电力设备行业专题报告：5G基站建设开启，百亿低压电器需求爆发在即.pdf

电力设备行业专题报告 5G 基站建设开启，百亿低压电器需求爆发在即 行业专题报告 行业报告 电力设备 2019 年 10 月 23 日 请务必阅读正文后免责条款 强于大市 （ 维持 ） 行情走势图 相关研究报告 行业深度报告 *电力设备 *全球低压电器龙头施耐德电气的启示：本土化 +产品力 2019-07-28 行业深度报告 *电力设备 *低压电器，行业稳步增长，高端市场进口替代开启2019-03-27 证券分析师 朱栋 投资咨询资格编号 S1060516080002 021-20661645 ZHUDONG615PINGAN 皮秀 投资咨询资格编号 S1060517070004 010-56800184 PIXIU809PINGAN 研究助理 王霖 一般从业资格编号 S1060118120012 WANGLIN272PINGAN 5G 基站有望在 2020 年开启大规模建设，新增近 400 亿低压电器需求： 根据 三大运营商的规划，预计 5G 宏站的主建设期为 2020-2023 年，明年 有望 新建近 100 万个宏站，开启建设高峰。相比于 4G 时代， 5G 基站在基站数量和设备功率上均有大幅提升， 根据我们的测算， 5G 宏站 交流配电系统的建设将带来接近 400 亿元的新增低压电器需求，按照主建设期 4-5年计算， 每 年增量需求近 100 亿元。 5G 基站单个交流配电箱内低压电器价值量有望过万元： 参考 4G 基站交流配电箱的招标要求和通信协会对 5G 基站配电方案的研究，典型 5G 基站交流配电箱内需配置两个 100A/4P 塑壳断路器， 12 个 10-63A 微型断路器， 1 套 65kA/3P+N 浪涌保护器，并按照基站的重要性和区域位置不同，选择性配置双电源转换开关 。 按照施耐德 的产品价格测算，一套配有双电源转换开关的 5G 交流配电箱的低压电器用量约为 1.1 万元，未配置双电源的交流配电箱的低压电器用量也达到了 5000 元左右。 产品性价比 +安全可靠优势明显，国产品牌有望占据绝大多数份额： 与 4G建设时期相比，国产品牌低压电器在性能参数、可靠性等方面得到了大幅提升，与此同时产品价格相比外资仍有明显优势，具备性价比优势的国产品牌将对 三大 运营商产生较大吸引力。此外，在中美贸易争端等事件的影响下，我们认为铁塔公司和 三大运营商在同等条件下采用国产品牌低压电器的倾向将明显 加 强。因此 ，我们预计国产品牌如良信电器、正泰电器和泰永长征 等 有望在 5G 基站的交流配电系统中占据绝大多数的市场份额 。 投资建议： 1. 重点推荐良信电器。 公司 是国产高端低压电器的领军企业，与华为、维谛等通信设备龙头公司有超过 10 年的深度合作关系， 5G 专用1U 断路器 已 批量向华为供货。配电 产品在 中移动 数据中心等高端项目中成功应用，在通信行业具备良好的口碑。与设备用断路器相比，基站交流配电的市场规模更大，公司凭借与外资同等的产品性能和在通信行业的品牌影响力，有望显著受益于 5G 基站建设，推动公司营收在未来几年保持高速增长。 2. 重点推荐正泰电器。 公司是国产低压电器的龙头企业，整体市占率排名第一。近几年随着公司 昆仑等新品的性能提升和直销团队的实力加强，已经在 18 年实现向华为供货。我们预计，公司有望在基站交流配电系统中获得一定的市场份额。 3. 建议关注泰永长征。 公司配电产品和电源电器主要应用在中高端行业项目中， 公司的自动转换开关在广东电信 请通过合法途径获取本公司研究报 告，如经由未经许可的渠道获得研 究报告，请慎重使用并注意阅读研 究报告 尾页的声明内容。 股票名称 股票代码 股票价格 EPS P/E 评级 2019-10-22 2018A 2019E 2020E 2021E 2018A 2019E 2020E 2021E 良信电器 002706 7.76 0.28 0.36 0.43 0.51 27.4 21.3 18.0 15.1 推荐 正泰电器 601877 21.88 1.67 2.08 2.45 2.83 13.1 10.5 8.9 7.7 推荐 -20%0%20%40%60%Oct-18 Jan-19 Apr-19 Jul-19沪深 300 电力设备证券研究报告 电力设备 行业专题报告 请务必阅读正文后免责条款 2 / 21 基站、川投数据中心等通信行业项目中已经成功应用，凭借之前积累的项目案例，预计在本轮 5G 建设中将获得一定的市场份额。 风险提示： 1. 若 5G 建设进展不及预期，将导致每年新增需求放缓； 2. 若新技术使得 5G 通信设备功耗和所需基站数量大幅减少，将会明显影响对低压电器的需求量； 3. 若钢、铜等原材料价格上涨，而无法将成本完全向客户转移，将影响低压电器厂商的毛利率。 电力设备 行业专题报告 请务必阅读正文后免责条款 3 / 21 正文目录 一、 5G 基站建设即将进入爆发期，投资规模有望过万亿 . 6 1.1 5G 建设蓄势待发，预计 2020 年开启大规模基站建设 . 6 1.2 基站数量大幅增长，投资规模有望过万亿 . 7 二、 百亿低压电器增量需 求来临，国产品牌大有可为 . 10 2.1 单站功率提升 +宏站数量增加， 5G 建设新增百亿低压电器需求 . 10 2.2 技术提升 +安全可靠优势明显，国产品牌有望在 5G 基站配电市场占据主要份额 . 14 三、 投资建议 . 15 3.1 重点推荐良信电器 . 15 3.2 重点推荐正泰电器 . 17 3.3 建议关注泰永长征 . 18 四、 风险提示 . 19 电力设备 行业专题报告 请务必阅读正文后免责条款 4 / 21 图表 目录 图表 1 5G 建设部署时序 . 6 图表 2 三大运营商 5G 建设规划 . 6 图表 3 5G 产业链各部分重点建设时段 . 7 图表 4 5G 基站设备演进趋势 . 8 图表 5 5G 网络架构 . 8 图表 6 5G 投资测算 . 8 图表 7 历代通信技术基站覆盖范围 . 9 图表 8 5G 基站类型 . 9 图表 9 5G 基站发展模式 . 9 图表 10 5G 宏站和微站覆盖示意图 . 9 图表 11 5G 基站配电系统架构 . 10 图表 12 5G 基站设备功耗接近 4G 的两倍 . 11 图表 13 中国铁塔公司 4G 基站市电引入容量需求表 . 11 图表 14 典型基 站设备布置 . 11 图表 15 典型基站配电方案 . 12 图表 16 4G 基站交流配电箱实景 . 12 图表 17 5G 宏站单站低压电器价值量测算 . 12 图表 18 中国铁塔公司 4G 基站固定发电机组配置表 . 13 图表 19 近几年三大运营商及中国铁塔部分交流配电箱招标信息 . 13 图表 20 良信电器用于 5G 设备的 1U 断路器 . 14 图表 21 良信电器用于通信行业的油阻尼断路器 . 14 图表 22 国产与外资品牌通信基站用交流断路器性能对比 . 14 图表 23 国产与外资品牌通信基站用交流配电产品价格比较 . 15 图表 24 良信电器近年营收和净利润增速 . 16 图表 25 良信电器研发支出占 营收比例 . 16 图表 26 良信电器毛利率持续提升 . 16 图表 27 良信产品应用在山东石岛湾核电站 . 17 图表 28 良信产品应用在呼和浩特、哈尔滨数据中心 . 17 图表 29 正泰电器低压电器业务营收和毛利率 . 17 图表 30 正泰电器低压电器海外营收不断增长 . 18 图表 31 正泰电器经销商数量 . 18 图表 32 泰永长征近年营收与净利润增速 . 18 图表 33 泰永长征主要产品毛 利率 . 19 电力设备 行业专题报告 请务必阅读正文后免责条款 5 / 21 图表 34 泰永长征双电源产品应用在广东电信基站中 . 19 图表 35 泰永长征产品应用在川投数据中心 . 19 电力设备 行业专题报告 请务必阅读正文后免责条款 6 / 21 一、 5G 基站建设 即将进入爆发期，投资规模有望过万亿 1.1 5G 建设蓄势待发 ， 预计 2020 年 开启大规模基站建设 随着 5G 商用牌照的发放，各大运营商 已经 开始加紧部署 5G 基站。 目前国内三大运营商已经明确19 年 5G 投资 预算，共计达到 410 亿元 ，中国移动 、中国联通和中国电信的预算分别为 240/80/90亿元。中国移动 计划今年新建 5G 基站 5 万个，在全国超过 50 个城市实现 5G 商用，并在 2020 年将 5G 网络覆盖范围 进一步 扩大 ； 中国联通和中国电信可能会在部分地区采取共建 5G 网络的方式，以降低单个运营商的投资成本 。 5G 建设有望 在明年 进入规模化建设周期 ， 根据三大运营商的规划，5G 基站部署将在东部沿海地区和华中地区首先展开，并向西扩展，逐渐实现全国覆盖。 图表 1 5G 建设 部署时序 资料来源： 赛迪顾问 、平安证券研究所 图表 2 三大运营商 5G 建设规划 运营商 时间 5G 规划 中国移动 2018 多个城市试用，每个城市建设 20 个站点，实现预商用 2019 5G 建设投资 240 亿元，在全国建成 5 万个 5G 基站 2020 在全国地级以上城市提供 5G 商用服务 中国联通 2018 完成 5G 关键技术实验室验证；完成中国联通 5G 网络建设方案 2019 用于 5G 建设的资本开支 80 亿元，在全国 40 个城市开展建设 2020 实现 5G 网络正式商用 电力设备 行业专题报告 请务必阅读正文后免责条款 7 / 21 中国电信 2018-2020 5G 系统和组网能力验证，制定技术规范，实现试商用；部署部分成熟 5G 网络 2020-2025 持续开展 5G 后续技术的演进研究、试验以及商用推广 资料来源：赛迪顾问、平安证券研究所 5G 建设按照产业链可以划分为基站系统、网络架构、终端设备和应用场景四个部分。 预计 2019-2025年将是 5G 建设的主建设期，其中基站建设作为 5G 网络的基础，相比于网络架构、应用场景等部分，将是最早开始建设并完工的部分 。 19 年三大运营商预计将建设超过 10 万个 5G 宏站，并且已经在北京、上海等多个城市实现了成功试商用， 预计 2020 年 全国将新建 5G 宏站 70-100 万个， 正式开启 基站 建设 高峰 ；我们判断宏站建设 的高峰时间为 2020-2023 年，小微基站和室内站点的建设将会持续至 2025 年。 图表 3 5G 产业链各部分重点建设时段 资料来源： 赛迪顾问 、平安证券研究所 1.2 基站数量大幅增长，投资规模有望过万亿 根据中国联通发布的中国联通 5G 基站设备技术白皮书， 5G 通信系统设计指标与 4G 网络相比，各项性能指标大幅提升， 5G 基站设备单站处理能力相比 4G 基站设备提升了几十倍至上百倍。与之相对应， 5G 基站设备的功耗将大幅提升，现有的机房电源和配电设施将无法满足新增 5G BBU 和AAU 设备的供电需求，对供电设备包括交流配电箱、断路器、电源切换装置、浪涌保护器等均需要进行新建或者改造。此外，由于 5G 系统设计目标很高，为了满足各类超高带宽、超低延时的业务需求， 5G 基站数量相比 4G 需要大幅增加，使得投资规模进一步扩大。 根据目前中国移动和中国联通公布的建设方案，在未来较长时期内，将是 5G 和 4G 两张网并存， 协同运行，满足用户对数据业务和语音业务的需求 ； 这也就意味着， 5G 基站的低压配电系统将主要依赖于新建，现有的 4G 基站 由于市电引入容量不足和 配电 回路低压电器规格较小等原因 ，无法同时向 5G 设备负载供电。 电力设备 行业专题报告 请务必阅读正文后免责条款 8 / 21 图表 4 5G 基站设备演进趋势 图表 5 5G 网络架构 资料来源 : 中国联通 ，平安证券研究所 资料来源 : 中国联通 ，平安证券研究所 截至 19 年上半年，三大运营商在全国共建成了 4G 宏基站 437 万个，其中中国移动占比约一半，根据 4G 建设主周期 2014-2017 年间三大运营商的无线网络资本支出进行测算，在 4G 建设周期运营商累计的无线网络建设支出为 6568 亿元，考虑到期间仍有部分 2G、 3G 网络的补盲和加强覆盖等工程，保守估计其中 85%的资本开支为与 4G 网络建设相关，则主建设期间的投资达到了 5583 亿元 ； 根据赛迪顾问的预测， 5G 建设的投资预计将会超过一万亿元，是 4G 投资的两倍 。 图表 6 5G 投资测算 5G 产业链环节 测算依据 市场规模（亿元） 基站天线 每个基站 3 副天线 885 基站射频 每个基站 3 副天线，对应 3 套射频模块 641 小微基站与室内分布 预计 5G 企业级室内分布将成为主流，保守估计总量约1000 万左右 1050 通信网络设备 包括无线、传输、核心网及业务承载支撑等系统设备。在 4G 系统中通信网络设备投资超过 2000 亿元，预计5G 整体投资增长约 30%。 2600 光纤光缆 基于 C-RAN 部署方式，预计平均每个宏站需要光纤2km，平均每个小站所需光纤 0.5km，采用 144 芯光纤，宏站与现有基站光纤复用率 50%。 889 光模块 前传：每个基站覆盖三个扇区，每个基站一个 BBU 和RRU，每个基站需要六个光模块； 回传：基站 BBU 回传需要一个光模块，基于 C-RAN，每个 BBU 对应三个 RRU，每个基站需要一个回传光模块。 998 网络规划运维 主要包括规划设计、网优和运维，依据运营商测算，4G 时代投资规模约为 1200 亿元。 5G 网络架构重构和1300 电力设备 行业专题报告 请务必阅读正文后免责条款 9 / 21 集中化运维，虽然基站总数增多，但只能化趋势明显，预计投资小幅增长，约为 1300 亿元。 系统集成与应用服务 5G 面向物联网、远程医疗、工业互联网等场景的系统集成与应用服务，保守估计主建设期投资约 1600亿元。 1600 配套和工程建设 4G 网络的配套设施与工程建设投资超过 1350 亿元，5G 将同比增长 15-20%，达到 1600 亿元。 1600 总计 11563 资料来源：赛迪顾问、平安证券研究所 目前 4G LTE 的 主要 频段 是 1.8GHz1.9GHz 和 2.3GHz2.6GHz，而 5G NR 的主要 频段是 3.4 GHz3.6 GHz 和 4.7 GHz4.9 GHz， 电磁波 频率越高，传播损耗越大，使得 在相同情况下 5G 基站的覆盖半径 将 小于 4G 基站， 因此 相比 4G 需要更为密集的基站覆盖 。 考虑到 massive MIMO 等新技术的使用将使得 5G 基站天线的增益显著增强，我们 预计 5G 宏基站数量将是 4G 基站的 1.1-1.5倍左右，取中值进行计算则 5G 宏基站数量将达到 568 万个。此外，为了满足下游各类低延时、高带宽应用的需求，还需要数量众多的小微基站配合，预计小微基站的数量将超过 900 万个。 因此，在整个 5G 建设时期，预计共计将建设超过 1400 万个基站， 19 年的 5G 基站规划数量仅占 1%左右。 图表 7 历代通信技术基站覆盖范围 图表 8 5G 基站类型 通信技术 基站覆盖范围 2G 5-10 公里 3G 2-5 公里 4G 1-3 公里 5G 300-800 米 类型 单载波发射功率 覆盖半径（米） 宏基站 12.6W 200m 微基站 500mW-12.6W 50-200m 皮基站 100-500mW 20-50m 飞基站 100mW 10-20m 资料来源 : CSDN，平安证券研究所 资料来源 : 中国联通，平安证券研究所 图表 9 5G 基站发展模式 图表 10 5G 宏站和微站 覆盖示意图 资料来源 : 中国通信标准化协会，平安证券研究所 资料来源 : 中国通信标准化协会，平安证券研究所 对于 5G 基站建设而言，无论是设备功率大幅提高的宏基站，还是数量众多的小微基站，均需要 低压配电系统进行供电。从目前三大运营商的规划来看，由于未来较长时间内将是 4G+5G 两张网并存运行，使得基站配电系统将主要来自于新建，而不是在现有 4G 基站供电系统重复利用，这也 就意味着在 5G 基站主建设期，将带来超过百亿的低压电器 增量 需求。 电力设备 行业专题报告 请务必阅读正文后免责条款 10 / 21 二、 百亿低压电器 增量 需求 来临 ，国产品牌大有可为 2.1 单站功率提升 +宏站数量增加， 5G 建设新增百亿低压电器需求 通信基站的供电系统是由市电引入，通过交流配电箱、开关电源转换为 48V直流后连接到基站设备。基站设备通过馈线 /光纤连接到铁塔上的天线。 此外，在 绝大部分 基站中还配有 移动 /固定式 小型柴油发电机组作为备用电源，作为市电中断时的应急供电，为此需要配置额外的双电源自动转换开关。基站设备的内部结构主要包含： BBU、射频（ RF）单元、功率放大器（ PA）、主电源、天线接口、散热系统等，其中 BBU 包含控制单元、传输单元和基带处理单元等，主要负责信号滤波、 OFDM、调制解调、频域处理（符号映射 /解映射和 MIMO 均衡等）、 CPRI、 DPD（数字预失真处理）等功能。根据以上结构我们将基站功耗分为三大类型：传输功耗、计算功耗和额外功耗。 图表 11 5G 基站配电系统架构 资料来源：中国通信标准化协会、平安证券研究所 对于传统 2G/3G/4G 基站，由于基站的计算能力较小，通常传输功耗大于计算功耗，也就是说 BBU功耗小于 PA 和 RF 部分功耗， 因此传统基站提升能效的办法主要集中在减少传输功耗 ， 例如 在闲时关闭部分载频和射频部分来实现节能减排。 在 5G 通信中，尽管单位流量的功耗大幅降低，但由于 5G 的流量远远大于 4G， 5G 设备功耗相比4G 大幅增长。密集分布的小 /微基站和 Massive MIMO 天线是 5G 基站区别于 4G 基站的两大主要特征：一方面， Massive MIMO 本身是以更高的计算成本为代价降低传输功耗；而小基站覆盖范围小，PA 更低，也意味着传输功耗更低；另一方面，由于 5G 传输速率将成倍提升， 5G 基站将处理海量数据，且随着 5G 业务的不断发展， 5G BBU 的计算功耗将逐渐上升。 因此，在 5G 时代，基站的计算功耗将大幅提升，超过传输功耗。 我们 预计， 5G 基站的计算功耗将随着带宽的增加而不断上升，还将随着 Massive MIMO 天线数量增加而不断上升 ，例 如 64T64R AAU 最大功耗将会达到 10001600W， BBU 最大功耗将达到 2000W左右。此外，一站多频将是典型配置，而一站多频将导致整站最大功耗超过 11kW，考虑到同一基站中 通常 会放置两个或者三个运营商的设备，则交流配电箱的负载将会达到 25-35kW，远超 4G 时代10-15kW 的负载功率 。 即使是在 5G 部署早期，不考虑毫米波频段，采用小于 6GHz 频段与 2/3/4G基站共站部署， 5G 单站功耗也将倍增，带来大量对低压电器的需求。 AC油机AC2 2 0 V / 3 8 0 V 开关电源蓄电池通信设备DCAC其他负载市电2 2 0 V / 3 8 0 V2 2 0 V / 3 8 0 V交流配电- 48 V