本刊記者 林 蔓
隨著2019年5G預商用時間節點的迫近,整個通信產業鏈都在加速布局,板塊也越發受到市場關注。雖然通信全產業鏈都將受益于5G建設,但產業鏈各個環節的受益程度和時間先后各有不同。從4G建設經驗看,基站無線側最先受益,同時也是整個建設周期中資本支出占比最多的部分。以往基站無線側主要由基帶處理單元(BBU)、射頻拉遠單元(RRU)、天線三大部分構成,而5G中,將射頻拉遠單元和天線兩部分結合在一起,構成一個有源天線單元(AAU)。這一結構變化以及5G高頻傳輸的特征帶來相關射頻器件的變革。但遺憾的是,射頻器件市場主要由國外廠商壟斷,國內企業仍在追趕過程中,參與程度不高,受益彈性小。從投資角度看,基站射頻這一塊A股市場不具備可觀機會。
5G整體投資額相比4G有大幅度提升,無線側投資占60%。5G建設投資跨度長,包括網絡規劃、無線側、傳輸網、核心網建設、終端生產等環節。根據賽迪顧問數據,預計中國5G建設投資有望突破1.2萬億元,相比4G的8000億元高出50%。參考4G投資結構,無線側總投資額占4G總投資的60%左右。以此計算,5G中無線側的投資金額約為7200億元,近乎4G時期的全部投資。
通信產業鏈各環節的業績釋放隨運營商資本支出及支出結構成周期性波動。4G時期,2014年-2015年主要是無線網絡建設,主設備廠商、天線、光器件為獲利龍頭;2015年-2017年加大固網建設,光纖光纜為獲利龍頭;2017年-2019年為數據中心建設,數通市場光器件為獲利龍頭。與4G建設周期類似,5G時期,2019年-2021年是無線側的基站天線、主設備、射頻器件、光模塊廠商為獲利龍頭,隨后光纖光纜和數通、物聯市場隨之發展。跟隨5G建設周期,產業鏈不同環節廠商的業績釋放也將具有周期性,選取標的也應隨著產業的建設周期,在不同的時間關注不同的板塊。當前4G末5G初,正是運營商資本開支拐頭向上的時間節點。2017年運營商資本支出同比下滑13%,而2018年預計整體降幅在5.7%,下滑增速已經放緩,資本支出拐點已現,基站產業鏈將率先受益于運營商資本支出的回升。
相比4G,5G的變革除傳輸的電波頻率高、波長短之外,最重要的就是無線側的技術變革。無線側主要指的是基站和天線,而基站主要由BBU、RRU構成。5G中,為滿足高速率、低延時、大容量等要求,將基站內的RRU和天線兩部分結合在一起,構成一個有源天線單元(AAU)。整個無線側構成由3部分變為2部分,即一個BBU和一個AAU。天線方面MassiveMIMO方案也是5G中一項重要的技術改進。此外,市場普遍測算5G基站數量約為4G的1.5倍。技術革新帶來的單價增長和數量上的新增需求將使得無線側在整個5G建設中的價值占比進一步提升。
綜上,無線側在5G建設中投資占比高、景氣周期來的早、技術升級關鍵、增量空間廣闊,2019年值得重點關注。
射頻器件的作用是在發射和接收的過程中將二進制數字信號與高頻率的無線電磁波信號進行轉換。4G時期射頻器件在RRU里,5G時期將與天線一起構成AAU?;旧漕l器件主要包括濾波器、功率放大器和模數轉換模塊,其中濾波器和功放器技術含量高、份額更大。
濾波器主要對特定頻率的頻點或該頻點以外的頻率進行有效濾除,得到一個特定頻率或消除一個特定頻率?;窘邮针姴ê螅鑿母哳l電波中提取出傳遞的信號,同時也要將傳播過程中的攜帶的雜質和干擾濾除,這都是由濾波器完成。基站濾波器主要分為兩大類:腔體濾波器和介質濾波器。
3G/4G時代,金屬同軸腔體濾波器是主流,其工作原理是通過不同頻率的電磁波在腔體濾波器中振蕩,保留達到濾波器諧振頻率的電磁波,而其他頻率的電磁波在振蕩中耗散掉,從實現濾波的功能。同軸腔體濾波器工藝成熟,成本低,因此在3G/4G時代成為主流。
5G時代,陶瓷介質濾波器將成為主流。5G時代,基站建站密度加大,但所占空間更小。濾波器需要和天線一起上塔,因此必須更加小型化、輕型化、集成化。陶瓷介質濾波器沒有金屬腔體,體積小、重量小。同時,由于頻率的提升導致輻射范圍減小,對濾波器的功率要求更高。以陶瓷為材料制作的濾波器插入損耗小、帶寬窄、可承受高功率,具有良好的選頻作用。
國盛證券按5G基站使用64TR天線、基站數量是4G的1.5倍、每個基站需要3副天線、一個64TR天線需要64個濾波器、每只介質濾波器單價50元計算,預計5G建設中無線側介質濾波器規模為336億元。
A股涉及濾波器的標的主要有東山精密、風華高科。但東山精密和風華高科中濾波器業務占比小,受益彈性也小,二者的業績釋放會更依賴其他業務而非濾波器。東山精密2017年收購了艾福電子70%股權,介入陶瓷介質新材料業務,雖然艾福電子承諾2017-2019年凈利潤不低于7200萬,但與東山精密2017年50億量級的凈利潤相比,影響仍較小。實際上東山精密主營收入是PCB,占總收入40%左右,2018年中報通訊設備組件占總收入僅19.6%,而濾波器只是其通訊設備組件中其中的一部分。風華高科雖有涉及陶瓷濾波器業務,但業務占比也很小,不到10%。
功率放大器(PA)就是將給傳輸的信號加以更大的功率,使其傳播的更遠更穩定,由半導體材料制成。4G基站的PA有基于硅的橫向擴散金屬氧化物半導體(LDMOS)和砷化鎵(GaAs)兩種,但LDMOSPA的帶寬會隨著頻率的增加而大幅減少,其極限頻率不超過3.5GHz,不能滿足5G高頻傳輸的需求。據Yole的預計,LDMOS的市場份額將逐漸衰退至15%,但由于其高度成熟與低成本還不至于被淘汰。GaAs功放器雖然能滿足5G的高頻需求,但其輸出功率比GaN器件遜色很多,不過由于其得到市場驗證的可靠性和性價比,將繼續保持穩定的市場份額。而新材料GaN2017年的市場份額為25%,未來5-10年將成為5G功放的主流材料。
根據Yole數據,2020年3W應用的射頻PA整體市場營收約為26.25億美元,2016-2022年期間的復合年增長率可達9.8%。但目前市場主要被國外廠商壟斷,包括NXP、Ampleon、Cree。雖國內資本也在積極布局PA及其原材料半導體,如半導體大基金入股三安光電。但基站功放的國產替代進程尚在早期,未來不確定性很大。