电子行业5G电子产业链深度之五5G手机射频前端天线增量需求分析20181025安信证券49

目录•预计5G普及缩短存量换机周期，有望带动全行业出货量增长•射频前端需求量增加，重点关注国内厂商可突围的细分方向•天线数量确定性增长，Sub-6GHz和毫米波分开看•iPhone存量机型迎换机大年，新品出货量有望超预期•相关标的风险提示：5G行业推进速度低于预期，智能手机出货量增长低于预期5G发展最为确定且逐步普及，消费电子赛道长•美国四大运营商已公开宣布，将于2018年底至2019年中开始提供5G服务。AT&T表示2018年年底将在美国12个城市中商用5G网络，2019年初将至少扩大到19个城市，明年上半年要让2亿人享受到5G网络。•爱立信统计，截至2017年底，智能手机签约用户数为43亿，其中95%为3G和4G用户。2023年，智能手机签约用户数预计将达72亿，5G用户达到10亿。•5G对于智能手机市场的影响：缩短存量换机周期，拉动总量增长；天线射频等细分新技术快速渗透带来行业增量。图：2013~2023年全球移动签约用户数图：2013和2023年全球智能手机签约用户数对比资料来源：爱立信，安信证券研究中心5G标准全球统一，终端产品通用性增强•首批3GPP5G智能手机将于2019年初推出。第一批支持超低时延通信的模块化5G终端预计将于2020年推出，适用于工业流程监测和控制。•由于5G全球标准统一，从产品层面，有利于供应链公司形成规模效应。不同移动终端之间5G模块通用性增强，适用于手机的5G模块同样适用于PC、固定接入终端、路由器、工业物联网产品、汽车等。图：5G终端发展趋势资料来源：爱立信，安信证券研究中心全球5G商用进程加速，5G手机有望2019年面市。据GSA7月报告显示，全球154家移动运营商正在进行5G技术测试或试验，其中，美国有2家运营商将于2018年底推出5G服务，韩国有3家运营商将于2019年3月推出5G服务。2018年6月中国移动发布《5G终端产品指引》，将于2019年2月开始采购（4月交付）5G智能手机。2018年8月工信部和发改委联合印发《扩大和升级信息消费三年行动计划（2018-2020年）》。计划提出，到2020年，信息消费规模达到6万亿元，年均增长11%以上。信息技术在消费领域的带动作用显著增强，拉动相关领域产出达到15万亿元。计划还提出，推进光纤宽带和4G网络深度覆盖，加快5G标准研究、技术试验，推进5G规模组网建设及应用示范工程；确保启动5G商用等。运营商全力推进5G进程图：中国移动计划在2019年2月、7月分别采购5G手机图：5G终端成熟需要产业链协同资料来源：中国移动，安信证券研究中心高通，8月22日公布新一代Snapdragon855移动平台将采用7nm工艺技术，可与X505G调制解调器搭配支持5G功能。我们预计小米、OPPO、vivo、联想等采用高通平台芯片的手机公司将有5G手机面世。华为，2018年6月MWC上海，华为轮值董事长徐直军表示，到明年6月底，华为将推出一款5G手机。三星，移动通讯总裁高东真在接受韩国媒体联访时谈到，会在第一时间发表可折叠屏幕的手机、并将在2019年3月与韩国电信商合作推出第一款5G手机。5G手机有望2019年面市资料来源：Qualcomm，安信证券研究中心图：高通合作的运营商和手机终端厂商GFK数据，2017年西欧、北美、中国、亚洲发达地区智能手机出货量合计占全球出货比例的58.2%。高通在北美、西欧、中国等地区消费者调研数据显示，50%的消费者希望成为5G手机的早期应用者。4G成熟地区用户有望成为5G手机拉动力量8.6%5.8%13.8%7.9%12.1%31.1%4.7%15.9%西欧中东欧北美拉丁美洲中东和非洲中国亚洲发达地区亚洲其他资料来源：GFK，Qualcomm，安信证券研究中心图：2017年智能手机出货量按地区占比图：北美、西欧、中国等5G消费者调研数据目录•预计5G普及缩短存量换机周期，有望带动全行业出货量增长•射频前端需求量增加，重点关注国内厂商可突围的细分方向•天线数量确定性增长，Sub-6G和毫米波分开看•iPhone存量机型迎换机大年，新品出货量有望超预期•相关标的风险提示：5G行业推进速度低于预期，智能手机出货量增长低于预期5G新频段：Sub-6GHz和毫米波资料来源：Qualcomm，Nokia，安信证券研究中心图：全球5G频段4G时代，智能手机1T2R，1发射2接收资料来源：英飞凌，安信证券研究中心B1B3B40B1B3B405GSub-6Ghz新频段，独立组网要求2T4R资料来源：中国移动，安信证券研究中心2017年12月份NSA（非独立组网）第一版标准完成，2018年6月SA（独立组网）第一版标准完成。全球运营商的5G网络布局大多采用的是NSA架构，从成本的角度考虑，非独立组网则可以基于4G-LTE的核心网和接入网，只需在数据层做5G的基站部署，因此成本占有很大优势。独立组网所有的核心网，从接入网数据层面、控制层面、语音层面都是纯粹的基于5G-NR新标准。中国移动与中国电信采用独立组网部署，从功能性上考虑，非独立组网还不能算作完整的5G网络，只是中间的过渡形式，最终全球绝大部分国家商用5G网络都会过渡到SA。NSA与SA的差别资料来源：Qorvo，安信证券研究中心中国工信部明确了3300~3400MHz（原则上限室内使用）、3400~3600MHz和4800~5000MHz频段作为5G系统的工作频段；对应3GPP5G无线规范的n77（3300~4200MHz）和n79（4400~5000MHz）。参考Qorvo给出的5G手机参考设计，至少需要新增n77和n79两个射频前端模组。5G手机，至少新增2个频段资料来源：Qorvo，安信证券研究中心图：Qorvo5G手机射频前端架构图iPhoneX主板拆解，射频前端价值量16.6美元资料来源：iFixit，安信证券研究中心图：iPhoneX主板拆解新增n77和n79模组，预计价值量提升60%iPhoneX射频前端共用到6个模组，其中3个收发模组，3个接收模组，参考IHS数据，单机价值量16.6美元。如果支持n77和n79两个新频段，静态分析增量：在NSA1T4R模式下，预计将新增2个收发模组和2个接收模组，单机价值量预计提升60%，达到26美元。在SA2T4R模式下，预计将新增4个收发模组，单机价值量预计提升100%，达到33美元。资料来源：IHS，安信证券研究中心图：iPhoneX射频前端模组型号及供应商经过2013以来的持续收购合并，目前具有射频前端模组能力的厂商主要是村田、Broadcom、Skyworks、Qorvo、高通（持有RF360公司51%股权）分立式Switch、PA、LNA、Filter、Tuner厂商或者选择合并被收购，或者成为5大模组厂商的供应商。射频前端模组化，产业链呈现寡头竞争格局图：从分立器件到射频前端模组，厂商越来越少图：行业整合持续发生资料来源：Yole，安信证券研究中心从BroadcomAFEM8050模组看，可辨识的有2颗PA，12颗BAW滤波器，2颗切换开关，10颗电感。5G预计新增n77和n79两个频段：在NSA1T4R模式下，预计将新增2个收发模组和2个接收模组，合计新增2~3颗PA，10~15颗滤波器，30~45颗电感。在SA2T4R模式下，预计将新增4个收发模组，合计新增4~6颗PA，12~18颗滤波器，40~60颗电感。4G模组看5G，核心器件需求增长资料来源：Yole，Qorvo，安信证券研究中心图：射频前端模组拆解图：射频前端模组拆解从目前手机射频前端市场看，美国、日本厂商牢牢把控PA功放、滤波器（SAW、BAW）市场。国内信维通信、麦捷科技SAW滤波器产品处于起步阶段，刚刚切入国内手机客户供应。PA、Filter市场被海外巨头垄断49%22%15%10%4%村田TDK太阳诱电SkyworksQorvo37%25%24%14%SkyworksQorvoBroadcom/Avago其他62.0%33.0%4.0%1.0%Broadcom/AvagoQorvoTDK太阳诱电图：SAW滤波器市场格局图：BAW滤波器市场格局图：PA功放市场格局资料来源：Navian，appliedmaterials，Yole，安信证券研究中心SAW、BAW工艺差别带来性能差别图：SAW滤波器结构图：BAW滤波器结构图：BAW滤波器细分，FBAR和SMR图：Q值越高，滤波性能越好资料来源：Qorvo，安信证券研究中心BAW是3D腔体结构，能量损失小，Q值高，滤波效果更好，尤其适用于2GHz以上的频段，对于5GSub-6GHz有明显优势。5GSub-6GHzBAW滤波器性能优势更大1.7GHz资料来源：Qorvo，安信证券研究中心图：Qorvo滤波器应用分类5G带来频段数量增加以及射频前端架构复杂度提升，对RF滤波器的需求不断增加，使得RFMEMS（BAW滤波器）成为增长最快的MEMS领域。Yole预计该市场将从2017年的23亿美元飙升至2023年的150亿美元，CAGR超过30%。BAW滤波器市场空间复合增速超过30%射频前端模组空间紧凑，内部被动器件主要采用01005尺寸，参考贸泽电子平台数据，村田01005电感单价0.025美元，3倍于0201电感的价格（0.009美元）。考虑到5G新频段更高，信号损耗更大，有可能采用高Q值电感，而高Q值01005电感价格达到0.053美元，相比于常规01005电感价格翻倍。在NSA1T4R模式下，预计将新增30~45颗电感。若采用常规01005电感，单机价值量提升0.75~1.125美元；若采用高Q值01005电感，单机价值量提升1.59~2.385美元。在SA2T4R模式下，预计将新增40~60颗电感。若采用常规01005电感，单机价值量提升1~1.5美元；若采用高Q值01005电感，单机价值量提升2.12~3.18美元。国内公司中顺络电子有望成为Skyworks和Qorvo电感供应商。电感或成为国内公司突破点常规系列型号电感值（nH）单价（美元）尺寸（英制）常规系列型号电感值（nH）单价（美元）尺寸（英制）LQP03TG1N0B02D1.0nH0.0090201LQP02TN1N0B02D1.0nH0.02501005LQP03TG2N0B02D2.0nH0.0090201LQP02TN2N0B02D2.0nH0.02501005LQP03TG5N1H02D5.1nH0.0090201LQP02TN5N1H02D5.1nH0.02501005LQP03TG10NH02D10nH0.0090201LQP02TN10NH02D10nH0.02501005高Q系列型号电感值（nH）单价（美元）尺寸（英制）高Q系列型号电感值（nH）单价（美元）尺寸（英制）LQP03HQ1N0B02D1.0nH0.0530201LQP02HQ1N0B02L1.0nH0.05601005LQP03HQ2N0B02D2.0nH0.0530201LQP02HQ2N0B02L2.0nH0.05601005LQP03HQ5N1H02D5.1nH0.0530201LQP02HQ5N1H02L5.1nH0.05601005LQP03HQ10NH02D10nH0.0530201LQP02HQ10NH02L10nH0.05601005村田电感价格资料来源：MouserElectronics，安信证券研究中心目录•预计5G普及缩短存量换机周期，有望带动全行业出货量增长•射频前端需求量增加，重点关注国内厂商可突围的细分方向•天线数量确定性增长，Sub-6G和毫米波分开看•iPhone存量机型迎换机大年，新品出货量有望超预期•相关标的风险提示：5G行业推进速度低于预期，智能手机出货量增长低于预期典型4G手机天线数量2~4支：通信天线*2，Wifi天线*1，GPS天线*1（不同天线之间会出现共用）。iPhoneX（4G手机）天线有4部分，上通信天线（上金属边框），下通信天线（下金属边框），上Wifi天线（LCP软板），下Wifi天线