2019-2020年5G终端产业研究报告.docx

2019-2020年 5G 终端产业研究报告 目 录 一、 5G 产业整体发展概况 . 1 二、 5G 终端产业综述 . 3 （一） 5G 终端新特性 . 3 （二） 5G 终端产业发展特点 . 5 三、 5G 终端产业链主要环节发展现状 . 15 （一）芯片与关键元器件 . 16 （二）操作系统 . 23 （三）关键配套器件 . 27 （四）整机设计与制造 . 30 （五）应用与服务 . 34 四、热点事件解析 . 36 （一）我国首次 5G+VR+4K 春晚直播 . 36 （二）工信部正式发放 5G 商用牌照 . 36 （三 ） 鼓励外商投资产业目录（ 2019 年版 ） 发布 . 37 （四）华为发布我国首款 5G 手机 . 38 （五） 5G Soc 芯片 “首发 ”之争 . 39 （六）高通推出骁龙 X55 5G 芯片套片 . 40 五、我国 5G 终端产业面临的问题及挑战 . 40 （一）基带芯片技术产业化有待完善 . 40 （二）中高频器件发展存在滞后 . 41 （三）终端应用处于商业探索阶段 . 41 （四）行业级应用开发平台不完善 . 42 六、 5G 终端产业发展的措施建议 . 42 （一） 突破 5G 关键核心技术，加快中高频器件产业化 . 42 （二 ） 加强产业链上下游协同，推进产业生态体系构建 . 43 （三 ） 加快行业应用场景挖掘，推进地方示范基地建设 . 43 （四） 推动消费端多形态终端发展，加快 5G 终端普及 . 44 一、 5G 产业整体发展概况 第五代移动通信 （ 5G） 是个人应用向行业应用跨越的转折点，主要有三大应用场景 增强型移动宽带（ eMBB） 、超可靠低时延 （ uRLLC） 和海量物联 （ mMTC） 。 5G 采用高低频段 （ 6GHz 以下低频段以及 25GHz 以上高频段 ） 搭配的部署方式，以低频段 （ Sub-6GHz 频段 ） 满足物联网场景的广覆盖需求，以高频段 （ 毫米波频段 ） 满足移动互联网的高速率需求。 图 1.1 全球 5G 标准必要专利族统计情况 2017 年 12 月，国际标准化组织 3GPP 宣布 5G 非独立组网 （ NSA） 第一版 NR 标准正式冻结，该标准的完成是 5G 全面发展的重要里程碑，为建立全球统一标准的 5G 生态系统 1 打下坚实基础。 2018 年 6 月， 3GPP 全会宣布独立组网 （ SA） 第一版标准功能冻结，其标志着 5G 已经完成首阶段全功能标准化工作， 5G 网络建设进入全面冲刺阶段 。据统计，截至2019 年 6 月，全球 5G 标准必要专利数量排名中，中国两大 厂商华为和中兴分别位列第一名 （ 有 2165 项 ） 和第三名 （有 1424 项 ） 。我国 5G 标准必要专利族的全球占比超过 35%， 标准立项数目居全球首位。 图 1.2 5G 产业框图 5G 产业化准备基本就绪。 5G 产业链环节主要包括 5G 基站系统和网络架构的基础设施、 5G 终端设备以及相关应用三大领域。 2019 年 6 月，工业和信息化部正式向中国电信、中国移动、中国联通、中国广电发放 5G 商用牌照。商用牌照的发放标志着我国进入 5G 商用元年，对我国 5G 产业链的统一步调、协同发展具有重要意义。截至 2019 年 9 月，我国三家基础电信运营商已在全国开通 8 万余个 5G 基站，预 计到 2019 年底，首批开通 5G 的城市将达到 50 个，包括四 2 个直辖市、全部省会城市和部分计划单列市， 2020 年开始在地级市部署。 5G 终端核心芯片方面，高通、华为海思等厂商已经推出其首款 5G 基带芯片高通 X50 和巴龙 5000，初期实现 5G 联网的终端设备方案采用骁龙芯片外挂 X50 或是麒麟芯片外挂巴龙 5000。随着 5G 基站的相继部署和 5G 基带芯片的成功商用， 5G 终端已见首批量产产品， 5G 产业化准备基本就绪。 二、 5G 终端产业综述 （一） 5G 终端新特性 图 2.1 5G 终端通信模块示意图 1、多模多频带来 5G 基带芯片设计高难度 5G 新增通信频段和模式使得 5G 基带芯片 集成难度巨大。一方面， 5G 终端不仅需要实现 5G 新频率的通信，同时 需要兼容 2G3G4G 网络，目前国内 4G 手机所支持的模式已达到 6 模， 5G 终端的基带芯片至少需要支持 7 模；另一方面， 5G 基带芯片需要多频段兼容，设计复杂度更甚， 3GPP 制定的 5G NR 频谱共有 29 个频段，需要支持不同国家和地区的不同频段。 2、 5G 终端对射频器件设计提出更高要求 5G 高频段对射频器件的基础材料研发、滤波器及功放等元器件设计提出了更高要求。基于氮化镓材料的功放器件更适于 5G 射频电路的高频、高功率工作状态；适用于高频 的体声波滤波器取代 4G 时代常用的声表面波滤波器； 在天 线方面， 5G 终端设备采用 Massive MIMO 天线技术，天线数量进一步上升，以满足 5G 高速、大容量信号的有效传输。 3、 5G 终端高功耗特性带来续航力新挑战 5G 终端相比于 4G 终端功耗显著增加。基带芯片的多兼容模式、倍数级高功率射频器件的使用以及天线数量的增加是导致 5G 终端功耗 增加的主要因素；另一方面，终端设备趋于采用更高分辨率、更大尺寸的显示屏，其中高分辨率视频的输出会大幅增加 CPU 和 GPU 处理器的工作量，同时大尺寸的显示屏也势必增加背光灯的使用数量，是设备功耗上升的另一个原因。因此， 5G 终端对低功耗器件设计以及电源管理芯片性能要求进一步提高。 4、三大应用场景释放 5G 终端生态新价值 不同于 4G 时代智能手机一枝独秀的终端局面， 5G 优异的性能将催生多领域定制化终端，促进人类生产、生活等交 互方式的升级。 5G 超大带宽、超可靠低时延、海量互联三大特性促使其与教育、医疗、工业、文化、消费等领域不断融合，催生出超高清视频、网联汽车、工业机器人、智慧医疗终端等行业级 5G 终端。 超大带宽 使得虚拟现实、超高清视频得以流畅、低延时 地展现在消费者面前，促进其载体终端在教育、医疗、文娱等多领域的快速发展。 超可靠低时延 特性使得车联网、远程医疗等对实时性要求极高的行业领域催生出稳定可控的操作平台。 海量物联 使得工业互联网、智慧城市等拥有能进行物与物沟通的海量智能硬件。 5G 的优良性能使得其在消费 端和企业端相继落地，极大地推 进了移动通信技术的应用范 围，并为相应行业带来技术产品和商业逻辑方面的巨大变革。 （二） 5G 终端产业发展特点 1、首批次 5G 旗舰产品已形成规模量产 2019 年 5G 终端产品相继推出，首批次产品已形成规模量产。华为、三星、小米、 OPPO、 vivo 等知名厂商相继发布量产 5G 手机。截止 2019 年 9 月，我国共发布 18 款 5G 手机，出货量达到 78.7 万。虽然 5G 手机出货量占比不到手机总体市场的 1%，但随着各大运营商 5G 网络的逐步完善和首批 5G 手机所培养的用户初步认知， 5G 手机预计在 2020 年将有较快增长，据 IDC 预测， 2020 年 5G 手机出货量将达到 智能手机出货量的 8.9%，出货量为 1.235 亿部。 Canalys 预测 2023 年 5G 智能手机出货量将占到智能手机出货量的 50% 以上。其中，中国将占据 5G 智能手机出货总量的 34%，北美占 19%，亚太其他地区占 17%。 2、我国自主产业体系逐步破除垄断坚冰 我国在核心芯片、操作系统、关键配套器件等终端产业关键环节国产化水平不断提升。核心芯片方面，国产 5G 芯片研发能力和商用化速度大大提高，目前国产基带芯片已推出华为巴龙 5000 和紫光展锐的春藤 510，且华为推出的麒麟990 5G 芯片是世界首款集成 5G 基带的商用 SoC。操作系统方面，华为推出分布式微内核的鸿蒙操作系统，该系统可适配手机、电视、智能汽车等多种终端设备，有望借助 5G 契机打破安卓和 iOS 长期垄断局面。屏幕方面，柔宇科技全球首条类六代全柔性显示屏大规模量产线已于 2018 年 6 月点亮；京东方投产多条 6 代 AMOLED 生产线，其高端屏幕已商用于华为新款 Mate 系列手机。国产 OLED 屏幕从质量到产能都有大幅上升，有望打开屏幕市场新局面。我国 5G 终端自主产业体系不断完善与发展，将逐渐打破国外行业巨头垄断市场的格局，加快我国 5G 终端产业的发展步伐。 3、 5G 赋能终端设备实现智能转型升级 5G 终端作为 5G 应用的关键平台和控制中心，给传统终 端设备与人工智能等新兴技术融合落地提供了物理实现基础，为传统终端产业注入了全新的活力。一方面， 5G 高速、低时延的网络传输特性为终端设备获取云端人工智能平台强大算力提供有效保障，赋能传统 终端向轻量化和无线化演进。另一方面，人工智能技术通过 5G 高速网络获取海量数据基础，通过智能算法有效实现终端设备的软硬件加速以及软硬件资源的合理分配。终端智能化升级为消费者带来全新交互体验，开启 5G 智慧终端的更多可能。 5G 超高的网络传输速度使得云存储、超高清视频直播、文件分享成为常态，保证用户极佳的终端影音体验；有效解决传统虚拟现实终端由于网络延迟带来的眩晕不适，并实现高速云端智能渲染。终端智能化升级将催生更多终端新形态， 为生活、生产等多种场景提供更多元化的体验。 4、基于 5G 终端的行业应用逐 步落地 行业级终端是 5G 与垂直行业融合的重要切入点。随着 5G 网络设备建设的逐渐完善， 5G 终端业务开始向各垂直产业延伸拓展。随着面向 eMBB 场景的消费级 5G 终端的逐渐落地，面向 uRLLC 和 mMTC 两大场景的行业级终端应用开始呈现，如远程医疗、远程教育、智慧城市、智慧交通等多种行业行实现落地。 5G 网络超大带宽和超可靠低时延特性使其在远程会诊、远程手术和远程救援等医疗领域得