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请仔细阅读本报告末页声明 证券研究报 告 | 行业点评 2019 年 06月 09日 电子 从 5G 看核心产业链新机会 5G元年已至，建设高峰疾步前行，看好 5G核心产业链新机会。 本周工信部正式发放 5G商用牌照给予四大运营商，宣告着 5G商用时代的正式开幕。根据 运营商资本支出估算 ，目前中国或将在 2019 年实现 10万或更多的 5G基站建设，而对应整个 5G时代所需基站数量根据我们国盛电子的测算将约有 500 万宏基站 ，预计 无论是从宏基站或微基站 都将 远远超 4G时代的数量。对应 5G 的核心产业链，我们相信在此轮 5G 的建设狂潮中将会深度受益，迎来一轮巨大的发展。 5G数据时代，对数据的传输、存储、处理都提出了更高要求，射频、存储器、 FPGA 迎来发展机遇。 我们持续强调第四波硅含量提升周期的三大核心创新驱动是 5G支持下的 AI、物联网、智能驾驶，从人产生数据到接入 设备自动产生数据，数据呈指数级别增长！所有数据都需要采集、存储、计算、传输，传感器 、存储器 、处理器、射频 IC 等 环节将直接受益 ，建议密切关注大陆相关产业国产化进程。 5G 引领天线等零组件市场成长。 Massive MIMO 趋势下，单个基站天线数目将大幅增长。以目前 64通道方案来看，单面需集成 192 个振子，目前振子价格约为 1美元左右， 2019 年国内 5G宏站振子市场规模约为 34亿元，考虑逐年调价的情况下，至 2022 年 CAGR 有望达 70%以上。 同时，滤波器市场增速也有望接近 20%。 5G元年建设高峰， PCB深度受益。 PCB方面受益于 5G建设，从单价、使用面积以及使用数量（基站）上均有着质的飞跃。单价受益于高频高速的需求致使产品要求的提高；面积受益于结构化调整以及高频段的影响而增大；基站数量则也同样因为高频的原因需要更多的基站。作为 5G建设中核心供应链中的不可或缺的一环， 5G建设下 PCB将会在未来更好的发展。 5G供应链梳理： 基带 APADDA： 海思； 存储： 合肥长鑫（兆易创新）、长江存储、 ISSI（北京君正拟收购）； FPGA： 紫光同创（紫光国微）、安路信息（士兰微入股）； 模拟芯片： 韦尔股份 +豪威科技、圣邦股份、矽立杰； 射频芯片： 三安集成（三安光电）； 连接器及天线： 立讯精密、意华股份、硕贝德、电连技术； PCB： 深南电路、沪电股份、景旺电子； 覆铜板：生益科技 ； 被动元器件： 顺络电子 风险提示 ： 下游需求不及预期，宏观环境边际恶化 。 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 相关研究 1、电子：华为供应链的“危”与“机” 2019-05-29 2、电子：消费电子 &PCB：消费电子结构性创新不断，PCB 受益 5G 趋势依旧 2019-05-15 3、电子：多层次，立体式，集成电路迎来系列催化！2019-05-13 2019 年 06月 09日 P.2 请仔细阅读本报告末页声明 内容目录 一、 5G供应链梳理 .4 1.1 总览 .4 1.2 半导体 .5 1.2.1 化合物半导体：射频应用前景广阔 .5 1.2.2 FPGA：赛灵思预计 5G有望带来 34倍相关收入 . 10 1.2.3 存储： 5G大幅催生数据存储需求！ . 11 1.3天线及零组件 . 12 1.3.1 天线： 5G背景下迎来高速成长机遇 . 12 1.3.2 滤波器：预计复合增速有望近 20% . 15 1.4 PCB及 CCL . 17 1.4.1 5G建设之：起量 . 18 1.4.2 5G建设之：高价 . 20 1.4.3 5G建设之：高壁垒 . 22 二、风险提示 . 24 图表目录 图表 1：工信部颁发 5G牌照 .4 图表 2： 5G相关核心产业链 .4 图表 3：不同化合物半导体应用领域 .5 图表 4：化合物半导体材料性能更为优异 .6 图表 5： PA价值量明显受益 4G发展趋势 .6 图表 6：目前 PA产品市场占比 .7 图表 7： PA产品代工厂营收占比情况 .7 图表 8： Qorvo 氮化镓射频器件工艺制程 .7 图表 9： GaN HEMT 禁带 宽度表现优异 .8 图表 10： GaN较 GaAs 大幅减少体积 .8 图表 11：氮化镓射频器件下游结构 .9 图表 12：氮化镓射频器件市场结构 .9 图表 13：射频器件市场结构 . 10 图表 14： FPGA 全球市场规模（百万美元） . 10 图表 15： 2018 市场按 地区分布 . 11 图表 16： 2025E市场按地区分布 . 11 图表 17：赛灵思预计 5G时代收入 . 11 图表 18：全球半导体市场结构（百万美元） . 12 图表 19：基站天线演变历程 . 12 图表 20：塑料振子 . 13 图表 21： 5G阵列天线架构 . 13 图表 22：射频模块与天线一体化 . 13 图表 23：不同天线类型对比 . 14 图表 24：天线模组对比 . 14 图表 25：高通 QTM052 天线模组与高通 X50调制调解器 . 15 2019 年 06月 09日 P.3 请仔细阅读本报告末页声明 图表 26：射频器件价值量（美元） . 15 图表 27： SAW 原理 . 16 图表 28： BAW 原理 . 16 图表 29：全球射频前端市场空间 . 16 图表 30： SAW 市场份额 . 17 图表 31： BAW 市场份额 . 17 图表 32：国内的 SAW厂商 . 17 图表 33： 5G新时代 . 18 图表 34：宏基站 . 19 图表 35：微基站 . 19 图表 36：宏 基站年建设数量预测 . 19 图表 37：通信领域各环节所使用的 PCB说明 . 19 图表 38： 5G基站 BBU拆分为 CU和 DU . 20 图表 39： Massive MIMO及 RRU合并示意图 . 20 图表 40： 5G宏基站与 4G基站 PCB价值量测算 . 21 图表 41：天线阵列演化需要使用更多高频材料 . 21 图表 42：不同种类覆铜板价格差异 . 21 图表 43： 5G天线阵子集成 . 22 图表 44： 介质损耗与速率反相关（左）、以及趋肤深度与频率（右） . 23 图表 45：趋肤效应示例 . 23 图表 46： 高性能 PCB板要求 . 23 2019 年 06月 09日 P.4 请仔细阅读本报告末页声明 一、 5G 供应链梳理 1.1 总览 2019年 6月 6日，工信部正式向四大运营商 颁发 了正式 5G商用牌照，揭示了中国 5G元年的起点。 图表 1： 工信部颁发 5G 牌照 资料来源：新华网，国盛证券研究所 此次的 5G 商用牌照的颁发比原先市场预期的情况较为提早，但是也正因为此次的提前颁发牌照更加昭示 5G 商用在中国信息通信领域的重要性。 目前根据 运营商计划资本支出估算 ，在 2019 年中国预计将会建设超 10 万台宏基站的准备，而 5G 宏基站的总建设量根据我们国盛电子的预测将会在 500 万台左右，同时配备约为 900 万台的微基站，建设总量将会远远超过 4G 时代的基站建设力度！ 以下为我们国盛电子整理的 5G 相关核心供应链情况，同时我们也将在下文逐步分析各个子 板块 ： 图表 2： 5G 相关核心产业链 部件产品 供应链公司 5G 产业链 固件存储 兆易创新、东芯、旺宏、华邦 FPGA 紫光国微、海思 高速光芯片 华为、三安光电 交换芯片 海思 LDMOS PA 安普隆（已被建广私有化） GaN-SiC PA 海思、三安光电、山东天岳 滤波器 三安光电、信维通信、东山精密 2019 年 06月 09日 P.5 请仔细阅读本报告末页声明 模拟芯片 海思、韦尔股份、圣邦股份 天线 硕贝德、信维通信、立讯精密 高速连接器 立讯精密、中航光电、意华股份、电连技术 覆铜板 生益科技、华正新材 PCB 深南电路、沪电股份、景旺电子 被动元器件 顺络电子 资料来源： 国盛电子整理， 国盛证券研究所 1.2 半导体 1.2.1 化合物半导体 ： 射频应用前景广阔 化合物半导体在通讯射频领域主要用于功率放大器、射频开关、滤波器等器件中。 砷化镓（ GaAs）、氮化镓（ GaN）和碳化硅（ SiC）半导体分别作为第二代和第三代半导体的代表，相比第一代半导体高频性能、高温性能优异很多，制造成本更为高昂，可谓是半导体中的新贵。 图表 3：不同化合物半导体应用领域 资料来源：国盛证券研究所根据 三安集成官网整理 三大化合物半导体材料中， GaAs 占大头，主要用于通讯领域，全球市场容量接近百亿美元， 主要受益通信射频芯片尤其是 PA 升级驱动； GaN 大功率、高频性能更出色，主要应用于军事领域，目前市场容量不到 10 亿美元，随着成本下降有望迎来广泛应用；SiC 主要作为高功率半导体材料应用于汽车以及工业电力电子，在大功率转换应用中具有巨大的优势。 2019 年 06月 09日 P.6 请仔细阅读本报告末页声明 图表 4： 化合物半导体材料性能更为优异 材料 Si GaAs GaN 高频性能 差 好 好 高温性能 差 好 好 发展阶段 成熟 发展中 初期 制造成本 低 高 很高 应用领域 超大规模集成电路与器件 微薄集成电路与器件 大功率器件 资料来源： yole development， 国盛证券研究所 整理 砷化镓 相较于第一代硅半导体，砷化镓具有高频、抗辐射、耐高温的特性，因此广泛应用在主流的商用无线通信、光通讯以及国防军工用途上。 无线通信的普及与硅在高频特性上的限制共同催生砷化镓材料脱颖而出，在无线通讯领域得到大规模应用。 基带和射频模块是完成 3/4/5G 蜂窝通讯功能的核心部件。射频模块一般由收发器和前端模组（ PA、 Switch、 Filter）组成。其中砷化镓目前已经成为 PA 和 Switch 的主流材料。 4G/5G频段持续提升，驱动 PA用量增长。 由于单颗 PA芯片仅能处理固定频段的信号，所以蜂窝通讯频段的增加会显著提升智能手机单机 PA 消耗量。随着 4G 通讯的普及，移动通讯的频段由 2010 年的 6 个急速扩张到 43 个， 5G 时代更有有望提升至 60 以上。目前主流 4G 通信采用 5 频 13模，平均使用 7 颗 PA， 4 个射频开关器。 图表 5： PA 价值量明显受益 4G发展趋势 资料来源： QORVO， 国盛证券研究所 从 Yole Development 等第三方研究机构估算来看， 2017年全球用于 PA的 GaAs 器件市场规模达到 80-90 亿美元， 大部分的市场份额集中于 Skyworks、 Qorvo、 Avago 三大巨头。预计随着通信升级未来两年有望正式超过 100 亿美元。 2019 年 06月 09日 P.7 请仔细阅读本报告末页声明 图表 6： 目前 PA产品市场占比 图表 7： PA 产品代工厂 营收 占比 情况 资料来源： yole、 skyworks 等厂商年报， 国盛证券研究所 资料来源： yole、 skyworks 等厂商年报， 国盛证券研究所 同时应用市场决定无需 60 nm 线宽以下先进制程工艺，不追求最先进制程工艺是另外一个特点。 化合物半导体面向射频、高电压大功率、光电子等领域，无需先进工艺。 GaAs和 GaN 器件以 0.13、 0.18m 以上工艺为主。 Qorvo 正在进行 90nm 工艺研发。此外由于受 GaAs 和 SiC 衬底尺寸限制，目前生产线基本全为 4 英寸和 6 英寸。 以 Qorvo 为例，我们统计下来氮化镓制程基本线宽在 0.25-0.50um，生产线以 4 英寸为主。 图表 8： Qorvo氮化镓射频器件工艺制程 资料来源： qorvo， 国盛证券研究所 氮化镓： 氮化镓 (GaN)和碳化硅 (SiC)并称为第三代半导体材料的双雄，由于性能不同，二者的应用领域也不相同。 由于氮化镓具有禁带宽度大、击穿电场高、饱和电子速率大、热导率高、化学性质稳定和抗辐射能力强等优点，成为高温、高频、大功率微波器件的首选材料之一。 2019 年 06月 09日 P.8 请仔细阅读本报告末页声明 图表 9： GaN HEMT 禁带宽度表现优异 资料来源： 英飞凌， 国盛证券研究所 目前氮化镓器件有三分之二应用于军工电子，如军事通讯、电子干扰、雷达等领域；在民用领域， 氮化镓主要被应用于通讯基站、功率器件等领域。氮化镓基站 PA 的功放效率较其他材料更高，因而能节省大量电能，且其可以几乎覆盖无线通讯的所有频段，功率密度大，能够减少基站体积和质量。 图表 10： GaN较 GaAs大幅减少体积 资料来源： RFMD， 国盛证券研究所 氮化镓射频器件高速成长，复合增速 23%，下游市场结构整体保持稳定。 研究机构 Yole Development 数据显示， 2017 年氮化镓射频市场规模为 3.8 亿美元，将于 2023 年增长至 13 亿美元，复合增速为 22.9%。下游应用结构整体保持稳定，以通讯与军工为主，二者合计占比约为 80%。 2019 年 06月 09日 P.9 请仔细阅读本报告末页声明 图表 11： 氮化镓射频器件下游结构 资料来源： Yole、 国盛证券研究所 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。 图表 12： 氮化镓射频器件市场结构 资料来源： Yole、 国盛证券研究所 氮化镓将占射频器件市场半壁江山。 在射频器件领域，目前 LDMOS（ 横向扩散金属氧化物半导体 ）、 GaAs（砷化镓）、 GaN（氮化镓）三者占比相差不大，但据 Yole development预测，至 2025 年，砷化镓市场份额基本维持不变的情况下，氮化镓有望替代大部分LDMOS 份额，占据射频器件市场约 50%的份额。 2019 年 06月 09日 P.10 请仔细阅读本报告末页声明 图表 13： 射频器件市场结构 资料来源： Yole、 国盛证券研究所 1.2.2 FPGA：赛灵思预计 5G 有望带来 34 倍相关收入 随着目前 5G 时代的进展以及 AI的推进速度， MRFR 预测 FPGA 在 2025 年有望达到约125.21 亿美元。在 2013 年全球 FPGA 的市场规模在 45.63 亿美元，至 2018 年全球 FPGA的市场规模缓步增长至 63.35 亿美元。 图表 14： FPGA全球市场规模（百万美元） 资料来源： MRFR， 国盛证券研究所 对于全球 FPGA 的市场分布而言， MRFR 统计对于 FPGA 的下游应用地区分布而言，目前最大的为亚太地区，占比 39.15%，北美占比 33.94%，欧洲占比 19.42%；而至 2025年，亚太地区的占比将会继续的提高至 43.94%，此间原因也主要因为下游应用市场在未来的主要增长大部分集中在亚太地区。 0%2%4%6%8%10%12%14%020004000600080001000012000140002013 2014 2015 2016 2017 2018 2019E 2020E 2021E 2022E 2023E 2024E 2025EFPGA市场规模（百万美元） yoy