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中國5G正式進(jìn)入商用元年,上游產(chǎn)業(yè)鏈面臨的挑戰(zhàn)與機(jī)遇

旺材芯片 ? 來源:YXQ ? 2019-06-10 08:53 ? 次閱讀

2019年6月6日上午,工信部正式向中國電信、中國移動、中國聯(lián)通、中國廣電發(fā)放了5G商用牌照。這也意味著中國5G正式進(jìn)入商用元年。那么這將對上游通信設(shè)備及手機(jī)產(chǎn)業(yè)鏈帶來哪些挑戰(zhàn)和機(jī)遇?對于國內(nèi)乃至全球最大的電信設(shè)備廠商華為來說,這又意味著什么?身處“禁運”之中的華為,5G建設(shè)是否會受到阻礙?

一、中國5G布局領(lǐng)跑全球

目前全球主要國家和地區(qū)都積極的在推動5G商用進(jìn)程,C 頻帶是6GHz以下普遍采納的工作頻帶,中移動正在主導(dǎo)推動 2.6GHz產(chǎn)業(yè)鏈。圍繞 3.5GHz 周邊的 C 頻帶因為兼顧容量與覆蓋,且較少被占用,已成為各國 5G 第一階段建設(shè)的主力頻帶,產(chǎn)業(yè)鏈已經(jīng)成熟。去年 10 月前后,意大利完成了 5G 頻譜的拍賣并開始部署 5G 設(shè)備;另外包括愛爾蘭、拉脫維亞、西班牙、英國和沙特等國完成了頻譜拍賣,其他數(shù)十個國家也表明將在 2019 到 2020 年之間拍賣或者指配 5G 頻譜。

韓國和美國率先分配毫米波頻譜并快速實現(xiàn)5G商用,主要面向FWA 場景,對全球 5G 格局整體影響不大,會為毫米波產(chǎn)業(yè)鏈成熟先行鋪墊。韓國三運營商圍繞 28GHz 頻帶最早完成了頻譜拍賣,并在去年12 月率先推出 5G 商用服務(wù);今年 5 月底美國 FCC 結(jié)束了 24GHz 牌照拍賣,籌集 20.2 億美元,加上今年 1 月的 28GHz 的拍賣,總金額已達(dá)27 億美元,今年底美國還將啟動 37、39 和 47GHz 頻譜拍賣,是推動毫米波發(fā)展最為積極的國家。

需要明確,韓美的毫米波商用主要面向 FWA 場景,不包含移動性功能,在地廣人稀和有線接入成本較高的地區(qū)才會體現(xiàn)出比較優(yōu)勢,總體上不會對全球 5G 格局產(chǎn)生大的影響。我們認(rèn)為,5G 在第一階段建設(shè)的關(guān)鍵,在于盡可能快的形成統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)平臺,推動與 B 端新場景的融合,執(zhí)著于先行推動毫米波技術(shù)可能導(dǎo)致美國在 5G 的競爭中喪失先機(jī)。相比之下,中國目前5G部署則集中在6GHz以下工作頻帶。

此外,5G布局主要包含三個層面——標(biāo)準(zhǔn)層、硬件層和應(yīng)用層,標(biāo)準(zhǔn)層為 5G 標(biāo)準(zhǔn)和核心專利,硬件層為 5G 網(wǎng)絡(luò)解決方案及設(shè)備提供和應(yīng)用運營,應(yīng)用層為終端(比如智能手機(jī)、車聯(lián)網(wǎng)等)及應(yīng)用服務(wù)(APP)。中國國在硬件層和應(yīng)用層的研發(fā)和部署上均領(lǐng)先全球,在標(biāo)準(zhǔn)層與世界巨頭平分秋色。再加上我國政府對于5G發(fā)展的重視和積極支持,推動了我國在5G領(lǐng)域的布局處于全球領(lǐng)先的地位。

1、硬件層:中國5G基礎(chǔ)設(shè)施投入巨大,將建成全球最大5G網(wǎng)絡(luò)

5G 建設(shè)第一階段,網(wǎng)絡(luò)投資規(guī)模從 2019 年啟動向上,帶動質(zhì)和量雙重提升,將是未來三年對通信板塊拉動最為直接明確的邏輯。

5G 建設(shè)的前三年將復(fù)現(xiàn) LTE 投入規(guī)??焖倮那樾?,后續(xù)增速逐步回歸,但總規(guī)模將保持高位。綜合三家運營商的開支預(yù)期, 2019年在 5G 商用提振下總資本開支將出現(xiàn)回升,規(guī)模超過 3000 億元。從2019 到 2021 三年內(nèi),總開支增速有望復(fù)現(xiàn)與 2013 到 2015 年類似的快速向上情形,2021 年增速可能超過 15%,規(guī)模接近 4000 億元,隨著網(wǎng)絡(luò)深化部署和 5G 產(chǎn)業(yè)鏈成熟,2022 和 2023 年增速雖然逐步回落,但總規(guī)模依然有望保持高位,投資總規(guī)模有望達(dá)到 4500 億。

5G 投資向上周期的跨度將超出 4G,后期投資支撐主要源自毫米波產(chǎn)業(yè)鏈的成熟和傳輸網(wǎng)與 IP 承載網(wǎng)的配套升級。2022 年后 5G 啟動第二階段建設(shè),毫米波產(chǎn)業(yè)鏈經(jīng)過三年多的鋪墊應(yīng)當(dāng)具備商用基礎(chǔ),將出現(xiàn)基于 R16 協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)新建或升級;此外移動接入網(wǎng)放大的帶寬需求將倒逼光傳輸網(wǎng)擴(kuò)容升級,IP 承載網(wǎng)的軟件化改造也將貫穿周期,共同支撐整體開支保持高位,預(yù)計 2022 年和 2023 年的開支水平為 4250 和4500 億元,增速出現(xiàn)放緩,逐步回落到 5%的增長水平,投資周期能否維持更長跨度取決于 5G 網(wǎng)絡(luò)與場景的融合產(chǎn)生能否產(chǎn)生有效需求。

無線接入網(wǎng)建設(shè)是拉動總開支規(guī)模的主要動力,5G 產(chǎn)業(yè)鏈漸進(jìn)成熟,使得無線在總開支中的占比穩(wěn)步提升。2019 年無線開支水平企穩(wěn)回升,根據(jù)運營商預(yù)計,將接近 1500 億水平,依照慣例實際實施很可能超出規(guī)劃。預(yù)計 2020 到 2023 年,無線開支水平將有望快速提升,從1500 億上升到 2500 億元,年復(fù)合增速達(dá)到 13.67%;由于 5G 從全新產(chǎn)業(yè)起步,初始成本較高,將漸進(jìn)走向成熟,無線在總開支占比有望從50%逐步上升到 55%的水平,5G 無線接入網(wǎng)投資將成為驅(qū)動總開支的主要力量。

非接入網(wǎng)投資雖然占比下降,但總量持續(xù)上升,在后期對總投資的支撐效應(yīng)尤為明顯。根據(jù)運營商預(yù)測,2019 年非無線接入網(wǎng)開支在 1540億元,我們認(rèn)為到 2023 年整體將超過 2000 億元,年復(fù)合增速超過 7%,主要依據(jù)是網(wǎng)絡(luò)投資將從接入端后向傳導(dǎo)到固網(wǎng)。經(jīng)過 5G 基站前期充分覆蓋后,傳輸網(wǎng)升級有望自 2021 年起迎來新一輪起點,帶動整體規(guī)??焖傧蛏希籌P 承載網(wǎng)的軟件化改造以及與數(shù)通網(wǎng)的架構(gòu)融合將貫穿整個建設(shè)周期,隨著技術(shù)和方案成熟,SDN/NFV 滲透率有望在 2021 年后達(dá)到新水平。鑒于存量網(wǎng)絡(luò)規(guī)?;鶖?shù)已十分龐大,這樣的投入增速在大基數(shù)上將相當(dāng)可觀。

保守估計,中國 5G 基站建設(shè)數(shù)全球占比將和 4G 類似,為全球最大 5G 網(wǎng)絡(luò)。中國 LTE 網(wǎng)絡(luò)在 5 年內(nèi)完成了追趕和超越,根據(jù)運營商公布數(shù)字,截止 2018 年底,全國 4G 基站數(shù)目為 478 萬臺;根據(jù)對海外各大區(qū)域的 4G 基站數(shù)匯總,預(yù)計海外 LTE 基站總數(shù)略超過 200 萬站,國內(nèi)基站數(shù)約占全球總數(shù)的 68%。5G 全球同步啟動,對其戰(zhàn)略價值一致認(rèn)同,我們預(yù)計 5G 基站數(shù)占比在全球?qū)⒃?6 到 7 成。綜合考慮建設(shè)成本和推進(jìn)節(jié)奏,中性預(yù)期下 5G 前五年總建站數(shù)為 280 萬臺左右,全球總基站數(shù)約為 400萬臺左右。

國內(nèi)市場將為本土廠商提供強(qiáng)力支撐,華為與中興的領(lǐng)先地位將得到鞏固和加強(qiáng)。我們預(yù)計,到 2023 年全球 RAN 市場依然為五家頭部廠商分割,因受到美方壓制,華為海外市場面臨一定收縮,份額占比預(yù)計在 25%左右;Ericsson 和 Nokia 份額將由此獲得提升,預(yù)計都在 23%左右水平,三大廠商形成第一梯隊;三星借助韓國 5G 的快速發(fā)力和美國毫米波市場,將呈現(xiàn)顯著增長,其份額有望沖擊 13%;而中興依托國內(nèi)市場支持,全球份額有望沖擊 15%,較 4G 階段更上層樓。本土廠商的產(chǎn)業(yè)地位將持續(xù)強(qiáng)化。

綜上,5G 資本開支向上,給全球 ICT 產(chǎn)業(yè)帶來直接機(jī)遇,產(chǎn)業(yè)鏈迎來全面提振和升級,尤其本土設(shè)備商和上游供應(yīng)商將空前受益。

2、應(yīng)用層:中國手機(jī)廠商成5G手機(jī)主要推力

全球手機(jī)市場正在向頭部品牌集中,中國手機(jī)品牌廠商表現(xiàn)優(yōu)異,逆勢增長。從品牌地區(qū)上看,僅中國品牌手機(jī)出貨量出現(xiàn)增長,據(jù) Canalys 統(tǒng)計,2018年Q4全球智能手機(jī)出貨量為 3.62 億部,其中,僅華為、OPPO 手機(jī)出貨量同比增長,其他品牌手機(jī)出貨量同比均下滑,華為手機(jī)出貨量同比增加 1940 萬部,OPPO 手機(jī)出貨量同比增加 550 萬部。從市場格局上看,手機(jī)出貨量向頭部手機(jī)品牌商集中,2018 Q4 Top 5 手機(jī)廠商市場份額達(dá)到 72%,相比 2017 Q4,同比提升了 8.4%,值得注意的是,中國手機(jī)品牌商市場份額均出現(xiàn)了大幅增長,華為手機(jī)市場份額由 2017 Q4 的 10.6%提升至 2018 Q4 的 16.7%,OPPO 手機(jī)市場份額提升了 2個百分點,小米手機(jī)市場份額提升了 0.3 個百分點。

5G網(wǎng)絡(luò)商用開啟,帶領(lǐng)全球手機(jī)用戶進(jìn)入換機(jī)潮。2010 年海外主流運營商開始規(guī)模性建設(shè) 4G 基站,從 4G 元年到網(wǎng)絡(luò)成熟,大概花費了 4 年左右時間。如今,國內(nèi) 4G 用戶規(guī)模達(dá)七成,未來十年,5G 也將重復(fù) 4G 的發(fā)展路徑成為主流網(wǎng)絡(luò)。目前全球智能手機(jī)市場仍在持續(xù)下降,中國手機(jī)行業(yè)已進(jìn)入成熟期,據(jù) IDC 預(yù)測,2019 年全球 5G 手機(jī)出貨量 670 萬部,僅占總出貨量的 0.5%,不過到2023 年,5G 手機(jī)出貨量將達(dá)總出貨量的 26%。5G 手機(jī)有望帶領(lǐng)全球手機(jī)用戶走入換機(jī)潮,隨著 5G 手機(jī)逐漸普及,智能手機(jī)銷量有望逐漸攀升。

各家手機(jī)廠商搶跑 5G,主力軍來自中國。據(jù) GSA 5G 終端生態(tài)報告,截止至 2019 年 4 月底,全球共公開宣布過的 5G 手機(jī)共 16 款,其中,明確售價的 5G 手機(jī)共 6 款,其余均為原型機(jī)發(fā)布或 PPT 發(fā)布,這 6 款手機(jī)分別是摩托羅拉、三星、OPPO、華為、小米、LG,有 4 家廠商來自中國。今年 5 月 8 日 OPPO 在國內(nèi)首先開啟了 5G 友好用戶招募計劃,在北京、上海、深圳試點城市,國產(chǎn)手機(jī)品牌的 5G 手機(jī)第一次從展示柜中到了普通用戶手中。

3、標(biāo)準(zhǔn):中國擁有更多話語權(quán)

3G/4G的標(biāo)準(zhǔn)主要都是由國外廠商所主導(dǎo),國內(nèi)運營商及通訊設(shè)備商也只是配角。而在5G標(biāo)準(zhǔn)的制定過程中,中國的運營商及通訊設(shè)備商是深度參與,并且獲得了更多的話語權(quán)。特別是華為在5G領(lǐng)域拿下了非常多的標(biāo)準(zhǔn)必要專利。

根據(jù)中國信息通信研究院發(fā)布的《通信企業(yè)5G標(biāo)準(zhǔn)必要專利聲明量最新排名》顯示,截止2018年12月28日,華為的5G標(biāo)準(zhǔn)必要專利聲明量達(dá)到了1970件,在所有通信廠商當(dāng)中排名第一。中興也以1029件排名第七。

▲5G 標(biāo)準(zhǔn)必要專利排行榜

此外,中國的很多手機(jī)品牌廠商,比如OPPO、vivo、努比亞、酷派、小米等,也首次參與了5G通信標(biāo)準(zhǔn)的制定,開始與運營商、元器件供應(yīng)商等一起參與了5G標(biāo)準(zhǔn)的制定。盡管5G核心專利技術(shù)依舊在上游核心元器件供應(yīng)商手中,但手機(jī)廠商與他們的合作方式已經(jīng)不是單純地單向購買,而是產(chǎn)生了更多專利交叉許可的可能。

二、5G對上游產(chǎn)業(yè)鏈帶來的挑戰(zhàn)與機(jī)遇

1、基站端

Massive MIMO和天饋一體化

傳統(tǒng)基站是由天線、饋線和射頻系統(tǒng)(RRU,包含功率放大器濾波器等射頻元器件)和基帶系統(tǒng)(BBU)組成,5G 時期為了減少信號的內(nèi)部傳輸損耗,節(jié)約站點資源,省略了饋線部分,呈現(xiàn)出 Massive MIMO 和天饋一體化的發(fā)展趨勢。天饋一體化趨勢是將傳統(tǒng)無源天線與射頻單元 RRU 集成在一起,使天線變成一體化有源天線(AAU)

Massive MIMO 是一種利用大規(guī)模天線陣列(增加天線振子數(shù)量,即 Massive)、分集增益(多發(fā)射多接受技術(shù),即 MIMO)、空分復(fù)用技術(shù)(波束賦形)提高信號增益的有效辦法。與傳統(tǒng)基站一般 4-8 根、最多十余根天線相比,5G Massive MIMO 可以多達(dá) 128、256 根甚至更多,借助大量可獨立收發(fā)數(shù)據(jù)的天線單元,配合 3D 波束成形將信號對準(zhǔn)期望用戶并盡可能減少干擾,從而大幅提升頻譜效率。

天線技術(shù)的變革推動 5G 采購模式的變化。原 4G 時期天線直接由運營商統(tǒng)一集采再交由設(shè)備商進(jìn)行安裝,而在 5G 時期天線射頻一體化集成后,天線廠商需要提前和設(shè)備商進(jìn)行有源天線的一體化研發(fā)測試,即傳統(tǒng)天線廠商完成天線的設(shè)計、加工和組裝等環(huán)節(jié),設(shè)備商完成射頻部分的設(shè)計,再由天線廠商或者設(shè)備商組裝完成,設(shè)備商進(jìn)行一體化測試后,天線隨基站設(shè)備進(jìn)入運營商產(chǎn)品序列,天線廠商的下游由運營商變成了設(shè)備商,主設(shè)備商將掌握天線環(huán)節(jié)的主動權(quán)。

同時 5G 時代由于采用大規(guī)模天線技術(shù),通道數(shù)更多,集成化程度更高,帶來了更高的技術(shù)難度,在深度合作開發(fā)模式下,設(shè)備商出于各種因素考慮,不會頻繁的更換合作伙伴,具有技術(shù)優(yōu)勢且能與主設(shè)備商合作的公司才能持續(xù)受益。同時,由于華為內(nèi)部具有全套天線及上游構(gòu)件生產(chǎn)能力,目前為全球第一大天線廠商,因此作為設(shè)備巨頭的華為將以天線自供為主(特定領(lǐng)域天線與合作伙伴配合研發(fā)),并形成相對獨立的供需產(chǎn)業(yè)鏈體系,而中興、諾基亞、愛立信等其他設(shè)備廠商將與具有技術(shù)優(yōu)勢的通信天線企業(yè)開展持續(xù)深入的合作,未來天線行業(yè)的集中度有望進(jìn)一步提升,呈現(xiàn)向頭部集中的趨勢。

陶瓷濾波器

濾波器的作用是當(dāng)電磁波通過時,過濾或者留下特定頻率的信號。該特定信號與濾波器的固有頻率有關(guān),進(jìn)一步與濾波器的基本屬性相關(guān),例如材質(zhì)的介電常數(shù)、體積、溫度系數(shù)等等。

在4G基站里面,主要使用的是同軸腔體濾波器。但是,5G因為需要集成大量的電子元器,所以,濾波器需要更加的小型和集成。因此,體積小,重量小,傳輸損耗低,頻率穩(wěn)定,可承受高功率特點的陶瓷介質(zhì)濾波器應(yīng)運而生,有望成為5G基站中的主流,更為關(guān)鍵的是其價格也較低。不過,小型金屬濾波器部分性能上仍存在優(yōu)勢,因此需綜合考量,兩者會共存一段時間。

根據(jù)預(yù)測,到2021年5G基站里面濾波器的市場規(guī)模將達(dá)到130億。

4G時期華為的核心基站射頻器件供應(yīng)商包括大富科技、武漢凡谷和春興精工等。而目前國內(nèi)的陶瓷濾波器供應(yīng)商主要有東山精密、風(fēng)華高科等。

覆銅板數(shù)量及高頻基材

5G 時期數(shù)據(jù)量更大、發(fā)射頻率更大、工作的頻段也更高,需要基站用PCB 板有更好的傳輸性能,這意味著 5G 基站對 PCB 板有著高頻、高速、高數(shù)據(jù)量的技術(shù)要求。5G 基站原理與 3/4G 相同,但設(shè)計層面存在差異,且隨著通信頻率的提升,高頻材料用量更多。5G 時代與此前 2/3/4G 不同的是,為盡可能解決減少饋線損耗,簡化站點部署并節(jié)約天面資源,射頻模塊 RRU 將與天線進(jìn)行整體協(xié)同設(shè)計,因而 5G 天線系統(tǒng)將同時具備濾波、放大及抑制干擾等功能。而在基站設(shè)備組件中,天饋系統(tǒng)與 RRU 均需用到高頻通信材料,預(yù)計高頻 PCB 或?qū)⒃?G 基站中實現(xiàn)對普通 PCB 板的全面替代,進(jìn)而帶動高頻通信材料需求成倍增長。

高頻通信材料是基站天線功能實現(xiàn)的關(guān)鍵基礎(chǔ)材料。天線內(nèi)部主要有輻射單元、饋電網(wǎng)絡(luò)、反射板、封裝平臺、電調(diào)天線控制器 RCU 五個核心部件組成。①輻射單元的核心部件為天線振子,PCB 振子方案的電性能指標(biāo)受 PCB 基材介電常數(shù)穩(wěn)定性影響較高,因而原材料須選用介電常數(shù)穩(wěn)定、介質(zhì)損耗低的高頻覆銅板;②饋電網(wǎng)絡(luò)有微帶線和同軸電纜饋兩種類型,目前基站天線多選用PCB 微帶線饋電網(wǎng)絡(luò)或 PCB 與同軸電纜混合型饋電網(wǎng)絡(luò),由于通信頻率高且變化范圍大,其中PCB 基材仍然以高頻覆銅板為主。

5G 射頻拉遠(yuǎn) RRU 對基材要求更為嚴(yán)苛,高導(dǎo)熱性的 PTFE 高頻覆銅板或?qū)⒅饾u成為趨勢。目前 4G 基站 RRU 中功放模塊的主要元器件都印刷在使用高頻覆銅板基材的 PCB 電路中,且以碳?xì)浠衔飿渲哳l覆銅板為主。而未來到 5G 時代,為提高單個基站的覆蓋面積,功放輸出功率不斷上升,對 PCB 基材散熱性要求更加嚴(yán)苛,高導(dǎo)熱性 PTFE 高頻覆銅板或?qū)⒅饾u成為趨勢。

同時,5G 基站建設(shè)數(shù)量增加,并伴隨天線數(shù)量大幅增加,將進(jìn)一步提升高頻覆銅板用量。預(yù)計2022年5G時期基站天線用高頻CCL市場規(guī)模達(dá)76億美元,2018-2022年 CAGR 達(dá) 116%。

目前 PCB 產(chǎn)業(yè)界廣泛應(yīng)用的基板材料是 FR-4(環(huán)氧樹脂玻纖布覆銅板),難以滿足高頻應(yīng)用的需求。許多 PCB 基板材料的廠商對特殊樹脂進(jìn)行了不同的改進(jìn)。在目前高頻化的趨勢下,較為主流的 PCB 材料包括聚四氟乙烯 PTFE(毫米波雷達(dá)和極高頻通信)、碳?xì)浠衔铮?6GHz 以下基站射頻)等。對于基站 PCB 而言,高頻高速性能通過介電常數(shù)(Dk)和介電損耗因子(Df)來體現(xiàn),參數(shù)越小性能越優(yōu),PTFE 和碳?xì)浠衔飿渲慕殡姄p耗因子均小于 FR-4,是 5G 基站高頻 PCB 板的絕佳樹脂材料。

銅箔以及玻纖布的處理對于高頻覆銅板性能也至關(guān)重要,例如玻纖布要經(jīng)過高水平的扁平化處理與開纖處理,銅箔應(yīng)使用超低輪廓度電解銅箔、平滑銅箔,有助于實現(xiàn)電路信號的低傳輸損耗、高精度阻抗控制性以及微細(xì)電路高水平工藝性等要求。甚至在越高的工作頻率下,超低輪廓度電解銅箔在抑制信號傳輸損失所起的作用可能還要大于基材的樹脂作用。

此外,毫米波高頻基板在工藝層面還需要提高多層板加工可靠性、降低制造成本、改善混合介質(zhì)及混合電路(射頻/數(shù)字)多層板成形加工性。綜合而言,高頻覆銅板的實現(xiàn)對上游材料的選擇以及工藝要求都更為嚴(yán)格,這也是超高端覆銅板產(chǎn)品幾乎為日美廠商壟斷的主要原因,國內(nèi)廠商的追趕替代之路任重而道遠(yuǎn)。

從產(chǎn)業(yè)鏈的角度來看,下游 PCB 產(chǎn)業(yè)將在各類電子終端應(yīng)用場景的需求推動下向高精度、高密度和高可靠性靠攏,不斷縮小體積、降低成本、提高性能、提高生產(chǎn)率并減少環(huán)境影響,HDI、FPC、剛撓結(jié)合板及 IC 載板等將成為行業(yè)未來重點發(fā)展方向。傳導(dǎo)至中游覆銅板,高頻高速產(chǎn)品將成為各方競相爭奪的主戰(zhàn)場。

從全球產(chǎn)能分布來看,向中國大陸轉(zhuǎn)移趨勢顯著,但超高端覆銅板產(chǎn)品依然幾乎被發(fā)達(dá)國家壟斷,大陸廠商更多集中在中低端產(chǎn)品,高端產(chǎn)品逐漸有所突破,國產(chǎn)替代的空間巨大。當(dāng)前主流高頻覆銅板產(chǎn)品主要通過聚四氟乙烯(PTFE)及碳?xì)浠衔飿渲牧瞎に噷崿F(xiàn),其中羅杰斯(Rogers)占據(jù)PTFE 類覆銅板 50%以上的市場份額,其余同樣主要被美日廠商占據(jù)。

隨著國內(nèi)覆銅板廠商在高頻基材產(chǎn)品開發(fā)上取得突破,同時包括華為、中興等在內(nèi)的主設(shè)備商加速推進(jìn)國產(chǎn)化,預(yù)計頭部廠商將在資金、技術(shù)和規(guī)模優(yōu)勢基礎(chǔ)上取得更好的發(fā)展前景。目前A股覆銅板上市公司中除金安國際尚未推出高頻覆銅板之外,生益科技、華正新材都已推出相關(guān)產(chǎn)品,中英科技也已提交招股書,且各方都在積極擴(kuò)產(chǎn)。

5G天線振子

振子是基站天線中直接發(fā)射信號的關(guān)鍵部分,當(dāng)前振子設(shè)計制造方案包括三種——PCB 振子、金屬壓鑄振子和塑料振子。由于傳統(tǒng)天線振子主要采用金屬振子方案,若 5G 基站 Massive MIMO 天線陣列繼續(xù)采用金屬振子方案將成倍地提升天線重量,從而提高安裝難度和信號發(fā)射效果。塑料振子方案具有輕量化、高頻高效、集成化特點,有望成為未來 5G 天線振子的主要發(fā)展趨勢。

3D 塑料振子的制造一般包括注塑+激光工藝,激光工藝又分為選擇性電鍍和 LDS 兩種工藝。選擇性電鍍激光工藝適用于較大型的設(shè)備,包括宏基站天線,在性能、減重、精度和加工效率方面有競爭優(yōu)勢。而 LDS 激光工藝?yán)眉す忤D射技術(shù)直接在成型的塑料支架上化鍍形成金屬天線的圖案,設(shè)計靈活,節(jié)省空間同時還可以避免內(nèi)部元器件的干擾,目前廣泛應(yīng)用于小型設(shè)備手機(jī)天線和各類智能終端等,未來有望在 5G 基站天線塑料振子制造中被采用。我們認(rèn)為,5G 基站天線振子將根據(jù)不同應(yīng)用場景和環(huán)境選擇最適合的工藝和材料,將形成多種工藝并存的局面。

5G 時期基站天線 Massive MiMO 技術(shù)采用 64T64R 方案,每面天線的振子數(shù)量達(dá)到 192 個,5G時代天線振子市場規(guī)模將會顯著增加,預(yù)計我國 19 年開啟 5G 宏基站建設(shè),并在 3-5 年后迎來建設(shè)高峰,假設(shè)單個振子價值量為 3-5 元,每座宏基站有三面天線,則我國 5G 宏基站天線振子的市場規(guī)模將由 2019 年的 3 億元增長至 2023 年近 40 億元,年復(fù)合增速達(dá) 90%。

飛榮達(dá)背靠華為,開發(fā)出全新一代塑料選擇性電鍍工藝天線振子。為了應(yīng)對 5G 天線振子的性能要求,飛榮達(dá)提前多年研發(fā)布局,配合華為創(chuàng)新開發(fā)出了“改性塑料+選擇性電鍍”工藝的全新一代非金屬天線振子解決方案,目前飛榮達(dá)為 5G 準(zhǔn)備的天線振子已基本完成前期的各項驗證工作,并且具備量產(chǎn)條件。同時公司收購廣東博緯(場館場景下的基站天線設(shè)計研發(fā))、珠海潤星泰(半固態(tài)壓鑄件)、昆山品岱(散熱模組)等三家公司,進(jìn)一步延伸 5G 基站設(shè)備上游組件。

此外,信維通信憑借在手機(jī)天線領(lǐng)域的技術(shù)積累,積極拓展基站天線業(yè)務(wù),已為國內(nèi) 5G 設(shè)備廠商提供基于 LDS 工藝的天線振子產(chǎn)品,并同時配合客戶進(jìn)行耐高溫、嚴(yán)寒等多種場景下的 5G 天線應(yīng)用研發(fā)測試,布局 5G 重要元器件。

電磁屏蔽和導(dǎo)熱器件

電磁屏蔽和導(dǎo)熱器件在 5G 通信基站中應(yīng)用廣泛,由于室外基站為密封型,內(nèi)外部沒有風(fēng)扇,只能通過傳導(dǎo)、自然對流和輻射進(jìn)行散熱,同時 5G 時期對信號抗干擾能力要求更高,因此 5G 基站需要大量的電磁屏蔽和導(dǎo)熱器件。電磁屏蔽和導(dǎo)熱材料及器件在 5G 通信基站主要應(yīng)用于通信機(jī)柜、交換機(jī)插箱、變頻器或變壓器和電信信號處理設(shè)備。目前用于通信機(jī)柜中的電磁屏蔽和導(dǎo)熱器件主要有導(dǎo)電硅膠、金屬屏蔽器件、導(dǎo)電布襯墊、導(dǎo)熱界面材料等。

5G 基站核心技術(shù)的升級和基站數(shù)量的提升帶動電磁屏蔽和導(dǎo)熱器件需求顯著提升。

5G 時代電磁屏蔽和導(dǎo)熱產(chǎn)業(yè)規(guī)模持續(xù)增長,根據(jù) BCC Research 的預(yù)測,全球 EMI/RFI 屏蔽材料市場規(guī)模將從 2016 年的 60 億美元提高到 2021 年的 78 億美元,復(fù)合增長率近 6%,而全球界面導(dǎo)熱材料的市場規(guī)模將從 2015 年的 7.6 億美元提高到 2020 年的 11 億美元,復(fù)合增長率超 7%。

由于 5G 時代將于 2020 年以后全面到來,因此上述短期內(nèi)市場規(guī)模的預(yù)測主要基于現(xiàn)有設(shè)備的升級需求,均未考慮 5G 大規(guī)模商用后的增量因素??梢灶A(yù)見的是,隨著 5G 時代下游市場的快速發(fā)展,將帶來電磁屏蔽和導(dǎo)熱材料和器件的巨大增量需求,因此我們認(rèn)為 2021 年以后,電磁屏蔽與導(dǎo)熱材料市場增速有望在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步顯著提升。

5G 基站升級推動電磁屏蔽與導(dǎo)熱材料工藝持續(xù)創(chuàng)新。電磁屏蔽材料將向屏蔽效能更高、屏蔽頻率更寬、綜合性能更優(yōu)良的方向發(fā)展,各種新材料在電磁屏蔽的創(chuàng)新應(yīng)用將會得到更多發(fā)展。導(dǎo)熱材料向?qū)嵝愿煤烷L時間工作導(dǎo)熱穩(wěn)定度更高發(fā)展。電磁屏蔽產(chǎn)品包括雙色導(dǎo)電橡膠、精密導(dǎo)電橡膠組件、FIP 流體導(dǎo)電橡膠,微波吸波材料等;導(dǎo)熱材料產(chǎn)品包括導(dǎo)熱凝膠,高 K 值的導(dǎo)熱襯墊、低熱阻的導(dǎo)熱脂等相關(guān)產(chǎn)品。

行業(yè)格局國產(chǎn)化,國內(nèi)供應(yīng)商具備優(yōu)勢。國際市場上,電磁屏蔽及導(dǎo)熱領(lǐng)域已經(jīng)形成了相對比較穩(wěn)定的市場競爭格局,屏蔽和導(dǎo)熱材料行業(yè)主要由國外的幾家知名廠家壟斷。但伴隨國內(nèi)企業(yè)成長,目前少數(shù)企業(yè)逐漸具備了自主研發(fā)和生產(chǎn)中高端產(chǎn)品的能力,可以提供電磁屏蔽及導(dǎo)熱應(yīng)用解決方案。整體來說,國內(nèi)企業(yè)在屏蔽和導(dǎo)熱器件的加工上已形成一定產(chǎn)業(yè)和規(guī)模優(yōu)勢,而在材料領(lǐng)域近年來也逐步有國內(nèi)領(lǐng)先企業(yè)逐步切入。

目前國內(nèi)電磁屏蔽與導(dǎo)熱領(lǐng)域部分廠商已經(jīng)形成自主品牌并完成設(shè)備商認(rèn)證,幾大主要上市公司近年來通過資本市場融資不斷擴(kuò)充自身產(chǎn)能并在特定領(lǐng)域注重制造工藝升級和應(yīng)用領(lǐng)域創(chuàng)新,相比于海外大廠的普適性產(chǎn)品來說,國內(nèi)供應(yīng)商產(chǎn)品具備差異化優(yōu)勢,為高端客戶提供定制化的先進(jìn)產(chǎn)品,并基于下游應(yīng)用領(lǐng)域和需求不斷創(chuàng)新材料和產(chǎn)品形式,具備高毛利、高效率的電磁屏蔽和導(dǎo)熱解決方案,在發(fā)展成長過程中已逐漸形成穩(wěn)定的客戶群體和供應(yīng)格局。

總體來看,國內(nèi)領(lǐng)先的電磁屏蔽與導(dǎo)熱材料及器件供應(yīng)商積極開展新產(chǎn)品新工藝布局,為高端客戶提供定制化產(chǎn)品,伴隨終端國產(chǎn)化趨勢,依托于下游設(shè)備商的崛起,憑借快速的服務(wù)響應(yīng)能力迅速搶占增量的市場份額。

通訊連接器升級顯著

連接器在通訊領(lǐng)域應(yīng)用廣泛,主要應(yīng)用于基站天線、BBU 等設(shè)備,是不可或缺的重要配件之一,包括射頻連接器、電源連接器、背板連接器、輸入/輸出連接器和印制電路板連接器等。

3/4G 時期,天線與 RRU 之間、天線內(nèi)部天線振子與射頻器件相連都是通過饋線連接,而 5G 時代采用大規(guī)模陣列技術(shù),天線陣列與射頻均設(shè)計在 PCB 板上,由于通道數(shù)變多使得傳統(tǒng)饋線連接方式已不能滿足需求,天線陣列與射頻收發(fā)器將通過板對板方式相連,這意味著連接器的使用數(shù)量將大幅增加。板對板連接方式為三個連接器與兩塊 PCB 板組成一個連接器電路板組件,將 snap 座焊接在一個 PCB 板上,將 slide 座焊接在另一個 PCB 板上,中間由轉(zhuǎn)接器 bullet 連接。

連接器行業(yè)發(fā)展趨勢受下游終端應(yīng)用行業(yè)發(fā)展影響,下游每一次技術(shù)進(jìn)步和變遷都會給整個產(chǎn)業(yè)帶來巨大變革,從而推動連接器技術(shù)不斷升級。5G 時期產(chǎn)品的高速率(10Gbps)、集成化、高可靠性已經(jīng)提前得到了業(yè)界的廣泛認(rèn)可,這些新需求使得與之相匹配的連接器也向著小體積、高性能的方向發(fā)展。

根據(jù)《中國通訊連接器市場發(fā)展研究及投資前景報告》,全球通迅領(lǐng)域連接器的市場規(guī)模增長最快,2017 年約 280 億美元,預(yù)計 2018-2023 年 CAGR 達(dá) 15.4%,其中全球射頻連接器市場規(guī)模預(yù)計2022 年增長至 78 億美元,2017-2022 年 CAGR 達(dá) 6.5%。2017 年中國連接器細(xì)分領(lǐng)域中數(shù)據(jù)與通信領(lǐng)域僅次于汽車,占連接器市場份額的 20.7%。

國內(nèi)廠商方面,立訊精密領(lǐng)先布局高速連接器、高速電纜組件等 5G 基站互聯(lián)產(chǎn)品,在全球范圍內(nèi)已具備良好的客戶基礎(chǔ)。意華股份積極研發(fā)高速通訊連接器產(chǎn)品,與華為、中興、鴻海等建立了長期合作關(guān)系,并配合華為建立 5G 專案工廠。電連技術(shù)在射頻連接器領(lǐng)域具備領(lǐng)先的技術(shù)基礎(chǔ),自主研發(fā)第 5 代微型射頻同軸連接器及射頻微同軸線纜組件產(chǎn)品具有顯著技術(shù)優(yōu)勢,同時密切關(guān)注 5G 基站連接器新標(biāo)準(zhǔn),加強(qiáng)與上游芯片設(shè)計廠商的研發(fā)合作。

5G上游零部件升級趨勢呈現(xiàn)消費電子級特性

5G 未來主要使用 2.6GHZ、3.5GHZ 及毫米波頻段,相對于 4G 具備更高的頻段,核心零部件體積與波長成正比,同時5G采用的大規(guī)模Massive MIMO技術(shù)會需要更多的通道數(shù),零部件數(shù)量更多,集成化程度更高。

總體來說,5G 時代基站上游的電子零部件將向著精細(xì)化、微小化、集成化等方向發(fā)展,越來越呈現(xiàn)出消費電子級別的零部件特性,而提前配合設(shè)備廠商布局研發(fā)的電子企業(yè)有望率先受益。

2、手機(jī)端

5G對手機(jī)硬件提出三大挑戰(zhàn)。5G時代到來,手機(jī)承載的功能將會更多,變成一個超級入口,對手機(jī)硬件提出了三大挑戰(zhàn):首先,海量信息交換和計算,對手機(jī)處理能力要求更高;其次,計算更多帶來高功耗,對續(xù)航和散熱要求更高;最后,手機(jī)元器件、天線面積增加對手機(jī)布板設(shè)計、工業(yè)設(shè)計提出更高要求。

芯片端:5G 手機(jī)的核心難點?;鶐酒鞘謾C(jī)連接移動通信網(wǎng)絡(luò)的調(diào)制解調(diào)器,與 3G、4G 不同的是,5G 網(wǎng)速更快、拓展性更強(qiáng),手機(jī)廠商要將一塊獨立的 5G 芯片植入手機(jī)內(nèi)。在技術(shù)端,5G 的終端復(fù)雜性比4G 更高。5G 的運算復(fù)雜度上比 4G 提高了近 10 倍,存儲量提高了 5倍,而 5G 產(chǎn)品的芯片處理能力必須提升至現(xiàn)行的 5 倍。5G 芯片需要同時保證 TD-LTE、FDD-LTE、TD-SCDMA、WCDMA、GSM 多種通信模式的兼容支持,同時還需要滿足運營商 SA 組網(wǎng)(獨立組網(wǎng))和 NSA 組網(wǎng)(非獨立組網(wǎng))的需求,這對于天線方案以及前端架構(gòu)的設(shè)計挑戰(zhàn)非常大。

目前,全球市場上,5G手機(jī)芯片玩家只有高通、華為海思、三星、聯(lián)發(fā)科、紫光展銳五家,其中三家均為中國廠商。特別是華為海思在5G手機(jī)芯片水平上已經(jīng)達(dá)到了與高通相近的水平。2018 年 12 月華為發(fā)布 5G 終端芯片“巴龍 5000”,并于今年MWC上推出了首款5G折疊屏手機(jī)Mate X。

射頻端:射頻數(shù)量大幅增加,手機(jī)成本進(jìn)一步提升。手機(jī)射頻前端主要包括天線、濾波器、功率放大器(PA)等器件,它是智能手機(jī)的射頻收發(fā)器和天線之間的功能區(qū)域,射頻器件設(shè)計難度大,材料要求特殊。在5G 手機(jī)中,射頻端的設(shè)計尤為關(guān)鍵,其成本有可能超過手機(jī)處理器平臺,主要原因是 5G 時代,射頻數(shù)量將大幅度增加,Qorvo 公司高管曾指出,以 5G 手機(jī)為例,單部手機(jī)的射頻半導(dǎo)體用量將達(dá)到 25 美金,相比 4G 手機(jī)近乎翻倍增長,其中濾波器從 40 個增加至 70 個,頻帶從 15個增加至 30 個,接收機(jī)發(fā)射機(jī)濾波器從 30 個增加至 75 個,射頻開關(guān)從 10 個增加至 30 個,載波聚合從 5 個增加至 200 個。據(jù)中國產(chǎn)業(yè)信息網(wǎng)統(tǒng)計及預(yù)測,全球射頻前端市場規(guī)模以每年約 12%的速度增長,2016 年達(dá) 114.88 億美元,未來將以 12%以上的增長率持續(xù)高速增長,2020 年接近 190 億美元。

根據(jù)申萬宏源的統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,現(xiàn)在全球93%的PA供應(yīng)集中在 Skyworks、Qorvo 和 Avago(Broadcomm)等幾家廠商手中。濾波器也被Murata、TDK、TAIYO YUDEN、Avago和Qorvo等廠商瓜分,其中Murata、TDK和TAIYO YUDEN瓜分了80%的SAW濾波器供應(yīng),而Qorvo和Broadcomm則占據(jù)了95%的BAW市場。

相對來說,國內(nèi)SAW濾波器廠商主要有55所、26所、好達(dá),BAW濾波器國內(nèi)廠商有天津諾思。在4G PA這塊,國內(nèi)也有唯捷創(chuàng)芯、絡(luò)達(dá)(已被聯(lián)發(fā)科收購)、展銳、漢天下、飛驤科技等。在射頻開關(guān)方面,國內(nèi)有卓勝微(三星和小米是最大客戶)、展銳、立積電子等??偟膩碚f,在射頻器件領(lǐng)域,國內(nèi)供應(yīng)商的器件性能相比國外大廠來說仍有較大的差距。特別是在5G的射頻器件領(lǐng)域,由于要求更高,國內(nèi)的供應(yīng)商目前還難以滿足要求。另外在高端射頻器件所需的GaN、SiC、GaAs等半導(dǎo)體工藝方面,目前國內(nèi)供應(yīng)商非常少。

功耗與散熱:散熱模組市場有望提前爆發(fā)。散熱是手機(jī)正常運行必須克服的難題,5G 時代,手機(jī)散熱面臨的挑戰(zhàn)更為嚴(yán)峻。一方面,功耗方面,由于 5G 傳輸速率更快,海量數(shù)據(jù)吞吐量大大增加其功耗, 5G 芯片部分成為繼 CPU、GPU 后新的手機(jī)發(fā)熱源頭,華為輪值 CEO 徐直軍在接受采訪時指出,5G 芯片的耗電量是 4G 的 2.5 倍;另一方面,手機(jī)結(jié)構(gòu)變化對散熱性能也提出了更高的要求,隨著 5G 天線數(shù)量增加和電磁波穿透能力變?nèi)酰瑱C(jī)身材質(zhì)向非金屬化演進(jìn),需要額外增加散熱設(shè)計,同時,5G 手機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計變得更為緊湊,也增加了散熱解決方案的設(shè)計難度。

智能手機(jī)的散熱方式可分為石墨散熱、金屬背板/邊框散熱、導(dǎo)熱凝膠散熱、液態(tài)金屬散熱、熱管散熱等方式,目前多數(shù)智能手機(jī)的散熱方案是采用石墨片,主要是因為石墨片的散熱技術(shù)成熟,且價格較便宜。三星從 Galaxy 7 開始導(dǎo)入散熱管設(shè)計,華為手機(jī)明確采用銅板散熱。我們認(rèn)為,在智能手機(jī)身非金屬化時代下,很大程度提升了導(dǎo)熱材料市場的需求,同時具有熱解決方案與研發(fā)設(shè)計能力的導(dǎo)熱材料企業(yè)將會在 5G 手機(jī)時代扮演更重要的角色。

5G 助力手機(jī)創(chuàng)新技術(shù)加速發(fā)展。5G 開啟了手機(jī)產(chǎn)業(yè)新一輪換機(jī)潮,有望加速帶動手機(jī)創(chuàng)新技術(shù)的發(fā)展。在屏幕方面,近兩年,手機(jī)屏幕尺寸雖仍然在增長,但增長的速度已經(jīng)明顯放緩,受制于當(dāng)前科技水平,大屏幕產(chǎn)品的增速放緩,全面屏技術(shù)、折疊屏技術(shù)逐漸應(yīng)用于手機(jī)屏幕,通過折疊技術(shù)既能大幅提升智能手機(jī)的屏幕尺寸,也能大幅縮小平板電腦的尺寸,增加便攜性;在電池方面,5G 的數(shù)據(jù)處理能力將增大電池的能耗,對手機(jī)性能提出了新要求,快充與無線充電技術(shù)迅速崛起;在安全方面,生物識別技術(shù)逐漸成熟,未來智能手機(jī)將具備面部識別,虹膜識別和指紋識別等多種傳感器技術(shù);在應(yīng)用方面,AR、VR 和語音技術(shù)的快速發(fā)展,拓展了手機(jī)的應(yīng)用場景,是創(chuàng)新的重要渠道。

三、上游產(chǎn)業(yè)鏈的自主可控

工信部頒發(fā)5G商用牌照,5G商用正式啟動。不過,市場關(guān)注重點在外部壓力加大條件下,國內(nèi)5G產(chǎn)業(yè)推進(jìn)所受到的阻力。在 5 月中美國以國家安全緊急狀態(tài)為由,對包括華為在內(nèi)的數(shù)十個企業(yè)和科研院校納入實體清單,要求美國企業(yè)或采納美方技術(shù)超過一定比例的外國企業(yè)不得向列舉的實體提供技術(shù)、零部件和服務(wù),掀起打擊范圍和力度空前的技術(shù)封鎖。美方對華的遏制成為了產(chǎn)業(yè)最大不確定因素,因其影響范圍大、跨度遠(yuǎn),其反應(yīng)將在未來一到兩年逐步體現(xiàn),成為市場關(guān)注的重點。

ICT 領(lǐng)域的遏制是國家間競爭發(fā)力點和延續(xù),我們認(rèn)為,嚴(yán)酷的外部技術(shù)封鎖和市場壓制將長期存在,較難出現(xiàn)系統(tǒng)性緩解。需要重視美方從 2016 年開始逐步加碼的在技術(shù)和市場兩方面的動作,一方面除非接受美國單方面的處罰和嚴(yán)格監(jiān)管,否則可能出現(xiàn)基于任何借口的,超常規(guī)的制裁;另方面對其自身的產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)公司也造成了不可忽視的商業(yè)利益沖擊,將損害其長期發(fā)展。以聲譽(yù)和利益為代價,足見其實踐單邊和遏制戰(zhàn)略之決心,短期難以緩解,只能寄望于國內(nèi)上游自主可控完善。

我國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)起步較晚,雖然有了較完整的布局和長足發(fā)展,但因為后發(fā),整體規(guī)模和產(chǎn)品層次仍處于較低水平。國內(nèi)半導(dǎo)體實際起步在新千年之后,當(dāng)時產(chǎn)業(yè)基石性工作已經(jīng)完成,包括材料、工藝、設(shè)計、軟硬件生態(tài)已經(jīng)完整,本土企業(yè)只能從點到面,在部分專門領(lǐng)域從低端向上游延伸。2016 年中興事件之后,國內(nèi)對于自主可控的戰(zhàn)略意義認(rèn)同空前一致,近三年在長期投入和短期應(yīng)對上準(zhǔn)備充分。尤其通信行業(yè),龍頭廠商在關(guān)鍵領(lǐng)域已有全球領(lǐng)先性,有能力面對先發(fā)廠商在技術(shù)和市場上的壓制。

華為作為全球領(lǐng)先的 ICT基礎(chǔ)設(shè)施和智能終端提供商,2009 年華為就啟動了 5G 的研究,2012 年推出關(guān)鍵技術(shù)驗證樣機(jī),2013 年投資 6 億美元用于 5G 研發(fā),2015 年推出系統(tǒng)測試原型機(jī),2015 年-2017 年參與 3GPP R15 標(biāo)準(zhǔn)的制定,而 2018 年用于 5G 研究和創(chuàng)新的投入超過 50 億元,伴隨 5G 的商用大幕拉開,有著完善和深入布局的華為也在新的時代占據(jù)獨特的領(lǐng)先地位,將充分享受到行業(yè)紅利。

基站天線是 5G 建設(shè)中極其重要的一部分,在天線領(lǐng)域 1995 年華為成立天線事業(yè)部,2003 年華為收購灝訊天線事業(yè)部實力大幅度增強(qiáng),2013 年接手凱瑟琳蘇州總部研發(fā)團(tuán)隊,從 2015 年開始保持全球市場份額第一,2017 年全球市占率達(dá) 32%。

在處理器方面,華為有自己的海思處理器,基帶有巴龍5000,另外還有新推出的針對基站的天罡。

但是在基站所需的高性能FPGA這塊,目前主要還是依賴于賽靈思Altera等國外大廠。雖然國內(nèi)也有安路科技、京微雅格、高云半導(dǎo)體、同創(chuàng)國芯等FPGA廠商,但是總體來看,中國FPGA廠商的規(guī)模還比較小,能量產(chǎn)出貨的國產(chǎn)FPGA多以低端CPLD和小規(guī)模FPGA器件為主。

根據(jù)華為無線負(fù)責(zé)人說法,華為的基站里采用FPGA主要是擔(dān)心5G未來的標(biāo)準(zhǔn)會變化,擔(dān)心技術(shù)升級。雖然目前華為被美方禁運,但是華為還是有著大量的備貨,已經(jīng)出貨的基站設(shè)備可以通過FPGA的可編程邏輯單元升級。不過,相對于競爭對手的5G基站方案來說,華為更多用是ASIC來替代FPGA,有消息稱,華為5G BBU里面的FPGA:ASIC的比例是5:95。并且,第一版ASIC已經(jīng)把這個可調(diào)節(jié)范圍考慮進(jìn)去了,即便標(biāo)準(zhǔn)出現(xiàn)大的參數(shù)變化,可以多加一塊ASIC板子插進(jìn)去,而且用2-3塊AISC的板子也比用FPGA要便宜。

作為全球領(lǐng)先的通信設(shè)備商和智能手機(jī)廠商,華為在很多關(guān)鍵的核心領(lǐng)域都有自己的布局,同時也與眾多的上游電子元器件公司保持長期合作,包括基站天線、PCB、光模塊、射頻模塊等部件的核心零組件,隨著頻譜分配落地,5G 建設(shè)周期將大規(guī)模啟動,華為產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)的供應(yīng)商將直接受益。

國內(nèi)上游供應(yīng)商也主要以華為需求為導(dǎo)向,快速反應(yīng)、貼身服務(wù)進(jìn)行相關(guān)業(yè)務(wù)的研發(fā)以及上下游資源的整合,最終為其提供設(shè)計、測試及制造一站式綜合服務(wù)方案,提供定制化產(chǎn)品。上游電子廠商不僅得到設(shè)備大廠華為的支持,同時也獲得高規(guī)模效應(yīng)。(在前面產(chǎn)業(yè)鏈介紹部分已有一些介紹)

華為供應(yīng)商遍布全球,2018 年核心供應(yīng)商一共有 92 家,美國企業(yè)數(shù)量最多共 33 家,大陸排名第二有 22 家,可見華為對美國廠商依賴度較高,近期國際關(guān)系的變化使國產(chǎn)化替代需求更加迫切,華為通過扶持大陸上游材料廠商,加速推動國產(chǎn)化進(jìn)程,華為已成為國內(nèi)電子元器件行業(yè)發(fā)展的強(qiáng)力助推器。

2018 年以前華為對供應(yīng)商的研發(fā)水平、生產(chǎn)規(guī)模等綜合實力要求較高并且所需產(chǎn)品需歷經(jīng)研發(fā)、設(shè)計、驗證及調(diào)試等多次循環(huán)方可完成,但華為為了應(yīng)對可能出現(xiàn)的供應(yīng)鏈管控危機(jī),加速推動國產(chǎn)化,從 2018 年下半年開始在繼續(xù)保持對供應(yīng)商認(rèn)證資格嚴(yán)格要求的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步縮短認(rèn)證周期,并積極尋找國內(nèi)潛在供應(yīng)商。另外華為還通過提升核心供應(yīng)商價格和毛利率幫扶上游材料廠商,把更多利益讓給供應(yīng)商。

5G 網(wǎng)絡(luò)側(cè)上游準(zhǔn)備較為充分,整體建設(shè)進(jìn)度不會受到影響。在 5G網(wǎng)絡(luò)方面,因為屬于設(shè)備商的戰(zhàn)略領(lǐng)域,華為在上游替代方案上有了十余年的儲備,核心部分已基本完成自主可控,且在很多技術(shù)上處于領(lǐng)先,尤其在實現(xiàn)基帶、主控和傳輸?shù)?a href="http://ttokpm.com/soft/data/21-22/" target="_blank">嵌入式實時系統(tǒng)上,有深厚的積累。網(wǎng)絡(luò)側(cè)中射頻軟硬件和算法華為也領(lǐng)先業(yè)界,且上游供應(yīng)商在很大程度上做到了本土化。對于少數(shù)非核心部分,廠商也儲備了去美國化方案。我們認(rèn)為,第一階段 5G 建設(shè)不會因外部封鎖此受到阻礙,反而可能在壓力下加快推進(jìn)。

另外值得一提的是,除了華為之外,中興也有自己的5G端到端的解決方案,而且其中一些核心器件也是中興自主的。比如中興有自己的迅龍基帶芯片。在今年的MWC上,中興展示了兩款自研芯片:一款是MCS多模軟基帶芯片,實現(xiàn)了2G/3G/4G/Pre5G和5G多模融合,靈活的"軟基帶"達(dá)到多制式共享硬件平臺,是業(yè)界少有的基站單芯片解決方案。另一款是一顆中頻芯片,實現(xiàn)了2G/3G/4G/Pre5G/5G/NB-IoT多模融合,單芯片多模一體化,可靈活適用于各種無線場景。

5G手機(jī)端方面,短板在射頻前端,這塊主要依賴于Skyworks、Qorvo和Broadcomm等國外廠商,短期難以實現(xiàn)追趕,只能尋找其他方案替代。安卓GMS對華為的封鎖會影響華為海外手機(jī)市場,但這也進(jìn)一步迫使華為加速移動端操作系統(tǒng)實現(xiàn)自主,風(fēng)險與機(jī)遇并存。對于即將在明年起量的 5G 手機(jī),目前國內(nèi)的射頻前端技術(shù)仍全面落后,中短期難以突破到商用水平,預(yù)計將以非美國替代性方案為主。禁止華為使用安卓GMS,或?qū)⑹ヒ蕾?GMS 服務(wù)的海外用戶,但同時促使國產(chǎn)移動操作系統(tǒng)快速自立,我們預(yù)計今年底華為的跨平臺操作系統(tǒng)有望上線,在 5G 手機(jī)滲透窗口期取得商業(yè)突破。

光網(wǎng)絡(luò)方面,目前國內(nèi)能夠生產(chǎn)光通信芯片的企業(yè)并不多,其中大多數(shù)能夠大批量生產(chǎn)低端芯片。僅有光迅科技、海信、華為、烽火等少數(shù)廠商可以生產(chǎn)中高端芯片,但是市占率非常有限。高端光芯片仍依賴于博通、三菱等美日公司。

雖然,光器件方面,國內(nèi)與國外存在一定差距,但總體可控,短期有望實現(xiàn)突破。光網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)容升級焦點在器件與設(shè)備,國內(nèi)設(shè)備水平全球領(lǐng)先,但在上游器件方面存在一定差距,但產(chǎn)品布局完整,技術(shù)差距總體可控,芯片研制和封測技術(shù)水平堅持長期推進(jìn),在強(qiáng)化自主的背景下,短期有望實現(xiàn)重大突破,并有望伴隨國內(nèi)應(yīng)用規(guī)模打開而持續(xù)升級。

值得一提的是,華為在光通信芯片方面也早有布局。早在2013年,華為就通過收購比利時硅光子公司Caliopa加入光通信芯片戰(zhàn)場,后來又收購了英國光子集成公司CIP。目前,華為對光通信芯片的投入已有六年之久,并已掌握了100G光通信芯片技術(shù)。在今年4月,華為還在英國劍橋買了500英畝土地,準(zhǔn)備在當(dāng)?shù)嘏d建光芯片工廠。

IP 承載網(wǎng)方面,華為在高端路由器和交換器方面已經(jīng)全球領(lǐng)先,中興也在國內(nèi)市場取得重大突破,相關(guān)上游芯片已有一定積累。主要短板在于交換芯片、網(wǎng)卡芯片與系統(tǒng)平臺,國內(nèi)已有專業(yè)廠商進(jìn)行了長期鋪墊,在具體指標(biāo)上比領(lǐng)先水平稍遜,但可替代性強(qiáng),且相比而言技術(shù)上更易突破。

云服務(wù)器方面,國內(nèi)已經(jīng)在多個指令集方向進(jìn)行了長期探索,基于ARM 體系架構(gòu)自主已取得關(guān)鍵突破,國內(nèi)龐大的市場和自主需求,將促使底層架構(gòu)自主走向全面完善。華為已經(jīng)獲得了 ARMv8 的內(nèi)核級永久授權(quán)并完成了對微架構(gòu)的自主實現(xiàn),從指令體系自主來說不存在風(fēng)險,但需要注意 ARM 對其封鎖了后續(xù)更新版本的指令集,長期發(fā)展依然受到制約。我們認(rèn)為在愈演愈烈的技術(shù)封鎖環(huán)境下,國內(nèi)很有可能掀起從指令集、內(nèi)核微架構(gòu)、操作系統(tǒng),直至上層 IT 生態(tài)全面重建?;谛麦w系架構(gòu)的 CPU、跨平臺操作系統(tǒng)、中間件和數(shù)據(jù)庫,B 端通用應(yīng)用軟件都存在重大的開拓性機(jī)遇,國內(nèi)也有足夠市場規(guī)模和內(nèi)外部因素來加快體系化自主可控的完善。

綜上,ICT 領(lǐng)域發(fā)生的遏制和對立,是中美博弈的具體體現(xiàn),長期看還可能繼續(xù)擴(kuò)大。我過在完善技術(shù)自立方面已經(jīng)做好了相當(dāng)程度的應(yīng)對準(zhǔn)備,風(fēng)險總體可控,并將進(jìn)一步推動上下游加快自主,5G 建設(shè)與新業(yè)態(tài)變革將為核心領(lǐng)域持續(xù)突破和新體系的建立帶來難得契機(jī)。

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