(guó)防信息化持續(xù)深入,軍用微波器組件市場(chǎng)加速擴(kuò)張。信息化是“十四五”國(guó) 防建設(shè)重點(diǎn),預(yù)計(jì)中國(guó)將加大對(duì)導(dǎo)彈、通信、雷達(dá)等領(lǐng)域的投入。中美導(dǎo)彈數(shù)量 差距大,隨著解放軍實(shí)戰(zhàn)化水平提升,導(dǎo)彈或?qū)⒓铀傺a(bǔ)庫(kù)存,其中裝備相控陣導(dǎo) 引頭的空空導(dǎo)彈將是列裝重點(diǎn);新型號(hào)戰(zhàn)機(jī)裝備先進(jìn)有源相控陣?yán)走_(dá),微波器組 件價(jià)值量將得到提升;軍用通信對(duì)帶寬要求大幅增加,寬帶無(wú)線通信設(shè)備有望得 到重點(diǎn)發(fā)展,高價(jià)值的高頻微波器組件預(yù)計(jì)需求旺盛。預(yù)計(jì)通信、雷達(dá)、導(dǎo)航、 電子對(duì)抗等信息化裝備在“十四五”期間將加速列裝,帶動(dòng)軍用微波器組件市場(chǎng) 實(shí)現(xiàn)擴(kuò)張。
萬(wàn)物互聯(lián)大幕開(kāi)啟,民用射頻市場(chǎng)空間大。長(zhǎng)期以來(lái)通信是射頻微波在民用市 場(chǎng)的主要應(yīng)用領(lǐng)域,目前 5G 技術(shù)正逐漸成熟并實(shí)現(xiàn)商用化。5G 基站采用的 MIMO 技術(shù)大幅增加了微波器組件的用量,5G 通信覆蓋毫米波波段,高頻器件 單價(jià)更高,5G 基站建設(shè)直接推動(dòng)了射頻微波市場(chǎng)擴(kuò)容,據(jù) Yole 預(yù)測(cè) 2022 年射 頻領(lǐng)域半導(dǎo)體微波器件市場(chǎng)規(guī)模有望達(dá) 25 億美元;另一方面 5G 也為自動(dòng)駕駛、 物聯(lián)網(wǎng)等奠定了基礎(chǔ),拓展了射頻微波的應(yīng)用領(lǐng)域。除通信外車載毫米波雷達(dá)、 衛(wèi)星導(dǎo)航定位終端、商業(yè)航天用抗輻照微波器組件等應(yīng)用也將共同支撐起民用射 頻微波在中長(zhǎng)期巨大的市場(chǎng)空間。
微波器組件處理模擬信號(hào),是無(wú)線電設(shè)備的核心
射頻前端在無(wú)線電設(shè)備中不可或缺,微波器組件是其構(gòu)成要素
射頻前端對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行頻率變化,是無(wú)線電設(shè)備中必不可少的部件。無(wú)線電設(shè)備是 利用收發(fā)電磁波,實(shí)現(xiàn)通信、探測(cè)、對(duì)抗等功能的設(shè)備。天線振子在長(zhǎng)度為無(wú)線電波長(zhǎng)的 1/4 時(shí)工作效率最高,為了實(shí)現(xiàn)設(shè)備的小型化,無(wú)線電信號(hào)往往波長(zhǎng)較短即頻率較高,而 受限于后端數(shù)字信號(hào)處理機(jī)能力,原始電信號(hào)頻率往往較低,因此無(wú)線電設(shè)備需要對(duì)模擬 信號(hào)進(jìn)行頻率變化,射頻前端便是執(zhí)行這一變化過(guò)程的部件。以數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)化為無(wú)線電信 號(hào)為例,數(shù)據(jù)處理機(jī)(DSP)對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行分類、合并、計(jì)算等處理,數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊將 處理后的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)化為模擬信號(hào),射頻前端對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行調(diào)制、功率放大等一系列處 理,最后經(jīng)天線將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化為無(wú)線電信號(hào)。
隨著無(wú)線電設(shè)備的普及,射頻前端在軍民各個(gè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。受無(wú)線電技術(shù)進(jìn)步 以及人類經(jīng)濟(jì)活動(dòng)范圍擴(kuò)大等因素影響,無(wú)線電設(shè)備在軍民領(lǐng)域逐漸普及,帶動(dòng)射頻前端 應(yīng)用領(lǐng)域不斷增加。在軍用領(lǐng)域,射頻前端主要應(yīng)用于雷達(dá)、軍用通信設(shè)備、軍用無(wú)線電 偵察和電子干擾等設(shè)備上;在民用領(lǐng)域,射頻前端主要應(yīng)用于包括基站、手機(jī)和平板電腦 等在內(nèi)的移動(dòng)通信終端以及 ADAS(高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng))上,在 ADAS 中的應(yīng)用主要為汽 車毫米波雷達(dá),未來(lái)在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域,射頻前端也有廣大的應(yīng)用前景。
微波器組件是射頻前端構(gòu)成要素,各自承擔(dān)不同功能。射頻前端由微波組件構(gòu)成,主 要包括頻率源、發(fā)射機(jī)、接收機(jī)和 TR 組件等,不同微波組件又包含各類微波器件。頻率 源用于產(chǎn)生穩(wěn)定的高頻電信號(hào)載波,核心器件為振蕩器;發(fā)射機(jī)的核心器件包括調(diào)制器、 功率放大器(PA)和電源,調(diào)制器實(shí)現(xiàn)對(duì)低頻信號(hào)的調(diào)制,PA 用于放大高頻電信號(hào);接 收機(jī)的核心器件主要包括低噪聲放大器、濾波器、解調(diào)器,能夠?yàn)V除雜波,同時(shí)解調(diào)高頻 電信號(hào);接收機(jī)有傳統(tǒng)接收機(jī)和數(shù)字接收機(jī)兩種,前者通過(guò)電路解調(diào),成本低但時(shí)間長(zhǎng), 后者集成了數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊,將模擬信號(hào)先轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)再進(jìn)行解調(diào),時(shí)間短但成本高; TR 組件是相控陣中必需的微波組件,傳統(tǒng)無(wú)源 TR 組件主要功能是信號(hào)的收發(fā)控制,核心 器件包括環(huán)形器、移相器等,新型有源 TR 組件已將發(fā)送機(jī)的功率放大等部分功能集成進(jìn) TR 組件。
射頻芯片指用集成電路技術(shù)制造微波器組件,應(yīng)用場(chǎng)景逐步拓寬
芯片是集成電路方法的應(yīng)用,而非某種特定功能的器件。芯片是根據(jù)特定目的和用途, 用集成電路的方法制造電路中的器件、組件、模塊甚至系統(tǒng)。集成電路是電子學(xué)中一種將 電路(主要包括半導(dǎo)體設(shè)備、被動(dòng)組件等)集中制造在半導(dǎo)體晶圓表面上的小型化方式。 芯片在制造過(guò)程中根據(jù)特定需求進(jìn)行設(shè)計(jì),通過(guò)集成電路的方法得以實(shí)現(xiàn),不同功能的器 件、組件、模塊乃至系統(tǒng)均可通過(guò)集成電路的方法集成于芯片中。
多層級(jí)射頻芯片大幅提高小型化和集成化程度,在無(wú)線電設(shè)備中應(yīng)用逐步拓寬。射頻 芯片是把射頻前端中的器件、組件、模塊,甚至整個(gè)射頻前端通過(guò)集成電路的方法集成芯 片。射頻前端已實(shí)現(xiàn)多層級(jí)芯片化,器件級(jí)有功放芯片、開(kāi)關(guān)芯片(移動(dòng)通信傳導(dǎo)開(kāi)關(guān)、 WiFi 開(kāi)關(guān)、天線調(diào)諧開(kāi)關(guān))等;組件級(jí)有 TR 芯片等;模塊級(jí)有數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片、電源芯片 等;系統(tǒng)級(jí)有手機(jī)中的射頻前端芯片。芯片集成工藝在射頻前端的應(yīng)用大幅降低器件尺寸, 提高模塊的集成度,為成本控制和性能堆疊提供技術(shù)基礎(chǔ)。功放芯片是通信基站和終端中 必不可少的電子元器件,TR 芯片是整個(gè)雷達(dá)的關(guān)鍵電子元器件之一,在軍用雷達(dá)領(lǐng)域中 得到廣泛應(yīng)用。隨著 5G 技術(shù)廣泛商用和中國(guó)移動(dòng)通信基站進(jìn)一步增建,射頻芯片應(yīng)用場(chǎng) 景將進(jìn)一步擴(kuò)大。
科研院所是市場(chǎng)主力,民營(yíng)企業(yè)業(yè)績(jī)彈性大
射頻微波市場(chǎng)參與者主要包括體制內(nèi)科研院所和體制外民營(yíng)企業(yè)兩大類??蒲性?所中,13 所和 55 所是射頻微波領(lǐng)域的主力軍,產(chǎn)品譜系全面下游應(yīng)用涵蓋廣泛,在化合物半導(dǎo)體功率器件等技術(shù)上實(shí)力較強(qiáng);14 所、29 所等信息化主機(jī)院所,往往也 會(huì)生產(chǎn)部分微波器組件用于自供。民營(yíng)企業(yè)業(yè)務(wù)規(guī)模小于 13 所和 55 所,產(chǎn)品多集中 于特定類型的微波器組件,配套的型號(hào)也相對(duì)較少,但民營(yíng)企業(yè)在公司治理上更為靈 活,“十四五”期間隨著下游信息化裝備加速列裝,民營(yíng)企業(yè)業(yè)績(jī)彈性或?qū)⒏蟆?/p>
國(guó)內(nèi)微波起步晚、差距大,相控陣領(lǐng)域有望取得突破
我國(guó)微波技術(shù)起步晚、差距大,產(chǎn)業(yè)不成熟競(jìng)爭(zhēng)力較弱
微波技術(shù)一戰(zhàn)后登上歷史舞臺(tái),在近一百年間保持了快速發(fā)展。微波技術(shù)誕生于一二 戰(zhàn)之間的間戰(zhàn)時(shí)期,1936 年 Southworth 發(fā)表論文宣布了波導(dǎo)傳輸實(shí)驗(yàn)成功,正式開(kāi)創(chuàng)了 微波技術(shù)的歷史。此后微波技術(shù)保持了近一百年的高速發(fā)展,1939 年第一臺(tái)分米波雷達(dá) 的誕生極大的推進(jìn)了微波技術(shù)的落地和發(fā)展,隨著二次世界大戰(zhàn)的爆發(fā)雷達(dá)技術(shù)迅速走向 成熟,反雷達(dá)技術(shù)應(yīng)運(yùn)出現(xiàn),電子對(duì)抗這一全新分支走上歷史舞臺(tái);戰(zhàn)后射電天文學(xué)大發(fā) 展對(duì)于微波技術(shù)的性能指標(biāo)提出了更高要求,冷戰(zhàn)時(shí)期的太空軍備競(jìng)賽助推微波技術(shù)進(jìn)入 大發(fā)展時(shí)期;90 年代至今有源相控陣?yán)走_(dá)、通信升級(jí)、智能駕駛和萬(wàn)物互聯(lián)主導(dǎo)了微波技 術(shù)革命式發(fā)展。
我國(guó)微波技術(shù)起步晚且前期發(fā)展慢,近年快速追趕差距逐步縮小。在一次世界大戰(zhàn)后 微波技術(shù)出現(xiàn)時(shí),我國(guó)處于長(zhǎng)期戰(zhàn)亂和割據(jù)狀態(tài),錯(cuò)過(guò)了微波技術(shù)登臺(tái)之初的黃金時(shí)期, 直到建國(guó)后中國(guó)微波技術(shù)才開(kāi)始起步,50 年代初期我國(guó)研制出第一臺(tái)米波防空雷達(dá),相較 世界先進(jìn)技術(shù)差距約二十年。60 年代初微波技術(shù)重要性得到重視,相關(guān)產(chǎn)研教的系統(tǒng)性體 系開(kāi)始建立;80 年代伴隨改革開(kāi)放的腳步,我國(guó)微波產(chǎn)業(yè)開(kāi)始加速趕超,直到近年在個(gè)別 細(xì)分領(lǐng)域取得了世界領(lǐng)先的成就,行業(yè)整體差距也逐步縮小。
目前我國(guó)微波技術(shù)在高頻器件、產(chǎn)業(yè)化和系統(tǒng)設(shè)計(jì)三個(gè)領(lǐng)域存在較大差距。相比國(guó)際 一流水平,目前我國(guó)微波技術(shù)存在的差距主要集中在三個(gè)領(lǐng)域:1、隨著軍用無(wú)線電設(shè)備 的升級(jí),以及民用 5G 通信及物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,微波器組件需要支持的頻段顯著升高,在高 頻微波器組件領(lǐng)域,我國(guó)與西方發(fā)達(dá)國(guó)家仍存在差距;2、雖然我國(guó)在部分先進(jìn)微波器組 件的研發(fā)上取得突破,但產(chǎn)業(yè)化上仍存在不足,導(dǎo)致國(guó)產(chǎn)微波器組件在成本和可靠性上存 在差距;3、隨著電子產(chǎn)品趨于小型化,微波器組件的供電、散熱等問(wèn)題愈發(fā)突出,對(duì)射 頻前端的系統(tǒng)設(shè)計(jì)提出了較高的要求,在這一點(diǎn)上我國(guó)也有較大的進(jìn)步空間。
微波技術(shù)上的差距,導(dǎo)致我國(guó)微波產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力較弱。我國(guó)微波技術(shù)相對(duì)世界先進(jìn)水平 整體落后,軍用器件性能存在差距,同時(shí)民用產(chǎn)品國(guó)產(chǎn)化率較低。例如抗干擾通信領(lǐng)域, 美國(guó)的戰(zhàn)略防御計(jì)劃(SDI) 實(shí)現(xiàn)了極高的設(shè)備通信率,通過(guò)大量信息實(shí)現(xiàn)抗干擾交換并且 可以無(wú)障礙監(jiān)測(cè)傳輸,其中高空監(jiān)視傳感器能實(shí)現(xiàn)同時(shí)監(jiān)視 1500 個(gè)同時(shí)發(fā)射的導(dǎo)彈;而 我國(guó)在解密技術(shù)、編碼糾錯(cuò)技術(shù)等方面仍存在很大差距。另外在電子戰(zhàn)領(lǐng)域,美歐主要軍 事強(qiáng)國(guó)起步早,并在數(shù)十年間發(fā)展迅速。2016 年,美軍推出世界首套認(rèn)知電子戰(zhàn)系統(tǒng)(SRx), 提供自適應(yīng)、可遠(yuǎn)程重新編程等功能,集成在手掌大小的模塊中,并能實(shí)現(xiàn)全譜覆蓋。而 國(guó)內(nèi)對(duì)于下一代認(rèn)知電子戰(zhàn)的認(rèn)識(shí)和重視程度不足,技術(shù)也整體落后。民品則由于起步晚、 規(guī)模小、成本控制能力較差,難以打開(kāi)下游市場(chǎng),相關(guān)國(guó)產(chǎn)器組件市占率較低。
軍民相控陣技術(shù)發(fā)展迅速,中國(guó)有望取得突破
相控陣?yán)走_(dá)大量應(yīng)用,帶動(dòng)微波器組件需求上升。相控陣?yán)走_(dá)是由大量相同的陣元組 成的雷達(dá)面陣,每一個(gè)陣元都可以控制其電流相位,通過(guò)控制陣元之間相位差來(lái)實(shí)現(xiàn)電子 掃描。相控陣?yán)走_(dá)使用密集天線陣列,可同時(shí)針對(duì)不同方向進(jìn)行電子掃描,目前已成為列 裝主流。在探測(cè)、電子對(duì)抗等領(lǐng)域,微波組件占據(jù)相關(guān)制造成本的 60%以上,市場(chǎng)空間巨 大。我國(guó)已從雷達(dá)制造大國(guó)邁入雷達(dá)研發(fā)強(qiáng)國(guó),目前處于大量使用單片微波集成電路的固 態(tài)模擬有源相控陣體制階段,并逐步向數(shù)字陣列雷達(dá)過(guò)渡,相控陣?yán)走_(dá)大量使用發(fā)射單元 也進(jìn)一步帶動(dòng)了 TR 組件等微波器組件價(jià)值量占比提升。
有源相控陣?yán)走_(dá)優(yōu)于無(wú)源相控陣?yán)走_(dá),已成為軍用相控陣發(fā)展方向。有源相控陣?yán)走_(dá) 是相控陣?yán)走_(dá)的一種,區(qū)別于無(wú)源相控陣中,通過(guò)移相器改變發(fā)射機(jī)產(chǎn)生的高頻信號(hào),有 源相控陣?yán)走_(dá)的每個(gè)發(fā)射/接收組件(TR 組件),都能自己產(chǎn)生高頻信號(hào)。有源相控陣?yán)走_(dá) 憑借多功能、遠(yuǎn)距離、高精度、高靈活性、高可靠性以及優(yōu)良的抗干擾能力等鮮明特征, 性能上優(yōu)于無(wú)源相控陣?yán)走_(dá)。因此,有源相控陣?yán)走_(dá)已成為當(dāng)前艦載相控陣?yán)走_(dá)、機(jī)載雷 達(dá)、導(dǎo)彈導(dǎo)引頭等的重要發(fā)展方向之一,得到世界軍事強(qiáng)國(guó)的重點(diǎn)發(fā)展。
毫米波 MIMO 技術(shù)在 5G 等民用領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用,也將提振微波器組件需求。毫米 波是指 30~300GHz 頻域(波長(zhǎng)為 1~10mm)的電磁波,具有頻譜寬、方向性好、可靠性 高、波長(zhǎng)極短的特點(diǎn)。伴隨物聯(lián)網(wǎng)和 5G 移動(dòng)通信的飛速發(fā)展,頻譜資源逐漸緊缺,開(kāi)發(fā) 利用毫米波頻譜資源成為了第五代移動(dòng)通信技術(shù)的重點(diǎn)。為充分發(fā)揮毫米波優(yōu)勢(shì),5G 基 站廣泛使用多輸入多輸出技術(shù)(MIMO),該技術(shù)指在發(fā)射端和接收端分別使用多個(gè)發(fā)射天 線和接收天線,以改善通信質(zhì)量,和相控陣技術(shù)有較高的相關(guān)關(guān)系,同樣也將增加對(duì)微波 器組件的需求。
中國(guó)相控陣技術(shù)發(fā)展較快,在軍民領(lǐng)域應(yīng)用中有望取得突破。由于歷史原因,中國(guó)在 真空電子管等技術(shù)上和歐美發(fā)達(dá)國(guó)家差距較大,這也導(dǎo)致中國(guó)無(wú)線電產(chǎn)業(yè)長(zhǎng)期處于落后地 位。近年來(lái)隨著無(wú)線電技術(shù)進(jìn)步以及有源相控陣的普及,晶體管正在越來(lái)越多的領(lǐng)域替代 真空電子管,在這一變革中,中國(guó)緊抓歷史機(jī)遇,在晶體管技術(shù)上取得重要突破,也帶動(dòng) 軍民相控陣技術(shù)迅速發(fā)展。預(yù)計(jì)未來(lái)隨著相控陣技術(shù)在軍民領(lǐng)域應(yīng)用逐步拓展,中國(guó)或?qū)?在射頻領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)彎道超車。
國(guó)防信息化持續(xù)深入,軍用微波器組件市場(chǎng)加速擴(kuò)張
信息化仍是“十四五”國(guó)防建設(shè)重點(diǎn),無(wú)線電設(shè)備有望加速列裝?!笆糯蟆眻?bào)告將 1997 年提出的國(guó)防和軍隊(duì)現(xiàn)代化建設(shè)“三步走”戰(zhàn)略目標(biāo)提前了 15 年。2020 年軍隊(duì)如 期實(shí)現(xiàn)了國(guó)防和軍隊(duì)現(xiàn)代化建設(shè)“三步走”發(fā)展戰(zhàn)略第二步目標(biāo),基本完成國(guó)防和軍隊(duì)改 革目標(biāo)任務(wù),基本實(shí)現(xiàn)機(jī)械化,信息化建設(shè)取得重大進(jìn)展。中共中央十九屆五中全會(huì)確定 了中國(guó)“十四五”發(fā)展首要任務(wù)。全會(huì)擬定政治和經(jīng)濟(jì)目標(biāo)中,軍事問(wèn)題所處位置明顯擴(kuò) 大,“十四五”國(guó)防現(xiàn)代化建設(shè)中,信息化仍然是重點(diǎn),文件指出,要加快機(jī)械化信息化 智能化融合發(fā)展,全面加強(qiáng)練兵備戰(zhàn)。信息化建設(shè)的深入,通信、雷達(dá)、電子對(duì)抗等信息 化裝備將加速列裝。
導(dǎo)彈加速補(bǔ)庫(kù)存,導(dǎo)引頭增長(zhǎng)空間大
中美導(dǎo)彈數(shù)量差距大,實(shí)戰(zhàn)化下中國(guó)或加速補(bǔ)庫(kù)存。冷戰(zhàn)結(jié)束以來(lái),美軍先后參與科 索沃戰(zhàn)爭(zhēng)、阿富汗戰(zhàn)爭(zhēng)、伊拉克戰(zhàn)爭(zhēng)等,持續(xù)的戰(zhàn)爭(zhēng)帶動(dòng)了導(dǎo)彈等先進(jìn)裝備需求,美軍導(dǎo) 彈庫(kù)存數(shù)量一直維持高位,根據(jù)《TheMilitaryBalance》的數(shù)據(jù),目前美國(guó)擁有洲際彈道 導(dǎo)彈 450 枚,各類戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈數(shù)以萬(wàn)計(jì);目前美軍仍在加大導(dǎo)彈領(lǐng)域的投入,2021 年美軍 在戰(zhàn)略導(dǎo)彈上的預(yù)算達(dá) 40 億美元,在戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈上的預(yù)算更是高達(dá) 113 億美元。相比之下 我國(guó)導(dǎo)彈庫(kù)存較低,補(bǔ)庫(kù)存需求大,預(yù)計(jì)在未來(lái)較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)我國(guó)的導(dǎo)彈數(shù)量將呈現(xiàn)加速增 長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)。
先進(jìn)空空導(dǎo)彈需求旺盛,或成為列裝重點(diǎn)?,F(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中,帶有主動(dòng)雷達(dá)指導(dǎo)的先進(jìn)空 空導(dǎo)彈,能夠有效殺傷敵方空中力量,是空軍爭(zhēng)奪制空權(quán)的利器。AIM-120 是美軍先進(jìn)空 空導(dǎo)彈的典型型號(hào),該系列是應(yīng)美國(guó)空軍、美國(guó)海軍、北大西洋公約組織和其他盟國(guó)的行 動(dòng)要求,研制的最先進(jìn)的全天候、全環(huán)境中程空對(duì)空導(dǎo)彈系統(tǒng)。該系統(tǒng)是一種主動(dòng)雷達(dá)制 導(dǎo)攔截導(dǎo)彈,具有固有的電子保護(hù)能力,用于空中應(yīng)用,以對(duì)抗大規(guī)模穿透飛機(jī),是美軍 繼 AIM-7 之后的第四代空空導(dǎo)彈。 AIM-120 系列將通過(guò)全球定位系統(tǒng)輔助導(dǎo)航、改善網(wǎng) 絡(luò)兼容性和通過(guò)雙向數(shù)據(jù)鏈路能力提高機(jī)組人員的生存能力來(lái)提高精度。隨著中國(guó)周邊地 緣政治的復(fù)雜化,我們認(rèn)為先進(jìn)空空導(dǎo)彈需求旺盛,有望成為我國(guó)重點(diǎn)列裝型號(hào)。
先進(jìn)空空導(dǎo)彈需要持續(xù)迭代更新,訂單具備較強(qiáng)持續(xù)性。由于地方戰(zhàn)機(jī)更新?lián)Q代,以 及戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境日趨復(fù)雜,先進(jìn)空空導(dǎo)彈也需要持續(xù)迭代更新。美國(guó) AIM-120 導(dǎo)彈 1981 年研 制,用于對(duì)付 80 年代已有及其未來(lái)可能出現(xiàn)的戰(zhàn)斗機(jī)、戰(zhàn)斗轟炸機(jī)及巡航導(dǎo)彈,1985 年 試射,1991 年服役?,F(xiàn)已研制出 A、B、C、D 等多種改進(jìn)型號(hào)并裝備多國(guó)空軍。A 型采 用二級(jí)固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī),制導(dǎo)方式為慣性制導(dǎo)+指令修正制導(dǎo)+主動(dòng)雷達(dá)末制導(dǎo),具有“射 后不管”和多目標(biāo)攻擊能力;B 型為 A 型的改進(jìn)型,采用更先進(jìn)的數(shù)據(jù)處理器;C 型是專 為美國(guó)第四代戰(zhàn)斗機(jī) F-22 改制的,前后翼展均為 450 毫米,最大飛行速度 5 馬赫,一架 F-22 一共可掛 4 枚 A 型導(dǎo)彈或 6 枚 C 型導(dǎo)彈。我們認(rèn)為中國(guó)的先進(jìn)空空導(dǎo)彈也將迭代更 新,在較長(zhǎng)的時(shí)間范圍內(nèi)該型導(dǎo)彈訂單都有較好保障,或?qū)Ⅱ?qū)動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈持續(xù)健康發(fā)展。
先進(jìn)導(dǎo)彈加速列裝,帶動(dòng)微波器組件市場(chǎng)擴(kuò)張。近年來(lái)我國(guó)國(guó)防軍備發(fā)展迅速,實(shí)戰(zhàn) 化演練次數(shù)及實(shí)彈發(fā)射次數(shù)猛增,導(dǎo)彈需求快速增長(zhǎng)。預(yù)計(jì)“十四五”期間中國(guó)導(dǎo)彈列裝 數(shù)量將大幅增長(zhǎng)。導(dǎo)彈加速列裝也將帶動(dòng)導(dǎo)彈配套市場(chǎng)維持高景氣,根據(jù)《防空導(dǎo)彈成本 與防空導(dǎo)彈武器裝備建設(shè)》(單紹敏,李桂軍,楊鳳鳴)一文,大部分導(dǎo)彈中的制導(dǎo)分系 統(tǒng)和穩(wěn)定控制分系統(tǒng)都占導(dǎo)彈成本的 40%-60%,在制導(dǎo)分系統(tǒng)中射頻前端是核心結(jié)構(gòu)之 一,導(dǎo)彈領(lǐng)域微波器組件市場(chǎng)有望保持高增長(zhǎng)。
有源相控陣普遍應(yīng)用于先進(jìn)戰(zhàn)機(jī),單機(jī)微波器組件價(jià)值量提升
新型號(hào)戰(zhàn)機(jī)加速列裝,有源相控陣?yán)走_(dá)應(yīng)用增加??哲娧b備上,我國(guó)仍裝備大量二代 戰(zhàn)機(jī),作為主力機(jī)型的三代戰(zhàn)機(jī)占比不足一半,而較先進(jìn)的四代機(jī)占比極低,相比之下美 國(guó)已完全淘汰二代機(jī),四代機(jī)占比高達(dá) 15%;我國(guó)在多用途中型直升機(jī)、大中型運(yùn)輸機(jī)的 結(jié)構(gòu)占比以及教練機(jī)的配比上較美國(guó)也存在較大差距。隨著我軍現(xiàn)代化建設(shè)加速,老舊裝 備更新?lián)Q代,新型號(hào)戰(zhàn)機(jī)加速列裝。由于有源相控陣在性能上更優(yōu),追蹤與搜索能力更強(qiáng)、 具有更高的分辨率、抗電子干擾能力更強(qiáng)、具有高數(shù)據(jù)通信能力等,在新型號(hào)戰(zhàn)機(jī)中有源 相控陣?yán)走_(dá)正逐漸取代無(wú)源相控陣?yán)走_(dá)。
自主研發(fā)有源相控陣?yán)走_(dá),支撐空警 500 性能領(lǐng)先。預(yù)警機(jī)即空中指揮預(yù)警飛機(jī),是 指擁有整套遠(yuǎn)程警戒雷達(dá)系統(tǒng),用于搜索、監(jiān)視空中或海上目標(biāo),指揮并可引導(dǎo)己方飛機(jī) 執(zhí)行作戰(zhàn)任務(wù)的飛機(jī)。近年來(lái)中國(guó)在預(yù)警機(jī)領(lǐng)域投入巨大,據(jù)環(huán)球網(wǎng)報(bào)道,早期的空警 -2000 預(yù)警機(jī)上安裝的 K/LLQF01 雷達(dá)技術(shù)來(lái)源于俄羅斯,目前最新的空警-500 預(yù)警機(jī), 采用完全由中國(guó)自行研制開(kāi)發(fā)的預(yù)警雷達(dá),由多部有源電子掃描陣列雷達(dá)以三角形排列組 成,性能優(yōu)于空警-2000 的機(jī)械掃描式雷達(dá),且比 K/LLQF01 更小、更輕。
機(jī)載雷達(dá)向有源相控陣升級(jí),微波器組件價(jià)值量上升。有源相控陣?yán)走_(dá)的每個(gè)發(fā)射/ 接收組件(TR 組件),都能自己產(chǎn)生電磁波,因此雷達(dá)中電源模塊、功率放大器等微波器 組件用量顯著高于傳統(tǒng)體制雷達(dá)和無(wú)源相控陣?yán)走_(dá)。隨著先進(jìn)戰(zhàn)機(jī)中機(jī)載雷達(dá)向有源相控 陣?yán)走_(dá)升級(jí),單架飛機(jī)中微波器組件價(jià)值量上升,疊加新型號(hào)戰(zhàn)機(jī)加速列裝,機(jī)載領(lǐng)域微 波器組件市場(chǎng)有望進(jìn)入快速擴(kuò)張期。
軍用通信向大帶寬發(fā)展,高頻微波器組件占比上升
軍用通信是戰(zhàn)斗力保障,美軍 C4I 投資超百億美元。軍用通信以軍用無(wú)線專網(wǎng)通信為 主,軍用專網(wǎng)通信設(shè)備需具備抗干擾性能、保密通信能力、良好的電磁兼容性和優(yōu)越的防 振、抗沖擊性能,對(duì)通信可靠性要求高。軍品應(yīng)用環(huán)境較為惡劣,需要經(jīng)受振動(dòng)沖擊、電 磁干擾、高低溫、高空等極端環(huán)境的考驗(yàn)。軍用通信是軍隊(duì)?wèi)?zhàn)斗力的保障,是國(guó)防開(kāi)支重 點(diǎn)投入方向,美軍 2021 年在 C4I(指揮、控制、通訊、計(jì)算機(jī)和情報(bào))領(lǐng)域投資達(dá) 119 億美元,其中基礎(chǔ)通信設(shè)備 11 億美元,信息安全保障 10 億美元。
我軍通信仍以窄帶為主,軍用寬帶有望得到重點(diǎn)發(fā)展。國(guó)防信息化的發(fā)展分為網(wǎng)絡(luò)化 國(guó)防、信息化國(guó)防、智慧國(guó)防和智能國(guó)防四個(gè)階段。當(dāng)前以美國(guó)為代表的發(fā)達(dá)國(guó)家處于第 三階段后期,并即將過(guò)渡到第四階段。我國(guó)仍處于初級(jí)階段后期,剛剛邁入到全面建設(shè)的 第二階段?!笆晃濉鼻拔臆娙灾饕捎密娪枚滩娕_(tái)和窄帶戰(zhàn)術(shù)電臺(tái)作為通信保障的主 要手段,其傳輸帶寬較窄、裝備用途單一、集成化程度較低、軍兵種網(wǎng)系重復(fù)且不能互聯(lián) 互通,在傳輸速率、業(yè)務(wù)種類方面都與最新通信技術(shù)之間存在代差,無(wú)法滿足現(xiàn)代信息化 戰(zhàn)爭(zhēng)的需要。參考美軍發(fā)展經(jīng)驗(yàn),我們認(rèn)為隨著國(guó)防信息化持續(xù)推進(jìn),戰(zhàn)場(chǎng)信息流將大幅 提升,帶寬需求或?qū)⒊手笖?shù)級(jí)增長(zhǎng),軍用寬帶建設(shè)或?qū)⑻崴佟?/p>
軍用寬帶頻段較高,高頻微波器組件占比或提升。隨著國(guó)防信息化進(jìn)程不斷加深,包 含圖像、視頻、語(yǔ)音、數(shù)據(jù)等在內(nèi)的大容量信息流增多,只能支持低速率的數(shù)據(jù)服務(wù)的窄 帶數(shù)字集群通信系統(tǒng),無(wú)法適應(yīng)業(yè)務(wù)需求的變化,帶寬大、速率高的寬帶數(shù)字集群通信系 統(tǒng)需求愈發(fā)強(qiáng)烈。由于電磁波物理特性,大帶寬的軍用寬帶需要使用頻率較高的頻段,軍 用寬帶設(shè)備也需要配套高頻微波器組件,高頻微波器組件技術(shù)含量高生產(chǎn)難度大,其價(jià)格 和適配的頻段正相關(guān)。隨著軍用寬帶的普及,我們預(yù)計(jì)軍用通信領(lǐng)域高頻微波器組件占比 將提升,并帶動(dòng)單個(gè)設(shè)備中微波器組件的價(jià)值量增加。
北斗三號(hào)成功收官,射頻前端受益軍用終端加速列裝
北斗三號(hào)系統(tǒng)全面建成,軍用定位精度達(dá) 0.5 米。2020 年 7 月 31 日,我國(guó)北斗三號(hào) 全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)正式開(kāi)通。與二號(hào)系統(tǒng)相比,北斗三號(hào)覆蓋范圍更廣,首次實(shí)現(xiàn)了全球 覆蓋;授時(shí)、定位精度也提高了 1 倍以上。單從定位精度來(lái)看,北斗軍用級(jí)別的定位精度 達(dá)到 0.5 米,僅稍遜于 GPS 軍用級(jí)別的 0.3 米參數(shù)。在現(xiàn)代信息化戰(zhàn)爭(zhēng)的推動(dòng)下,北斗作 為我國(guó)自主研發(fā)的軍民兩用導(dǎo)航系統(tǒng),是軍隊(duì)裝備信息化建設(shè)的重要一環(huán)。據(jù)《中國(guó)衛(wèi)星 導(dǎo)航與位置服務(wù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展白皮書(shū)(2019)》(中國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航定位協(xié)會(huì))預(yù)測(cè),2020 年北斗 單兵裝備的配備率將達(dá)到 80%,但與美國(guó)單兵 100%的裝配率仍存在一定差距。未來(lái)北斗 單兵裝備配備率或?qū)⒗^續(xù)提升,軍用北斗市場(chǎng)有望打開(kāi)新的成長(zhǎng)空間。
2025 年軍用北斗市場(chǎng)規(guī)?;蚪咏?300 億元,為微波器組件發(fā)展提供新增量。隨著北 斗三號(hào)組網(wǎng)完成,北斗導(dǎo)航定位精度大幅提升,同時(shí)覆蓋范圍也從一帶一路地區(qū)拓展至全 球,在軍事領(lǐng)域?qū)嵱眯源蠓嵘?,終端列裝速度或?qū)⒓涌?。參考美?guó)經(jīng)驗(yàn),我們認(rèn)為北斗 軍用市場(chǎng)對(duì)國(guó)家軍費(fèi)開(kāi)支依賴程度較高,“十四五”期間國(guó)防建設(shè)有望加速,預(yù)計(jì) 2025 年 軍費(fèi)預(yù)算將達(dá) 1.8~2.0 億元,對(duì)標(biāo)美國(guó)軍用 GPS 支出 1.5%的軍費(fèi)占比,我們認(rèn)為 2025 年我國(guó)軍用北斗市場(chǎng)規(guī)模有望達(dá)到 270~300 億元。射頻前端作為接收信號(hào)的關(guān)鍵部分,在 導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)鏈中價(jià)值占比較高,有望受益于軍用北斗市場(chǎng)的迅猛發(fā)展。
無(wú)線電設(shè)備廣泛應(yīng)用于電子對(duì)抗等領(lǐng)域,為微波器組件提供新增量
電子對(duì)抗重要性日益提升,我國(guó)加速追趕美俄等軍事大國(guó)。隨著國(guó)防信息化提升,制 信息權(quán)已成為戰(zhàn)爭(zhēng)勝負(fù)的關(guān)鍵,電子對(duì)抗重要性日益提升。中船重工 723 所丁凱在《電子 對(duì)抗在現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中的作用》中指出,電子對(duì)抗在現(xiàn)代化戰(zhàn)爭(zhēng)中擔(dān)任著不可替代的重要作用, 誰(shuí)掌握了電子對(duì)抗的優(yōu)勢(shì),就掌握了整個(gè)戰(zhàn)爭(zhēng)的形式。目前我國(guó)對(duì)電子對(duì)抗的重視程度日 益提升,在電子對(duì)抗技術(shù)設(shè)備研發(fā)方面不斷追趕美國(guó)、俄羅斯等軍事大國(guó)。同時(shí)我軍也在 組建專業(yè)化的電子對(duì)抗部隊(duì),并加強(qiáng)部隊(duì)訓(xùn)練,據(jù)央視報(bào)道解放軍空軍某電子對(duì)抗師全年 擔(dān)負(fù)三等戰(zhàn)備值班??紤]到電子對(duì)抗技術(shù)提升、專業(yè)部隊(duì)擴(kuò)編和高強(qiáng)度戰(zhàn)備帶來(lái)的設(shè)備損 耗,我們認(rèn)為“十四五”期間電子對(duì)抗市場(chǎng)將保持高速增長(zhǎng)。
高科技戰(zhàn)爭(zhēng)對(duì)引信技術(shù)提出更高要求,進(jìn)一步打開(kāi)引信市場(chǎng)空間。隨著現(xiàn)代武器裝備 發(fā)展,主戰(zhàn)裝備殺傷力遠(yuǎn)超防護(hù)力,能否精確命中敵方目標(biāo)已成為對(duì)抗勝敗的關(guān)鍵,引信 的重要性不斷提升。由于各種隱身技術(shù)、光電干擾技術(shù)、誘餌彈技術(shù)等的廣泛應(yīng)用以及導(dǎo) 彈、飛機(jī)等目標(biāo)機(jī)動(dòng)性能的提高,傳統(tǒng)引信的殺傷效果受到削弱,在未來(lái)戰(zhàn)爭(zhēng)向高科技、 高度信息化發(fā)展的背景下,引信智能化和信息化的重要性凸顯,引信研究院在 2021 年度 工作會(huì)議中指出,要將“全面突破引信基礎(chǔ)、關(guān)鍵和前沿技術(shù)”、“全面實(shí)現(xiàn)數(shù)字化研發(fā)設(shè) 計(jì)轉(zhuǎn)型”作為“十四五”總體目標(biāo)。引信行業(yè)在國(guó)內(nèi)漸受重視,國(guó)內(nèi)引信市場(chǎng)高增長(zhǎng)可期。
新一代毫米波敵我識(shí)別系統(tǒng)問(wèn)世,未來(lái)有望實(shí)現(xiàn)大規(guī)模應(yīng)用。敵我識(shí)別即對(duì)目標(biāo)敵我 屬性、類型的判別。傳統(tǒng)敵我識(shí)別設(shè)備多依靠激光體質(zhì),毫米波體制因其抗干擾能力強(qiáng)、 全天候工作的特性而脫穎而出,成為當(dāng)下各國(guó)陸軍敵我識(shí)別體系的主流。美國(guó)的 BCIS 系 統(tǒng)、韓國(guó)的 BIS-戰(zhàn)場(chǎng) IFF 系統(tǒng)等均屬于先進(jìn)的毫米波體制。目前我國(guó)的敵我識(shí)別系統(tǒng)也在 從局限性大、惡劣天氣下識(shí)別能力差的激光體制向性能優(yōu)越的毫米波體制轉(zhuǎn)變。2019 年, 解放軍新一代毫米波單兵敵我識(shí)別系統(tǒng)開(kāi)始小批量裝備部隊(duì),進(jìn)入實(shí)戰(zhàn)測(cè)試階段,待此系 統(tǒng)徹底完善后,將在我軍實(shí)現(xiàn)大規(guī)模應(yīng)用。
萬(wàn)物互聯(lián)大幕開(kāi)啟,民用射頻市場(chǎng)空間大
在萬(wàn)物互聯(lián)時(shí)代,微波技術(shù)民用價(jià)值被不斷發(fā)掘,產(chǎn)業(yè)天花板持續(xù)拔高。射頻器件是 無(wú)線連接的核心,是實(shí)現(xiàn)信號(hào)發(fā)送和接收的基礎(chǔ)零件,在民用市場(chǎng)有著廣泛的應(yīng)用。目前 通信是射頻在民用市場(chǎng)最主要的應(yīng)用領(lǐng)域,5G 通信頻率覆蓋毫米波波段,該波段微波器組件價(jià)格較高,同時(shí) 5G 基站采用 MIMO 技術(shù),微波器組件用量也大幅增加,5G 商用通 信的逐步普及,將帶來(lái)微波電路的巨大需求。此外 5G 基站的規(guī)?;佋O(shè)也將釋放物聯(lián)網(wǎng) 等其他應(yīng)用需求,相關(guān)終端有望放量。衛(wèi)星導(dǎo)航加速與智能駕駛等新型領(lǐng)域產(chǎn)業(yè)融合,車 載導(dǎo)航、便攜式導(dǎo)航儀、智能行車記錄儀等終端微波器組件市場(chǎng)應(yīng)用前景廣闊。隨著高級(jí) 輔助駕駛技術(shù)的逐步普及,汽車?yán)走_(dá)前后裝市場(chǎng)需求也將迎來(lái)爆發(fā)式增長(zhǎng)。隨著射頻在傳 統(tǒng)通信領(lǐng)域應(yīng)用增加,以及在物聯(lián)網(wǎng)、智能駕駛等新興市場(chǎng)取得突破,民用微波器組件市 場(chǎng)天花板有望持續(xù)拔高。
射頻功率組件需求強(qiáng)勁,有望進(jìn)入快速發(fā)展期。
在民用射頻器組件中,功率器件占據(jù) 了較大的市場(chǎng)份額。而得益于 5G 基站建設(shè)、小型基站增補(bǔ),射頻功率器件市場(chǎng)有望走出 2015 年以來(lái)的低潮期,進(jìn)入快速發(fā)展階段。根據(jù) Yole 預(yù)期,射頻功率組件市場(chǎng)有望在 2022 年達(dá)到 25 億美元,2016-2022 年間 CAGR 達(dá)到 9.8%;而在這其中,基站設(shè)施與無(wú)線回 程網(wǎng)絡(luò)等組件占比接近一半,2016-2022 年間 CAGR 分別達(dá)到 12.5%、5.3%。而據(jù) Yole 數(shù)據(jù),軍事的射頻功率器件同期 CAGR 為 4.3%。民用端的強(qiáng)勢(shì)需求,將在未來(lái)幾年持續(xù) 推動(dòng)射頻功率組件市場(chǎng)發(fā)展。
5G 商用部署加速,射頻芯片市場(chǎng)擴(kuò)張
5G 基站中射頻組件數(shù)量和價(jià)值上升。5G 時(shí)代主流基站將演變?yōu)?BBU+AAU 的形態(tài), 應(yīng)用 Massive MIMO 技術(shù),64 通道的天線方案使得一個(gè) 5G 基站需要 192 個(gè)濾波器,遠(yuǎn) 高于 4G 時(shí)代 8 通道方案的濾波器數(shù)量。同時(shí)在 Massive MIMO 技術(shù)下,射頻器件需要與 天線高度集成,射頻器件技術(shù)門(mén)檻與附加值大大提高。在 3G、4G 階段,射頻價(jià)值僅占整 體基站總價(jià)值的 4%,而在 5G 時(shí)代,射頻價(jià)值比重預(yù)計(jì)將進(jìn)一步提升至 8%-10%。
5G 商用后,終端設(shè)備射頻前端價(jià)值量也將顯著提升。從手機(jī)終端的單機(jī)價(jià)值量來(lái)看, 5G 時(shí)代單機(jī)價(jià)值達(dá)到 25 美金,顯著高于 3G 時(shí)代的 8 美金與 4G 時(shí)代的 18 美金,與 4G 相比增幅近 40%。從射頻間端器件數(shù)量來(lái)看,由于 5G 需要支持更多的頻段、進(jìn)行更復(fù)雜 的信號(hào)處理,所需濾波器、功率放大器等射頻組件數(shù)量顯著增加,若未來(lái) 5G 手機(jī)將需要 實(shí)現(xiàn)更復(fù)雜的功能,包括多輸入多輸(MIMO)、智能天線技術(shù)(如波束成形或分集)、載 波聚合(CA)等,射頻前端價(jià)值量還將持續(xù)提升。
北斗精度追平 GPS,民用市場(chǎng)有望打開(kāi)
北斗發(fā)展滯后于 GPS,性能落后商業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力弱。GPS 的前身為美國(guó)軍方于 1958 年 率先提出的子午儀衛(wèi)星定位系統(tǒng)研制計(jì)劃。歷經(jīng) 20 多年的系統(tǒng)方案論證、修改,研制試 驗(yàn),耗資約 300 億美元,到 1994 年 GPS 衛(wèi)星星座系統(tǒng)基本完成 24 顆衛(wèi)星全球布局,全 球監(jiān)測(cè)覆蓋率達(dá)到 98%。相比之下中國(guó)衛(wèi)星定位導(dǎo)航系統(tǒng),從概念提出到實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,再到 發(fā)射組網(wǎng),各個(gè)關(guān)鍵進(jìn)度時(shí)點(diǎn)均比美國(guó)落后約 20-25 年,北斗三號(hào)組網(wǎng)完成以前,北斗系 統(tǒng)定位精度長(zhǎng)期弱于 GPS 系統(tǒng),導(dǎo)致目前北斗在民用市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力弱,在除特定行業(yè)市場(chǎng) 以外的商業(yè)市場(chǎng)擴(kuò)張較慢。
北斗三號(hào)系統(tǒng)全面建成后授時(shí)和定位精度大幅提升。我國(guó)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)從 1994 年啟動(dòng)開(kāi)始,至今已經(jīng)發(fā)展至第三代。2019 年底,北斗三號(hào)所有中圓地球軌道衛(wèi)星發(fā)射 完畢,標(biāo)志北斗三號(hào)全球系統(tǒng)核心星座部署完成。相比于北斗一號(hào)和二號(hào),北斗三號(hào)在原 子鐘和星間鏈路兩個(gè)方面實(shí)現(xiàn)了技術(shù)突破,使北斗系統(tǒng)的定位精度實(shí)現(xiàn)了由 10 米量級(jí)向 米級(jí)的跨越。性能上已經(jīng)實(shí)現(xiàn)對(duì) GPS 的趕超,為后續(xù)北斗大規(guī)模商業(yè)應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。
中國(guó)導(dǎo)航市場(chǎng)快速擴(kuò)張,北斗商業(yè)潛力巨大。根據(jù)《2020 中國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航與位置服務(wù) 產(chǎn)業(yè)發(fā)展白皮書(shū)》(中國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航定位協(xié)會(huì))顯示,2019 年中國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航與位置服務(wù)產(chǎn)業(yè) 總體產(chǎn)值達(dá) 3450 億元,較 2018 年增長(zhǎng) 14.4%。其中與衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)研發(fā)和應(yīng)用直接相 關(guān)的產(chǎn)業(yè)核心產(chǎn)值為 1166 億元, 在總產(chǎn)值中占比為 33.8%,北斗對(duì)產(chǎn)業(yè)的核心產(chǎn)值貢 獻(xiàn)率超過(guò) 80%?!氨倍?”行業(yè)應(yīng)用的深入推進(jìn)以及消費(fèi)市場(chǎng)的逐步拓展,民用市場(chǎng)發(fā)展?jié)?力巨大。
北斗應(yīng)用獲政策加持,短期行業(yè)應(yīng)用市場(chǎng)增長(zhǎng)快。行業(yè)市場(chǎng)是指面向行業(yè)用戶和特定 用途的應(yīng)用市場(chǎng),主要包括終端產(chǎn)品銷售和解決方案服務(wù)兩大類業(yè)務(wù),面向測(cè)繪、位移監(jiān) 測(cè)、農(nóng)業(yè)機(jī)械等領(lǐng)域。根據(jù)上海產(chǎn)業(yè)研究院預(yù)測(cè),2020 年中國(guó)行業(yè)導(dǎo)航市場(chǎng)規(guī)模達(dá) 120.77 億元,同比增長(zhǎng) 24.97%。從細(xì)分市場(chǎng)來(lái)看,如在智能網(wǎng)聯(lián)汽車領(lǐng)域,基于北斗、激光雷達(dá)、毫米波雷達(dá)、攝像頭等設(shè)備的無(wú)人駕駛電動(dòng)港口牽引車(L4 級(jí))可實(shí)現(xiàn)全程自動(dòng)駕駛 水平運(yùn)輸。由于部分行業(yè)應(yīng)用涉及敏感地理信息,為保障國(guó)家安全,政府出臺(tái)政策引導(dǎo)北 斗替換 GPS,這部分市場(chǎng)對(duì)終端價(jià)格敏感較低,預(yù)計(jì)短期北斗在行業(yè)應(yīng)用市場(chǎng)將保持快速 增長(zhǎng)。
大眾應(yīng)用市場(chǎng)前景廣闊,終端價(jià)格下降后北斗占比或提升。民用導(dǎo)航位置服務(wù)包括智 能手機(jī)、可穿戴設(shè)備、平板、數(shù)碼相機(jī)等終端市場(chǎng),截至 2019 年底,中國(guó)國(guó)產(chǎn)北斗兼容 型芯片及模塊銷量已突破 1 億片,國(guó)內(nèi)衛(wèi)星導(dǎo)航定位終端產(chǎn)品總銷量突破 4.6 億臺(tái),其中 具有衛(wèi)星導(dǎo)航定位功能的智能手機(jī)銷售量達(dá)到 3.72 億臺(tái);而在乘用車導(dǎo)航領(lǐng)域,截至 2018 年 12 月,北斗/GNSS 兼容乘用車前裝智能車載終端推廣近 200 萬(wàn)臺(tái),在國(guó)內(nèi) 10 多個(gè) 汽車生產(chǎn)企業(yè) 30 多個(gè)車型實(shí)現(xiàn)了批量應(yīng)用。大眾應(yīng)用中消費(fèi)者對(duì)價(jià)格較為敏感,由于北 斗三號(hào)組網(wǎng)完成時(shí)間較短,相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈尚不成熟,目前終端產(chǎn)品價(jià)格遠(yuǎn)高于 GPS 產(chǎn)品, 大眾應(yīng)用市場(chǎng)拓展難度較大。預(yù)計(jì)未來(lái)隨著北斗應(yīng)用增加,規(guī)模效應(yīng)凸顯,終端價(jià)格有望 下降至 GPS 相同水平,北斗在大眾應(yīng)用市場(chǎng)中占比或?qū)⑻嵘?/p>
智能駕駛漸行漸近,毫米波雷達(dá)有望普及
智能駕駛時(shí)代,毫米波雷達(dá)成為必需。毫米波雷達(dá)是工作在毫米波波段(30~300GHz) 的探測(cè)雷達(dá)。同厘米波雷達(dá)相比,毫米波雷達(dá)具有體積小、質(zhì)量輕和空間分辨率高的特點(diǎn); 與紅外、激光、電視等光學(xué)雷達(dá)相比,毫米波雷達(dá)穿透霧、煙、灰塵的能力強(qiáng),具有全天 候(大雨天除外)全天時(shí)的特點(diǎn),其車載重要性與日俱增,車載毫米波雷達(dá)逐漸進(jìn)入快車道。 隨著 ADAS 滲透率逐步提高,“1 長(zhǎng)+4 中短”5 個(gè)毫米波雷達(dá),逐步成為汽車標(biāo)配。目前 眾多車企,如大眾、奔馳、奧迪、豐田等都已在其中高端車型上配置了毫米波雷達(dá)。
毫米波雷達(dá)進(jìn)入快速擴(kuò)張期,帶動(dòng)射頻組件需求擴(kuò)大。隨著無(wú)人駕駛產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步發(fā) 展,毫米波雷達(dá)市場(chǎng)規(guī)模逐年增加。數(shù)據(jù)顯示,2020 年全球毫米波雷達(dá)市場(chǎng)規(guī)模超 50 億 美元,持續(xù) 5 年保持 20%以上的高增速。而國(guó)內(nèi)市場(chǎng)則增長(zhǎng)更加迅速,2016-2020 年間保 持 30%以上的高增速,高于全球表現(xiàn),2020 年毫米波雷達(dá)市場(chǎng)或達(dá)到 72.1 億元。隨著國(guó) 內(nèi)汽車消費(fèi)持續(xù)結(jié)構(gòu)升級(jí),無(wú)人駕駛汽車市場(chǎng)需求擴(kuò)大,國(guó)內(nèi)毫米波雷達(dá)前后裝市場(chǎng)高增 長(zhǎng)在未來(lái)幾年或能夠持續(xù)。射頻前端組件作為毫米波雷達(dá)的核心射頻部分,其成本占比約 25%,需求或?qū)⑦M(jìn)一步擴(kuò)大。
商業(yè)航天迎發(fā)展機(jī)遇,抗輻照微波器組件將重點(diǎn)發(fā)展
海外衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)開(kāi)始運(yùn)營(yíng),政策支持產(chǎn)業(yè)迎來(lái)發(fā)展新機(jī)遇。全球衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展主要 經(jīng)歷了三個(gè)階段,目前衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)與地面通信系統(tǒng)互補(bǔ)合作、融合發(fā)展,開(kāi)始步入寬帶互 聯(lián)網(wǎng)時(shí)期。以 OneWeb、SpaceX 等代表企業(yè)開(kāi)始主導(dǎo)新型衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)星座建設(shè),其中 SpaceX 旗下 Starlink 已于 2020 年底開(kāi)始商業(yè)運(yùn)營(yíng),衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展邁入新時(shí)代。近年來(lái) 中國(guó)低軌通信衛(wèi)星發(fā)展布局呈現(xiàn)快速發(fā)展態(tài)勢(shì)。2020 年 4 月,衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)作為通信網(wǎng)絡(luò) 基礎(chǔ)設(shè)施的代表之一被首次納入新基建信息基礎(chǔ)設(shè)施的范疇,標(biāo)志著衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)已上 升為國(guó)家戰(zhàn)略性工程。隨著諸多政策的逐漸落實(shí),我國(guó)衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)有望迎來(lái)發(fā)展新機(jī) 遇。
衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)增長(zhǎng)穩(wěn)健,商業(yè)航天或驅(qū)動(dòng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展提速。根據(jù)美國(guó)衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)(SIA) 發(fā)布的《2019 年衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)狀況報(bào)告》,2018 年全球航天經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)總收入為 3600 億美元, 其中衛(wèi)星相關(guān)產(chǎn)業(yè)收入為 2774 億美元,2011-2018 年度增長(zhǎng)率在 6%以上,穩(wěn)步上升。而 在這之中,衛(wèi)星服務(wù)業(yè)和地面設(shè)備服務(wù)業(yè)占比較高,2018 年兩者合計(jì)占整體衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)收 入比例為 91%,目前全球航天市場(chǎng)仍由各國(guó)政府主導(dǎo),商業(yè)化程度較低。我們預(yù)計(jì)未來(lái)隨 著衛(wèi)星性能提升以及運(yùn)營(yíng)成本下降,商業(yè)航天需求將逐步釋放,驅(qū)動(dòng)產(chǎn)業(yè)規(guī)模增速提升。
空間環(huán)境輻射量大,抗輻照微波器組件有望得到重點(diǎn)發(fā)展。衛(wèi)星通信與地面設(shè)備是航 天產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)規(guī)模的最重要的兩個(gè)環(huán)節(jié),射頻組件在這兩大環(huán)節(jié)發(fā)揮了重要作用。在空間環(huán) 境中由于缺乏大氣層和地磁場(chǎng)保護(hù),X 射線等高能輻射對(duì)電子元器件危害較大,抗輻照微 波器組件不可或缺。目前我國(guó)微波器組件抗輻照技術(shù),和海外先進(jìn)國(guó)家相比仍有較大差距, 限制了我國(guó)空間經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,我們預(yù)計(jì)未來(lái)抗輻照微波器組件或?qū)⒊蔀橹攸c(diǎn)發(fā)展方向之一, 相關(guān)市場(chǎng)潛力巨大。
審核編輯 :李倩
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