5G終端產業白皮書

2019年6月，工業和信息化部正式發放5G商用牌照，標志著我國進入5G商用元年。5G產業體系龐大，主要包括網絡基礎設施、5G終端設備以及相關應用三個領域，其中網絡基礎設施建設和5G終端行業是當下電子信息制造業的增長點。5G終端作為5G應用的關鍵平臺和控制中心，新計算、新存儲、新顯示、人工智能等新興技術的集大成者，必將成為5G產業發展的關鍵核心。

5G產業整體發展概況

第五代移動通信（5G）是個人應用向行業應用跨越的轉折點，主要有三大應用場景——增強型移動寬帶（eMBB）、超可靠低時延（uRLLC）和海量物聯（mMTC）。5G采用高低頻段（6GHz以下低頻段以及25GHz以上高頻段）搭配的部署方式，以低頻段（Sub-6GHz頻段）滿足物聯網場景的廣覆蓋需求，以高頻段（毫米波頻段）滿足移動互聯網的高速率需求。

2017年12月，國際標準化組織3GPP宣布5G 非獨立組網（NSA）第一版NR標準正式凍結，該標準的完成是5G全面發展的重要里程碑，為建立全球統一標準的5G生態系統打下堅實基礎。2018年6月，3GPP全會宣布獨立組網（SA）第一版標準功能凍結，其標志著5G已經完成首階段全功能標準化工作，5G網絡建設進入全面沖刺階段。據統計，截至2019年6月，全球5G標準必要專利數量排名中，中國兩大廠商華為和中興分別位列第一名（有2165項）和第三名（有1424項）。我國5G標準必要專利族的全球占比超過35%，標準立項數目居全球首位。

5G產業化準備基本就緒。5G產業鏈環節主要包括5G基站系統和網絡架構的基礎設施、5G終端設備以及相關應用三大領域。2019 年6月，工業和信息化部正式向中國電信、 中國移動、中國聯通、中國廣電發放5G商用牌照。商用牌照的發放標志著我國進入5G商用元年，對我國5G產業鏈的統一步調、協同發展具有重要意義。截至2019年9月，我國三家基礎電信運營商已在全國開通8萬余個5G基站，預計到2019年底，首批開通5G的城市將達到50個，包括四個直轄市、全部省會城市和部分計劃單列市，2020年開始在 地級市部署。5G終端核心芯片方面，高通、華為海思等廠商已經推出其首款5G基帶芯片高通X50和巴龍5000，初期實現5G聯網的終端設備方案采用驍龍芯片外掛X50或是麒麟芯片外掛巴龍5000。隨著5G基站的相繼部署和5G基帶芯片的成功商用，5G終端已見首批量產產品，5G產業化準備基本就緒。

法律責任劃分。智能網聯汽車出現使得道路交通責任情況出現顯著變化，責任劃分需要重新設計規則。傳統交通中車輛廠商承擔產品責任，駕駛員承擔過失責任，特殊情況下承擔無過錯責任。而對于當事一方是處于自動駕駛狀態的汽車的事故，情況則比較復雜，乘客對于發生的事故可能既沒有主觀上的故意，也沒有客觀上的行為，而車輛生產廠商既可能對事故發生負有責任，也可能難以將責任歸咎給生產企業。對此責任的承擔問題，有汽車制造商表示會對事故完全擔責，如2017年10月，沃爾沃汽車公司宣布對其全自動駕駛系統造成的人員、財產損傷承擔責任，奧迪官方也于2018年表示如果奧迪車在自動駕駛模式下發生事故，公司將承擔全部責任。但規則制定不能倚賴企業的道德責任，對于智能網聯汽車的事故責任，需要區分是否有人為干預，是否存在設計缺陷，算法的合理性，對車輛的可責性等不同情況，分別制定對應的責任規則。

5G終端產業綜述

5G終端新特性

多模多頻帶來5G基帶芯片設計高難度。5G新增通信頻段和模式使得5G基帶芯片集成難度巨大。一方面，5G終端不僅需要實現5G新頻率的通信，同時需要兼容2G/3G/4G網絡，目前國內4G手機所支持的模式已達到6模，5G終端的基帶芯片至少需要支持7模;另一方面，5G基帶芯片需要多頻段兼容，設計復雜度更甚，3GPP制定的5G NR頻譜共有29個頻段，需要支持不同國家和地區的不同頻段。

5G終端對射頻器件設計提出更高要求。5G 高頻段對射頻器件的基礎材料研發、濾波器及功放等元器件設計提出了更高要求。基于氮化鎵材料的功放器件更適于5G射頻電路的高頻、高功率工作狀態;適用于高頻的體聲波濾波器取代4G時代常用的聲表面波濾波器;在天線方面，5G終端設備采用 Massive MIMO天線技術，天線數量進一步上升，以滿足5G高速、大容量信號的有效傳輸。

5G終端高功耗特性帶來續航力新挑戰。5G終端相比于4G終端功耗顯著增加。基帶芯片的多兼容模式、倍數級高功率射頻器件的使用以及天線數量的增加是導致5G終端功耗增加的主要因素;另一方面，終端設備趨于采用更高分辨率、更大尺寸的顯示屏，其中高分辨率視頻的輸出會大幅增加CPU和 GPU處理器的工作量，同時大尺寸的顯示屏也勢必增加背光燈的使用數量，是設備功耗上 升的另一個原因。因此，5G終端對低功耗器件設計以及電源管理芯片性能要求進一步提高。

三大應用場景釋放5G終端生態新價值。不同于4G時代智能手機一枝獨秀的終端局面，5G優異的性能將催生多領域定制化終端，促進人類生產、生活等交互方式的升級。5G 超大帶寬、超可靠低時延、海量互聯三大特性促使其與教育、醫療、工業、文化、消費等領域不斷融合，催生出超高清視頻、網聯汽車、工業機器人、智慧醫療終端等行業級5G終端。

超大帶寬使得虛擬現實、超高清視頻得以流暢、低延時地展現在消費者面前，促進其載體終端在教育、醫療、文娛等多領域的快速發展。超可靠低時延特性使得車聯網、遠程 醫療等對實時性要求極高的行業領域催生出穩定可控的操作平臺。海量物聯使得工業互聯網、智慧城市等擁有能進行物與物溝通的海量智能硬件。5G的優良性能使得其在消費端和企業端相繼落地，極大地拓展了移動通信技術的應用范圍，并為相應行業帶來技術產品和商業邏輯方面的巨大變革。

5G終端產業發展特點

首批次5G旗艦產品已形成規模量產。2019年5G終端產品相繼推出，首批次產品已形成規模量產。華為、三星、小米、OPPO、vivo等知名廠商相繼發布量產5G手機。截至2019年9月，我國共發布18款5G手機，出貨量達到78.7萬。雖然5G手機出貨量占比不到手機總體市場的1%，但隨著各大運營商5G網絡的逐步完善和首批5G手機所培養的用戶初步認知，5G手機預計在2020年將有較快增長。據IDC預測，2020年5G手機出貨量將達到智能手機出貨量的8.9%，出貨量為1.235億部。Canalys預測2023年5G智能手機出貨量將占到智能手機出貨量的50%以上。其中，中國將占據5G智能手機出貨總量的34%，北美占19%，亞太其他地區占17%。

我國自主產業體系逐步破除壟斷堅冰。我國在核心芯片、操作系統、關鍵配套器件等終端產業關鍵環節國產化水平不斷提升。核心芯片方面，國產5G芯片研發能力和商用化速度大大提高，目前國產基帶芯片已推出華為巴龍5000和紫光展銳的春藤510，且華為推出的麒麟990 5G芯片是世界首款集成5G基帶的商用SoC。操作系統方面，華為推出分布式微內核的鴻蒙操作系統，該系統可適配手機、電視、智能汽車等多種終端設備，有望借助5G契機打破安卓和iOS長期壟斷局面。屏幕方面，柔宇科技全球首條類六代全柔性顯示屏大規模量產線已于2018年6月點亮;京東方投產多條6代AMOLED生產線，其高端屏幕已商用于華為新款Mate系列手機。國產OLED屏幕從質量到產能都有大幅上升，有望打開屏幕市場新局面。我國5G終端自主產業體系不斷完善與發展，將逐漸打破國外行業巨頭壟斷市場的格局，加快我國5G終端產業的發展步伐。

5G賦能終端設備實現智能轉型升級。5G終端作為5G應用的關鍵平臺和控制中心，給傳統終端設備與人工智能等新興技術融合落地提供了物理實現基礎，為傳統終端產業注入了全新的活力。一方面，5G高速、低時延的網絡傳輸特性為終端設備獲取云端人工智能平臺強大算力提供有效保障，賦能傳統終端向輕量化和無線化演進。另一方面，人工智能技術通過5G高速網絡獲取海量數據基礎，通過智能算法有效實現終端設備的軟硬件加速以及軟硬件資源的合理分配。終端智能化升級為消費者帶來全新交互體驗，開啟5G智慧終端的更多可能。5G超高的網絡傳輸速度使得云存儲、超高清視頻直播、文件分享成為常態，保證用戶極佳的終端影音體驗;有效解決傳統虛擬現實終端由于網絡延遲帶來的眩暈不適，并實現高速云端智能渲染。終端智能化升級將催生更多終端新形態，為生活、生產等多種場景提供更多元化的體驗。

基于5G終端的行業應用逐步落地。行業級終端是5G與垂直行業融合的重要切入點。隨著5G網絡設備建設的逐漸完善，5G終端業務開始向各垂直產業延伸拓展。隨著面向eMBB場景的消費級5G終端的逐漸落地，面向uRLLC和mMTC兩大場景的行業級終端應用開始呈現，如遠程醫療、遠程教育、智慧城市、智慧交通等多種行業行實現落地。5G網絡超大帶寬和超可靠低時延特性使其在遠程會診、遠程手術和遠程救援等醫療領域得到應用，能夠支持遠程高清會診和醫學影像數據的實時共享，提升診斷準確率和指導效率，降低患者就醫成本，緩解偏遠地區醫療設施不完備的壓力;5G網絡超大帶寬助力實時遠程教育成為現實，為促進教育公平、優質教育資源共享提供了切實解決方案;5G網絡連接云計算平臺、大數據平臺、視頻云平臺以及指揮調度平臺，為智慧城市構建起智能城市感知系統和決策系統。5G+北斗為自動駕駛汽車提供全天候、全天時、高精度的定位與導航，實現毫秒級時延和厘米級定位，同時車與車之間的快速雙向通信使得行車路線規劃更加合理和智能。

央地聯動的產業政策趨于完善。自工業和信息化部2018年12月確認5G頻段分配以來，全國范圍的5G試驗大規模展開，中央相繼發布5G通信標準和促進5G基礎設施建設等相關文件，地方政府也陸續開展5G基礎設施規劃和5G應用試點布局。

5G終端產業鏈主要環節發展現狀

5G終端產業鏈主要包括芯片與關鍵元器件、操作系統、關鍵配套器件、整機設計與制造以及設備應用與服務等環節。

芯片與關鍵元器件環節是5G終端產業鏈的硬件核心部分，其中芯片按照功能主要可劃分為基帶芯片、射頻芯片、處理器、存儲芯片以及電源管理芯片等幾大類。關鍵元器件指5G芯片設計生產所使用的功率放大器、濾波器等關鍵器件。相比較于傳統1G/2G/3G/4G技術，5G技術工作于更高的通信頻段，其對5G終端設備的芯片制藝、功耗等具有更高的性能指標要求。

操作系統作為連接終端設備硬件系統和應用服務軟件的中間橋梁，是管理、控制終端設備軟硬件資源的核心系統軟件。5G技術的高速、海量連接等特性激發多形態5G終端的爆發，并對終端設備操作系統的安全隱私性、針對特定5G應用場景需求等提出了有更高要求。

關鍵配套器件主要包括顯示屏和終端鋰離子電池等。顯示屏承擔了終端設備的信息呈現作用，是信息技術創新鏈條上的重要一環。目前移動終端采用的屏幕主要有LCD和AMOLED兩種。其中AMOLED已在部分高端5G 旗艦手機和高端顯示器上得到應用。5G終端高功耗的特性加大了對鋰離子電池容量的要求，是終端設備續航能力的新挑戰。

整機設計與制造需要對終端設計、產業鏈把控、生產工藝、關鍵技術研發、基礎科學研發進行有效整合。5G終端多模多頻、高功耗等特性對整機設計與制造提出更高要求，企業必須從基礎元器件設計到軟件操作系統研發、交互方式變革、產業鏈優化整合等方面順應5G新技術潮流。

在消費者層面，5G時代出現的終端新形態為新應用開發提供了平臺。企業端層面，5G與教育、醫療、工業等的結合使得其出現了更豐富的應用場景。消費端與企業端同時發 力，助力應用創新發展。

5G熱點事件解析

我國首次5G+VR+4K春晚直播

事件描述：2019年央視春節聯歡晚會首次實現了采用5G技術開展虛擬現實+4K超高清的電視直播，實現了超高清晰度畫面實時傳播，成功實踐了5G+VR+4K超高清在廣播電視領域的應用，展現了虛擬現實技術和超高清視頻技術在5G時代大規模應用的廣闊前景。

影響與意義：5G+VR+4K新媒體傳播模式極大促進媒體行業創新節目形態、豐富分發手段和優化用戶體驗。一方面，超高清視頻終端實現無線化傳輸，借助5G網絡和5G CPE終 端將現場的4K超高清畫面實時傳送到轉播車及演播室，增加了攝像機的移動性，拓展了直播現場的空間布局。另一方面，開啟了5G+VR+超高清視頻的全新結合模式，有利用5G技術的高速率、低時延、大容量等特點，保障了觀眾使用VR設備聲臨其境、立體地感受春晚現場氛圍的效果。5G、虛擬現實以及超高清視頻三者結合的應用落地是終端產業界長期探索的成果，為后續兩會、世園會、籃球世界杯中5G終端技術的應用拉開帷幕。

工業和信息化部正式發放5G商用牌照

事件描述：2019年6月6日，中國工業和信息化部向中國電信、中國移動、中國聯通、中國廣電四大運營商正式發放5G商用牌照。

影響與意義：5G商用牌照的正式發放標志著我國進入5G商用元年，對整個5G產業鏈發展統一步調、協同發展具有重要意義。

獲得5G牌照以后，中國移動、聯通、電信三大運營商和設備商可以大規模布局網絡基礎設施建設，推進5G終端創新應用，有利于5G建設成本回收等。此外，中國商用5G的時間表從2020年提前到2019年，使得中國5G產業在技術、標準到應用上建立先發競爭優勢，有利于引領世界網絡布局，還將對中國經濟和世界經濟帶來利好，推動各行各業數字化、智能化革命，助推中國經濟高質量發展。

《鼓勵外商投資產業目錄（2019年版）》發布

事件描述：2019年6月30日，國家發改委和商務部發布《鼓勵外商投資產業目錄（2019 年版）》。該政策2019年7月1日正式實施，較大幅度增加鼓勵外商投資領域。全國目錄新增或修改條目80%以上屬于制造業范疇，支持外資更多投向高端制造、智能制造、綠色制造等領域。新增條目包括5G核心元組件列入了鼓勵外商投資項目，5G投資相關的 項目可以依照法律、行政法規或者國務院的規定享受稅收、土地等優惠待遇。

影響與意義：新一代技術革命和產業變革正在迅速興起，人工智能、虛擬現實、生物醫藥、新能源等諸多新興產業正在迅速發展之中，我國在部分領域和世界先進水平仍然存在一定差距。本次《目錄》的發布，有利于有效提升利用外資質量，更好地發揮外資對供給結構升級的促進作用，給我國高新技術產業投融資熱潮創造條件，推動經濟高質量發展。其中新增“5G核心元組件”條目列入了鼓勵外商投資項目，對優化我國在5G關鍵元器件產業結構、在更高層次參與全球價值鏈合作具有積極作用，針對性的實施鼓勵類政策可以有效彌補我國產業體系中存在的“短板”，擴充5G產業的生產可能性曲線，提升供給質量。

華為發布我國首款5G手機

事件描述：2019年6月25日，華為5G雙模手機Mate 20 X 5G獲得國內首張5G終端電信設備進網許可證。華為Mate 20 X 5G手機搭載了7nm多模5G終端芯片巴龍5000和7nm SoC芯片麒麟980，同時支持SA和NSA 兩種組網方式。該機型采用雙卡設計，支持 4G和5G雙卡雙待，新增對40W快充的支持。在此之前華為已發布了其首款柔性折疊手 機Mate X，為國內首款柔性屏5G手機。

影響與意義：華為 mate 20 X 5G 手機是我國第一款取得移動終端進網許可證的手機，具有行業引領標桿的作用，該手機采用的巴龍5000 5G基帶芯片是我國第一款國產商5G基帶芯片;搭載了京東方7.2英寸OLED屏，體現了華為在芯片、顯示屏等產業鏈關鍵環節強大的研發和整合能力。此外，手機終端的整機落地可以大大帶動5G終端產業的發展， 帶動國產產業上下游企業協調發展。華為5G手機發布以后，國內手機廠商小米、Vivo等也相繼發布新款5G手機，5G終端產業化明顯加速。

我國5G終端產業面臨的問題及挑戰

基帶芯片技術產業化有待完善。5G基帶芯片在制程工藝和芯片集成層面，相比4G更為復雜、要求更為苛刻，目前5G基帶芯片產業化程度尚不成熟。在制程工藝方面，我國缺乏先進成熟的半導體制造工藝， 整體落后于世界先進水平兩代以上，且關鍵裝備及原材料受制于人。在芯片集成層面，5G基帶芯片與處理器、射頻前端電路的整體集成度不高，分散的器件擠壓了終端設備本并不寬裕的物理空間，并且較低的集成度會產生更大的功耗從而降低設備續航時間。

中高頻器件發展存在滯后。與國外相比，我國5G中高頻器件在性能和產能上，都存在一定距離。在半導體芯片材料方面，GaN等化合物半導體材料和鈮酸鋰等壓電材料領域技術落后、產能不足。國外射頻器件巨頭企業已在射頻器件材料、結構等方面完成了嚴密的專利布局，并對我國實施嚴密的技術封鎖，遲滯了相關領域的技術發展。我國目前通信射頻器件主要是面向2G/3G/4G的中低端產品，而應用于5G終端設備的體濾波器、GaN功率放大器等關鍵器件研發則處于起步甚至空白階段。我國在高頻電路等基礎領域的積累薄弱，在高頻硅基集成芯片等前沿領域缺乏布局，難以有效支撐中高頻器件技術的創新發展。

終端應用處于商業探索階段。目前5G終端有強大吸引力應用偏少，殺手級應用有待培育。5G商用初期主要提供增強型移動寬帶服務，但需要借助5G大帶寬特性的超高清視頻、虛擬現實等領域內容制作、分發能力較弱，并未形成足夠的市場影響力。面向超可靠低時延和海量連接的應用場景的5G獨立組網尚未完成，終端生態商用化發展還需要等待網絡完善。基于虛擬現實技術的遠程醫療終端應用，結合物聯網、車聯網、工業互聯網等多垂直行業場景的特定場景行業類終端產品尚處于技術驗證或商業化探索初期。

行業級應用開發平臺不完善。5G行業級應用的開發需要基于適應5G新應用特性的軟硬件開發平臺。在基礎軟件開發平臺方面，傳統基于宏內核的主流操作系統不能滿足5G多場景、多業務連接類型的新特性，不能滿足5G高效的軟件調配要求，以及系統安全要求。在硬件開發方面，5G醫療應用、5G海量連接工業物聯網、5G車聯網等行業級應用均需要低時延、高可靠特性的硬件開發環境。目前針對5G行業級應用的開發平臺尚不成熟。

5G終端產業發展的措施建議

突破5G關鍵核心技術，加快中高頻器件產業化。加快我國在5G核心器件半導體材料、集成電路設計、半導體制造工藝等方面的研究，推動5G終端核心芯片集成化程度。緊抓5G網絡大規模部署的契機，瞄準射頻前端芯 片、濾波器、功率放大器等中高頻器件關鍵薄弱環節，加強在材料、制造工藝、毫米波通信等領域的基礎研究和前沿布局，引導相關企業及科研院所加強專利族群建設和專利布局合作，推動中高頻器件加速實現產業化。

加強產業鏈上下游協同，推進產業生態體系構建。為促進5G終端產業鏈上下協同，構建完善的產業生態體系，應從以下幾方面著手：一是鼓勵5G終端企業通過產業聯盟、參股合資、長期戰略合作等多種形式，進行產業交流合作，構建開放融合、軟硬協同的產業生態。二是依托國內5G相關產業建設差異化場景，支持5G終端整機企業發揮優勢，采用市場化手段帶動底層核心器件企業發展。三是采取政策扶持、產業并購、資本牽引等方式，鼓勵有條件的企業強化橫向和縱向一體化發展，打造凝聚上下游的平臺型生態體系，推進5G終端產業協同共贏。

加快行業應用場景挖掘，推進地方示范基地建設。加快行業應用場景挖掘，一方面需要鼓勵科研機構制定終端行業應用技術路線圖以及建設應用場景庫，廣泛征集5G終端典型應用案例，針對多場景、多行業應用場景進行深度挖掘，固化典型案例，形成可復制推廣的5G示范性應用范例。另一方面，充分發揮地方積極性，引導地方產業資金投向“超高清視頻”“智能網聯汽車”“工業互聯網”等5G重點應用場景，促進終端產業發展。

推動多形態終端發展，加快5G 終端普及。推動我國5G終端產業快速發展，探索消費者新需求，拓展新業務模式，建立行業產品庫，為行業提供更豐富的產品來源。打造通用的 5G終端標桿型解決方案，探索5G與超高清視頻、虛擬現實、人工智能、云計算等技術融合所帶來的新的終端形態和豐富體驗，提速5G終端硬件滲透率，優化用戶體驗，培育消費者認知。