5G创新大周期+供应链本土化，射频滤波器国产化机遇解析.pdf

请务必阅读正文之后的免责条款部分 1 / 86 Table_Main 行业 研究 |电子 |半导体 行业 证券研究报告 电子 行业 深度 报告 2020年 8月 10日 Table_Title 5G 创新大周期 +供应链本土化， 射频滤波器国产化 机遇解析 Table_Summary 报告要点： 5G 时代，新增大量高频频段，射频滤波器单机价值量大幅增加。根据 Resnant 数据， 2020 年全球射频前端市场超过 1500 亿元，其中滤波器市场超过 1000 亿元，是射频前端最大的细分产品方向。 5G 手机终端新增 N77/N78/N79 等高频频段，滤波器用量大幅增加。根据Skyworks 数据， 4G 手机滤波器用量约为 40 个， 5G 手机用量将增加至 70 个，单部手机的射频滤波器价值量有望从 4-7 美金提升至 10 美金以上。在芯片封装端，射频前端模块逐步从 CSP 封装形式转为 WLP封装形式。 LTCC 及 体声波 滤波器用量增加。 另外从 4G 发展到 5G，传输最大带宽将从 60Mhz 提升至 100Mhz，宽频带的滤波应用兴起，给LTCC 滤波器产业带来新的发展机遇。 5G 时代，滤波器技术路径出现变革。 体声波 滤波器用量增加，根据 Qorvo 数据 ， 到 2025 年， 体声波 滤波器产值占比有望从 2019 年的 24%上升至 54%， Saw 滤波器则出现下降。 射频模组化大势所趋，有望带来射频龙头厂商的 ASP 扩张及行业整合潮。 射频模组化能降低射频模块 PCB 面积占用，降低射频设计复杂度，缩短射频设计时间。射频包括 FEM（射频开关 +滤波器）、FeMid（射频滤波器 +开关 +双工器）、 DiFEM(射频开关 +滤波器 +LNA)、PaMid（ FeMid+PA）等多种模组化产 品形态。各大手机品牌厂商中，苹果射频模组化比例最高，其次为三星、华为 、 Oppo、 Vivo、小米射频模组化比例相对较低。进入 5G 时代，设计复杂度的增加迫使射频模组化的比例快速提升。 射频滤波器产业被日本、美国企业寡头垄断，国产化势在必行。 由于技术和专利上的领先优势，当前滤波器市场主导权在美日厂商手中， Saw 滤波器 主要 供应商为 Murata、 TDK、太阳诱电、 Skyworks等几家厂商 ， 而 体声波 滤波器则为 Broadcom 以及 Qorvo 主导，两家厂商占据全球超过 95%以上份额 。 射频滤波器国产化率仅仅为低个位数，国内企业成长空间广阔。 投资建议 ： 射频滤波器产业是千亿市场蓝海，从分立滤波器到滤波器模组为国内本土企业提供广阔的发展空间。中美贸易摩擦背景下，射频滤波器国产化率有望逐步提升。射频行业，推荐关注卓胜微（全面布局的射频平台企业）、经纬辉开（ 参股诺思为 Fbar 滤波器 国内 龙头企业）、天通股份（射频压电材料龙头）、信维通信（射频滤波器 +天线）、麦捷科技（射频滤波器）、华天科技（射频封装）、通富微电（射频封装）。 风险 提示： （ 1）全球经济下滑甚至衰退的风险；（ 2）疫情控制不当导致手机 销售量不及预期风险；（ 3） 5G 网络建设不及预期风险 Table_Invest 推荐 |维持 Table_PicQuote 过去一年 市场行情资料来源： Wind Table_DocReport 相关研究报告 Table_Author 报告作者 分析师 贺茂飞 执业证书编号 S0020520060001 电话 021-51097188 邮箱 hemaofeigyzq -4%31%65%100%134%8/8 11/7 2/6 5/7 8/6半导体与半导体生产设备 沪深 300请务必阅读正文之后的免责条款部分 2 / 86 附表：重点公司盈利预测 Table_Forecast 公司代码 公司名称 投资评级 昨收盘 （元） 总市值 （百万元） EPS PE 2019A 2020E 2021E 2019A 2020E 2021E 300782.SZ 卓胜微 买入 420.11 75619 2.76 4.60 6.20 151.48 90.91 67.45 300120.SZ 经纬辉开 增持 15.03 6985 0.30 0.19 0.35 49.02 75.69 41.05 600330.SH 天通股份 增持 10.64 10603 0.16 0.23 0.25 65.90 46.89 43.18 300136.SZ 信维通信 增持 60.19 57955 1.05 1.39 2.10 51.51 39.08 25.77 300319.SZ 麦捷科技 增持 11.35 7911 0.06 0.21 0.25 173.77 53.83 45.61 002156.SZ 通富微电 增持 26.40 30457 0.02 0.31 0.38 1590.60 84.46 68.84 002185.SZ 华天科技 增持 16.51 45237 0.10 0.19 0.28 153.44 83.33 57.23 资料来源： Wind，国元证券研究 中心 请务必阅读正文之后的免责条款部分 3 / 86 目 录 1. 射频滤波器：射频前端中价值量最大的细分领域 . 9 1.1 射频滤波器的产品类别 . 9 1.2 射频滤波器是射频领域最大的子行业 . 10 2. 射频滤波器的主要技 术路线 . 11 2.1 射频滤波器产品分为表声波、体声波两大技术方向 . 11 2.2 三类主流射频滤波器： Saw、 Baw-SMR、 Fbar . 12 2.2.1声表面波滤波器（ Saw Filter） . 12 2.2.2体声波滤波器 (Baw-SMR Filter) . 13 2.2.3薄 膜腔体谐振滤波器 (Fbar) . 14 2.3 Baw 与 Saw的比较 . 14 3. 产业趋势一：高频化带来的技术变革 . 16 3.1 Saw 滤波器经历了普通 Saw、 TC-Saw、 TF-Saw三个技术世代 . 16 3.2 宽频带滤波应用以 LTCC方案为主 . 17 3.3 5G 时代， Baw滤波器渗透率不断攀升 . 18 3.4 市场占比： Baw升高， Saw下降 . 19 3.5 WIFI与 LTE共存的频段以 Baw滤波器方案为主 . 19 3.6 高端滤波器逐渐使用 WLP封装替代 CSP封装形式 . 21 4. 产业趋势二： 5G 时代，射频滤波器价值量大幅扩张 . 22 4.1 5G 各类新增应用放量时间节奏 . 22 4.2 香农定律指引无线通信技术演进方向 . 22 4.3 5G 频段大幅增加 . 24 4.4 单部手机射频价值量变化 . 25 4.5 手机的主要频段及滤波器 ASP . 26 5. 产业趋势三：射频模组化 . 29 5.1 射频模组的主要集成方案 . 30 5.2 射频模组化有利于减小射频模块面积 . 31 5.3 从 Qorvo看射 频模组化趋势 . 32 5.4 主要手机厂商的射频模组化比例 . 35 5.5 射频模组市场格局 . 35 5.6 射频模组化趋势下，有望掀起新一轮并购整合潮 . 36 6. 射频 滤波器产业的行业格局与壁垒 . 37 6.1 滤波器产值持续增长 . 37 6.2 全球主要手机品牌的射频供应链 . 39 6.3 滤波器的供应格局 . 41 6.4 Murata 占据 FeMid市场龙头地位 . 44 6.5 IDM 为射频滤波器主要运营模式 . 45 6.6 滤波器市场被海外垄断的背后在于专利的集中 . 46 6.7 射频巨头通过并购扩展技术能力 . 48 6.8 国际射频巨头盈利能力如何 . 51 7. 射频滤波器为寡头垄断市场，关注国产替代机会 . 53 请务必阅读正文之后的免责条款部分 4 / 86 7.1 射频滤波器国产化率仅为低个位数，替代空间广阔 . 53 7.2 华为在射频的布局 . 57 8. 投资建议 . 58 8.1 卓胜微 . 58 8.2 经纬辉开 . 59 8.3 天通股份 . 60 8.4 信维通信 . 61 8.5 麦捷科技 . 62 8.6 华天科技 . 63 8.7 通富微电 . 65 9. 风险提示 . 65 附录 ： . 66 桥本研也 Saw滤波器学术泰斗 . 66 射频滤波器的基础材料 . 67 Saw 滤波器主要工艺过程 . 69 Baw 滤波器制备流程 . 78 请务必阅读正文之后的免责条款部分 5 / 86 图表目录 图 1: 智能手机通信系统结构示意图 . 9 图 2: 射频前端领域各子行业的市场规模 . 10 图 3: 2017年射频市场占 比 . 10 图 4: 2023年射频市场占比 . 10 图 5: 2016至 2025年滤波器市场空间（亿美元） . 11 图 6: 声学滤波器产品细分 . 11 图 7: 声学滤波器产品频谱覆盖情况 . 12 图 8: Saw元件示意图 . 12 图 9: 基本 Saw滤波器示意图 . 13 图 10: 基本 Baw滤波器示意图 . 13 图 11: 硅反面刻蚀型结构图 . 14 图 12: 空气隙型结构图 . 14 图 13: Saw和 Baw的应用场景 . 16 图 14: 声学滤波器频段分布及市场分布 . 16 图 15: Saw滤波器晶模成本变化 . 17 图 16: Saw、 Baw、 LTCC滤波器的适用频率 . 17 图 17: 2015-2022年各类型滤波器的市场渗透率 . 18 图 18: 移动通讯射频滤波器收入（亿美元） . 18 图 19: 各类滤波器市场产值占比 . 19 图 20: 各地区滤波器频段要求 . 20 图 21: Baw滤波器的投资产出比持续改善 . 20 图 22: Baw滤波器发展路径 . 21 图 23: 晶圆级封装原理 . 21 图 24: 5G的主要应用普及时间表 . 22 图 25: 香农公式因子拆解 . 23 图 26: 2023年 5G手机市场渗透率 . 23 图 27: 5G新增频段 . 24 图 28: 全球 4G、 5G 射频前端芯片年产值（ 亿美元） . 25 图 29: 2G到 5G 单部手机的射频前端价值量 . 25 图 30: 2G到 5G 单部手机射频价值量 . 26 图 31: SIP封装应用于智能手机 . 29 图 32: 2018-2025年分立器件与模组市场规模（亿美元） . 30 图 33: 5G手机射频前端结构 . 30 图 34: 典型射频前端设计方案 . 30 图 35: PAMid 、 FEMid的物理结构及主要供应商 . 31 图 36: Saw/Baw滤波器 /双工器尺寸趋势 . 32 图 37: Saw/Baw 滤波器 /双工器密度趋势 . 32 图 38: Qorvo的 PAMiD模块中的 Baw滤波器 . 32 图 39: Qorvo的 Phase持续整合 . 33 请务必阅读正文之后的免责条款部分 6 / 86 图 40: Qorvo射频 前端产品发展趋势 . 33 图 41: 双工器、三工器和多工器 . 34 图 42: Saw双工器原理图 . 34 图 43: 各主要手机品牌的射频模组渗透率快速提升 . 35 图 44: 20182019年各企业射频模组业务增速 . 36 图 45: 2019年射频模组市场格局 . 36 图 46: 射频前端厂商合并趋势 . 37 图 47: 2G手机到 5G 手机的射频滤波器用量、单机 ASP及市场规模 . 38 图 48: 全球滤波器出货量（ 6 寸，万片） . 38 图 49: 中国 Saw滤波器产量及需求量（亿颗） . 39 图 50: 射频前端供应链 . 39 图 51: 知名手机品牌 20182019年旗舰产品中的主要器件供应商 . 40 图 52: 17款低端至高端智能手机中射频器件供应商面积占比 . 40 图 53: 17款低端至高端智能手机中射频器件供应商成本占比 . 41 图 54: 射频滤波器主要技术方向及代表厂商 . 42 图 55: 滤波器主要厂商及份额 . 43 图 56: 双工器主要厂商及份额 . 43 图 57: 2019年 Saw滤波器市场份额 . 44 图 58: 2019年 Baw滤波器市场份额 . 44 图 59: Saw滤波器主要厂商 . 44 图 60: FEMiD模组各大厂商市场占比 . 45 图 61: 2019年全球各地区集成电路企业运营模式占比 . 46 图 62: 12个声波滤波器专利申请人排名 . 47 图 63: 历年滤波器专利申请情况 . 47 图 64: 2017年 Murata代表性产品及全球份额 . 51 图 65: Skyworks和 Qorvo收入对比（百万美元） . 52 图 66: Skyworks和 Qorvo毛利润对比（百万美元） . 52 图 67: Skyworks和 Qorvo毛利率对比 . 52 图 68: Skyworks和 Qorvo净利率对比 . 52 图 69: Broadcom公司近三年第一季度营业情况（亿美元） . 53 图 70: 中高频 LTE频段双工器 RSFD1702C . 56 图 71: 中高频 LTE频段双工器 RSFD2502C . 56 图 72: 开元通 信 N41滤波器介绍 . 56 图 73: 卓胜微近年营收情况 . 59 图 74: 卓胜微近年盈利能力 . 59 图 75: 经纬辉开近年营收情况 . 60 图 76: 经纬辉开近年盈利能力 . 60 图 77: 天通股份近年营收情况 . 61 图 78: 天通股份近年盈利能力 . 61 图 79: 信维通信近年营收情况 . 61 图 80: 信维通信近年盈利能力 . 61 图 81: 麦捷科技近年营收情况 . 63 请务必阅读正文之后的免责条款部分 7 / 86 图 82: 麦捷科技近年盈利能力 . 63 图 83: 华天科技 eSiFO扇出技术 . 64 图 84: 华天科技近年营收情况 . 64 图 85: 华天科技近年盈利能力 . 64 图 86: 通富微电近年营收情况 . 65 图 87: 通富微电近年盈利能力 .