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发表于 2017-11-19 22:13:43
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天线市场商业模式转变,市场份额向龙头公司集中。由于5G基站天线将与RRU融合形成新的单元AAU,天线公司的下游客户将由以往的运营商转变为设备商。考虑到通信设备商的数量较少,目前市场的前四名(华为、诺基亚、爱立信、中兴)几乎垄断全球运营商无线通信市场份额(基站设备市场占比在90%以上),对于天线供应商来说下游将更为集中。因此,与设备商有深度合作,并且在大规模阵列天线有较多技术储备的龙头天线厂商将有望获得更多的市场份额。
天线方面建议关注华为天线产业链上游精密加工服务企业——东山精密。据ABI的报告显示,2016年在基站天线市场,全球前五大天线厂商占据了全球80.3%的市场份额,其中华为31.6%、凯瑟琳21.0%、康普15.2%、安费诺7.3%、RFS5.2%。华为已连续两年蝉联全球第一,其市场占有率比2015年有2个百分点的提升。随着5G时代来临,天线与基站设备实现更深层次的绑定,华为的优势还将继续。基于此,我们建议关注为华为公司天线产品提供精密加工服务的企业东山精密。
据公司公告显示,东山精密目前是全国最大的专业从事精密钣金结构件工艺设计、制造服务的龙头企业,同时也是全球最大的基站天线精密钣金零部件提供商。公司连续多年中标华为天线整机外包招标项目,与华为天线有着深度合作。在5G时期,我们预计公司将继续受益于华为天线的市场领先地位。考虑到5G天线市场空间的大幅上升,以及华为天线市场占比有望随基站设备的上升而增加,公司天线精密加工业务营收也有望随之大幅增加。
另外建议关注通宇通讯,公司是A股基站天线龙头企业,具有深厚的技术储备和研发实力。据公司公告显示,通宇通讯已经与全球著名的大部分设备商都有深度的研发合作,并保持了良好的合作关系,目前Massive MIMO相关产品已经交付给公司合作伙伴在进行5G商用测试。
基站天线其它国内A股上市公司还包括盛路通信。
射频系统需求量倍增,带动市场空间大幅提升
大规模阵列天线带动射频组件需求量大幅增加。如上文所述,预计5G商用宏基站将以64通道的大规模阵列天线为主。从当前5G产品的研发现状来看,为实现波束赋形等新技术,预计未来64通道的天线阵列将容纳64个功率放大器、64个开关、64个锁相环、64个低噪声放大器和64个滤波器等器件。如此之多的射频组件需求将大幅提升基站射频行业的市场空间,高度的集成化需求,也将推动滤波器、功率放大器等射频组件工艺进一步升级,产品将更加的小型化。
滤波器小型化,需求量大幅增加
5G滤波器预计将以介质滤波器为主。基站滤波器是射频系统的关键组成部分,主要工作原理是使发送和接收信号中特定的频率成分通过,而极大地衰减其它频率成分。5G时代,受限于Massive MIMO对规模天线集成化的要求,滤波器需更加小型化和集成化。与传统腔体滤波器相比,介质滤波器在产品性能上更加优异,尺寸更小,功耗也更低,且具备生产工艺简单以及价格低廉的特点。因此,综合考虑性能、成本和实际需求,我们预计陶瓷介质滤波器凭借成熟的产业链以及价格优势,将有望在5G时期中低频段继续成为主流选择。未来,随着技术的不断成熟和成本的降低,包括微带等新型小型化滤波器也有望在5G市场占据一席之地。
滤波器单通道价格下滑,需求量倍增。参考各厂商滤波器的成本占比情况,不难发现滤波器的成本主要受原材料价格影响。虽然相较4G网络,5G时期的无线系统拥有更大的带宽,但整体来看,我们认为3.5GHz频段5G网络的介质滤波器和4G时期已部分商用的介质滤波器技术差距不大。尺寸更加小型化的5G滤波器,相较于4G主流腔体滤波器平均到单个通道的出厂价格预计会有较大幅度的下滑。未来随着5G滤波器的大规模生产,预计滤波器的生产成本还会进一步下滑。我们预计,平均到单个通道来看,3.5GHz频段5G滤波器的价格是4G主流腔体滤波器平均价格的约20%~30%。
虽然平均到单个通道的5G基站滤波器价格会有较大幅度的下滑,但考虑到滤波器的需求量是与天线通道数保持一致的。因此结合上文分析,采用TDD制式64通道的5G系统也将相应的需要64个滤波器。因此从数量上看,相比4G时期会出现较大幅度的增加(国内4G现网FDD多为4通道,TDD多为8通道),综合来看,5G滤波器的总需求量预计将是目前4G市场的约10倍。
基站滤波器市场空间大幅增加。在4G规模建设期间,根据滤波器的出厂价格进行测算,预计国内基站滤波器市场规模平均每年在15亿元左右。综合上文分析,5G时代,64通道滤波器的整体价格是4G基站滤波器价格的约2倍,视国内运营商不同的建网策略,当运营商采用激进建网策略时,我们估计每年基站滤波器市场空间可达到30~34亿元;当运营商采用保守建网策略时,每年基站滤波器市场空间预计可以达到18~21亿元。相较4G时期,平均每年市场空间大幅增加。
国内基站滤波器企业将继续受益5G建设,建议关注。中低频基站滤波器在通信基站产业链中的技术壁垒相对较低,主要竞争力体现在精密加工为主的制造业服务上,作为全球制造业大国,国内滤波器龙头企业具备全球竞争力,从技术角度看中低频5G产品掉队的可能性较小。预计5G时代,国内主要滤波器生产商的市场占有率会保持稳定,相关公司将有望受益。
建议可关注东山精密。东山精密在4G时代主要提供滤波器的精密金属加工服务,主要客户包括华为、爱立信等全球领先的移动通信网络设备制造商。近期,公司完成对苏州艾福电子通讯有限公司70%股权的收购。艾福电子为中韩合资的通信射频组件生产商,主要产品包括陶瓷介质滤波器等,当前的主要客户包括中兴、摩托罗拉、诺基亚等。上文我们介绍到,介质滤波器有望成为3.5GHz频段滤波器的主流选择。通过此次收购,公司将正式进军5G介质滤波器的设计和生产制造环节,增加公司滤波器业务的附加值,提高营收水平。
其它滤波器相关上市公司还包括滤波器上游射频金属元器件供应商欣天科技。
功率放大器技术提升,价格大幅上涨
大功率新工艺,预计功率放大器单站价格大幅上涨。射频功率放大器是无线发射机的核心部件,用以使无线信号具备足够的发射功率向外辐射。如前文所述,5G基站将采用更高的发射功率,受基站内功率放大器尺寸要求和材料能量密度的限制,单个功率放大器(PA)将很难满足要求。基于现有的解决方案,AAU内部将以每1通道1个功率放大器来实现最终200W的总发射功率,单个功率放大器的最大发射功率会大幅度下降,但所需功率放大器数量会大幅上升,对尺寸和集成度的要求也会更高。
目前基站用功率放大器主要采用基于硅的横向扩散金属氧化物半导体(LDMOS)技术。但是LDMOS技术在高频应用领域存在局限性:LDMOS功率放大器的带宽会随着频率的增加而大幅减少,LDMOS仅在不超过约3.5GHz的频率范围内有效,因此在3.5GHz频段LDMOS的性能已开始出现明显下滑,考虑到未来5G商用频段会逐渐上移,传统的LDMOS制程将很难满足性能要求,预计在5G时代,LDMOS技术会逐渐被新兴的氮化镓(GaN)技术取代。GaN可以达到LDMOS原始功率密度的4倍,每单位面积可将功率提高4到6倍。也就是说,相同发射功率规格下,GaN裸片尺寸为LDMOS裸片尺寸的1/6至1/4。基于此,相较于LDMOS,GaN具有更高功率密度特性,能够实现更小器件封装,因而非常适用于5G的Massive-MIMO天线系统。
参考目前实验5G基站的上游采购价格,目前用于3.5GHz频段的5G基站,采用LDMOS工艺的功率放大器单扇区的价格大约超过了400美金,采用GaN工艺的功率放大器价格更是超过了700美金。而当前4G功放单扇区的价格不到100美金,5G功率放大器的价格达到了4G时期的4~7倍。GaN技术虽然性能出众,但考虑到GaN昂贵的成本,预计初期5G功率放大器可能会以LDMOS与GaN混合为主,随着成本的不断下降,后续逐渐被GaN完全取代。尽管规模量产后5G功率放大器的价格会有一定幅度下滑,但预计5G规模建设时,单扇区功率放大器的平均售价依然会达到4G时期的约5倍左右。考虑到功率放大器行业的垄断性,预计5G规模建网期间降价空间比较有限。
预计功率放大器市场空间大幅增加。综合以上,我们预计5G单站的功率放大器价格会大幅上涨至约500美金每扇区,在需求总量不变的基础上,基站功率放大器市场空间也会相应增加。在4G建设高峰期,国内市场平均每年功率放大器的市场空间约在14亿元。考虑到单站功率放大器价格的大幅提升,到了5G时代,单站价格的大幅上涨将推动功率放大器的总市场空间大幅提升,当运营商采用激进建网策略时,预计每年基站功率放大器市场空间可达到约70亿元;当运营商采用保守建网策略时,每年基站功率放大器市场空间也有望达到约42亿元。相较4G时期,市场空间实现倍增。
基站功率放大器领域,国内最好的公司为由北京建广资本收购的恩智浦RF Power部门,现改组为Ampleon公司,截止到2016年底,在全球基站功率放大器领域的市场占有率达到了约38%,排名世界第二。
A股上市公司中,建议关注提供化合物半导体制造服务的三安光电。未来,随着毫米波等高频段技术的成熟,GaN作为主流技术将成为必然,化合物半导体相关产业链公司将深度受益,建议关注国内化合物半导体制造潜在龙头企业三安光电。公司2015年6月公告,国家集成电路产业投资基金(大基金)投资48.39亿元入股三安光电(约占9.07%股权),重点支持公司化合物半导体制造产业建设。在随后公司的定增中大基金再次参与,据公司公告显示,目前大基金持有三安光电上市公司的股权已经达到11.30%,成为公司第二大股东。公司是国家大基金重点扶持的化合物半导体制造企业,是国家在半导体制造领域取得战略突破的重要布局。公司公告拟建设GaAs和GaN外延和芯片产线(6 英寸)各一条,其中GaAs 产能30000片/月,GaN产能6000片/月。建设期自2015年起45个月,有望在2018年底实现满产,预计达产后年销售收入可达401,539万元(不含税),新增年净利润59,624万元。预计5G建设期内,公司可具备GaN射频器件的制造能力,将全面受益5G网络市场红利。
另外,A股上市公司中还可关注同样在化合物半导体制造领域发力的海特高新。
无线基站射频系统其他组件
国产射频组件待突破,关注后续国产替代机会。5G时代,大规模阵列天线技术的采用将对射频组件行业带来深远的影响。不仅仅是需求量的大幅增加,对产品的尺寸、集成度也都有更高的要求。除上述的天线振子、滤波器和功率放大器外,其它诸如数字/模拟转换器(DAC),模拟/数字转换器(ADC),锁相环,低噪声放大器(LNA)等的需求量都会成倍的增加,而单价预计相较4G时期却不会有太大幅度的变化,因此相关产业会大幅受益。当前该类产品的生产技术仍主要掌握在国外公司手中,我国企业在现阶段还不具有技术优势。但随着国家对半导体技术的重视程度不断提高,国内企业在部分元器件领域已开始取得突破,并成功推出了商用器件,建议关注未来相关电子元器件领域的国产替代机会,以及产业链上可提供半导体制造服务的国内企业。
基站设备其它配套组件
基站用光模块
光模块全面升级,价格大幅上涨。光模块是基站设备的必备组件,用于网络前传(即AAU与分布式单元DU之间,如上文图表6所示),回传(中心单元CU与核心网之间),甚至中传部分(如果DU与CU相分离部署,DU与CU之间的部分)的通信传输。5G网络的重要特性之一就是可提供吉比特级别的传输速率体验,高速率意味着对传输带宽也有更高的要求,4G网络基站设备的主流10G光模块将无法满足传输需求。5G基站所用光模块将面临全面升级,价格大幅上涨。
CU/DU分离部署,中传部分提升光模块需求量。相较于4G网络,5G网络有望采用全新的网络架构,CU与DU的分离将新增中传传输部分,这部分也将推升5G光模块的整体需求量。
国内光模块产业链配套齐全,具备一定的竞争力,5G的规模商用将利好相关产业。
基站用电路板
5G基站新架构,印刷电路板需求量增加。由于AAU设备的采用,5G时期单站电路板的数量相较4G时期会大幅提升。参考当前5G实验网AAU设备的设计,预计每个AAU将包含3块电路板:1个主板,1个射频板和1个电源板。如前文所述,AAU将包含部分物理层功能,主板主要负责相关的数据处理。射频板则是将64通道的收发信机、功率放大器、低噪声放大器、滤波器等器件集成在同一电路板上。电源板则负责给整个AAU设备供电,包括给主板和射频板。相对于4G基站,天线单元内部主要采用线缆连接的方式,不需要电路板,RRU内包括射频电路板和电源板。因此相较于4G时期,5G基站单扇区的电路板需求量会有50%的提升。参考我们上文的分析,预计5G基站总量与4G基站总量持平,所以5G时期的电路板总需求量预计将提升50%。
高集成度推升单板价格,5G印刷电路板价值上升。考虑到5G对天线系统的集成度提出了更高的要求。AAU射频板需要在更小的尺寸内集成更多的组件。在这种情况下,为满足隔离的需求,需要采用更多层的印刷电路板技术。另外,AAU射频电路板相较于4G时期的尺寸也会更大,考虑到5G基站发射功率的提升,工作频段也更高,因此5G的射频电路板对于材料的散热性能以及损耗性能也提出了更高的要求。因此综合来看,层数增加,尺寸增大,材料要求提升,5G AAU射频板的价格相较4G时期会有一定幅度的上涨。
综合以上,我们认为5G基站电路板市场将有望量增价涨。预计5G网络的规模商用将推动通信电路板市场空间的大幅增加。
建议关注通信电路板板营收占比较高的沪电股份,以及电路板上游国内覆铜板龙头企业生益科技。国内通信PCB其它主要上市公司还包括景旺电子、依顿电子等。
毫米波技术不成熟,预计5G规模建设期国内小基站需求量有限
国内5G部署以宏基站广覆盖为主,网络容量需求不具有迫切性。如前文所述,我们认为国内运营商5G的建网思路与4G时期相一致,仍将以部署宏基站实现城区的连续广覆盖为主要策略。在业务需求大规模爆发前,国内市场5G网络覆盖的优先级会大于容量,基于此,宏基站与小基站相结合的超密集组网预计在5G网络实现连续覆盖以前不太可能会大规模出现。
小基站国内部署难度较大。参看历代网络部署情况,早在3G时期,市场就开始预测小基站会大规模部署,总量短期就会超越宏基站数量。但时至今日,根据运营商今年上半年的披露,小基站在国内的总采购规模不足30万站,实际部署的更是只有几万站。原因就是因为国内小站部署的难度较高,包括新站选址、入场建设以及传输解决等问题。目前,小基站主要部署于诸如机场、火车站、大型体育场馆等公共设施内,在其它区域的部署依然面临较多问题,短时间内不具备规模部署的条件。
国内毫米波技术尚不成熟。如图表19所示为截止到2016年底,各国3GPP移动网络通信技术的泡泡图,泡泡的大小代表各国所拥有专利数量的相对多少。可以看出,相比教于美日韩,中国企业在毫米波技术的专利储备上明显落后,这也反映出我们前文所述的国内设备商将主要研发精力放在了低频段宏基站技术上。考虑到国内对于高频段的研究相对滞后,毫米波技术尚不成熟,相关技术和关键零部件都在美日韩等国公司手中,我们预测国内毫米波的商用将晚于5G牌照发放至少2-3年。
小基站放量还看国内毫米波相关进展。受限于毫米波的传播特性,进一步增大发射功率也很难提高无线信号的穿越性能及传播距离。因此综合性能、成本及部署场景考虑,对于毫米波技术,市场的主流选择将是功率和尺寸都更小的小基站。当小基站工作在毫米波时,大规模阵列天线亦可实现更小的尺寸,帮助小基站实现更优异的性能,可以说毫米波的特性非常契合小基站的规格和商用场景。基于此,我们认为最终催化小基站实现放量的主要因素还在于国内毫米波技术和产品的成熟,同时也需要政府出台相关政策降低小基站的准入门槛。待到国内5G毫米波商用条件成熟时,小基站将有望迎来黄金发展期,相关产业链也将会全面受益。
投资建议
5G网络建设作为国内近几年确定性较高,投入规模较大的事件已经得到了市场足够的关注。5G网络建设不但可以带动通信网络基础设施投资,受益相关产业链,还能够推动国内通信产业的成熟,提升国内企业的海外竞争力。更重要的是5G网络将加速影响到各行各业,为各项新兴信息技术的崛起创造机会,带动全行业的发展,从而为整个经济社会发展做出贡献。因而无论是从国家层面还是从产业层面,都有推动我国5G大规模建设的动力和预期,5G网络的重要性和所带来的颠覆性都将会是空前的。作为近几年投资规模较大的基础性网络建设机会,我们建议应积极关注。图表20汇总了本报告对于国内5G无线接入网市场规模的预测。
重点公司介绍:
中兴通讯(000063):公司累积5G专利申请已超过1500件,首创Pre5G Massive MIMO基站已在中国、日本、新加坡等国实现规模商用。2017年公司成功推出基于FDD制式Massive MIMO产品,在全球最广泛的FDD LTE网络5G市场锁定技术优势。作为国内第二,全球第四的无线基站设备提供商,中兴通讯将凭借领先的技术实力和逐渐完善的市场服务布局,未来有望受益于5G网络规模建设。中兴通讯无线接入网基站设备的营收总规模如图表21所示。
我们预计在5G规模建设期间,视运营商采用不同的传输建网策略,传输网设备可为公司贡献营收220~780亿元。预计公司运营商非5G业务将以海外为主与现有规模相比保持平稳,预计可为公司每年贡献约200亿元营收。公司非运营商业务相较16年预计保持平稳小幅增长,在5G规模建设期间有望为公司贡献营收550亿元左右。
综合以上分析,我们预测在5G规模建网时期,视运营商采用不同的建网策略,公司每年的总营收有望达到1690亿~2950亿元,假设公司未来几年费用率水平与当前相比基本一致,那么对应的净利润贡献可达到118亿~235亿元。假设2020年5G规模建设启动时,市场空间达到我们预测的平均水平,未来两年公司净利润的年化平均增速可达53.6%~116.8%。
风险提示
1、国内5G网络建设推进进度不及预期:
国内5G牌照发放晚于2019年的预期导致网络建设进度推后。5G设备的商用进度低于预期导致运营商无线网络建设进度推后,5G手机终端的推出时间点较晚,会造成业务需求不足,从而导致运营商网络建设进度推后。
2、建设规模低于预期:
国内运营商5G基站设备采购规模低于预期,海外运营商5G基站设备采购低于预期。
3、设备价格低于预期:
5G基站设备的最终商用价格低于预期
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