5G通讯 让半导体行业重新进入一个新起点

【大比特导读】5G通讯，对于我们普通人而言，是个既熟悉又陌生的词组。它是被各大媒体争先报道的对象，也是中美经贸摩擦的重点问题，更是全球数字化进程下的基础建设，而通信行业在搭建5G网络的过程中，自然是少不了使用大量的半导体材料以及相关器件。

5G通讯，对于我们普通人而言，是个既熟悉又陌生的词组。它是被各大媒体争先报道的对象，也是中美经贸摩擦的重点问题，更是全球数字化进程下的基础建设，5G似乎正以一种比以往任何一场通讯革命都更猛烈的方式，进入我们的生活当中。

尽管目前各路运营商们对于5G通讯实际的情况理解都各不相同，但唯一可以确认的是我们使用的网络性能将会得到大幅度提升，并引领我们迈向一个过去不敢想象的世界。

“新基建”政策东风

新型基础设施建设，简称“新基建”，指以5G、人工智能、数据中心、工业互联网、物联网为代表的新型基础设施建设，本质上是数字化的基础设施。

随着国内疫情情况不断向好，居于新基建首要位置的5G产业也正在为中国经济发展注入新活力。近期，工信部相继发布5G+工业互联网的512工程，关于推动5G加快发展的通知等政策。相关政策将凝聚了数字转型共识，加速5G与经济 社会 各领域融合发展的步伐，特别是在行业应用领域，智慧医疗、新闻媒体、智慧城市、车联网和工业互联网等领域的应用占比接近10%，已成为5G新兴应用领域。

5G基站现状如何?

中国是目前全球5G商用网络规模最大的国家。截止目前，据工业和信息化部信息通信发展司司长、新闻发言人闻库介绍，每一周平均新开通的5G基站都超过1.5万个，到6月底，3家企业在全国已建设开通的5G基站超过了40万个。

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另外，5G开放式小基站建设也能满足垂直行业应用的多样化需求，催生更加丰富的建网模式。

目前已有197款5G终端拿到了入网许可，今年5G手机出货量达8623部，截至6月底有6600万部终端连入网络。

这里需要注意的是，由于5G具备三大典型的应用场景增强型移动宽带(eMBB)、大连接物联网(mMTC)与低时延、高可靠通信(uRLLC)。针对这三大应用场景，基站的建设需要结合实际情况而制定方案，并与以往4G基站建设有较大的出入。

正因为该三大典型应用场景，超可靠低延迟通信对于5G的发展来说才有了非同寻常的意义。近日，国际标准组织3GPP宣布R16标准正式冻结，也就意味着5G走入万物互联的阶段可算是奠定了基础。其中最大的体现就是，不管是工业场景还是自动驾驶的 汽车 等，都不允许通信产业中断或者延迟，否则后果难以设想。

5G传感器应用场景联接

其实我们不妨设想一下，当我们生活中的机器有足够多的5G应用类传感器时，我们就可以监控它，并由该机器的电子系统自主学习应用程序，知会我们什么时候需要维修或者更换部件、 *** 作系统等。以航空飞机为例，当飞机行驶一定行程后，系统会即时显示飞机内部部件的磨损迹象，在飞机着陆的那一刻，备用零件就已经准备就绪，或有人会进行精准替换。

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另外，在工业自动化领域也是需要对于价值高昂的设备进行实时监控与维护，所以能够快速接受并处理海量数据的5G应用类传感器就显得不可或缺。

在近期，GSMA举办的新基建与企业数字化论坛上，华为无线网络首席营销官甘斌就对于5G应用场景联接提出了他的看法，甘斌表示，首先，基于大带宽、低时延能力，5G网络将数百亿终端产生的海量数据实时上传到云，为云端人工智能运算提供无穷算据，并实时进行运算和处理，缩短了训练周期。其次，云端的算力应用到终端，可减少终端对本地运算能力的要求，降低终端的成本，解锁终端的资源限制，并提升用户体验。

半导体行业下一波增长趋势

5G通讯网络的建设对应的是通信行业，而通信行业在搭建5G网络的过程中，自然是少不了使用大量的半导体材料以及相关器件，甚至到了未来建设中后期，诸多应用将可以在5G网络上实现，包括物联网、人工智能、大数据、云计算、智能家居、智能驾驶等等，当这些应用接入5G通信网络的时候，更是需要有强大性能的半导体芯片支撑。

根据韩国电子和电信研究院预计，今年5G网络设备的全球市场规模将在378亿美元(约合人民币2647.25亿元)左右，并且由于“到2024年5G将覆盖全球40%以上的人口”，上述5G网络投资数字还将继续增长。

另外，SIA在本周发布的全球芯片行业年度调查中表示，全球半导体市场的年销售额接近5000亿美元。尽管最近有所下降，但通信和计算驱动着上升趋势，预计5G无线和机器学习等新兴技术将扭转当前的下滑趋势。并且，在《世界半导体贸易统计》(WSTS)预测中2021年全球芯片销售将以每年6.2%的速度 健康 增长。

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可见，随着5G技术商用的全面展开，对于半导体等智能芯片制造行业的需求缺口将得到不断扩充，并在该些领域提供了未来新兴发展方向，推动 科技 的升级与迭代。

例如在智能家居：在计算回家距离时，就已经会将室内温度调节到舒适状态，客厅的交互界面会显示时间、天气、室内设备运作情况等等。对此，晶讯软件华南区区域销售经理刘洋表示，5G技术对于智慧生活是一次质的提升，无感式控制联合的半导体芯片器件则能使用户真正感受到智能交互的魅力。

而在智能驾驶：5G技术已经为信息交互和 汽车 革新等新型发展趋势提供了应用方向，而且整车的电子元器件比重逐步也在提升，减少车辆系统损耗以及提高系统效率的技术更是迭代更新。由于5G网络使云端系统与车辆之间或车辆状况进行更为频繁的信息交互，通过减少人为干预，提供更优质的车辆驾乘体验，实现即刻反馈的机制，那么这就对通讯技术和半导体器件有着性能升级的要求，而在半导体功率器件方面，降低损耗的技术趋势则是关键。

对此，PI区域大功率市场应用工程师王强认为，首先减少系统的损耗是一个系统的工程，它包括电机、电驱动以及变速箱三个组件的损耗，最主要的就是在电控部分，目前由于很多厂商开始应用新的技术器件，例如有碳化硅、氮化镓材料助力，因此能一定程度上缩小体积，从而提高系统效率。

总之，5G通讯技术让我们意识到，在这个万物互联的时代里，技术上的挑战往往都伴随着不同工艺技术、不同材料品质、不同功能优化之间的多样整合，创新及创造高价值的终端应用产品是主要趋势。

国产替代的前半场

值得一提的是，目前受华为事件影响，国内在众多领域的龙头厂商都在加快国产半导体投入的节奏，国产替代也会成为未来几年国内半导体发展的主线。尤其是5G通讯被视为一系列最高级技术的大荟萃，这就让国产芯片设计变得更加困难，而且在芯片的灵活性、可编程性等功能有着更严苛的要求。

那么如何制定总体方案、确定技术路线，选择基础平台，搭建开发环境、决定流片工艺等等，都是国内半导体企业行动前值得考虑的问题。毕竟在5G技术影响下的国产替代前半场中，如通信基站、传感器、芯片、电源设备等元器件需求都得到集中式爆发阶段，据中国信通院预测，预计到2025年5G网络建设投资累计将达到1.2万亿元。此外，5G网络建设还将带动产业链上下游以及各行业应用投资，预计到2025年将累计带动超过3.5万亿元投资。

当中我们还需要注意得是，5G网络的的投入使用是要与大数据、物联网、云计算等层面深度融合，才能真正使5G通讯发挥实打实的作用。根据全球移动通信系统协会预测,到2025年,各大领域接入5G网络并实现互连的设备将达250亿。

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由此可见，在这庞大的市场规模背后，是亟需国产半导体器件的技术支持。易良盛 科技 (天津)有限公司研发总监许宏彦表示，相比国外半导体器件供应商，国内厂商最大的特点就是物美价廉、供货稳定、服务周到，并且通过这些年的技术积累及国内半导体工艺的成熟，国产替代的产品现在不但做到了价格便宜，质量方面也毫不逊色，甚至在借助后发优势，国产元器件在某些参数上已经超越国外品牌产品。

总的来说，随着5G通讯技术应用，各领域的国产替代会逐渐走向成熟阶段，将持续为中国经济提供动力基础，并将推动国内半导体在技术领域和应用领域的不断进步。

5G商用推动半导体行业恢复增长

半导体行业隶属电子信息产业，属于硬件产业，以半导体为基础而发展起来的一个产业。随着全球主要市场推出5G商用服务,5G智能手机将迎来高速增长期，从而带动半导体行业恢复增长。

中国半导体行业市场前景分析：多个机构看涨2020年半导体行业发展

5G时代的杀手级应用将促进新基础设施建设，以半导体为代表的硬核科技成为布局重点。多家券商机构认为，逆周期政策大概率会持续加码，在加码基建的同时，以5G网络为基础的“新基建”将成为重点，在需求端，信息化建设是提高生产效能的最强动力，在此次疫情爆发期间，信息化的需求和应用都得到广泛重视，届时半导体行业直接受益，市场前景较好。

——以上数据及分析请参考于前瞻产业研究院《中国半导体产业战略规划和企业战略咨询报告》。

回答市场疑虑：在各种不确定性背景下如何继续发展 5G 产业

我们认为 5G 发展应该分国内、国外分别看待。 华为、中兴在 5G技术与商用能力上领先全球，贸易等外部问题很难撼动华为在通信设备上的领先优势。

国内方面 ，工信部宣布近期将发放 5G商用牌照，体现了我国 5G建设进度没有受到明显影响。在牌照之后，运营商即可进行 5G商用，相比此前 2020年商用的目标，甚至会有所提前。网络的提前建设有利于华为，华为目前商用准备较充分，单月出货基站数已达 2万左右。而中兴也有望受益于国内 5G建设。诺基亚、爱立信在国内的 5G 建设中由于准备相对较慢，份额可能较低。

干货研报注： 本篇研报是6月5号发表的，但就在6月6号，我国直接发布了4张5G商用牌照，而不是4G时最初的试运营牌照，这将说明我们直接跳过5G试运营，直接进入大规模商用。这一个超预期的动作，也看出来了我们5G突围的决心。

国外方面 ，部分运营商如欧洲抉择是否采用华为 5G 设备将导致 5G 建设放缓，而日本等国放弃使用华为设备有可能导致华为 5G 份额下滑。 另外， 4G 网络由于海外存量较大，性价比高，替换成本高，因此华为在海外 4G 份额短期将不会明显下滑。

但 5G 网络的第一批建设主要围绕中美日韩，而欧洲等国家的 5G 本身并不紧迫，因此我们认为目前时点，我国 5G 的牌照对华为、中兴存在利好。但应跟踪美对于我国 5G 牌照可能做出的进一步反应。

图表 1: 通信基站结构

但5G 也带来了机遇与挑战，核心是：技术变革带动市场规模提升，半导体自主可控为突围重点

通信基站建设主要风险来自于 客户 与 供应链 两方面。我们认为中国5G 进展快于海外，利好国内产业链。但目前我国在半导体领域（芯片等）仍存在短板， 亟待自主可控。

机遇与挑战1：半导体领域自主可控为突围的主要方向。供应链角度，半导体领域存在短板，自主可控为解决方案。

中国大陆供应商在1）天线环节实力较强，2）在 PA/LNA、滤波器等射频前端拥有一定的市场地位、但仍有较大的进口替代空间。

3）国产替代空间较大的环节主要处于半导体领域，包括 PA、基带芯片、数字芯片、模拟芯片、电源芯片等。5G 相比 4G 的性能提升很大程度上依赖于芯片的设计和选用，我们认为芯片领域的自主可控是我国 5G 基站建设突围的重点。

机遇与挑战2：5G 特性带动 PCB、天线振子、PA、介质滤波器等基站器件需求提升。

5G 高频高速特点带动 PCB/CCL、天线、PA、滤波器的 材料与工艺发生变化 ，多通道/大带宽则主要带动 PCB、天线、PA、开关、滤波器等 用量显著提升。

全球通信设备市场规模随着技术的换代升级呈现波动趋势，而目前全球无线电信网络正在经历从 4G 向 5G 发展的转折点。随着 5G 建设期到来，市场规模出现提升趋势。

以基站及无线通信设备市场为例，Gartner 预测，从 2018 年起，全球无线设备市场规模将呈现提升趋势。根据 Gartner 的数据显示，2018 年通信设备市场中我国厂商华为、中兴市场份额排名领先，其中 华为排名第一，份额达到 27% 。

从技术方面来看，华为、中兴经过了 4G 时代的专业积累，在 5G 实现了技术反超。专利层面， 华为、中兴在 5G 专利比例方面排名全球第一和第五 。在商业化方面，中国企业也领先全球。19 年 5 月，华为宣布已经出货 5G 基站超过 10 万，中兴通讯 4 月也曾表示 5G 基站累计出货量超过 1 万站。

根据 GSA 统计，截至 4Q18，全球 4G 用户数达到 39.9 亿。全球 4G 在各洲的渗透率不同。而真正早期布局 5G 的国家主要将为韩国、美国、中国、日本、中东和欧洲部分国家等4G 渗透率较高国家。GSA 预测到 2023 年，全球预计有 13 亿 5G 用户。

截至 2019 年 4 月初，全球 4G 运营商 720 家，准备提供 4G 服务的运营商 116 家。5G 方面，88 个国家的 224 家运营商开启了 5G 网络的测试、试验、试商用或商用。其中试商用或商用的运营商达到 39 家，商用的运营商为 15 家。

华为 预计 2025 年全球将有 650 万个 5G 基站 、28 亿用户，覆盖全球 58%的人口。我们基于对产业链的调研和判断，认为 2019 年是 5G 基站出货的元年，而中国将成为未来三年5G 建设的主力。

► 中国： 三大运营商在全国各地的 5G网络建设热情高涨。北京截至 5月下旬建设了4700个 5G基站建设，年底将实现五环内 5G覆盖；上海电信 2019年将建设超过 3000 个 5G基站，到 2021年底建设 1万个 5G基站；广东截至 5月已建 5G基站超 14,200 个，其中广州 5G基站超过 7100个。广东移动在全省 21个地市已开通 5G网络；湖北移动 2019 年将在全省投资 10 亿元人民币，建设 2000 个 5G 基站；山东联通年内宣布在全省 16 地市正式开通 5G 试验网。

► 韩国： 三大运营商 KT、SK、LGU+ 2019年 4月 3日起开启了全国 5G运营，单月用户数突破 26 万。当时 LG U+共架设约 1.18 万个 5G 基站，主要供应商包括 华为 。而KT 和 SK 供应商包括 爱立信和三星 。

► 美国： 5G采用 28GHz、24GHz、37GHz、39GHz和 47GHz进行 5G部署。5月末美国完成了第二次频谱拍卖。目前美国的 5G主要用于家庭无线宽带接入。而近期美国FCC表示将批准国内第三大、第四大无线运营商 Sprint和 T-Mobile的合并。合并后的运营商在中频段将活动 130MHz带宽，可考虑用于 5G部署。美国目前 5G设备的提供商包括 爱立信、诺基亚和三星 。

► 日本： 5G 也在建设中，《朝日新闻》报道称，预计 2020年春天将提供服务。根据朝日新闻，日本三大运营商 NTTDocomoInc.，KDDICorp.， SoftBankGroupCorp.以及新兴运营商乐天移动 RakutenMobileInc.将主要选择 爱立信、诺基亚、三星和本土公司 的 5G设备。

► 欧洲、中东： 部分运营商在进行 5G的试验和试商用过程。如欧洲运营商 Telia将在1-2个欧洲国家开展 5G服务。中东运营商 Etisalat1H19将会在 300个城市推出 5G 服务。

华为的角度， 通信设备产业链属于软硬件联合开发，目标是将板卡组合形成系统，通过测试实现商用。 而在板卡的设计制造中，原材料主要包括各类芯片和 PCB 板，通过代工的方式加工成商用板卡，而在 PCB 设计和芯片的设计过程中，需要使用 EDA 等软件开发环境。

目前国产替代空间较大的产业环节

►芯片环节： 基站通信系统的性能和稳定性的要求导致了其芯片选用十分苛刻。

►EDA等开发环境环节： 我们认为华为将主要通过现有已购软件实现生产。

►测试环境环节： 类似于 EDA 等开发环境，测试仪器仪表主要由海外厂商提供，但其中部分厂商如罗德史瓦茨等公司为非美国企业。

中国厂商如何应对

►短期依靠存货。 华为的芯片设计公司海思已经十分成熟，EDA、测试环境等规模已经可以支持现有研发。而芯片短板短期难以解决，需要通过存货的方式短期应对。但经历了 2018年中兴事件，华为在存货的准备上更加从容，原材料规模从 2017年末的 190 亿元提升至 2018 年末的 354亿元。以 FPGA为例，华为通过渠道不断积累FPGA 存货，导致 4FQ19，FPGA 提供商 Xilinx 通信板块收入达到 历史 最高水平。

►长期依靠国产化。 芯片的设计需要不断的投入和试错。而国内产业链也已经涌现出了一批可以在相关产业链提供备选方案的公司，通过不断打磨，国产化存在较大可能性。

4G 份额难以撼动

基站本身在中国移动等运营商的采购体系中被认为是非充分竞争领域，一个重要原因是现网基站需要不断维护、升级，难以更换现网基站供应商。华为在 4G基站领域排名前二， 服务运营商客户覆盖全球。目前情况难以判断持续性，现有 4G客户如更换供应商需要投入大量资本开支。对于华为的现有客户而言，客观上替换华为的基站存在一定难度。

另一方面，华为的产品在业内以高性价比闻名，在现有全球运营商增长乏力的背景下， 运营商客户主观上也不愿意放弃华为设备。一个典型的例子是沃达丰。沃达丰在其全球网络中选择了华为基站和核心网设备。但在贸易不确定性背景下，沃达丰不得不放弃华为的核心网设备，但保留其基站设备供应商资格。

对比 4 家主要无线厂商运营商板块各地区的业务结构，这里华为、中兴和诺基亚运营商业务不仅限于基站，光网络设备、IP 网络设备等产品也在其中。如果仅对比基站业务， 由于爱立信主要产品为基站产品，因此海外厂商占比应该略高。

中国区域 ：市场规模为全球 31%。华为 2018 年占比 65%，市场稳定。

► 5G进度： 中国将于 2020年开启 5G建设，按照运营商最新的反馈 2020年正式开启5G商用的目标没有变化。而工信部表示，近期预计中国的 5G商用牌照将落地。随着年内 5G牌照的发放，我国网络建设将进入新阶段。中国移动 2019年即将在 40 个城市建设 5G网络。因此我国的 5G牌照发放没有受到华为事件的影响。

► 份额： 华为和中兴通讯作为本土供应商，2018年获得运营商市场份额超过 80%。而2018年中兴通讯二季度曾被美国发出 DenialOrder。然而爱立信、诺基亚的份额没有明显的提升。我国运营商和华为、中兴在研发等方面保持了紧密的合作，在 5G 领域的份额有望进一步提升。我国的 5G牌照近期发放，对技术领先厂商如华为、中兴进一步有利，因此牌照发放后如果建设速度加快，国内厂商的份额可能进一步提升。

亚太（不包括中国）区域： 市场规模为全球的 17%，华为 2018 年占比 45%，市场存在竞争。

► 5G进度： 不同国家 5G进度不一，领先者如日韩正在进行 5G建设，大部分国家正在进行 4G网络的建设和推广。5G建设需要等待时间。部分国家在 5G建设中可能考虑在华为事件落地后再进行 5G建设。此次事件无形中对 5G建设造成了影响。

► 份额： 可能由于贸易不确定性的影响，日本软银近期没有选择华为、中兴合作 5G 网络。因此日本没有同中国厂商合作。而韩国只有 LGU+选择了部分华为设备，其他运营商 SK、KT均没有和国内厂商合作，但韩国厂商并没有排斥华为的设备。两国基站的主要供应商为爱立信、诺基亚和三星。其他国家中，爱立信、诺基亚在澳大利亚、新加坡、越南等国份额较高；而华为、中兴通讯在柬埔寨、泰国、缅甸、孟加拉国等国份额较高。目前这些国家中没有明显受到华为事件的影响。目前这些国家还没有 5G 需求，4G 的选型部分原因在于华为和中兴设备的性能优异和价格适中。而长期发展中，这些国家的 5G 网络也预计将采用华为和中兴的设备。

其他区域： 市场规模为全球的 52%，华为 2018 年占比 39%，市场存在激烈竞争。

► 5G进度： 美国是 5G建设的先锋；欧洲的 5G建设类似于部分亚洲国家，存在因为贸易不确定性而短暂观望的情况，因此将对部分国家的 5G进度造成影响。部分国家如英国、德国、荷兰等欧洲国家仍然没有最后决定。近期英国运营商 EE采用华为5G设备进行了无线直播，获得良好效果。

► 份额： 华为在欧洲、中东和非洲市场 2018年营收 2045亿元人民币；美洲市场营收479 亿人民币。以上营收包含消费者业务和政企业务。华为事件有可能导致其中部分运营商在 5G 建设选择非华为的设备。 但由于华为在现网中的应用，部分国家难以瞬间转换。

注：标*公司为中金覆盖，采用中金预测数据；其余使用市场一致预期收盘价信息更新于北京时间 2019年 6月 4 日

半导体：5G 推动射频前端及基带芯片发展

半导体是基站的核心部件，是基站价值量占比最大的组成部分 。5G 宏基站主要以 AAU+ DU+CU 的模式呈现，其中 AAU 是原本的射频部分 RRU 叠加有源天线所组成，同时基带部分 BBU 分立成 CU 中央单元以及 DU 分布处理单元。

其中 AAU 主要半导体芯片隶属于模拟大类，如射频芯片（滤波器、功率放大器、射频开关等），而DU/CU主要以数字芯片为核心（如基带处理芯片等，具体形态为ASIC或FPGA）。DU/CU/AAU都配以电源管理芯片以保证供电持续稳定。基站内光纤传输，光电接口芯片同样必不可少。

随着 5G 基站的建设强度提升，基站用半导体市场也将迎来高速成长期。而根据 STMicro 的预测，2021 年单个基站内，射频相关/数字相关半导体价值占总半导体元素比重均达到32%，而高性能模拟及光电/功率及传感器价值占比分别为 26%/10%。

基站相关半导体国产化进展现状： 目前国内厂商在基站相关半导体器件实现了部分“自主可控”。

数字部分来看，1）国内主要的通信设备商华为、中兴在基站领域有多年经验， 已经均拥有 ASIC 自行设计能力，可以通过台积电等合作伙伴代工生产，

2）对于基带处理/接口用的 FPGA 芯片，目前主要依靠海外厂商供应，但设备商华为也在先前进行了大量的存货积累。我国 紫光同创、安路信息、高云半导体 分别都有商用产品推出，但产品性能及出货规模与 Xilinx、Altera、Lattice 等头部厂商仍存在巨大差距；虽然部分国内厂商有布局功率放大器业务，如苏州能讯（未上市）、三安光电（600703.SH），但基站供应商采购核心器件领域中国与海外仍然存在较大差距；

滤波器方面，风华高科（000636.SZ）、武汉凡谷（002194.SZ）生产的陶瓷介质滤波器已可以用于 5G 基站；

数模转换/电源管理芯片方面，随着技术实力的不断提高，圣邦股份（300661.SZ）在未来有望进一步切入基站侧市场。

光器件方面，目前低速（100G 以下）芯片已经实现国产替代，主要厂商涉及光迅 科技 （002281.SZ），昂纳光通信（0877.HK）等，但高速芯片仍然空缺。

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