5G 產業大致可以分為三類:
1、面對消費者的終端產品,以5G手機為主;
2、面對運營商的產品,包括基站設備、傳輸設備等等;
3、網絡架構等相關支撐領域。(文末有公司名單)
本文將從以上三個方向,全面解讀中國5G的真正實力。
1/手機終端
國內目前小米(MIX 3)、Vivo(iQOO Pro)、中興(Axon 10)、華為(Mate 30)都已經發布了5G新款手機。海外則只有三星發售Note10 5G版,而蘋果則在iPhone 11系列上放棄了5G版本,即使發布新版本,至少要比國內廠商晚一年。
當然,蘋果是有底氣的。盡管國內手機廠商銷量占到了全球42%,但全球利潤的60%依然被蘋果霸占。而這次發布會之后,朋友圈依然是紛紛曬iPhone11預定單。蘋果品牌吸引力可見一斑。
各大手機廠商所占利潤份額
但如果國內廠商能夠利用“5G時間差”,把握住這波手機更新換代,沖擊高端的話,無疑是一個把市場份額變成實打實利潤份額的機會。
從4G手機到5G,主要有三個模塊變化較大,分別是:基帶、射頻前端芯片、天線。能夠在這些領域實現技術、市場突破,就能獲得可觀利潤。而國內是什么狀況呢?
我們先看下基帶芯片。
基帶芯片主要作用是:在語音、數據等信號,和基帶信號二者之間進行合成轉化解析。包括CPU處理器、信道編碼器、數字信號處理器、調制解調器和接口模塊等子塊。
這個領域的技術突破是否困難呢?
一場官司可以告訴我們。2017年,高通向法院提交了訴訟,稱蘋果竊取了其大量機密信息,并分享給了英特爾,以幫助英特爾提高基帶芯片技術。
蘋果沒有表態,但他們此前曾對媒體說“高通拒絕談判達成合理的條款,我們要求法院尋求幫助”。而且,蘋果還專門從高通挖了一個待了8年多的技術副總裁,來打造自己的芯片。能把高冷的蘋果,都逼到這個份上,基帶芯片等技術瓶頸可見一斑。
但瓶頸主要在哪里呢?
首先,瓶頸來自于通信技術的復雜。每一代通信技術升級,都對應著復雜的信號處理技術等。從3G升級到4G時,就有broadcom、TI等芯片公司退出手機領域。2017年蘋果換了英特爾的基帶芯片,但不穩定的信號,被用戶罵慘。
其次,瓶頸來自于高通的專利限制。高通在CDMA技術上布局了廣泛的專利,成為繞不開的防線。因此,幾乎每一部手機都要向高通提交將近18美元的專利費。躺贏的高通,2018年拿下全球手機芯片52%的市場份額,遠遠甩開分占14%的三星和13%的聯發科。
但在5G時代,這個狀況正在改善。
目前一共有四個國家和地區發布了5G基帶芯片,其中:
中國有三家,兩家在大陸,分別是:華為和紫光展訊。華為的巴龍5000更是全球第一個支持5G的3GPP標準的商用芯片組。而紫光展訊作為中國第二大芯片設計商,也在今年2月發布了首款5G基帶芯片——春藤510。
華為發布麒麟980和巴龍500,作為5G解決方案
另一家在臺灣,是聯發科。在2017年推出了M70 5G,但目前尚未有手機廠商采用。在缺乏下游終端品牌、缺乏高通技術優勢的情況下,預計聯發科的5G基帶芯片道路會比較艱難。
美國也有兩家,分別是高通和英特爾。但由于和蘋果合作不理想,英特爾宣布要退出5G基帶芯片研發。高通在2016年便推出了首款支持5G網絡的基帶芯片X50,如今,已經演進到第二代X55。國內廠商如小米、VIVO等,都是采用高通的基帶方案。
韓國有一家,是三星。今年發布的首款5G旗艦S10,便采用三星自家的Exynos Modem 5100。
中國的優勢有兩點,首先華為等終端市場表現突出,有良好的環境支持自研,可以進行研發試錯等等。其次,5G通信技術中,華為中興提出的技術專業也在增加。
但高通依然是強大的對手,一方面5G領域仍有專利繞不開;另一方面,由于手機需要向下兼容,即還可以用2G、3G信號,因此還是繞不開高通。
第二個要看的,就是射頻前端芯片。
射頻前端芯片,主要作用是實現信號發射接收。要無線連接,就必須要有射頻前端芯片。它包括射頻開關、射頻低噪聲放大器、射頻功率放大器、雙工器、射頻濾波器等多種芯片模組。
這是手機零件中的一個重要市場,2018年市場規模為150億美元,預計到2025年能達到258億美元。
目前來看,射頻前端芯片市場完全由國外主導,美日德荷四國占了95%的市場。其中美國有博通,skyworks(思佳訊), Qorvo 三家;日本、德國、荷蘭各有一家。
國內公司市場占有率很低。2018,博通的射頻芯片收入為64.9億美元,而中國射頻領域的龍頭企業,卓勝微電子的相關收入僅為5.6億元。另一家上市公司韋爾股份的相關產品收入則僅有0.7億元。國內射頻領域還有紫光旗下的銳迪科,國民技術旗下的國民飛驤,以及天津的維捷創芯公司。
但國內公司也在崛起。值得一提的是3位海歸創立的卓勝微電子,這是大陸唯一一家專注射頻芯片的上市公司,目前主打射頻開關、射頻低噪聲放大器兩大產品。
2012年成立的卓勝微,當年就成為三星的供應商(在此之前公司已經在電視芯片領域積累了6年)。2014-2018年,其收入年復合增速達到138%,每年翻倍還不止。
2019年上市募資后,卓勝微準備投資12億用于射頻模組中的濾波器和功率放大器的研發,進軍更多類型的射頻芯片,實現品類擴張。
此外,銳迪科也是一個極有潛力的選手。
銳迪科公司在上海張江,2010年在美國上市,2014年被紫光集團收購。隨后和紫光旗下的展訊通信合并成立公司紫光展銳,合并公司2017年進入了芯片設計的全球前10。
與展訊合并之后,躋身世界前十的銳迪科
銳迪科的產品能力可圈可點。當年風靡一時的“小靈通”的射頻芯片組,就是銳迪科自主研發并推出的,而國內第一顆射頻芯片也是它推出的。
合并后,展訊通信主攻基帶芯片,銳迪科則主攻射頻芯片和物聯網,以實現雙方優勢的強強聯手。而基帶芯片和射頻的合作,也是當下的趨勢。例如Qualcomn與TDK就設立合資公司RF360公司,實現基帶射頻一體化方案。
目前銳迪科已經量產射頻開關、低噪聲放大器以及 2.4G/5G雙頻Wi-Fi射頻前端產品,且在射頻濾波器方面已經完成初步布局。
整體來看,這個領域國內廠商雖然市場份額不大,但是有兩個趨勢:
1、技術積累在增加。來自于人力資源的提升,和行業整合并購提升。
2、進口替代。一方面,特朗普這一鬧,促使國內廠商更加注重自主化、國產化。另一方面,隨著技術提升,產品性價比也在體現。
這個領域需要謹慎的有兩點:
1、廠商同質化,都往最容易突破的領域進去,形成國內價格戰。
2、產品線過廣。撒胡椒面式的布局,有利有弊。但整體而言,追趕領域,適合的是“結硬寨、打呆仗”,一步步突破。
下面,再來說下5G手機天線。
手機天線主要作用是接收傳遞各種各樣的信號。
天線長度=波長/4。由于5G使用的是高頻率的毫米波,因此,天線長度大幅縮小,因此,同樣空間內,可以裝的天線數量大幅增加。粗預測下,手機內5G天線數量將從2*2逐步升級到4*4甚至8*8。而且天線的傳輸線材料也在不斷升級。
蘋果的手機天線,藏在機身背后的白線中
這個市場,中國有兩位有力選手。
一個是信維通信。信維圍繞射頻業務,在天線領域已經布局多年,是國內天線領先企業。信維目前已經具備多層LCP天線的生產能力,還拿下了給高通5G樣機做傳輸線的單子,這加速了信維打通從天線到傳輸線的產業鏈。
另一個就是蘋果老牌合作伙伴立訊精密。從過往歷史來看,公司新產品研發能力非常強,從連接器領域不斷拓展新品。2017年,立訊精密開始LCP天線研制,并且應用在了iPhone X上。
隨著天線越來越短,集成化、模組化,將會是行業公司實現突破的重要路徑。
整體而言,在5G手機的三個核心零部件領域中,國內公司可圈可點。
最重要的基帶芯片領域,中國雖然道路依然艱難,但整體在改善;
而在射頻芯片方面,中國仍遠遠落后于美國,是下一步國產替代的重要發力點。
在手機天線方面,中國企業在技術上已經具備為高通、蘋果供貨的水平,份額增加將是趨勢。
5G終端還有其他重要的增量市場,比如散熱領域。
首先,5G的芯片功耗將是4G的2.5倍左右,將會導致發熱量增加。其次,5G天線數量增加,內部空間緊湊,為了增強電磁波穿透力,手機外殼會減少金屬材料的使用,這也會使散熱能力下降。
要解決散熱問題,就要用新的散熱材料。這將會是一個比較顯著的增量市場。目前廠商的路線主要是用石墨烯+均熱板(VC)。
均熱板的產業鏈主要還在中國臺灣,占70%的市場,國內廠商已經實現在尋求部分技術突破,如碳元科技,公司于2018年投資設立常州碳元熱導科技有限公司,主要從事超薄熱管/VC及相關材料的研發和生產,并提供終端散熱解決方案。
而另一家公司飛榮達,則在2018年通過收購昆山品岱 55%股權提升散熱技術。昆山品岱主營散熱模組,擁有熱管/VC、沖壓件和風扇技術和產品。
這個領域涉及材料學,也是中國薄弱,但在改善的產業。
2/5G基站
5G的第二個大的賽道就是5G基站的建設。全球的4G基站差不多有500萬個,其中340萬個在中國,由移動聯通等運營商向華為、中興等設備商采購。
而由于5G波長短于4G,因此,為了取得良好的信號效果,需要新建的5G宏基站至少要翻一倍,那么國內建設數量就是接近700萬個,全球就是1000萬。
2018年12月11日,舟山首個5G基站
同時,微基站的數量需求也會增加。在人群密集區域,一個宏基站下搭配四個微基站,甚至更多,才能實現信號的深度覆蓋,完成4G一個宏基站就能完成的功能。而保守估計,國內5G微基站將有300億的市場。
無論宏基站,還是微基站,都是一個大市場。
在宏基站領域,電信設備商主要有四個玩家:華為、中興、愛立信、諾基亞,也就是中國和歐洲各有兩家,而美國、日本都在市場份額的“其他”中。
最大的自然是華為,2018年全球市場份額已經達到30%,連續四年第一,而中興通訊市場份額則是9.4%,不到華為的1/3。而歐洲的愛立信和諾基亞市場份額分別是29%和24%。
2018年主要通信設備商市場份額
市場份額上來看,歐洲還略微領先,但是5G專利技術儲備上,中國則毫不示弱。全球5G標準必要專利分布中,華為以1970件聲明專利名列第一,占總專利的17%。
而在微基站領域,華為、中興依然實力強大。在香港上市的京信通信,在微基站方面也有不錯的技術積累。京信從2009年起就開始了研發,到2018年底已經有超過20萬臺微基站進入了商用環節,所覆蓋的商用品類規模國內第一。2017年在國內微基站市場表現平平的情況下,京信依然實現了1.67億元的微基站營收。
雖然基站是個大市場,但是基站的主要付費方是運營商,因此受運營商資本開支影響大。而這幾年移動互聯網如火如荼,但運營商的日子并不好過。國內三家資本開支在2016年同比下降19%,2017年同比下降13%、2018年下滑4%。在前期4G投資未必回收太多的情況下,5G的支出會逐步釋放。
需要等待應用端的火爆推進。比如智能駕駛突然的流行等等,而單靠手機業務是不夠的。
但是基站相關的零部件還是會有不錯的增長。
基站零部件中第一個要說的,就是濾波器。
濾波器的作用就是像篩子一樣,在保證信息完整度的前提下,消除傳遞中的干擾因素。
5G時代,濾波器市場有兩個重要變化:一個是隨著基站和天線數量的增加,濾波器的需求激增;另一個是,由于5G基站朝著更小型、集成的方向發展,濾波器開始選擇新的材質來壓縮體積。比如,從3G、4G時代的金屬腔體濾波器,轉向陶瓷介質濾波器。
濾波器市場的玩家主要來自于中美兩國。美國的Powerwave(波爾威)和CommScope(康普)是4G時代全球頂級的濾波器生產商。但從4G基站開始,國內廠商就開始不斷奪取市場份額。
從2012年開始,大富科技先后買下了康普和波爾威在中國的資產,成功打入濾波器產業鏈。到2018年,已經躋身全球前三大通信設備商華為、愛立信、諾基亞供應商名單。
另一家重要企業武漢凡谷,是經歷3G、4G基站時代的元老級企業,也是華為、諾基亞、愛立信的重要供應商。但由于對營運商過度依賴,在資本開支下滑的情況下,武漢凡谷的業務收入也大幅下滑,2017年虧了5個多億,更是因為連續兩年虧損,股票被ST處理。但隨著5G投資開始,公司業績回暖。
除了這兩家傳統濾波器企業外,東山精密也是無法忽視的一顆新星。東山精密從2017年9月通過收購艾福電子70%的股份,切入陶瓷介質濾波器的賽道。從2018年12月以來,已經拿到了來自華為、愛立信等通信巨頭的訂單。
但不能忽視的一點是,在這次濾波器的材質轉變的機遇中,出現了不少擁有上游陶瓷粉體原材料的海外企業進入這個市場,比如來自美國的陶瓷介質濾波器龍頭CTS、韓國的PARTRON和SAWNICS、以及日本的村田等等。
整體而言,濾波器行業公司,在無法掌控運營商資本開支的前提下,要可以平滑業績波動,減少股價對主營業務的沖擊。
同時,對于國內上市公司而言,要控制好資本運作的欲望,專心研發。比如大富科技在收購彎道超車的奇跡后,又多次試圖資本運作,結果公司股價跌得稀里嘩啦。公司也被迫進入債務重組。
下面再來說說PCB。
PCB即印制電路板,是電子元器件的支撐體和電氣連接的載體,也可以說是一個基站的骨架。
用于連接和布置各種電子元件的PCB板
PCB的增長來自于,設備功能提升帶來的用量增加,包括單位面積內層數的增加。單個5G基站消耗的PCB價值差不多是4G的3倍,預計在建設期每年給PCB行業帶來210億-240億人民幣的增量市場。
2018年全球PCB產值約為623.96億美元,主要玩家是中國臺灣和中國大陸以及日本,其中臺灣占據31.3%的市場份額,大陸略超日本,占到大約23%。考慮到大陸超過10%的增速,而日本增速僅有2.3%,中日的差距未來會繼續拉大。
PCB板是一個極度分散的市場,光中國就有1300家PCB企業,大部分處于單層板、雙層板等領域。
從排行榜來看,規模最大的是鵬鼎控股,營收258.6億元。公司大股東鴻海集團(富士康),自然就不缺客戶訂單咯。其2018年最大客戶為蘋果,約占71%的營業收入。因此,單一性還是值得謹慎的。
第二是東山精密,2018年PCB營收102.35億元。東山精密主要靠并購介入PCB領域。2016年收購全球第5大專業FPC(柔性電路板)廠商Mflex的100%股權、2018年收購FLEX(偉創力)的PCB制造業務。由此,公司一躍成為中國第二大PCB廠商。它的看點在于可將濾波器和PCB業務綁定,互相促進擴張。
第三是深南電路,營收為76.02億元。目前深南電路IPO募投項目——面向5G通信南通PCB工廠,產能正在釋放。公司客戶主要是華為、中興、諾基亞、三星,其中華為占比最高達59.23%。
另外,A股的滬電股份、生益科技、景旺電子等,也都在PCB領域有所建樹,在中國PCB上市公司,已有10家進入世界PCB40強。
這個領域國內自嗨就足夠了,重點在于多層板技術。目前來看,國內幾家前列公司技術差距不大。而公司看點也主要在于新訂單的突破。例如滬電股份在華為訂單方面的增加,為公司業績和股價都帶來了極大提升。
最后再來看下基站天線。
基站天線的使用量也會大幅增加,而且有了陣列技術。同時,由于一個信號鐵塔上可以承載的空間和重量都是有限的,因此當前的無源天線技術,也在逐步轉向集合度更高的有源天線技術。也就是把基站的天線、濾波器、射頻處理設備緊密連接。
5G基站天線升級為陣列技術
5G基站天線技術目前有近7000億的市場需求。最大的玩家依然是華為。2018年華為拿下全球34.4%的基站天線市場,位列其后的分別為德國老牌天線企業Kathrein(凱瑟琳)和美國Commscope(康普),三者一起占據了近70%的市場份額。
其他小型選手通宇通信、摩比發展等,還處于增長期,技術仍需提高。
3/網絡架構
網絡架構,主要功能是讓基站與數據中心相連。網絡架構中,主要有三個環節:光模塊、光纖光纜、運維商。
光纖光纜已經是一個比較傳統的行業了,2000年后美國中國都經歷過光纖過剩的狀況。而國內光纖預制棒技術也已經掌握了,主要玩家有亨通光電、中天科技等。
運維商,這個領域由于要接地氣服務、快速響應,因此,海外公司一般也不參與,主要還是國內公司。相對而言也是體力活,各家技術差異不大。不過,公司內部管理體制良好的公司,將會更加突出。
光模塊其主要作用是完成電信號與光信號的互相。國內近幾年在光模塊領域有所突破。
光模塊內部結構圖
由于5G的大寬帶、低時延的特點,光模塊要可以更快更多地轉換信息,因此現有的10GB/s 以下轉換速度的光模塊,需要整體升級到25GB/s、甚至50GB/s的規格。并且數量也會大幅增加,出現量價齊升的情景。
保守預測,5G開始大規模建設后,每年都能拉動100億左右光模塊的市場。而這個領域,最主要玩家是美國企業,但隨著行業競爭激烈,美國不少公司例如 Avago、Finisar、Lumentum、Oclaro 等,已經開始相繼將光模組業務出售給中國公司。
根據 Lightcounting 統計,國內光模塊廠商市場份額從 2010 年的 19%增長到 2016 年的 36%。2012 年~2016 年,傳統光模塊巨頭 Finisar、Lumentum 和 Oclaro 三家總的市場份額四年時間損失了 20%。
但在慶祝之余,要謹慎的是,中國占據的主要還是相對低端的市場。10GB/s的光模塊,中國能實現90%的自給自足,但用于5G的25GB/s的光模塊,國產化率僅10%,既有機遇也有挑戰。
中際旭創是中國最大的光模塊玩家。2018年,公司光通信模塊收入達到50億,而且公司還發了一筆15億元的定向增發,用于高端光通信模塊的研發。公司的產品,除了面向通信商之外,還用于谷歌等互聯網公司的數據中心。
2015年,中際旭創開始規劃5G基站的光模塊產品。2019年,公司已經有25GB的光模塊向中興、華為批量發貨。
雖然光模塊市場在國內進展不錯,但生產模式依然是“采購上游光器件和光芯片”后再集成模塊。在上游領域,國內依然有艱難的路要走。
光器件,大約占光模塊70%的成本。在這個領域,國際大玩家有兩個:美國和日本,其中美國占絕對優勢,有Finsar、Lumentum等6家大型公司,占了接近一半的市場份額;日本則有住友電工、藤倉和古河電工三家。
中國的玩家主要有光迅科技、華工科技、中際旭創、新易盛和海信,這幾家加在一起市場份額大約是14%左右,與日本接近。
國內公司中,光迅科技在光器件領域的市場份額,能排到世界第四,大約占6%-7%,超過了日本的市場份額。而且,2018年公司營業收入仍然保持超過8%的增長,達到49億元。但公司也受到了中興事件的影響。這也從某一方面,驗證了公司產品的實力。
另一家重要廠商是華工科技,2017 年光電器件業務收入 17.8 億元,但利潤總額僅僅為 6187 萬元。為什么利潤這么低?主要因為公司產品高度依賴進口光芯片,導致公司物料的采購成本較高。
看來核心要素還是光芯片。那么這個領域國內公司發展如何?
光芯片,是光器件與光模塊之魂。目前市場規模在21億美金左右,隨著5G的發展,5年后估計能到50億美元以上。
光芯片,尤其是高端光芯片(25GB以上的)的生產門檻非常大,包括研發、設計、流片加工、封裝等方面。目前能設計支持100GB以上光芯片的國家,只有美國和日本,主要就是美國NeoPhotonics、 Finsar、Lumentun、博通和日本三菱、住友。
而國內和海外相比,差了1-2代。尤其在光電子芯片流片加工方面,國內嚴重依賴美國、新加坡、加拿大等國。有點類似于國內圓珠筆產業的狀況,國內幾百個生產廠家,但是內部的圓珠,依然需要從日本進口。
主要原因還是在于研發環境較差。一方面,國內低端領域競爭慘烈,企業盈利狀況較差,中小公司不敢大舉研發,投入產出比較差。另一方面,國內缺少相應的專業研發機構。而對比來看,美國早在2014年就推出了“國家光子計劃”,也有相應的研究院。
不過,中國公司也在想方設法地進行研發突破。
例如,光迅科技就承擔起了大任。2012 年,公司收購丹麥 IPX,獲得了基于 PECVD 的無源芯片設計制造核心技術;2014 年,公司定增 6.14 億元投入“寬帶網絡核心光電子新盤與器件產業化項目”;2016 年,公司收購法國 Almae,快速建立了 10G 以上有源芯片的量產能力。
目前,光迅科技已經擁有 IPX、Almae、大連藏龍三大光芯片研發平臺,希望能有所突破。
另外一個重頭玩家就是華為海思。海思不但設計手機芯片、通訊芯片、也設計光芯片。而目前國內能用于5G基站的25G以上的高端光芯片,僅海思能夠設計。不過25G以上的高端光芯片國產自給率只有5%,僅靠海思顯然是不夠的。
當然也有一個可以期待的點。光芯片也廣泛用于數據中心,而當前國內云行業的發展,也會帶動這方面的需求。關注下已經有了平頭哥芯片公司的阿里巴巴,能否做出進一步的研發動作。
整體而言,光通信方面,國內還是體現了很多領域的特點,低端領域國內企業完全說了算,而面對高端領域、核心器件,只能嘆氣說:算了。
4/總結
華為是當之無愧的5G龍頭,無論是手機終端、通信基站、還是網絡架構領域,都活躍著華為旗下公司的身影,幫助國內實現了通信領域賽道高點的突破。也帶動了相關產業鏈其他公司的發展。
從目前國際競爭格局上來看,歐洲缺乏強大的終端手機廠商,美國缺乏強大的通訊設備制造商,日韓缺乏5G產業鏈所需要的產業鏈縱深,中國則體現出了一個平臺型國家的優勢:能夠進行全產業鏈的整合,提高一整套端對端的解決方案。
不過,雖然是全產業鏈,下游集成強、上游零件弱依然是國內通信發展的一大痛點。比如下游基站制造上華為可以力壓群雄,但到了基站內部光芯片研發上,就絲毫不占優勢,非常依賴國外了。這個和韓國與日本的半導體格局有幾分相似,三星能夠在下游儲存器市場吊打東芝,但日本把儲存器材料一制裁韓國就叫苦不迭。我國也是要對此有所預防。
最后,如果拳擊手來作對比的話,中國5G目前是這么一副場景:高端領域,由于有華為的突破,出拳狠快準;低端領域,由于性價比因素,也牢牢占據市場,腳步穩健。而且各個領域都有布局,相當于拳法很廣;然而,在中端腰部,卻是“小蠻腰”的狀況。
在5G發展的路上,我們不能妄自菲薄,也不能沾沾自喜。畢竟,腰部沒有力量,這在任何身體對抗項目中,都是十分吃虧的。
5G產業鏈全景分析公司名單:
瑞普高的服務宗旨
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瑞普高的目標
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