路由带宽40m和20m有什么区别,网速相当于378m带宽什么意思
2022-09-23 20:20:58 
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路由带宽40m和20m有什么区别,网速相当于378m带宽什么意思（温馨提示：文末有下载方式）
半导体:全球市场景气筑底,国产替代进程加速
近期全球半导体月销售额、北美半导体设备制造商出货金额仍在下滑,但是已接近前期低点.SEMI预计19H2全球Fab设备支出将回暖.ICInsights回溯到1970年代,全球IC市场还没有出现连续下滑超过3个季度的情况.预计19Q2同比增长-1%,则18Q4~19Q2连续3个季度下滑.因此我们认为全球半导体市场景气筑底,距离回暖不远.但是中美贸易摩擦增加了市场的不确定性.
19Q1中国大陆IC销售额1274亿元,同比增长10.5%.中国大陆IC产值不断提升.国内半导体产业得到政策和资金的大力支持,在贸易摩擦等外部因素的推动下,半导体国产替代的进程加速.预计在全球市场回暖预期、国产替代加速以及科创板推出的利好作用下,半导体板块仍有上涨机会.
5G:引领科技浪潮,开启创新时代
预计2019~2022年是中频段网络建设密集期,可实现eMBB应用.2022~2025年是毫米波网络建设密集期,可实现uRLLC、mMTC应用.2020~2025年是主建设期,2020~2022是整个周期的建设密集期.
前期5G建设将带动基站、终端等硬件需求的增长,技术变革也将带来新的市场机会.天线、PCB、射频前端、电磁屏蔽等元器件及产业链相关公司将获得新的增长动力.在5G网络逐步完善之后,相应的应用如车联网、AR/VR等将会逐渐开发并渗透,这将开启更广阔的空间.
PCB:大陆厂商管控能力优秀,积极扩产开拓高端市场
中国大陆已有一批具有一定规模和技术实力的PCB企业.5G、汽车电子将带来新的市场空间.中国PCB行业进入整合期.规模以上企业迎来了产业整合的机会,纷纷通过扩产、收购、产品升级等方式发展壮大.下游应用对产品性能、技术、质量等方面提出了更高的要求,领先PCB企业在技术储备、生产设备、信息化管理、供应链统筹管理等方面的优势使其能提供更优质、更稳定的服务,市场份额将向领先企业集中.掌握先进工艺技术、优势客户资源,具有优秀的管理能力,产能扩张领先的企业将在竞争中处于优势地位.
LED:供需关系有待改善,MiniLED将量产出货
中国LED产值占全球的比例持续提升.国内大型LED厂商的技术已经达到世界先进水平,同时具有相对成本优势,在国际竞争中综合优势日益明显.客户资源和订单向龙头企业聚集,行业集中度进一步提升.未来不具备技术、规模优势的厂商将被边缘化.小间距产品的应用不断拓展,MiniLED开始量产出货,各大厂商积极研发MicroLED,下游需求仍会持续增长.目前行业处于周期波动的低谷,预计行业底部渐行渐近,明年上半年可能回暖.但中美贸易摩擦仍是不确定因素.
智能手机出货量放缓,创新是智能终端产业链价值成长的主要驱动力.新的智能终端或产品,如智能可穿戴设备、AirPods、AR/VR等,已经或者即将兴起,3D成像、全面屏、AMOLED柔性屏、双/多摄、无线充电、屏下指纹识别、5G、人工智能等创新技术正逐步融入智能终端之中.创新将带来产品的单价提升和/或在现有存量市场中渗透.掌握相关创新技术的公司的业绩有望持续增长.另一方面中国终端品牌厂商和上游供应商实力持续增长,行业出现强者恒强的趋势.领先模组厂商往平台化发展,能为客户提供多种零组件,在客户中的份额和品类提升,这也是其业绩增长的重要动力.
面板:行业格局将重构,乐观看待中国厂商竞争地位
中国大陆厂商产能持续释放,出货量和出货面积维持增长,全球市场占比不断增加.京东方超越LGD,出货量和出货面积均位居第一.在OLED领域,中国厂商也在积极追赶.京东方OLED柔性屏已经稳定供货,其他国内厂商在全力跟进.大陆厂商成为仅次于韩国厂商的第二大OLED阵营.大陆厂商具有高世代线和产能优势,价格下滑和激烈竞争可使竞争对手退出从而扭转供需.京东方预计未来全球面板厂商不超过五家.群创预计面板产业淘汰赛会在18个月后明朗化.我们对大陆龙头厂商维持领先地位持乐观态度.
中国大陆超高世代线的快速推进带动对偏光片的需求增长.偏光片产能扩张跟不上大尺寸面板产能释放导致偏光片市场供需结构性失衡,偏光片厂商已经调涨产品价格.
(一)半导体市场筑底,预计距离回暖不远
WSTS5月份预计2019年全球半导体市场规模4120亿美元,同比增长-12%.预计2020年将达到4344亿元,同比增长5.4%.WSTS认为全球贸易冲突、英国脱欧等世界局势的变化以及智能手机需求接近饱和等因素导致市场规模下滑.我们认为此次减速有受到2017~2018年半导体市场维持高增长的反向影响.从中期来看,在5G、电动汽车、物联网等新需求的拉动下,半导体市场规模仍将扩大.
WSTS预计2019年美洲地区市场规模787.41亿美元,同比增长-23.6%,下滑幅度最大;欧洲416.09亿美元,同比增长-3.1%;日本360.69亿美元,同比增长-9.7%;亚太地区2556.66亿美元,同比增长-9.6%.预计2020年美洲845.82亿美元,同比增长7.4%;欧洲435.72亿美元,同比增长4.7%;日本374.73亿美元,同比增长3.9%;亚太2687.62亿美元,同比增长5.1%.
SIA数据显示2019年4月份全球半导体销售额321.3亿美元,同比增长-14.58%仍处于下滑之中,但下滑速度有所缓和.与2001和2009年两个低点相比,估计这次离底部可能已经不远.
SEMI预计北美半导体设备制造商5月出货金额19.11亿美元,同比增长-29%,跌幅扩大,连续6个月负增长.从增速看,仍在探底过程中,但离历史上的增速低点已经不远.预计半导体市场正在筑底.
SEMI预计2019年全球晶圆厂设备支出484亿美元,同比增长-19%,之前预估同比增长-14%,预计2020年将达到548亿美元,同比增长20%,较2018年减少20亿美元,之前预估同比增长27%.
SEMI预计2019年存储器业的支出同比增长-45%,占降幅的绝大部分,2020年将达280亿美元,同比增长45%.2020年存储器相关投资将较今年增加超过80亿美元,并带动晶圆厂支出的复苏,但仍将远低于2017、2018年的水平.以半年为周期来看,今年上半年存储器支出将减少48%,投入3DNAND和DRAM的资金同比分别增长-60%和-40%;不过存储器产业支出19H2有望回稳,并在2020年时呈现复苏.
预计晶圆代工产业相关的投资在先进制程与产能带动下同比将增长29%.预计微处理器芯片(Micro)产业在10纳米制程微处理器(MPU)出货带动下同比将增长超过40%.不过微处理器芯片的整体支出仍远低于晶圆代工和存储器相关投资.整体而言19H2半导体设备支出将回暖.
ICInsights数据显示19Q1/18Q4全球IC市场销售额下滑幅度17.6%,位列1984年以来第四位.2001年三个季度跌幅均为两位数,全年跌幅达到33%.
IC市场具有周期性.ICInsights回溯到1970年代,IC市场还没有出现连续下滑超过3个季度的情况.预计19Q2增长-1%,则18Q4~19Q2已经是连续3个季度下滑.最近一次连续3个季度下滑是2001年,同时下滑幅度也是6次中最大的,年度下滑幅度达到33%.因此我们可以期待19H2全球IC市场恢复增长.但是中美贸易摩擦增加了市场的不确定性.
19Q2全球晶圆代工需求持续疲弱,
台积电保持其制程领头羊位置,已实现7nm工艺量产.台积电正稳步推进5nm工艺,全面应用EUV技术,已经开始风险性试产,预计20Q1量产.三星紧随其后.中芯国际已推进至14nm工艺.格罗方德则暂停7nm工艺开发.
DIGITIMES预计2019年各晶圆代工厂市占率排名依旧不变,台积电(57.3%)稳居第一,并且市场份额有所增长.随后是格罗方德(10.1%)、联电(9.5%)、三星(6.2%)中芯国际(6%),联电、中芯国际市场份额有所增长,格罗方德基本持平,三星则有所下滑.
拓墣产业研究院认为受国际贸易纷争、手机销量下滑和存储器市场供过于求的影响,19Q1全球前十大封测厂商营收预估为47.1亿美元,同比增长-11.8%.仅京元电和颀邦营收正增长.京元电在5G测试方面布局,对系统级芯片(SoC)和基础设备上的测试有其独到的解决方案,如扩大与高通的合作,针对5G芯片开发、测试项目持续投入研发,带动19Q1营收同比增长8.6%,下半年营收可望持续成长.颀邦在驱动IC封装技术上的发展受惠于助力其Q1营收同比增长14.7%,受益于客户,如京东方对COF与TDDI的需求增长.
ICInsights数据显示2018年全球半导体产品出货量1.07万亿颗,预计2019年将达到1.14万亿颗,同比增长7%.1978~2019年CAGR达到9.1%.
2019年O-S-D产品占半导体产品出货量的比例为70%,IC产品占比30%.1980年O-S-D占比78%,IC占比22%.
(二)IC受存储器拖累较大,O-S-D市场先抑后扬（略）
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(三)国产替代进程加速,自主研发长期受益（略）
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5G具有三大应用场景:1、增强移动宽带(eMBB);2、高可靠低时延连接(uRLLC);3、海量物联(mMTC).增强移动宽带(eMBB)为密集城市、农村、高流动性环境以及室内环境提供极高的吞吐量.用户将能够在几秒钟内下载3D视频等数千兆字节的数据,并且AR/VR将成为日常应用.高可靠低时延连接(uRLLC)应用主要有无人驾驶、公共和大众交通系统、无人驾驶飞行器、工业自动化、远程医疗以及智能电网监控等.海量物联(mMTC)是为智能城市、家居、电网、楼宇、制造、物流、农业、矿业等海量设备提供连接.在这基础之上,AR/VR、物联网、车联网、8K、智慧城市等应用将兴起.
5G一般分为两个频段.其中一个使用低于6GHz的频段,该频段在4GLTE上略有改进.另一个利用24GHz以上频率的频谱,并最终走向毫米波技术.未来网络将是4GLTE与5GNR长期共存的状态.
2018年6月5G第一版标准R15正式冻结,支持eMBB场景,部分支持uRLLC场景,暂不支持mMTC场景.5G商用正式开启.预计2019年底第二版标准R16将冻结,全面支持三大应用场景.
预计2019~2022年是中频段网络建设密集期,可实现eMBB应用.2022~2025年是毫米波网络建设密集期,可实现uRLLC、mMTC应用.预计我国2020~2025年是主建设期,2020~2022是整个周期的建设密集期.
5G商用将会在企业、消费、工业、车联网领域带来广阔的市场机会.
5G建设将带动基站、终端等硬件需求的增长,技术变革也将带来新的市场机会.天线、PCB、射频前端、电磁屏蔽等元器件及产业链相关公司将获得新的增长动力.
智能手机将会是率先使用5G网络的产品之一.IDC预计2019年4G手机仍旧是市场主力,出货量13.3亿部,5G手机出货量670万部,2023年5G手机出货量有望突破4亿部.
在5G网络逐步完善之后,相应的应用如车联网、AR/VR等将会逐渐开发并渗透,这将开启更广阔的空间.
(一)手机射频前端:5G时代迎来快速增长
射频前端(RFFE,RadioFrequencyFrontEnd)模块是移动终端通信系统的核心组件.低功耗、高性能、低成本是其技术升级的主要驱动力.移动终端中的射频器件主要包括功率放大器(PA,PowerAmplifier)、双工器(Duplexer)、射频开关(Switch)、滤波器(Filter)、低噪放大器(LNA,LowNoiseAmplifier)等.5G时代射频前端元器件用量快速增长,系统复杂程度也将提高.
射频前端的价值量从2G~4G不断提升,4G时代平均成本(全频段)约10美元,4.5G达到约18美元,预计5G将超过50美元.
Yole数据显示2017年手机射频前端市场规模150亿美元,预计2023年将达到352亿美元,2017~2023年CAGR=14%.
滤波器市场规模最大,2017年约80亿美元,预计2023年将达到225亿美元,2017~2023年CAGR=19%,主要来自于高频通信对BAW(BulkAcousticWave)滤波器的需求增长.
功率放大器市场规模位于第二位.2017年达到50亿美元,预计2023年将达到70亿美元,2017~2023年CAGR=7%.高端LTEPA市场将保持增长,尤其是在高频和超高频段,但是2G/3GPA市场将会衰退.
射频开关市场规模位居第三位.2017年开关为10亿美元,预计2023年将达到30亿美元,2017~2023年CAGR=15%.
2017年低噪声放大器市场规模2.46亿美元,预计2023年将达到6.02亿美元,2017~2023年CAGR=16%.主要是多种射频前端模组的使用以及其在手机中与PA模块集成.
2017年天线调谐器市场规模4.63亿美元,预计2023年将达到10亿美元,2017~2023年CAGR=15%.主要受益于4×4MIMO技术的渗透.
预计2023年毫米波前端模组的市场规模将达到4.23亿美元.
目前射频开关、天线调谐器主要采用RF-SOI技术.滤波器、双工主要是SAW/BAW.
PA可以用CMOS、GaAs、RF-SOI技术.低噪声放大器可以用GaAs、RF-SOI技术.
进入5G时代,Sub-6GHz和毫米波阶段各射频元器件的材料和技术可能会有所变化.SOI有可能成为重要技术,具有制作多种元器件的潜力,同时后续有利于集成.
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(二)天线:MassiveMIMO和新材料将应用
5G将推动智能手机天线升级,MassiveMIMO技术提升通信速率,天线数量也将提升.
MPI(ModifiedPolymide)在10~15GHz频段(或更低)性能与LCP相当,价格也更加便宜.2019年苹果可能采用MPI天线,这将有利于改善良率,降低成本,同时提升对供应商议价能力.MPI与LCP天线可能在5G时代共存,相对较低频段采用MPI,较高频段采用LCP.
vivo认为目前手机毫米波天线阵列较为主流与合适的可能方向是基于相控阵(phasedantennaarray)的方式,实现方式主要分为三种:AoB(AntennaonBoard,天线阵列位于系统主板上)、AiP(AntennainPackage,天线阵列位于芯片的封装内)、AiM(AntennainModule,天线阵列与RFIC形成一模组),三者各有优势.现阶段更多的以AiM的方式实现.
高通推出了QTM052毫米波天线模组产品,一部智能手机可集成4个该模组,预计2019年用于5G终端.
(三)5G封测:各大封测厂积极备战5G芯片
5G使用的芯片和元器件数量增加,通过集成可降低成本、提升性能、缩小体积.现阶段高通、英特尔、联发科、华为等推出5G芯片方案搭配的智能手机前端射频模块采用SiP封装.
射频前端SiP封装技术(FEMiD、PAMiD等)将多个器件(开关、滤波器、PA)封装在一起,连接可能采用引线(Wirebond)、倒装(FlipChip)、Cu柱(Cupillar).5G毫米波产品的集成密度会进一步提升.未来还要寻找低损耗的材料,集成天线,优化封装整体结构,探索屏蔽防护措施.预计2017~2022年SiP封装销售额CAGR10%,快于整个先进封装销售额增速(CAGR=7%).Yole数据显示Bump互连仍将占据主导地位.Bump、TSV+Bump占比将提升,Wirebond占比下降.
Yole预计2018年手机射频前端SiP封装市场规模33亿美元,2023年将达到49亿美元.2017~2023年CAGR=11%.从封装技术角度来看,PAMiD占比最高,2023年将达到39%.
5Gmmw、5GSub6GHz、LTE-APro占比将不断提升.2023年5G(mmw、Sub6GHz)占比将达到28%
未来手机中智能手机射频前端采用SiP的比例会不断提升,尤其是豪华机型和高端机型.预计2023年高端机型占比43%,豪华机型13%,低端机型35%.
4G时代智能手机射频前端SiP封装供应链由Qorvo、博通、Skyworks、Murata、TDK-Epcos5家IDM厂商领导.他们部分生产外包至领先的OSAT厂商,如:日月光、安靠、长电科技等.目前这几家IDM厂商主要集中于Sub6GHz解决方案.高通则想直接开发毫米波产品并建立供应链以确保未来处于领先位置.
各大封测厂在5G芯片及SiP模块封测领域积极研发和布局并争取订单.近年来全球主要封测厂商在持续提升晶圆级先进封装技术,尤其是扇出型(Fan-out)封装.日月光、安靠、台积电、力成、长电科技、华天科技等厂商均已推出相应的扇出型封装服务.工研院预计未来5G高频通信芯片封装中扇出型封装技术将快速发展.高通进入5G射频前端领域,是唯一可以提供调制解调、天线模组和AP的厂商,会把更多SiP封测外包给OSAT厂商.5G需要在SiP封装方面更多创新和投资,这将给OSAT厂商带来新的机会.
(四)化合物半导体迎来新机遇
5G的到来给化合物半导体带来机遇,不论是智能终端还是通信基础设施都在化合物半导体的使用上有所变化.
GaN材料适合于制作高频高功率射频器件,同时还可以减小芯片面积.在5GSub6GHz频段的通信设备中,GaNPA将会有更多机会.新一代的有源天线技术中GaN相对LDMOS也有热管理和体积方面的优势.从2021年开始,小基站和回传连接将给射频GaN器件带来机会.在国防领域,GaN雷达将大行其道.在卫星通信的高频高功率领域,GaN有望逐步取代GaAs.在CATV和民用雷达领域,GaN相比LDMOS、GaAs器件价格更高,但仍有其性能优势.在射频能量发射的消费级市场,GaN在也有很大的机会,GaN-on-Si技术可提供低成本的解决方案.
未来通信基础设施中的PA将更多采用GaN等更适用于高频高功率应用的材料.
GaAs晶圆片可分为半绝缘(SemiInsulating)和半导电(SemiConductive)型.半绝缘晶圆片主要用于射频领域,如功率放大器、射频开关等.半导电晶圆片用于激光器、LED、光伏等领域.
Yole预计2019年射频功率半导体(3W)市场规模18亿美元,预计2020年将达到26亿美元,2016~2022年CAGR=9.8%.电信基础设施(包含基站、无线回传)射频功率半导体将占据一半的市场份额.预计2016~2022年基站市场CAGR=12.5%,无线回传市场CAGR=5.3%.
2016年LDMOS、GaAs器件市场占比较多,GaN器件仅占比约20%(3W,不包括手机PA).随后GaN器件开始取代通信基站中的LDMOS、雷达和航空电子中的真空管以及其他宽带应用.GaN在基站和无线回传应用的增长主要来自数据业务的增长以及工作频率和带宽的提升.随着载波聚合、MIMO技术的使用,GaN的高效率、大带宽优势将进一步得到体现.未来5~10年GaN会取代LDMOS成为3W以上射频功率应用的主要技术.LDMOS技术成熟、成本低廉,在其他市场有潜在机会,但市场份额会降至约15%.GaAs由于性价比和可靠性较高,在防务、CATV市场中较多应用,将保持相对稳定的市场份额.
5G将会给GaN带来新的市场机遇,主要是基站中GaNPA取代LDMOS.同时由于电磁波频率提升,未来需要布置更多基站,对元器件的需求量也会增加.Yole预计Sub6GHz时就会使用GaN器件.但是小基站功率不高,GaAs器件依旧有优势.随着器件技术提升和成本下降,未来GaNPA有望在小基站应用获得市场份额.
GaN器件适合高压(大于10V)应用,其高功率密度有可能减小PA的芯片面积.但现在手机使用的电压范围是3~5V,GaN的性能无法完全发挥.高成本是阻止其进入消费电子领域的另一个障碍.此外还存在散热方面的问题.因此现有问题有待解决.但未来在手机中使用GaN技术是有可能的.
GaN-on-SiC和GaN-on-Si器件几乎是同时出现,但是现阶段前者技术更加成熟.GaN-on-SiC产品已经在4GLTE无线设备中使用.价格低廉的LDMOS技术也有长足的进步,可能在5GSub6GHz有源天线和MIMO领域对GaN-on-SiC产品发起挑战.GaN-on-Si价格相对低廉,并且可能使用8英寸晶圆生产,因此未来仍有相当潜力.19Q1GaN-on-Si产品还只能小量生产,未来可能挑战LDMOS方案在基站收发器(BTS)、射频能量市场中的地位.此外GaN-on-Si和GaN-on-SiC均可能用于5G手机PA.
化合物半导体外延工序非常重要,领先厂商擅长外延并保有自己的生产能力以使技术保密.但是设计和晶圆代工同样快速发展.2017年IDM厂商处于领导地位,未来设计和晶圆代工环节相对会有更快的发展.
GaN产业链的主要厂商有SumitomoElectric、Wolfspeed、Qorvo、M-A/COM、UMS、NXP、Ampleon、RFHIC、MitsubishiElectric、NorthropGrumman、Anadigics.
GaAs是重要的化合物半导体材料.产业链上游为衬底制造,随后是GaAs外延(使用MOCVD、MBE等外延技术).中游为晶圆加工和封测.下游为手机、基站等应用.
住友电工、Freiberger、AXT三家公司占据约95%的GaAs晶圆市场份额.
IQE、全新光电、SCIOCS、英特磊等是主要的外延片制造商.IQE市场份额超过50%.
Skyworks、Qorvo和Broadcom是全球领先的GaAsIDM厂商.设计和先进技术(除晶圆制造)主要为IDM大厂掌握.稳懋是全球GaAs晶圆代工龙头.三安光电也已进入化合物半导体代工领域,此外还有海特高新.
Yole数据显示2017年GaAs衬底用量175万片(以6英寸计),预计2023年将达到约415万片.2018年GaAs射频产品占GaAs晶圆片市场的比例超过50%.但是手机市场饱和以及芯片尺寸缩小,该市场增速放缓.预计在Sub-6GHz波段,智能手机中GaAsPA依旧处于主流地位.
未来射频领域对GaAs晶圆片的需求仅小幅增长.主要的增长动力来自LED、光子学领域的应用.苹果iPhone搭载的FaceID摄像头中使用了GaAs激光器,这将极大的推动GaAs在光子学领域的应用.Yole预计2023年GaAs晶圆片光子学应用方面的市场将达到1.5亿美元,2017~2023年GaAs晶圆片用量CAGR=39%.
GaAsLED将快速增长.Yole预计2017~2023年GaAsLED市场晶圆片用量CAGR=21%,2023年占全部GaAs晶圆片用量的比例超过50%.
Yole预计2019年GaAs晶圆片市场规模将达到2.4亿美元,2023年将达到3.88亿美元.
2017年GaAs晶圆以射频应用为主.苹果手机人脸识别带动VCSEL激光器兴起,GaAs在光电领域的应用增长,预计2023年在射频和光电方面均有较多应用,未来LiDAR也会使用GaAs激光器,光电方面的应用将是GaAs的主要应用领域.
StrategyAnalytics数据显示2017年全球GaAs元件市场总产值(含IDM厂组件产值)约88.3亿美元,达到历史新高,同比增长7.8%.前三位厂商占比分别为Skyworks(32.5%)、Qorvo(25.1%)、博通(9%).
2017年砷化镓晶圆代工市场规模7.3亿美元.台湾稳懋一家独大,占比72.7%.随后是GCS(8.4%)、AWSC(7.9%).
在半导体制造业中,IDM厂商和晶圆代工厂核心竞争力不同,同时产能投资策略也有差异.IDM厂商的核心竞争力为产品设计和制造能力,持续开发更高性能的产品.晶圆代工厂则依靠多样化以及先进制程技术,以利基型产品和低成本大规模制造并行的方式获取更大的经营效益.随着晶圆代工产业的成熟,IDM厂商为确保产能充分利用,投资扩产变的保守.晶圆代工厂则通过获得设计公司、IDM厂商等的订单,维持一定水准的产能利用率.此外,以往少数兼营代工的IDM厂商,为了保有已付出大量资源所得到的最新研发成果,并不为客户兼竞争者提供最新制程的代工服务,因而客户逐渐流失,甚至最终放弃代工业务.晶圆代工厂则以最新制程为客户服务而获得竞争优势.
目前晶圆代工厂与IDM厂商在先进制程上已经并驾齐驱,打破了过去晶圆代工厂只能接收IDM厂商旧技术的规律.在GaAs晶圆制造市场中,IDM厂商仍旧占有超过50%的生产规模.近几年由于专业代工更具成本优势,加上IDM厂商对于产能扩充投资趋于保守,持续释放出更大比率订单给晶圆制造代工厂,同时整体市场需求持续增长,这都为晶圆代工厂的发展提供了良好的机会.
(五)5GPCB技术含量增加,产品量价齐升
根据5G频段及覆盖半径,预计5G整体基站数量是4G的1.3倍,以中国4G基站数量400万个计,预计中国5G基站数量将达到520万个.此外5G小基站的数量保守估计是宏基站数量的2倍.基站数量的增长将带动对PCB需求的提升.
5G宏基站由CU、DU、AUU组成.AUU是有源天线单元,可简单等效为天线和RUU(4G)的集成.为减小传输损耗,用PCB集成天线和馈线,带来单基站PCB用量的提升.
5G使用MasiveMIMO技术,天线单元通过高频高速PCB集成,这也为单基站带来了新的增量.
目前常用的PCB板材为FR-4,不适合在高频高速条件下使用.5G高频高速传输数据,应用于微波与毫米波频段的PCB板材主要采用低介电常数、低介电损耗的材料(PTFE、碳氢化合物、PPE树脂)制作.高速电路板材主要采用特殊树脂、环氧改性特殊树脂.采用高频高速板材将使PCB价值量提升.高频基材行业壁垒高,龙头企业优势明显,美日企业占据大部分市场.罗杰斯在PTFE-CCL的市场份额超过50%.国内主要有生益科技.
(六)电磁屏蔽、导热材料获得新市场空间
电子设备工作时不能被外界电磁波干扰,也要避免其自身辐射干扰外界设备或危害人体,因此需要通过电磁屏蔽阻断电磁波传播路径.电子设备主要通过结构本体和屏蔽衬垫实现屏蔽功能.
电子产品的性能越来越强大,工作功耗和发热量不断增大,这为导热材料的发展带来了机会.
屏蔽材料、导热材料产业链的上游是基础原材料,如:塑料粒、硅胶块、金属材料等.中游是电磁屏蔽及导热材料和器件.下游是各个应用领域的终端客户.
BCCResearch数据显示2013年全球EMI/RFI屏蔽材料市场规模52亿美元,2014年达到54亿美元,2016年达到约60亿美元,预计2021年将达到约78亿美元,2016~2021年CAGR=5.6%.
CredenceResearch数据显示2015年全球热界面材料市场规模7.74亿美元,预计2022年将提升至17.11亿美元,2015~2022年CAGR=12%.
5G时代电子设备数量持续增长,智能手机软硬件均会有显著变化,对电磁屏蔽和导热提出了新的要求.未来单机用量提升、产品类型多样化、工艺升级都将带来新的市场空间.A股该领域相关公司主要有飞荣达、中石科技、合力泰等.
(七)5G推动基站天线和滤波器技术变革
1、MIMO天线将成为主流
4G时代基站天线通常为2T2R(2通道)、4T4R(4通道).5G时代将采用的有源MIMO天线(MultipleInputMultipleOutput,多入多出天线)为64T64R(64通道).有源MIMO天线由外罩、天线阵列和射频单元三部分组成,其中射频单元包括滤波器、TR+PA+LNA+校准模块、屏蔽盖及电源模块.振子、滤波器、PA集成在PCB上.
2019年天线无源部分(振子、PCB、天线罩、结构件、接口等)国内价格为6500元,国外为8000元,预计未来价格将持续下降.以每个宏基站3面天线计,推算2019年全球5G宏基站天线市场规模53亿元,2022年将达到339亿元.
ABI数据显示2016年全球前三大天线厂商是华为、凯瑟琳、康普,市场份额分别为31.6%、21%、15.2%.天线市场集中度不断提升.华为具有天线设计能力,制造则主要由东山精密、鸿博股份(收购弗兰德)等厂商完成.中兴、爱立信、诺基亚倾向于与独立天线厂商深度合作,共同布局5G天线领域.
2、金属腔体滤波器小型化,介质滤波器兴起
滤波器可以滤除杂波,让有用信号尽可能无衰减的通过.在射频单元中滤波器具有关键作用.按照传输线可分为同轴腔体、螺旋、波导、梳状滤波器等.按照材料可分为金属、介质滤波器等.
3G、4G基站滤波器主要采用金属同轴腔体滤波器.该滤波器的工作原理是让不同频率的电磁波在同轴腔体滤波器中振荡,具有与滤波器谐振频率的电磁波得以保留,其余频率的电磁波则在振荡中耗散.金属腔体滤波器具有通带插入损耗低、阻带抑制性高、承受功率较大、调谐方便等优点.
5G时代天线朝着小型化方向发展,这对滤波器也提出同样的要求.小型化金属腔体滤波器是备选方案之一.
介质滤波器具有高Q值、高峰值功率、体积小等优点,还具有潜在的成本优势.陶瓷介质滤波器有望成为基站应用的主流方案.陶瓷介质滤波器制作工艺复杂,具有较高的技术壁垒.
金属腔体滤波器在部分指标上优于陶瓷介质滤波器,但是金属腔体滤波器的体积和质量都更大.预计在5G商用初始阶段倾向于采用小型金属腔体滤波器,后续再过渡到陶瓷介质滤波器方案,两种方案会在一段时间内并存.目前中兴和诺基亚以小型金属腔体滤波器为主,华为和爱立信以陶瓷介质滤波器为主.
金属腔体滤波器的上游是金属腔体元器件的生产商.介质滤波器的上游企业是微波陶瓷粉体、介质谐振器生产商.滤波器的下游主要是通信设备商.
陶瓷介质滤波器具有较高的技术壁垒,目前同业竞争压力较小.部分原来生产金属腔体滤波器的厂商也在积极布局.介质滤波器的生产者大多都拥有粉体配方,来自上游的压力较小.介质滤波器的产量不高,对下游的议价能力略强.国内陶瓷介质滤波器厂商主要有东山精密(艾福电子)、灿勤科技等.
(一)中国产值增速全球领先,大陆厂商份额不断提升
Prismark预计2019年全球PCB产值637.28亿美元,同比增长约2.1%,2018~2023年复合增长率3.7%,预计2023年将达到747.56亿美元.2019年中国PCB产值337.44亿美元,同比增长约3.2%,2018~2023年中国PCB产值复合增长率4.4%,预计2023年将达到405.56亿美元.中国增速显著高于全球其他区域.
Prismark数据显示2008年中国大陆地区PCB产值占全球比例31.18%,预计2019年占比将达到52.95%.日本、美洲、欧洲占比逐渐减小,尤其以日本最为明显.预计2023年中国占比将达到54.25%.
Prismark预计在未来的一段时间多层板仍将保持重要的市场地位,为PCB产业的整体发展提供重要支持.预计2018~2023年中国PCB市场中8~16层多层板、18层以上超高层板复合增长率将分别达到8.6%、10.4%,明显高于全球其他区域增速.
中国PCB市场巨大的发展空间吸引了大量国际企业进入,绝大部分世界知名PCB生产企业均已在我国建立了生产基地.我国PCB企业大约有1500家,形成了台资、港资、美资、日资、内资企业多方共同竞争的格局.外资企业普遍投资规模较大,生产技术和产品专业性都有一定优势.内资企业数量众多,但企业规模和技术水平与外资企业相比仍存在一定差距.国际厂商主要以高多层板、HDI板、挠性板、封装基板、特殊板为主.我国大部分PCB企业仍以8层以下的多层板为主.HDI板、挠性板等产品已具备一定规模,技术含量最高的封装基板少有企业能够生产.随着产业规模的快速扩张,中国大陆PCB产业的升级进程加快,高端多层板、挠性板、HDI板等产品的生产能力均实现了较大提升.
(二)5G、汽车电子等带来PCB产业新机遇
2014年是我国4G商用元年,2015年国内移动通信市场全面进入4G时代.工信部数据显示2017年12月我国4G基站数量约328万个.预计2018年底中国4G基站数量达到367万个,在2020年5G正式商用之前将达到400万个.中国信通院数据显示,截至18Q1中国4G基站数量339.3万个.全球4G基站数量约500多万个,中国4G基站数量占全球的比例约60%.实现5G高传输速率需要使用更高的频段,但高频段电磁波的覆盖范围变小,运营商要部署更多基站.根据5G频段及覆盖半径,预计5G整体基站数量是4G的1.3倍,以中国4G基站数量400万个计,预计中国5G基站数量将达到520万个.假设中国5G宏基站数量占全球的比例维持60%,推算全球5G宏基站数量将达到867万个.假设5G建设周期为2018~2026年,预计2021、2022年为建设高峰期,2022年将建设125万个5G宏基站.
5G宏基站所能覆盖的信号范围有限,密集部署成本过高,同时宏基站站址资源不易获取,因此5G高频段将以小基站为基本单位,进行超密集组网,即小基站密集部署,覆盖宏基站无法精确达到的人口密集区.从基站构成要素上看,小基站跟宏基站无太大差别.在5G超密集组网场景中,小基站之间的间距很小(10~20米),而宏基站最短间距有500米,因此小基站要实现连续覆盖,其数量将远远高于宏基站.赛迪顾问预计5G小基站数量是宏基站数量的2倍,因此我们推算中国5G小基站数量将达到1040万个,全球将达到1734万个.宏基站和小基站数量的增长将带来对PCB需求的提升.目前小基站规模建设时间点不明确,我们仅以5G宏基站为基础进行预估.
3G、4G时代无线通信基站由天线+RRU+BBU构成.BBU是基带处理单元,RRU是射频拉远单元.天线和RRU由馈线连接.
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预计2018~2026年中国5G宏基站建设PCB市场规模561亿元.如果中国占全球5G宏基站数量的比例依旧为60%,则全球5G宏基站建设PCB市场规模将达到935亿元.小基站的建设还有较大的不确定性,目前暂不计入.
汽车电子是车体汽车电子和车载汽车电子控制装置的总称,是由传感器、微处理器、执行器、电子元器件等组成的电子控制系统.汽车电子产品主要应用集中于动力系统、底盘系统、车身系统、驾驶信息系统、安全系统和保全系统等.随着汽车整体安全性、舒适性、娱乐性等需求日益提升,电子化、信息化、网络化和智能化成为汽车技术的发展方向.同时新能源汽车、安全驾驶辅助以及无人驾驶技术的快速发展,使得更多高端的电子、通信技术在汽车中得以应用,汽车电子系统占整车成本的比重不断提升.全球汽车规模的稳定增长和电子化水平的提高促进汽车电子行业需求不断上升.
Prismark数据显示2017年全球汽车电子市场规模2040亿美元.中高档轿车中汽车电子成本占比达到28%,新能源汽车高达47%.Prismark预计2021年全球汽车产量将达到10680万辆,汽车电子市场规模将达到2520亿美元.汽车电子化将带来车用PCB需求量的快速增长.
NTInformation数据显示2017年全球车用PCB产值60.5亿美元,预计2020年达到75亿美元,2017~2020年CAGR=7.4%.
(三)各应用领域对PCB的要求存在差异化
(四)高速大容量、高系统集成是PCB未来发展方向
(五)封装基板技术壁垒高,大陆厂商迎来发展机会
(六)FPC:大陆厂商通过自研和并购迅速壮大
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IDC数据显示19Q1全球智能机出货量3.1亿部,同比增长-7%.工信部数据显示2019年4月中国智能手机出货量3479万部,同比增长6.5%,结束了连续5个月的下滑.5月份国内手机市场出货量回升趋势延续,出货量3829.4万部,同比增长1.2%,环比增长4.8%.
19Q1三星出货量7,190万部,同比增长-8%,占比23.1%,依旧位居第一;华为出货量5,910万部,同比增长50%,占比19.0%;苹果出货量3,640万部,同比增长-30%,占比11.7%,位居第三.前五品牌出货量合计占比76.7%,同比增长4.4个百分点,市场份额向领先厂商集中,市场格局已基本确立.
2018年全球弹出/滑盖摄像头式智能手机销售量约8万部,预计2019年将达到7900万部,渗透率约6%.由于"弹出/滑盖摄像头"手机所面临的直接竞争形态是"挖孔式",鉴于使用体验及供应链考量,预计2019年后期其发展可能遇到挑战.
智能手机出货量放缓,单纯依靠整体出货量提升带动产业链公司业绩增长的时代已经过去.智能手机的发展将以提升用户体验为主.创新是智能终端产业链价值增长的主要驱动力.新的智能终端或产品,如智能可穿戴设备、AirPods、AR/VR等,已经或者即将兴起,3D成像、全面屏、AMOLED柔性屏、双/多摄、无线充电、屏下指纹识别、5G、人工智能等创新技术正逐步融入智能终端之中.创新将带来产品的单价提升和/或在现有存量市场中渗透.掌握相关创新技术的公司的业绩有望持续增长.
(二)摄像头:多摄趋势已成,潜望式镜头兴起
摄像已经成为智能手机必不可少的部分.随着技术不断演进,从最初单个后置摄像头发展到前置+后置摄像头.现阶段双/多摄快速渗透,为摄像头带来了新的增量.2019年三摄将成为智能手机后置摄像头重要方案.在全球手机市场增长放缓的情况下,手机摄像头出货逆势增长,多摄逐渐渗透是最重要的原因.
Yole数据显示全球CCM销售额271亿美元,预计2019年将接近300亿美元,2018~2024年CAGR=7.8%.CIS芯片、VCM、模组组装、镜头、照明子模组2018~2024年CAGR分别为9.2%、11.5%、8.9%、6.7%、42.6%.
2018年华为发布P20Pro徕卡三摄智能手机(40M主摄+20M黑白+8M长焦),5倍混合变焦、超级夜景等亮点再一次引发拍照革命,让三摄开始成为智能手机新的标杆.随后市场上多款三摄甚至四摄手机上市.
2019年旗舰机型三摄搭配主要以高像素主摄+长焦+广角为主,部分机型还将搭载TOF功能.中阶机型为了减少成本会降低分辨率.
AVC预计2018年全球手机摄像头出货量为38.89亿颗,同比增长11%.虽手机终端出货增长停滞,但智能手机单机搭载摄像头平均数目逐渐增长.预计2020年手机摄像头出货量将达到43.9亿颗.
预计2018年全球智能手机多摄渗透率36%,出货量5.29亿颗,同比增长72%.2019、2020年渗透率分别为48%、62%,出货量分别为7.09、9.33亿颗,同比分别增长34%、32%.
大陆地区智能手机多摄渗透率保持领先.AVC数据显示18Q3大陆地区后置多摄渗透达到58.7%,预计全年有望超过56%.推动力主要来自千元机型,更为廉价的广角+景深方案在大陆地区占比迅速提升.高端机型将会主要向广角+长焦方向发展.广角+黑白方案有助于提供差异化选择.
2015年华硕的ZenFoneZoom发布了首款潜望式镜头.2017年OPPO在MWC发布了首款潜望式双摄像头(广角+长焦).2019年是潜望式镜头发展元年.2019年3、4月华为、OPPO先后发布了具备"潜望式长焦镜头"的旗舰机型P30Pro、Reno.
(三)3D成像:产业链逐渐成熟,AR时代空间广阔
我们正在从二维数码影像时代向三维立体感知时代过渡,3D感测应用开始兴起,多家巨头已经3D感测领域布局.iPhoneTrueDepth、GoogleProjectTango、MSHoloLens等均是市场上的领先产品.
继iPhoneX搭载3D感测具备了FaceID功能之后,苹果新iPhone均搭载该模块.苹果的3D感测技术采用PrimeSense的结构光(StructuredLight)方案.3D感测相机主要由点阵投影器、红外摄像头和RGB摄像头组成.发射端用红外LED或激光器(主要是VCSEL)对被拍摄物体发射红外光信号,如:VCSEL发射波长940nm的近红外光,被拍摄物体反射回的红外光信号让窄带滤光片先进行过滤,将940nm以外的环境光信号除去,让接收端的红外图像传感器只接收到940nm的近红外光信号,信号经过处理之后就获得被拍摄物体的空间信息.
点阵投影器主要由VCSEL激光器、驱动芯片、准直镜头、光学衍射元件(DOE)组成.点阵投影器里有一颗VCSEL芯片,当点阵投影器被启动后,VCSEL芯片发射的红外光经由正对着芯片上方的准直镜头射出,经过两个反射镜面,最后通过光学衍射元件(DOE)形成约三万多个红外结构光射出.红外相机是接收模组,主要包含近红外图像传感器、窄带滤光片、镜头.
安卓阵营也在紧追苹果的创新步伐,小米8探索版首次使用了3D结构光方案进行人脸识别,其结构光模组由欧菲光独家供应,滤光片由VIAVI和水晶光电供应,技术方案来自以色列MV公司.华为新机也带有人脸识别功能.预计2019年3D感测会在安卓阵营中进一步渗透,出货量有望逐步提升.5G到来将开启AR的广阔市场空间,预计3D成像产业链将快速发展.
3D成像主要有结构光、飞行时间(TOF,TimeOfFlight)、双目(StereoSystem)3种方案.TOF通过专有传感器,捕捉近红外光从发射到接收的飞行时间,判断物体距离.双目测距利用双摄像头拍摄物体,再通过三角形原理计算物体距离.未来手机后置3D模组有望采用TOF方案.
Yole预计2016年3D成像市场销售额13.28亿美元,2022年将达到90.34亿美元,2016~2022年CAGR=37.7%.
2016年工业与商业是3D成像最大的市场,销售收入7.49亿美元,占比为56%,预计2022年达到15.45亿美元,2016~2022年CAGR=13%.2016年消费市场销售额0.2亿美元,2022年将达到60.58亿美元,占比将达到67%,2016~2022年CAGR=158%.其他领域市场也将保持增长.
3D成像快速发展也给晶圆级光学元件(WLO,WaferLevelOptics)带来机会.Yole数据显示2018年全球WLO销售额1.9亿美元,预计2024年将达到16亿美元,2018~2024年CAGR=55%.
(四)手机面板:全面屏、OLED持续渗透,中国厂商快速成长
2018年三星显示智能手机面板出货量排名第一,同比增长2.3%,主要是受益于苹果的新订单的加持以及其中国大陆市场的稳定表现.京东方出货量同比增长2.7%,位居第二,柔性OLED稳定交付,LCD面板方面产能优势明显.深天马出货量同比增长11.5%,位居第三,LTPS面板品质出众,在全面屏时代增长迅速.18Q4华星光电成功进入一线品牌的供应链.整体而言,大陆厂商在LCD领域的竞争力不断提升.
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(五)屏下指纹识别:安卓阵营全面采用,爆发式增长已经开启
随着全面屏的兴起,手机正面非显示屏区域已经没有足够的空间放置传统的电容指纹识别传感器,将其放置于手机背面或者侧面是可选方案.更吸引人的方案仍是放置于手机正面,因此屏下指纹识别方案应运而生.近期安卓阵营尚未完全掌握3D面部识别技术的情况下,屏下指纹识别方案受到特别青睐.2018年整机厂商陆续发布了多款屏下指纹手机,随着技术及供应链的不断完善,2019年屏下指纹(尤其是光学屏下指纹)渗透率将持续上升,在终端品牌的高端机型中屏下指纹成为标配.
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六、面板:行业格局将重构,乐观看待中国厂商竞争地位（略）
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