5G供应链分析报告

1、5G供应链分析报告2020年7月3/3第五代移动通信（5G）作为新一代信息产业的基础设施，具备超高速率、超大连接、超低时延三大特性。5G的部署将满足5G特有的增强型移动带宽、大规模机器类通信、高可靠低时延通信场景需求，促进产业结构优化和效率提 升，推动全球经济社会持续快速发展。本篇报告从5G带来的终端和网络的变化入手，分析5G终端和5G网络的上游供应链的行业机遇。1 . 5G时代对上游供应链提由更高要求1.1 5G三大场景对网络和终端提出新要求多样化场景需求要求 5G具备多项关键能力。5G三大场景的极端差异化性 能需求，要求 5G比前几代移动通信性能更加出众，用户体验速率、连接数密 度、端到端

2、时延、单位面积容量等成为5G的关键性能指标。为了满足 5G多项关键性能，5G网络和终端都发生较大的变化，相应的上游供应链价值和供应 链企业与4G时代有所差异。图1 :三大场景对5G的新要求资料来源：华为、市场研究部现阶段5G产业链围绕大带宽应用场景为主。从移动通信发展经历看，1G到4G的传统网络以用户体验为核心，5G逐步过渡迈向以万物互联为核心。万物互联要经历人与人、人与机器、机器与机器三个发展阶段。从5G三大技术场景的发展顺序来看，阶段一（2019-2021年）以人为先，大带宽（eMBB ）应用场景为主；阶段二（2021-2023 年）人机互动，大连接（mMTC ）物联网应 用全面崛起；阶段

3、三（2023年-长期）万物互联，低时延（uRLLC）工业控制 类应用陆续成熟。本篇报告以阶段一eMBB场景为主，网络围绕 NSA和SA组网的5G网络供应链，终端主要围绕 5G手机供应链展开。1/27图2: 5G三大应用场景阶段leMBB阶段2 mMTC阶段3 uRLLC201B2019202020212022202320242025FU与IRli标准网络终端R15 eV岫大带宽璃景标准官1$+n7. eMTCL大连粮+ uRLLI：但时延墉景标唯资料来源：市场研究部5G网络的基站供应链价值量显著提升为了满足5G网络高功率、高频段和高速率的关键性能需要，5G基站设备和接入网相比 4G发生了较大变

4、化。采用大规模阵列天线( Massive MIMO )技 术，结合波束赋形，通过大量阵列天线同时收发数据，可以大幅度提升网络容 量和用户体验。采用有源天线( AAU ),将传统基站的天线与射频单元一体化 集成为AAU ,可以简化站点部署，降低馈线复杂度，减少传输损耗，提升网络 性能。采用CU/DU架构，通过不同的组网方案可以适配不同的基站接入场景。图3: 5G基站无线接入网重构核心网无线接入网!基带单元射籁单元天储单元资料来源：市场研究部5G基站的巨大变化使得基站供应链充分受益。5G AAU包括中频模块、转换模块、射频模块和阵列天线。射频模块和阵列天线变化最大，射频模块包括 射频前端器件和5G

5、特有的波束赋形器件，阵列天线将振子、PCB、滤波器集成一体化。2/27图4: 5G带来的基站供应链新机会削吧时遁帆人连喷图5 : 5G基站元器件大幅增加资料来源：Yole、市场研究部资料来源：市场研究部5G终端：5G手机快速渗透，5G物联网终端即将起步从核心技术，频段资源、组网模式三个方面，5G都表现其独特性，这些独特性都要求5G终端在其功能上以及相应的器件组成上跟随变化。本节我们 主要分析5G手机终端及5G物联网终端。5G手机目前渗透率逐渐加快，中国成为5G手机出货主力。2020年1-5月，中国市场 5G手机出货量达 4608万部，5月，5G手机出货量占比达 47.9% ,预计今年5G手机出

6、货量将超过1.5亿部。5G手机相对4G手机的核心变化是射频系统的变化。对于手机来说，5G时代，全频谱接入意味着需要增加频谱资源，增加频谱资源将会对手机射频芯片 设计与结构产生影响；基站与手机之间的大规模天线阵列( Massive MIMO )模 式、5G毫米波技术等影响手机天线的设计。5G手机相对4G手机而言，核心的变化是以天线、射频前端、基带为核心的网络信号接收及发送系统(射频系 统)的变化。3/27图6: 5G手机相对4G手机的核心变化是射频系统的变化事鼻产比/降第时代酎款L盘1能限电Bub HOMLCPMR/VDB 1 1能拿儿青鼻内稳1工K中佳仲IMb WhJ*拿工 LCPMPt也与

7、发豪：曜F*W*&卦 P事弟LB工七AJLB畸U片工 央首学鼻 寸* 卜 &AWA XaiBAWHjft . 周提畀1141睡囊畀用量处也岫0fl 1*4叼；七代RQAiP.鼻诜鹏Jt Kfl代工W速明加川餐樽资料来源：Qorvo , Yole ,万得资讯，中金公司研究，市场研究部在射频系统变化的基础上，为保证及提升手机的性能及使用体验，随之受到影响的零组件包括：PCB、能源管理（电池、快充、散热等）、手机背板、 部分被动元器件及连接器、存储器等。而显示屏模块、摄像头模块、指纹识别 模块以及声学模块等则拥有相对独立的创新周期，与5G手机变化的关联度不大。表1 : 5G手机零组件相对4G手机的变

8、化产业链零组件核心变化基带芯片、射频器件、天线、连接器、部分被动元器件相关变化PCB、手机背板、能源管理（电池、快充、散热等）、存储器、部 分被动元器件、部分连接器关联度不大摄像头模块、显示模块、指纹识别模块、部分芯片模块、声学模 块资料来源：Wind,市场研究部物联网终端的核心组成部分之一是物联网模组，物联网模组可分为蜂窝类和非蜂窝类模组，前者是指狭义的蜂窝类2G/3G/4G/5G 模组（广域网模组），而后者是指局域网模组（ WiFi、蓝牙、Zigbee ）和LPWA模组（低功耗广域 网络，包括：NB-IoT （窄带物联网）、 LTE-M、Lora、Sigfox ） 。 LPWA 广义 上也

9、属于蜂窝通信技术。从各类模组的发展趋势来看，局域物联网终端占主导地位，但广域物联网终端增长更快，5G物联网终端属于广域物联网终端的一种。4/27图7:局域和广域IOT中，局域IoT占主导，广域 IoT增速更快图8 :通信距离和数据传输速度决定技术要求40.0035.0030.0025.0020.0015.0010.005.000.002015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023固话手机计算机/笔记本口局域IOT，广域IOT （含蜂窝）小丐，世靖酒即需IFW4资料来源：IHS,市场研究部资料来源：华为官网，市场研究部当前，物联网连接分布大致是10% “

10、高速率”，30% “中速率”，60%“低速率”。NB-IoT 凭借广覆盖、低功耗、低成本、大连接等特点，将接过2G的班继续满足大规模的、不需要语音的低速率场景；4G LTE将承载主要面向语音、中速率场景的技术；5G网络及物联网终端将承担起超大带宽、对时 延极其敏感的“高速率”场景。图9: 2020年物联网连接中，高速率占比仅为10%WEEurn（舒*1帕imils田国mN6!辕，etITCh-r+岬施K30%幡辜mm财thlytATMh用丘明嫌）珊帮营L的60%，他遵（即0首就停4电4 MSlgFONL-A可莽ZWt资料来源：华为官网，市场研究部5G R15标准主要针对 eMBB场景进行部署，

11、R16标准在 R15基础上对 mMTC 和uRLLC两类场景进行部署，7月3日，R16标准落地，R17预计在 2021年落地。R16标准在网络承载能力和基础功能都有一定增强和提升，同时 增强了新的网络特性，并对垂直行业全面支持，在非授权频谱组网、网络切片、 定位信息、功率、汽车通讯、增强超可靠低延迟通信、专用网络、综合接入回 程和物联网服务等领域全面升级。5/27预计2021年起，5G阶段二人机互动大连接（mMTC ）物联网应用全面崛 起，阶段三万物互联，低时延（ uRLLC）工业控制类应用陆续成熟，届时 5G 物联网终端将进入快速发展期。5G核心变化零组件：市场增长空间大，海外巨头占 主导，

12、关注国产替代机遇Soc芯片（含基带）：高通、苹果占主导，海思、紫光展 锐等本土企业崛起5G手机相对4G手机而言，核心的变化是以天线、射频前端、基带为主要组成部分的网络信号接收及发送系统（射频系统）的变化。为处理5G网络信号，5G手机须升级并采用 5G基带芯片，单从技术角度来看，应用处理器的 升级并不必然与基带同步，但考虑到两者的集成封装及性能匹配度，5G时代，手机应用处理器也进行相应的升级。基带芯片与应用处理器组成手机 Soc芯片（系统级芯片，也有称片上系统）， Soc芯片是将AP （应用处理器）与 BP （基带芯片）集成在一个 die （晶圆片上 的单个晶片）内，AP与BP均为超大规模逻辑芯

13、片，具有相似的硬件架构，所 以能够使用相同的制程，做在一颗 die上，一方面增加了集成度，可以缩小芯 片面积、降低功耗，另一方面与 AP绑定销售，提升了芯片价值。Soc芯片（含基带）合计占手机 BOM成本约2025% ,是手机内的核心芯片。 苹果iPhone的Soc芯片自研，基带外购，采用外挂式基带方案，AP和BP独立封装成两颗芯片的形式，高通系手机一般为Soc芯片与基带集成，但亦有外挂基带方案。基带芯片：基带芯片是终端实现通信功能必不可少的芯片，包括基带处理器、收发器、电源管理芯片、WNC等，基带芯片被称为 “芯片之王”。专利技术、资金、客户资源壁垒极高，全球玩家屈指可数，且基本上无新进入者

14、，目 前有能力制造5G基带芯片的厂家只有 5家，分别是：高通、海思、联发科、 三星、紫光展锐。Intel曾是手机基带市场的主要企业之一，但其基带业务已 被苹果收购，预计苹果最快 2022年推出自研基带芯片。Strategy Analytics 数据显示，2019年全球基带芯片市场收益同比下降3%,为209亿美元。智能手机是基带出货量的主要驱动力，功能机和智能功能机次之，三者出货量比例约为75%、20%、5%;从趋势来看，2014年以后，随着华为、三星自研 Soc的占比增加，高通、MTK的份额出现下降；以出货量来 看，2019年基带市场出货量 22.3亿片，出货量占比依次为：高通 28%、联发

15、科27%、紫光展锐16%、英特尔11%、海思10%、三星8%。6/27图11 :全球基带芯片企业营收及占比（亿美元）资料来源：Strategy Analytics ,市场研究部图10:全球基带芯片企业出货量及占比资料来源：Strategy Analytics ,市场研究部2019年整个基带市场规模达到 209亿美元，其中高通收入 87亿美元（占 比42% ）、海思收入 34亿美元（16% ）、Intel收入28亿美金（14% ）、联发 科收入27亿美元（13% ）、三星LSI收入25亿美元（12% ）、紫光展锐收入 7.2亿美元（3%）。相比2018年一季度，高通营收占比下滑了11个百分点，以

16、14%份额位居第二的三星则被海思、Intel超越。海思，高通和三星 LSI是2019年关键的5G基带供应商，赢得了重大客户订单。疫情对手机市场造成一定冲击，但考虑到5G基带平均单价较 4G有接近200%的提升。受益于 5G手机放量，预计未来三年全球基带市场复合增长率会 达到10% 0随着5G智能手机渗透率的逐渐提升，5G基带芯片在整个基带芯片市场中 的渗透率也将提升，海思作为关键的5G基带芯片供应商，在 5G芯片领域技术积累深厚，同时立足于中国市场，拥有极强的产业链整合能力。Soc芯片（不含基带）：全球来看，具有手机Soc芯片（不含基带）设计能力的企业包括高通、苹果、联发科、海思、三星、紫光展

17、锐等，高通占据鳌 头。进入5G时代，高通、海思、三星、联发科均已经发布5G Soc芯片，华为海思麒麟990最早搭载在产品上实现量产，为全球首款旗舰5G Soc芯片，苹果也将在今年下半年发布 5G Soc芯片。7/27图12 :全球智能手机Soc芯片市场份额 2016Q3 2017Q3资料来源：Counterpoint ,市场研究部由于海思Soc芯片不对外销售，本土企业紫光展锐已成长为对抗高通、联 发科等巨头的“新平衡者”，且成为中国大陆最主要的手机Soc芯片企业。通过创建定制芯片，可以更好地控制其设备中的功能和计算能力，且可以 降低芯片成本，对于中国手机品牌商来说，为避免被“卡脖子”，自研或合作开发Soc芯片已成为摆在企业面前的重要课题。从全球来看，不断有企业进入 Soc芯片市场，如小米与联芯合资成立松果公司，主攻手机处理器，推出了澎 拜S1处理器，但之后 S2却难产；Vivo与三星联合研发定制的 vivo X30内置 三星Exynos 980芯片；OPPO也宣布进军SoC芯片市场;谷歌移动端的首款系 统级SoC芯片已于最近成功流片，预计明年将率先部署在Pixel 5手机中。鉴于手机