射频：全球紧缺加剧、国产放量在即.pdf

请仔细阅读本报告末页声明 证券研究报 告 | 行业深度 2020 年 02月 19日 电子 射频： 全球紧缺加剧、国产放量在即 2020年，我们认为射频领域重点关注两个核心矛盾： 1、 5G基站建设、 5G手机、 5G CPE设备等放量带来的需求大幅提升与目前有限产能的矛盾； 2、中高端国产化迫切需求与现有国产厂家亟待提升的矛盾 。 我们认为随着后续正常复工、换机潮开启， 2020 年起射频行业有望迎来量价齐升， 部分产品不排除出现涨价。同时由于目前射频赛道是国产化深水区，以华为为代表的龙头企业产业转移需求迫切，有望孕育出一批快速发展的优质射频公司！ 对行业代工龙头稳懋跟踪来看，受益于非 A 供应链崛起， 去年 8月份以来单月营收占比持续维持 55%以上 高速增长，同时率先开启新一轮资本开支，但是考虑 A系射频代工产能从美国本土向亚洲地区外溢、同时考虑 射频芯片核心材料 RF-SOI硅片供需格局，我们预计射频整体中期供给增加有限， 2020年大概率会出现供需紧张情况。 5G射频前端用量大幅提升， RF-SOI产能预计紧张！ 射频前端芯片市场规模主要受移动终端需求的驱动。近年来，随着移动终端功能的逐渐完善，手机、平板电脑等移动终端的出货量保持稳定。而移动数据传输量和传输速度的不断提高主要依赖于移动通讯技术的变革，及其配套的射频前端芯片的性能的不断提高。 5G手机射频前端模组化趋势催生 SiP、 AiP 等封装方式渗透率提升。 随着频段增多及载波聚合的应用，分离式多模多频已无 法满足要求，射频模组PAMiD渐成主流， 即 将 PA 和滤波器封装到一个模组里，这样可以降低频段之间的相互干扰。这要求 PA 供应商加深同滤波器供应商的合作，因此同时具备 PA 和滤波器产线厂商具备优势 。 我们强烈看好氮化镓在射频端的放量和国产化 ！ 基站建设将是氮化镓市场成长的主要驱动力之一。 Yole development数据显示， 2018 年，基站端氮化镓射频器件市场规模不足 2亿美元，预计到 2023 年，基站端氮化镓市场规模将超 5 亿美元。氮化镓射频器件市场整体将保持 23%的复合增速， 2023年市场规模有望达 13 亿美元。 投资建议 ： 重点关注 三安光电（化合物半导体代工）、卓胜微（射频前端芯片）、天和防务（基站环形器 +射频前端芯片）、麦捷科技（ SAW滤波器）、和而泰（毫米波相阵天线），射频芯片封测端建议重点关注长电科技、通富微电、环旭电子。 风险提示 ： 5G换机不达预期、行业复工情况不达预期 。 增持 （ 维持 ） 行业 走势 作者 分析师 郑震湘 执业证书编号： S0680518120002 邮箱： zhengzhenxianggszq 分析师 佘凌星 执业证书编号： S0680520010001 邮箱： shelingxinggszq 相关研究 1、电子：政策创新齐飞，电子全面看好 2020-02-16 2、电子：制造业的桂冠，制程追赶者的黎明 晶圆代工系列（一） 2020-02-16 3、电子：服务器 - 短期受益远程办公需求暴增，中长期持续受益 5G 发展 2020-02-09 2020 年 02月 19日 P.2 请仔细阅读本报告末页声明 内容目录 一、射频领域两个核心矛盾 .4 1.1 射频：国产替代深水区 .5 1.2 射频龙头扩产陆续启动，中期供需预计紧张 .8 1.3 射频前端： 5G必争之地，量价齐升 .9 1.3.1 射频前端模组化趋势驱动 SiP/AiP . 12 1.4 5G时代来临，化合物前景广阔 . 13 二、射频相关公司 . 15 2.1 三安光电：全工艺平台布局，持续加码化合物半导体 . 15 2.2 卓胜微：进击的射频龙头，从 LNA、 Switch向 SAW/分级模组拓展 . 16 2.3 天和防务 /成都通量：环形器之外，射频芯片有望加速放量 . 17 2.4 麦捷科技：切入 SAW 滤波器赛道 . 18 2.5 和而泰 /铖昌科技：布局毫米波已久，有望率先产业化 . 19 风险提示 . 20 图表目录 图表 1： 5G时射频前端的变化 .4 图表 2：射频市场龙头分布情况 .5 图表 3：射频领域全球主要参与者情况（已上市公司） .5 图表 4：中国 SAW滤波器自产量及需求量对比（亿只） .6 图表 5：中国 SAW滤波器市场规模预测（亿元） .6 图表 6： SAW滤波器厂商市占率情况 .7 图表 7：稳懋单月营收情况（百万美元） .8 图表 8：稳懋季度盈利情况 .8 图表 9：稳懋率先开启新一轮资本开支 .8 图表 10：智能手机通信系统结构示意图 .9 图表 11：射频前端模组占比拆分 .9 图表 12：移动通讯技术的变革路线图 .9 图表 13：不同通讯网络下射频前端价值量比较（美元） . 10 图表 14： LTE及 5G对于射频器件的需求 (单位：个 ) . 10 图表 15：最 新 5G手机射频前端框图 . 10 图表 16： 5G 手机天线方案设计， QORVO . 10 图表 17：全球射频前端市场规模预测（亿美元） . 11 图表 18：典型射频方案器件比较 . 11 图表 19：全球射频开关销售收入（亿美 元） . 12 图表 20：射频低噪声放大器收入（亿美元） . 12 图表 21： 5G手机射频前端模组化趋势 . 13 图表 22：村田 PAMiD . 13 图表 23： GaN较 GaAs 大幅减少体积 . 13 图表 24：氮化镓射频器件下游 结构 . 14 图表 25：氮化镓射频器件市场结构（百万美元， 2019 至 2023 年为 Yole 预测值） . 14 图表 26：射频器件市场结构（ 2019 至 2025 年为 Yole 预测值） . 14 2020 年 02月 19日 P.3 请仔细阅读本报告末页声明 图表 27：三安集成全面布局化合物制造工艺平台 . 15 图表 28： LTE及 5G对于射频器件的需求 . 16 图表 29：智能手机单机所用滤波器价值量（美元） . 17 图表 30：全球滤波器市场规模测算（ 2023 年数据为预测值） . 17 图表 31：麦捷科技于 2016 年非公开定增投资用途（万元） . 18 图表 32：募集资金对于 SAW的投资及产能规划 . 18 图表 33： SAW 滤波器在手机内价值量变化及其 CAGR . 19 图表 34：一 个典型的相控阵雷达系统 . 19 2020 年 02月 19日 P.4 请仔细阅读本报告末页声明 一、 射频领域两个核心矛盾 2020 年，我们认为射频领域重点关注两个核心矛盾： 1、 5G 基站 建设、 5G 手机、 5G CPE 设备等放量带来的需求大幅提升与目前有限产能的矛盾； 2、 中高端国产化迫切需求与现有国产厂家亟待提升的矛盾； 图表 1： 5G 时射频前端的变化 资料来源： 爱集微， 国盛证券研究所 我们认为随着后续正常复工、换机潮开启， 2020 年起射频行业有望迎来量价齐升，部分产品不排除出现涨价。 同时由于目前射频赛道是国产化深水区，以华为为代表的龙头企业产业转移需求迫切，有望孕育出一批快速发展的优质射频公司！ 2020 年 02月 19日 P.5 请仔细阅读本报告末页声明 1.1 射频：国产替代深水区 在整个射频前端芯片 /模组的产业链中，中国在其中的参与程度目前仍然很低。 目前全球前五大射频厂商分别是： Murata（ IDM）、 Skyworks（ IDM）、 Qorvo（ IDM）、Broadcom/Avago（ Fabless，除滤波器外）、 Qualcomm/TDK Epcos（ Fabless）；主流的射频芯片代工厂包括稳懋（中国台湾）、 global foundry、 towerjazz 等。 图表 2： 射频市场龙头分布情况 资料来源： Yolo Development，国盛证券研究所 图表 3： 射频领域 全球主要 参与者情况 （已上市公司） 序号 公司名称 国家 公司简介 技术水平 18 年度收入情况 总收入 射频前端芯片产品 1 Broadcom 博通 美国 Avago 收购 Broadcom后沿用了后者的名称。该公司设计、研发和销售模拟和数字芯片方案 Broadcom 提供无线嵌入式解决方案和射频组件产品，包括全套射频前端产品。 Broadcom 在射频前端领域的布局较久，在射频前端模块和射频滤波器方面的实力较强，其 BAW 滤波器技术与 Qorvo 共同占据 BAW 滤波器市场。 208.48 亿美元 64.90 亿美元 2 Skyworks 思佳讯 美国 该公司提供无线集成电路解决方案及放大器、衰减器、前端模块等产品 公司为 领先的射频产品提供商，在 SAW 滤波器、射频功率放大器、射频开关等产品上都有完善的产品覆盖，并在将芯片集成为模组的方面有较强能力。 38.68 亿美元 38.68 亿美元 3 Qorvo 美国 该公司为手机、基础设施、航天国防领域提供核心技术及射频解决方Qorvo 在射频产品领域提供商中占据领导地位，随着 4GLTE等相关的高性能产品的广泛使用，将在未来持续快速增长。 Qorvo 着重定位29.74 亿美元 21.81 亿美元 2020 年 02月 19日 P.6 请仔细阅读本报告末页声明 案 于高端射频滤波器产品，凭借其 BAW 滤波器技术与 Broadcom 共同占据 BAW 市场。 4 Murata 村田 日本 主营电子元器件及多功能高密度模块的设计和制造。 14年收购Peregrine 半导体公司，拓展射频前端业务 Murata 提供包括射频滤波器、射频开关等各种射频前端芯片，其 SAW射频滤波器方面技术领先，面向全球客户在不同地区通信制式从 2G升级到 3G，或 3G升级到 4G/LTE的过程中，有较大的市场机会。 129.42 亿美元 37.26 亿美元 5 Infineon 英飞凌 德国 产品包括面向射频连接和移动电话以及无线网络基础设施等的芯片和芯片解决方案 在射频前端芯片的工艺方面具备领先优势，其硅基氮化镓芯片可支持 5G等新一代通信制式信号。 18 年 Cree 公司完成了对 Infineon下属射频功率业务与 Cree下属 Wolfspeed的整合，成为射频功率组件供应商业界的领先者。 75.99 亿欧元 - 6 NXP 恩智浦 荷兰 提供射频产品组合，涵盖射频相关产品、电源管理、微处理器器件、模拟信号、混合信号和数字信号处理解决方案等，应用于 多方 市场等 NXP是功率放大器的第一大供应商，经历并参与了移动通信制式的逐步发展。 NXP长期跟踪 GaN技术发展，从工艺到设计、封装、制造，都有着完善的技术储备。 94.07 亿美元 - 资料来源： 卓胜微招股说明书， 国盛证券研究所 同样从一些细分领域上来看，例如用在消费电子端为主的 SAW 滤波器， 需求量与国产量相差甚远 。 根据智研资讯的数据统计，我们可以看到中国 自 2014 年开始对于 SAW 的需求持续上涨，然而国产 SAW 的产量长期以来都只是需求量的不及 10%。再看到中国SAW 的市场规模，同样根据预测，在 2019 年 SAW 的市场规模将会达到 161 亿元，而在 2020 年将会达到 171 亿元，增速为 6.2%。 图表 4： 中国 SAW滤波器自产量及需求量对比（亿只） 图表 5： 中国 SAW滤波器市场规模预测（亿元） 资料来源： 智研资讯， 国盛证券研究所 资料来源： 智研资讯， 国盛证券研究所 虽然在近年逐步有着内资优秀厂商切入滤波器赛道，但是从总量上而言我们仍然难以在全球的巨大市场中看到内资厂商的身影。 根据 Navian 和多方数据的统计，目前全球主要的 SAW 厂商主要为日本 Murata（ 47%）、 TDK（ 21%）、以及太阳诱电（ 14%），这三家即占到了全球约 82%的市场份额。 0204060801001201401601802002014 2015 2016 2017 2018 2019E 2020E 2021E产量 需求量 0%5%10%15%20%25%30%35%0204060801001201401601802014 2015 2016 2017 2018 2019E 2020E市场规模 YoY2020 年 02月 19日 P.7 请仔细阅读本报告末页声明 图表 6： SAW滤波器厂商市占率情况 资料来源： Navian，华经， 国盛证券研究所 47% 21% 14% 9% 4% 5% SAW滤波器全球市占率情况 MurataTDK太阳诱电 SkywordsQorvo其他 2020 年 02月 19日 P.8 请仔细阅读本报告末页声明 1.2 射频龙头扩产陆续启动，中期供需预计紧张 我们对行业代工龙头稳懋跟踪来看， 2019 年受益于非 A 供应链崛起， 19 年 8 月份以来单月营收占比持续维持高速增长（同比增速均高于 55%），季度盈利亦大幅提升。 图表 7： 稳懋单月营收情况（百万美元） 图表 8： 稳懋季度盈利情况 资料来源： 稳懋， 国盛证券研究所 资料来源： 稳懋， 国盛证券研究所 稳懋率先开启新一轮资本开支，但是考虑 A 系射频代工产能从美国本土向亚洲地区外溢、同时考虑射频芯片核心材料 RF-SOI 硅片供需格局，我们预计射频整体中期供给增加有限， 2020 年大概率会出现供需紧张情况。 图表 9： 稳懋率先开启新一轮资本开支 资料来源： 稳懋， 国盛证券研究所 2020 年 02月 19日 P.9 请仔细阅读本报告末页声明 1.3 射频前端 ： 5G 必争之地，量价齐升 射频前端芯片包括射频开关、射频低噪声放大器、射频功率放大器、双工器、射频滤波器等芯片。 射频开关 用于实现射频信号接收与发射的切换、不同频段间的切换； 射频低噪声放大器 用于实现接收通道的射频信号放大； 射频功率放大器 用于实现发射通道的射频信号放大； 射频滤波器 用于保留特定频段内的信号，而将特定频段外的信号滤除； 双工器 用于将发射和接收信号的隔离，保证接收和发射在共用同一天线下能正常工作。 图表 10： 智能手机通信系统结构示意图 图表 11：射频前端模组占比拆分 资料来源： 卓胜微招股说明书、 国盛证券研究所 资料来源： Global Radio Frequency Front-end Module Market Research Report 2019， 国盛证券研究所 射频前端芯片市场规模主要受移动终端需求的驱动。 近年来，随着移动终端功能的逐渐完善，手机、平板电脑 等移动终端的出货量保持稳定。 而移动数据传输量和传输速度的不断提高主要依赖于移动通讯技术的变革，及其配套的射频前端芯片的性能的不断提高。在过去的十年间，通信行业经历了从 2G 到 3G 再到 4G（ FDD-LTE/TD-LTE）两次重大产业升级。在 4G 普及的过程中，全网通等功能在高端智能手机中得到广泛应用，体现了智能手机兼容不同通信制式的能力 。 图表 12： 移动通讯技术的变革路线图 资料来源： 招股说明书、 Global Radio Frequency Front-end Module Market Research Report 2017、 国盛证券研究所 为了提高智能手机对不同通信制式兼容的能力， 4G 方案的射频前端芯片数量相比 2G 方案和 3G 方案有了明显的增长，单个智能手机中射频前端芯片的整体价值也不断提高。根据 Yole Development 的统计， 2G制式智能手机中射频前端芯片的价值 小于 1美元，3G 制式智能手机中大幅上升到 3.5 美元，支持区域性 4G制式的智能手机 和高端 LTE54% 34% 2% 7% 3% 滤波器 PALNASwitch天线调谐器 2020 年 02月 19日 P.10 请仔细阅读本报告末页声明 智能手机中射频前端的价值量也从 510 美元不等 ， 是 2G 制式智能手机中射频前端芯片的 超过了 10 倍。因此，在 4G 制式智能手机不断渗透的背景下，射频前端芯片行业的市场规模将持续快速增长。 图表 13：不同通讯网络下射频前端价值量比较（美元） 射频前端价值量 详细 2G 40（预测） 频段更拉高至 6GHz 及毫米波段，更多射频元件以及更多高价值量的射频元件。 资料来源： Global Radio Frequency Front-end Module Market Research Report 2019， 国盛证券研究所 随着 5G商业化的逐步临近，现在已经形成的初步共识认为， 5G标准下现有的移动通信、物联网通信标准将进行统一，因此未来在统一标准下射频前端芯片产品的应用领域会被进一步放大。同时， 5G 下单个智能手机的射频前端芯片价值亦将继续上升。 图表 14： LTE 及 5G对于射频器件的需求 (单位：个 ) 典型射频方案器件比较 LTE Cat 4 LTE Cat 6 5G NR PA 通路数量 5 5 10 LNA 通路数量 3 9 13 天线数目 2 4 7 滤波器总数目 24 48 57 资料来源： Global Radio Frequency Front-end Module Market Research Report 2019， 国盛证券研究所 另外一个方面则是由于 5G 时代还需要额外的天线调节器来做天线隔离，这主要是因为频谱的翻倍，驱使去使用更多的天线来做覆盖而引起的。这样的需求也推动了天线阵列、MIMO 的诞生，给射频前端提出新的需求。 MIMO 技术的应用普及为天线带来巨大增量市场。 预计到 2020 年， MIMO 64x8 将成为标准配臵，即基站端采用 64 根天线，手机采用 8根天线。 图表 15：最新 5G 手机射频前端框图 图表 16： 5G 手机天线方案设计， QORVO 资料来源： Qorvo，国盛证券研究所 资料来源： Qorvo，国盛证券研究所