手机产业系列报告之一：从5G技术看手机元器件升级的刚性需求.pdf

本报告的信息均来自已 公开信息，关于信息的准确性与完整性， 建议投资者谨慎判断，据此入市，风险自担。 请务必阅读末页声明。 电子 行业 推荐 （ 首次 ） 手机产业 系列报告 之 一 风险评级： 中 风险 从 5G技术 看 手机元器件升级的刚性需求 2020 年 1月 19 日 魏红梅 SAC执业证书编号： S0340513040002 电话： 0769-22119410 邮箱： whm2dgzq 研究助理：陈伟光 SAC执业证书编号： S0340118060023 电话： 0769-23320059 邮箱：chenweiguangdgzq 手机产业 指数走势 资料来源：东莞证券研究所， Wind 相关报告 TMT行业 2020 年上半年投资策略：5G商用元年激活产业链，精选各细分行业龙头布局 电子行业 2020年上半年投资策略：景气重启，扬帆起航 信维通信（ 300136）：深度报告：国内泛射频龙头企业，长期成长动能充足 投资要点： 智能机出货正值瓶颈， 5G网络激活手机市场。 全球智能手机出货量增速在连续 7个季度下跌后，由于安卓阵营发布 5G手机以及苹果手机销量回暖，手机出货量增速终于迎来企稳。 目前，韩国在政府，运营商、产业等多方合力下，成为全球 5G网络商用 最早，覆盖程度最高的国家。我国虽然实现 5G商用相对韩国较迟，但是仍然处于全球领先集团。我们认为，随着明年运营商 5G网络资本开支的投入的加大， 5G网络覆盖面将大大增加， 5G网络的极速体验将会催化我国消费者对 5G手机的需求量增加。 技术迭代，探索 5G手机天线数量与价值的增量 。 天线数量方面， 5G的应用场景决定了基站与终端的 MIMO模式， 4*4MIMO模式决定了 5G手机接收天线的最低数量。同时，由于 5G需要高频谱以提升信道容量，新频谱的增加推升了 5G手机的数量。此外，未来毫米波将会是 5G的重要应用频段，然而毫米波容 易衰减并且易受阻挡，为解决该问题， 5G手机在毫米波方面将会采用天线阵列模块放置在手机的多个位置以解决信号问题。天线价值量方面，由于手机内部空间进一步压缩，并且 5G时代对信号传递有较高要求，催生了 LDS， MPI， LCP等新型工艺天线，新型工艺天线随着工艺难度提升，单体价格逐步提升。 射频前端各项成分更新换代 。 射频前端由多个元件组成，其中滤波器与功率放大器占比最大。由于 5G使用的是高频段，需要 BAW滤波器。然而BAW滤波器市场以美国为主 。 5G手机仍然需要接受 4G的信号， 4G信号的过滤可以使用 SAW滤波器。 国产滤波器集中在 SAW滤波器领域，有望实现国产替代 。 功率放大器目前的主要供应商是美国 IDM厂商。但是依然存在部分是由晶圆代工厂生产。通过科技巨头转单，国产功率放大器将有望从晶圆代工实现突破。 5G手机去金属化成趋势，三大方案可供选择 。 金属材质后盖对无线信号具有屏蔽作用，且导热性强，在无线充电时易导致手机表面温度过高，影响使用安全。为适应 5G技术带来的变化，多个手机厂商已经开始相关的试验，并体现在自家的产品之中。金属后盖也随之在大部分手机品牌中消失。对于金属后盖的取代方案，目前 产业方面有三种材料可供选择 ,分别是玻璃、 PC/PMMA复合材料、氧化锆陶瓷。目前玻璃材质 后盖已经在高端机型实现使用，未来有望在中高端机型中提升渗透率。 PC/PMMA复合材料物美价廉能基本满足 5G手机的基本需求，有望在中低端手机中广泛使用。陶瓷方案由于工艺复杂及成本较高，适用于高端机型。广泛使用尚需时间。 投资建议：首次给予推荐评级。 全球智能手机出货量增速在连续 7个季度下跌后，由于安卓阵营发布 5G手机以及苹果手机销量回暖，手机出货- 20%0%20%40%60%80%100 %19- 01 19- 03 19- 05 19- 07 19- 09 19- 11 20- 01手机产业指数 沪深 300行业专题 行业研究 证券研究报告 手机产业系列报告 之 一 2 请务必阅读末页声明。 量增速终于迎来企稳。我国 5G商用已经开始， 2020年是我国 5G网络建设的大年， 5G网络将获得进一步完善。我们通过分析目前韩国 5G应用的情况，类比认为，我国在 2020年将有望开启 5G手机换机潮，推动智能手机的出货量。 5G对比 4G的第一区别是通过多种技术实现网络速度的倍增。这些新的技术应用对手机相关元器配件的功能提出了新的要求。从基带芯片，到天线，射频前端，到手机后盖都有涉及。受益于新的要求，手机元器件既有因材料工艺提升获得的单体价值量的上升，也有因使用数量的提升实现价值总量提升。建议关注受益于换机潮，产品单机 价值含量提升，并拥有优质客户资源的元器件供应商。如：信维通信（ 300136），立讯精密（ 002475）、卓胜微（ 300782）、蓝思科技（ 300433）、环旭电子（ 601231）等。 风险提示 ： 手机出货量不及预期、原材料等价格上涨、宏观经济环境变化 等。 行业专题 行业研究 证券研究报告 手机产业系列报告 之 一 3 请务必阅读末页声明。 目 录 1、智能机出货正值瓶颈， 5G 网络激活手机市场 . 6 1.1全球智能机出货量增速持续下跌 . 6 1.2 全球先行，回顾韩国 5G 快速推广 . 7 1.3 回到当前，看我国 5G推进因素 . 9 1.4 中韩对比，看未来 5G手机需求攀升 . 14 2、抽丝剥茧， 5G特性唤 醒换机潮 . 15 2.1 R15标准冻结， eMBB获得支持 . 15 2.2 从香农定理看 5G关键技术 . 15 2.3 5G网络需要属于自身的频谱 . 17 2.4 起于 NSA，目标 SA，双模并存 . 17 3、基带升级成换机潮的核心因素 . 18 4、技术迭代，探索 5G 手机天线数量与价值的增量 . 20 4.1 三重因素推升 5G天线数量 . 20 4.1.1 MIMO模式确定 5G 天线数量下限 . 20 4.1.2 sub-6GHz频段推升天线数量 . 20 4.1.3 毫米波天线阵列挑战上线 . 21 4.2 工艺提升单位价值量 . 23 4.2.1 手机净空区域减少提升天线要求 . 23 4.2.2 工艺革命，催生新型天线 . 24 5 射频前端各项成分更新换代 . 26 5.1 新频段叠加模块化带动射频前端市场再上台阶 . 26 5.2 滤波器： 5G时代要求升级，国产替代存在空间 . 29 5.2.1 5G 时代滤波器要求升级 . 29 5.2.2 美日虽强，国产仍存空间 . 31 5.3 功率放大器技术确定，材料中看国产替代机会 . 33 6、 5G 手机去金属化成趋势，三大方案可供选择 . 36 6.1 手机后盖去金属化成为趋势 . 36 6.2 各项表现平衡，玻璃后盖已成潮流 . 37 6.3 价廉物美，复合板材异军突起 . 39 6.4 氧化锆陶瓷，高端方案需要时间等待 . 40 7、投资策略 . 40 8、风险提示 . 40 插图目录 图 1：截止 2019年 Q3，全球智能手机出货量 . 6 图 2:截至 2019年 12月，我国智能机出货量持续下滑 . 7 图 3：我国 智能手机市场占有率 . 7 图 4：韩国 5G 用户渗透率 . 7 图 5：韩国部分 5G 手机 . 8 图 6：我国 5G 推广进程 . 9 图 7： 2016Q1 全球前五大手机厂商份额占比（ %） . 11 图 8： 2019Q3 全球前五大手机厂商份额占比（ %） . 11 图 9：运营商资费套餐 . 12 图 10：我国目前上市的部分 5G 手机 . 12 手机产业系列报告 之 一 4 请务必阅读末页声明。 图 11：我国 5G手机销量加 速 . 13 图 12： 5G 手机出货量逐步增加 . 14 图 13： 5G 三大特性 . 15 图 14： NSA 与 SA 的比较 . 18 图 15：目前已发布的部分 5G SOC 芯片 . 19 图 16： NSA 与 SA 的需要天线数量 . 20 图 17：华为 mate 30系列天线数量 . 21 图 18：全球毫米波频谱现状 . 22 图 19：高通发布全球首款毫米波天线模块 QTM052 . 23 图 20：屏占比提升，手机净空区域缩减 . 23 图 21： 5G 基带外挂方案将占 用更多手机空间 . 23 图 22： LCP软板产品 . 25 图 23：智能手机通信系统结构 . 26 图 24： 2017-2023 年射频前端模组市场 . 28 图 25：各器件在射频前端模块中的占比 . 29 图 26:SAW 滤波器的工作 原理 . 29 图 27： BAW全球市场格局 . 29 图 28:BAW-SMR 器件结构 . 31 图 29： FBAR 器件结构 . 31 图 30:SAW 全球市场格局 . 32 图 31： BAW全球市场格局 . 32 图 32：各器件在射频前端模块中的占比 . 32 图 33：功率放大器全球竞争格局 . 34 图 34：功率放大器全球竞争格局 . 35 图 35: GaAs元件市场格局 . 36 图 36：全球 GaAs 晶圆代工市 占格局 . 36 图 37： 2012年到 2018 年手机后盖材质变化 . 36 图 38：玻璃盖板渗透率将不断提升 . 38 表格目录 表 1： 直辖市及部分省份 5G 规划情况 . 10 表 2： 国内部分 5G 手机售价情况 . 13 表 3：三阶段 5G网络标准 . 15 表 4： Mate 30 pro 手机天线分布 . 21 表 5： 5G 时代手机内部净空区域将进一步压缩 . 24 表 6： LCP基 FCCL 和 PI基 FCCL 性能对比 . 24 表 7：手机中射频前端价值 . 27 表 8：手机中射频前端价值 . 28 表 9： SAW 与 BAW的比较 . 30 表 10： SAW与 BAW 的比较 . 31 表 11： Si、 GaAs两种半导体材料的物理参数 . 34 表 12： 2012-2019 年 iPhone 手机后盖材料 . 37 表 13： 2012-2019 年 iPhone 手机后盖材料 . 37 表 14：部分 5G 手机手机后盖材料 . 37 表 15：部分 5G 手机后盖材料 . 38 表 16： PC 和 PMMA 性能比较 . 39 手机产业系列报告 之 一 5 请务必阅读末页声明。 表 17：重点公司盈利预测（截至 2020/1/18） . 41 手机产业系列报告 之 一 6 请务必阅读末页声明。 1、 智能机出货正值瓶颈， 5G网络激活手机市场 1.1 全球智能机出货量增速持续下跌 全球智能机出货量受阻，中国区未能幸免。 2019 年 前三季度 ，全球智能手机出货量为1002.3万台，同比下降 2.64%。 受益于三星、华为、苹果三大手机巨头出货量提升， 2019年 Q3，全球智能手机出货量为 358.3 百万台，同比下降 增长 0.76%，结束了 自 2017 年第三季度以来， 连续 七个季度全球智能手机出货量 的 同比下滑。 从销售区域上看， 中国作为全球重要的智能手机市场，占全球手机出货量超过 30%。全球智能手机出货量受阻，中国市场的也未能幸免。 2019年 前三季度 ，中国智能手机 2.75 亿台，同比下降 4.22%；Q3我国智能机出货量为 0.97 亿台，同比下降 4.08%。 图 1： 截止 2019 年 Q3，全球 智能 手机出货量 资料来源： IDC， 东莞证券 研究所 智能机出货受阻事出有 因 。一方面，智能手机的市场占有率较高。 2018 年， 我国移动电话电话额的普及率达到 112.2部百人，智能手机作为移动电话的其中一部分，智能手机市场占有率自 2015 年 12 月起，已经达到 90%以上，并一直维持到当前。目前我国智能手机市场占有率维持在 95%，处于高位。 另一方面， 时至今日，智能机创新缺乏“杀手级”创新。 2009年 -2013年，通信技术正值从 2G 时代迈入 3G 时代，同时，从手机技术发展的角度看，以诺基亚 Symbian 系统作先行， iphone 和三星后来居上，手机也从功能机 时代 转入智能机时代。 2013-2016 年，该阶段是 3G 转入 4G 时代的高速期。同时，在智能机功能雏形建设完成后，智能机为在配置上加速突破，例如屏幕从 3.5英寸升级到 6 英寸 ;内存配置从 4GB/64GB，迈向 6GB/128GB;手机出现多种处理器，