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1、智能機(jī)出貨正值瓶頸，5G 網(wǎng)絡(luò)激活手機(jī)市場

1.1 全球智能機(jī)出貨量增速持續(xù)下跌

全球智能機(jī)出貨量受阻，中國區(qū)未能幸免。2019 年前三季度，全球智能手機(jī)出貨量為 1002.3 萬臺(tái)，同比下降 2.64%。受益于三星、華為、蘋果三大手機(jī)巨頭出貨量提升，2019 年 Q3，全球智能手機(jī)出貨量為 358.3 百萬臺(tái)，同比下降增長 0.76%，結(jié)束了自 2017 年 第三季度以來，連續(xù)七個(gè)季度全球智能手機(jī)出貨量的同比下滑。從銷售區(qū)域上看，中國 作為全球重要的智能手機(jī)市場，占全球手機(jī)出貨量超過 30%。全球智能手機(jī)出貨量受阻， 中國市場的也未能幸免。2019 年前三季度，中國智能手機(jī) 2.75 億臺(tái)，同比下降 4.22%； Q3 我國智能機(jī)出貨量為 0.97 億臺(tái)，同比下降 4.08%。

智能機(jī)出貨受阻事出有因。一方面，智能手機(jī)的市場占有率較高。2018 年，我國移動(dòng)電 話電話額的普及率達(dá)到 112.2 部百人，智能手機(jī)作為移動(dòng)電話的其中一部分，智能手機(jī) 市場占有率自 2015 年 12 月起，已經(jīng)達(dá)到 90%以上，并一直維持到當(dāng)前。目前我國智能 手機(jī)市場占有率維持在 95%，處于高位。另一方面，時(shí)至今日，智能機(jī)創(chuàng)新缺乏“殺手 級(jí)”創(chuàng)新。2009 年-2013 年，通信技術(shù)正值從 2G 時(shí)代邁入 3G 時(shí)代，同時(shí)，從手機(jī)技術(shù)發(fā)展的角度看，以諾基亞 Symbian 系統(tǒng)作先行，iphone 和三星后來居上，手機(jī)也從功 能機(jī)時(shí)代轉(zhuǎn)入智能機(jī)時(shí)代。2013-2016 年，該階段是 3G 轉(zhuǎn)入 4G 時(shí)代的高速期。同時(shí)， 在智能機(jī)功能雛形建設(shè)完成后，智能機(jī)為在配置上加速突破，例如屏幕從 3.5 英寸升級(jí) 到 6 英寸;內(nèi)存配置從 4GB/64GB，邁向 6GB/128GB;手機(jī)出現(xiàn)多種處理器，Apple A 系列， 高通驍龍系列，麒麟系列，三星 Exynos 系列，手機(jī)性能不斷提升乃至目前出現(xiàn)性能過 剩的情況；手機(jī)系統(tǒng) Android 和 ios 不斷優(yōu)化，卡頓逐漸消失，應(yīng)用與功能豐富多彩，用戶體驗(yàn)感大幅提升。但是，進(jìn)入 2017 年后，手機(jī)創(chuàng)新出現(xiàn)乏力情況。該階段期間出 現(xiàn)如小米 MIX 系列的高屏占比，華為 P 系列的多攝像頭，iphone 的 3D 結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)光、三 星出眾的 Amoled 屏幕等不同方向的創(chuàng)新。但是，當(dāng)仔細(xì)分析后，我們發(fā)現(xiàn)在自 2017 年后，智能機(jī)并沒有出現(xiàn)類似 2G 到 3G 到 4G 等通信技術(shù)的革命創(chuàng)新，也沒有出現(xiàn)從功能 機(jī)轉(zhuǎn)向智能機(jī)一樣的質(zhì)的轉(zhuǎn)別。因此，智能機(jī)市場占有率較高的情況，智能機(jī)質(zhì)量提升 但缺乏革命性技術(shù)的變化的情況下，全球智能機(jī)的出貨量出現(xiàn)下降可以說是事出有因， 情理之中。

1.2 全球先行，回顧韓國 5G 快速推廣

韓國率先實(shí)現(xiàn) 5G 商用。韓國三大電信運(yùn)營商于 2019 年 4 月份提供商用 5G 服務(wù)，成為 全球首個(gè)實(shí)現(xiàn) 5G 商用的國家。2019 年 4 月底，韓國 5G 用戶數(shù)約為 27 萬，截至 6 月增 至 130 萬，到 8 月用戶數(shù)增至 280 萬。截止 2019 年第三季度，韓國 5G 用戶為 318 萬人， 占韓國移動(dòng)通信總?cè)藬?shù)的 5.41%，5G 用戶數(shù)滲透率自商用開始，穩(wěn)步上升。截止 2019 年第三季度，韓國 5G 用戶數(shù)占全球 5G 總用戶數(shù)的 63%，海外數(shù)據(jù)機(jī)構(gòu)統(tǒng)計(jì)，2019 年底，韓國 5G 用戶人數(shù)將達(dá)到 480 萬以上，繼續(xù)領(lǐng)跑全球 5G 用戶第一。

韓國作為全球率先實(shí)現(xiàn) 5G 商用的國家，其穩(wěn)步提升的 5G 用戶滲透率是多方因素的合力結(jié)果，而這正是值得我們?nèi)シ治龅牡胤健?/p>

韓國政府重視 5G 建設(shè)，運(yùn)營商積極配合。韓國在 2013 年開啟 5G 產(chǎn)業(yè)研發(fā)，積極制定 相關(guān)的長遠(yuǎn)規(guī)劃，設(shè)立研發(fā)機(jī)構(gòu)、增加研發(fā)投入等。同時(shí)，為了鼓勵(lì)迅速建成全國性的 5G 網(wǎng)絡(luò)，韓國政府宣布將把網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的稅費(fèi)降低 3%。韓國政府宣布將在 2022 年之前投 資 30 萬億韓元(約人民幣 1787 億元)，以建立一個(gè)覆蓋全國的 5G 通信網(wǎng)絡(luò)。由于韓國的國土面積較小，人口主要集中在如首爾、釜山等發(fā)達(dá)城市，5G 基站建設(shè)上難度相對(duì)不 大。截止 2019 年 9 月 9 日，韓國三大運(yùn)營商已經(jīng)建成 5G 基站超過 9 萬個(gè)。韓國的建設(shè) 速度可以通過歐洲的進(jìn)程進(jìn)行比較。歐洲作為 3G 時(shí)代引領(lǐng)者，目前只有德國拿出了 5G 網(wǎng)絡(luò)建設(shè)規(guī)劃，而德國的 5G 計(jì)劃也只是在未來三年時(shí)間內(nèi)，建設(shè)超過 4 萬個(gè) 5G 基站。 因此，歐洲是相對(duì)韓國較為落后。

韓國擁有優(yōu)秀的 5G 設(shè)備供應(yīng)商與終端供應(yīng)商。三星是全球優(yōu)秀的通信技術(shù)供應(yīng)商。在10 年前 4G 都沒有正式商用的時(shí)候，三星已經(jīng)在韓國本部開啟了 5G 網(wǎng)絡(luò)的研發(fā)工作。4G 時(shí)代，三星基站的市場份額只有 12%。5G 時(shí)代，由于華為和中興受到了一定程度的阻礙， 三星憑借多年的積累，拿下了美國市場。目前三星基站的市場份額達(dá)到 38%。5G 終端設(shè) 備方面，三星在韓國市場已經(jīng)拿到 80%的市場份額。

韓國運(yùn)營商推出資費(fèi)終端雙重優(yōu)惠，刺激 5G 終端與服務(wù)消費(fèi)。目前韓國的套餐資費(fèi)整體略高于 4G,但是平均每 GB 資費(fèi)大幅低于 4G，同時(shí)，三大運(yùn)營商資費(fèi)套餐持續(xù)延 3G、 4G 時(shí)代的體系，設(shè)置不同檔次的資費(fèi)套餐以適應(yīng)不同程度的消費(fèi)者。根據(jù)華為數(shù)據(jù)顯示， 韓國 5G 套餐每 GB 資費(fèi)比 4G 下降 3~10 倍，其中 Slim 檔為 4G 的 1/3，Standard 檔為 4G 的 1/10，Prime 檔為 4G 的 1/5。另外，韓國的 5G 套餐價(jià)格也很有吸引力，韓國三家移 動(dòng)運(yùn)營商的資費(fèi)中，5G 套餐最低起步價(jià)居委 55000 韓元（約合人民幣 325 元），而韓國 2018 年人均可支配收入為 3.1 萬美元（約合 22 萬人民幣），因此，韓國的 5G 資費(fèi)不算 太高。不同運(yùn)營商則采取差異化資費(fèi)優(yōu)惠策略來吸引用戶。例如，5G 商用前期，SKT 部分套餐在 6 月 31 前購買可不限量至年底，LG U+部分套餐 6 月前購買享 4 倍流量，KT 則推出不限量套餐。手機(jī)終端方面，韓國用戶在其合約機(jī)到期需更換手機(jī)時(shí)，會(huì)傾向于 選擇手機(jī)終端補(bǔ)貼力度最大的運(yùn)營商攜號(hào)轉(zhuǎn)網(wǎng)。以 LG 的 V50 ThinQ 5G 手機(jī)為例，韓國市場手機(jī)為 120 萬韓元（約合人民幣 6938 元）而運(yùn)營商部分門店會(huì)提供多達(dá) 60 萬韓元 的折扣（約合人民幣 3469 元），并附贈(zèng)流量及額外補(bǔ)貼，基本屬于免費(fèi)贈(zèng)送給用戶， 除了促銷降價(jià)之外，運(yùn)營商還會(huì)給 5G 用戶附贈(zèng)流量和額外補(bǔ)貼。運(yùn)營商的優(yōu)惠政策刺 激了 5G 手機(jī)的出貨量。以三星為例，根據(jù)韓國的相關(guān)調(diào)查顯示，三星手機(jī)在 2019 年的 銷售份額穩(wěn)步增長，到第三季度已經(jīng)占據(jù)韓國手機(jī)市場的 72%。

結(jié)論一：首先，韓國政府高度重視 5G 的研發(fā)與投入，加速了運(yùn)營商對(duì) 5G 網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)。 第二，韓國擁有全球優(yōu)秀的通信技術(shù)與設(shè)備供應(yīng)商，保證了 5G 產(chǎn)業(yè)鏈的完整性，為后 期的推廣打下了基礎(chǔ)。最后，在 5G 推廣初期，運(yùn)營商推出資費(fèi)終端雙重優(yōu)惠，降低了 市民使用 5G 的門檻，加速 5G 手機(jī)與服務(wù)的消費(fèi)。

1.3 回到當(dāng)前，看我國 5G 推進(jìn)因素

我國正式進(jìn)入 5G 商用階段。截至 2019 年 10 月初，在全球范圍內(nèi)有 18 個(gè)國的 33 家運(yùn) 營商已推出 5G 移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)商用服務(wù)。與此同時(shí)，規(guī)劃 5G 商用的運(yùn)營商也在持續(xù)增加。截 至 2019 年 10 月初，有 77 家運(yùn)營商已宣布計(jì)劃推出 5G 服務(wù)。2018 年 12 月，我國的 5G 頻譜劃分方案千呼萬喚始出來；2019 年 6 月，工信部正式向我國三大運(yùn)營商以及中國廣 電發(fā)布 5G 商用牌照。2019 年 10 月底，我國三大運(yùn)營商公布了各自的 5G 資費(fèi)套餐，預(yù) 示著我國正式進(jìn)入 5G 商用階段。我國對(duì)于 5G 的建設(shè)與推廣排在全球前列。

我國運(yùn)營商和政府共同推進(jìn) 5G 建設(shè)。2019 年 6 月 6 日，工信部正式向中國電信、中國 移動(dòng)、中國聯(lián)通、中國廣電發(fā)放 5G 商用牌照。僅過了 5 個(gè)月，2019 年 10 月 31 日，三 大運(yùn)營商即推出了 5G 通信套餐。除運(yùn)營商對(duì) 5G 網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行快速反應(yīng)外，各地政府在 5G 規(guī)劃上也紛紛出臺(tái)政策。無論是運(yùn)營商，還是地方政府，對(duì)于 5G 規(guī)劃都有一個(gè)較為明 確的目標(biāo)，這將對(duì) 5G 的建設(shè)起到促進(jìn)的作用。

華為中興，引領(lǐng)通信技術(shù)產(chǎn)業(yè)雙雄。從 2018 年全球基站份額來看，中國設(shè)備商華為技 術(shù)和中興通訊所占市場份額已經(jīng)超過 40%。華為，全球頂尖的通信技術(shù)供應(yīng)商。截至 2019年第三季度，公司實(shí)現(xiàn)銷售收入 6,108 億人民幣，同比增長 24.4%；凈利潤率 8.7%。華 為業(yè)務(wù)覆蓋運(yùn)營商、企業(yè)網(wǎng)、個(gè)人用戶，從運(yùn)營商基站設(shè)備，到企業(yè)級(jí)網(wǎng)絡(luò)布置，再到 個(gè)人消費(fèi)電子產(chǎn)品全面覆蓋。截至 2019 年第三季度，華為和中興全球分別簽訂 5G 合同 60 多個(gè)，華為 5G Massive MIMO AAU 出貨量為 40 多萬個(gè)。中興，我國通信技術(shù)的另一 巨頭。中興通訊擁有通信業(yè)界完整的、端到端的產(chǎn)品線和融合解決方案，通過全系列的 無線、有線、業(yè)務(wù)、終端產(chǎn)品和專業(yè)通信服務(wù)，靈活滿足全球不同運(yùn)營商和企業(yè)網(wǎng)客戶的差異化需求以及快速創(chuàng)新的追求。中興通訊在 2019 年初也發(fā)布了自家的 5G 手機(jī)，搶 占市場先機(jī)。

品牌集中度明顯提升，國產(chǎn)品牌話語權(quán)增強(qiáng)。縱觀全球，在經(jīng)歷了山寨機(jī)時(shí)代的無序發(fā) 展和存量時(shí)代的行業(yè)洗牌后，全球智能手機(jī)市場正加速向頭部企業(yè)集中，行業(yè)集中度迅 速提高。根據(jù) IDC 數(shù)據(jù)顯示，截至 19Q3，全球出貨量前五的手機(jī)品牌中有三家為國內(nèi)企 業(yè)，前五廠商市場份額合計(jì) 72.0%，相比 16Q1 提高 14.3pct。在智能手機(jī)向存量市場演 進(jìn)過程中，行業(yè)內(nèi)部廠商數(shù)量明顯減少，中小廠商市場空間將被進(jìn)一步壓縮，而一線大 廠主導(dǎo)的硬件創(chuàng)新成為行業(yè)發(fā)展的主要助推力。行業(yè)集中度提升伴隨著競爭格局的演 變，在智能手機(jī)滲透初期，蘋果、三星、諾基亞和黑莓等國際品牌在智能手機(jī)市場占據(jù)絕對(duì)主導(dǎo)地位，國內(nèi)手機(jī)企業(yè)份額占比較低，且以生產(chǎn)中低端手機(jī)為主，市場話語權(quán)較 弱。近年來，以 HOVM 為代表的國產(chǎn)手機(jī)廠商進(jìn)步明顯，在激烈的存量競爭中脫穎而出， 市場份額節(jié)節(jié)攀升，話語權(quán)不斷增強(qiáng)。

運(yùn)營商將有望加大 5G 基站建設(shè)力度。5G 基站建設(shè)是 5G 網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)。截至 2019 年 10 月 21 日，在拍照發(fā)布后 138 天，我國已建成 8.6 萬個(gè) 5G 基站。截至 2019 年 11 月 21 日，我國已開通 5G 基站達(dá)到 11.3 萬個(gè)。在過去的一個(gè)月新開通接近 3 萬個(gè) 5G 基站。 5G 基站是 5G 網(wǎng)絡(luò)推廣的重點(diǎn)。2019 年，中國移動(dòng)、中國聯(lián)通、中國電信三大運(yùn)營商對(duì) 于 5G 基站建設(shè)規(guī)劃為超 5 萬座、 5 萬座和 4 萬座；三家運(yùn)營商對(duì) 5G 投入預(yù)計(jì)分別為 240 億元、80 億元和 90 億元，其中中國移動(dòng)增加了對(duì) 5G 的資本開支計(jì)劃。因此，預(yù)計(jì) 2019 年三大運(yùn)營商 5G 基站建設(shè)總數(shù)會(huì)在 15 萬座左右。對(duì)于明年的規(guī)劃，中國移動(dòng)董事長楊 杰于 2019 年 6 月在上海舉行的“5G+”發(fā)布會(huì)上表示，中國移動(dòng)將在 2020 年，將進(jìn)一 步擴(kuò)大網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍，在全國所有地級(jí)以上城市提供 5G 商用服務(wù)。根據(jù) 4G 時(shí)代基站建設(shè)的經(jīng)驗(yàn)，我們預(yù)計(jì)中國移動(dòng)需要的宏基站總數(shù)約 44 萬座。由于中國聯(lián)通與中國電信 會(huì)聯(lián)合組網(wǎng)，導(dǎo)致三大運(yùn)營商所需 5G 基站總數(shù)會(huì)有所下降?；谝陨峡紤]，我們預(yù)計(jì) 2020 年，三大運(yùn)營商將合共新建約 66 萬座基站，投入有望超過 1300 億元。

我國 5G 套餐資費(fèi)價(jià)格相對(duì)不高。2019 年 10 月 31 日，三大運(yùn)營商公布各自的 5G 資費(fèi) 套餐。三大運(yùn)營商資費(fèi)套餐最低價(jià)格相差不大，每月資費(fèi)是 128 元和 129 元，全國流量是 30GB。韓國目前的資費(fèi)套餐最低起步價(jià)是 5.5 萬韓元（約合人民幣 325 元），而且僅 包含 8GB 流量。美國 15GB 流量的 5GB 套餐為 70 美元（約為人民幣 480 元），而且美國 5G 基站不多，信號(hào)加強(qiáng)方面或許還需額外支出。截至 2019 年 Q2，韓國 5G DOU 達(dá)到 24GB。 如果中國消費(fèi)者實(shí)現(xiàn)相同流量消費(fèi)，則購買最低價(jià)格的套餐就已經(jīng)能滿足需求。所以， 中國 5G 套餐資費(fèi)價(jià)格相對(duì)不高。截至 2019 年 11 月 21 日，我國 5G 套餐簽約用戶已經(jīng) 有 87 萬戶。未來，隨著 5G 網(wǎng)絡(luò)的完善，疊加參考 4G 資費(fèi)套餐的歷史，我國未來 5G 大 規(guī)模推廣的情況下，存在“提速降費(fèi)”的可能性。因此，我國 5G 的用戶數(shù)將會(huì)繼續(xù)提升。

中國 5G 手機(jī)價(jià)格實(shí)現(xiàn)分層次，適應(yīng)不同消費(fèi)群體。自 2019 年 8 月 5 日國內(nèi)首款 5G 手機(jī)中興天機(jī) Axon 10 Pro 5G 版正式出售后，截至 2019 年 10 月底，全國共有 20 款 5G 手機(jī)上市。這些 5G 手機(jī)覆蓋多個(gè)價(jià)格層。3000-4000 元級(jí)別有如小米 9 Pro 5G 版、vivo iQOO Pro 5G 版等；4000-6000 元級(jí)別有如華為 Mate 30 5G、vivo NEX 3 5G、中興天 機(jī) Axon 10 Pro 5G 版等。6000 元以上界別有如華為 Mate 30 Pro 5G,三星 Note10+ 5G 版等。根據(jù)信通院數(shù)據(jù)顯示，截至 2019 年 11 月，我國 5G 手機(jī)出貨量為 835.5 萬部， 11 月份單月 5G 手機(jī)出貨量為 507.4 萬部，環(huán)比上升超過 103.45%。我國由于 2019 年是5G 的商用元年，多種技術(shù)尚處于探索階段。2020 年，5G 相關(guān)技術(shù)相對(duì)成熟進(jìn)步，生產(chǎn) 成本將會(huì)下降，屆時(shí) 5G 手機(jī)價(jià)格有望進(jìn)一步下降，實(shí)現(xiàn) 5G 手機(jī)普及化。

售價(jià)最低下探至 2000 元，未來有望繼續(xù)向中低端滲透。我們對(duì)市場已發(fā)布 5G 機(jī)型進(jìn)行 梳理，除了華為 Mate X 和小米 Mix Alpha 等小批量機(jī)型外，國內(nèi) 5G 手機(jī)首發(fā)價(jià)格大多 介于 3000-8000 元之間，相比同配置的 4G 版本貴 500-1000 元，低于此前普遍預(yù)期的萬 元水平。12 月 10 日，小米集團(tuán)旗下 Redmi 發(fā)布 5G 雙模手機(jī) K30 5G，其中 6GB+64GB 版本售價(jià)低至 1999 元，價(jià)格下沉速度快于市場預(yù)期。除 Redmi K30 5G 外，目前各家廠商 所發(fā)布的 5G 的手機(jī)以旗艦機(jī)為主，明年有望向中低端滲透。據(jù)中國移動(dòng)預(yù)計(jì)，明年一 季度 5G 新機(jī)仍以旗艦機(jī)型為主，到了明年 6 月至 7 月，2000 元價(jià)位 5G 手機(jī)將集中推出， 而到四季度，5G 手機(jī)售價(jià)將下探至 1000 元至 1500 元。

結(jié)論二：從時(shí)間上看，我國 5G 商用推進(jìn)速度排在世界前列。從政府推動(dòng)情況來看，我國多個(gè)地區(qū)已經(jīng)發(fā)布 5G 網(wǎng)絡(luò)基站建設(shè)規(guī)劃，目前正有條不紊地開展建設(shè)工程。從運(yùn)營 商方面看，2019 年是 5G 網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)元年，2019 年運(yùn)營商有望投入更大規(guī)模的 5G 網(wǎng)絡(luò)建設(shè)資本開支；并且目前運(yùn)營商的 5G 套餐資費(fèi)相對(duì)其他國家并不算太高，未來有進(jìn)一 步下降的可能性。從產(chǎn)業(yè)角度看，中國有華為、中興等優(yōu)秀的通信技術(shù)供應(yīng)商，為 5G 產(chǎn)業(yè)鋪開奠定產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)。從終端角度看，目前已經(jīng)有多款 5G 手機(jī)上市銷售，涉及多個(gè) 價(jià)格區(qū)間，覆蓋不同的消費(fèi)人群，5G 手機(jī)銷量穩(wěn)步攀升。未來隨著 5G 的鋪開，5G 手機(jī) 的出貨量有望迎來爆發(fā)。

1.4 中韓對(duì)比，看未來 5G 手機(jī)需求攀升

中國與韓國的情況進(jìn)行比較后，我們發(fā)現(xiàn)兩國在 5G 建設(shè)上都有相似之處：（1）兩國目 前都進(jìn)入了 5G 的商用階段。（2）在未來幾年，兩國政府或者運(yùn)營商都在 5G 的網(wǎng)絡(luò)建 設(shè)方面有較大的資本投入。（3）兩國在通信技術(shù)產(chǎn)業(yè)都有全球領(lǐng)先的企業(yè)。（4）兩國 運(yùn)營商推出的 5G 套餐資費(fèi)都相對(duì)不算高昂以推動(dòng) 5G 網(wǎng)絡(luò)的使用。（5）兩國都存在覆 蓋多個(gè)層次消費(fèi)者的 5G 智能手機(jī)以刺激 5G 的使用與消費(fèi)。

目前，韓國在政府，運(yùn)營商、產(chǎn)業(yè)等多方合力下，成為全球 5G 網(wǎng)絡(luò)商用最早，覆蓋程 度最高的國家。我國雖然實(shí)現(xiàn) 5G 商用相對(duì)韓國較遲，但是仍然處于全球領(lǐng)先集團(tuán)。我 們認(rèn)為，隨著明年運(yùn)營商 5G 網(wǎng)絡(luò)資本開支的投入的加大，在我國各地政府的大力推動(dòng) 下，明年我國的 5G 基站總數(shù)將會(huì)達(dá)到 80 萬座，5G 網(wǎng)絡(luò)覆蓋面將大大增加，5G 網(wǎng)絡(luò)的 極速體驗(yàn)將會(huì)催化我國消費(fèi)者對(duì) 5G 手機(jī)的需求量增加。結(jié)合 5G 基站建設(shè)區(qū)域，人口密 度，覆蓋范圍等因素，我們預(yù)計(jì) 2020 年，中國 5G 手機(jī)需求量約為 1 億部。事實(shí)上 5G 手機(jī)的需求增加不僅發(fā)生在中韓。在領(lǐng)先集團(tuán)的帶領(lǐng)下，全球 5G 網(wǎng)絡(luò)建設(shè)將會(huì)逐漸鋪 開，已經(jīng)開始建設(shè) 5G 網(wǎng)絡(luò)的地區(qū)都將會(huì)增加 5G 手機(jī)的需求，5G 手機(jī)將帶動(dòng)智能手機(jī)市 場回暖。根據(jù) IDC 預(yù)測， 2020 年全球?qū)⒊鲐?1.9 億部 5G 智能手機(jī)，占智能手機(jī)總出貨 量的 14％。美國高通則預(yù)計(jì) 2021 年全球 5G 智能手機(jī)出貨量將達(dá) 4.5 億部，2022 年出 貨量則將進(jìn)一步增長至 7.5 億部。

2、抽絲剝繭，5G 特性喚醒換機(jī)潮

2.1 R15 標(biāo)準(zhǔn)凍結(jié)，eMBB 獲得支持

技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)凍結(jié)支持 5G 高速率網(wǎng)絡(luò)。國際電信聯(lián)盟 ITU 則將 5G 的三個(gè)主要應(yīng)用場景定義 為：增強(qiáng)移動(dòng)寬帶（eMBB）、海量機(jī)器類通信（mMTC）和超高可靠低延時(shí)通信（uRLLC）。 eMBB（增強(qiáng)型移動(dòng)帶寬），指在現(xiàn)有移動(dòng)寬帶業(yè)務(wù)場景的基礎(chǔ)上，對(duì)于用戶體驗(yàn)等性能 的進(jìn)一步提升，主要還是追求人與人之間極致的通信體驗(yàn)。2018 年 6 月，3GPP 已經(jīng)完 成 R15 標(biāo)準(zhǔn)的凍結(jié)。R15 標(biāo)準(zhǔn)主要支持 eMBB,部分支持部分支持 uRLLC，不支持 mMTC 。 2020 年 3 月，3GPP 將有望凍結(jié) R16 標(biāo)準(zhǔn)。屆時(shí)，eMBB 與 uRLLC 將實(shí)現(xiàn)完全支持，mMTC 將獲得支持。根據(jù)目前的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)凍結(jié)情況，5G 的高速網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)基于 R15 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)得以 實(shí)現(xiàn)。據(jù)韓國媒體報(bào)道，5G 速率約為 700Mbps，相比之下，首爾街頭的 4G 網(wǎng)絡(luò)速率為 30Mbps~50Mbps。我國部分民間測評(píng) 5G 下載速度達(dá)到 425Mbps。隨著 5G 基站的建設(shè)的完 善，基于 eMBB，用戶將可以獲得 Gbps 級(jí)的用戶體驗(yàn)速率。

2.2 從香農(nóng)定理看 5G 關(guān)鍵技術(shù)

場景實(shí)現(xiàn)需要技術(shù)支持。香農(nóng)定理 C=B*Log2*（1+S/N），其中 C 為信道容量，B 是帶寬， S 是平均信號(hào)功率，N 是平均噪聲功率，S/N 即為平時(shí)說的信噪比。根據(jù)香農(nóng)定理，在頻譜資源（W）有限的情況下，發(fā)射功率與噪聲功率的比值受限于多個(gè)因素?zé)o法提升的情 況下，其實(shí)信道容量是具有一定的極限值的。所以為了突破香農(nóng)定理的極限值，我們就 需要對(duì)以上的參數(shù)進(jìn)行突破。

簡單地說，可以從四方面入手：增加天線數(shù)、增加基站數(shù)、增大帶寬、增加信噪比，所 對(duì)應(yīng)的關(guān)鍵技術(shù)分別為：大規(guī)模天線陣列、超密集組網(wǎng)、全頻譜接入、新型多址技術(shù)。

全頻譜接入：目的是增加帶寬。2G-4G 時(shí)代無線通信中采用的 300MHz-3GHz 頻譜有穿透 性好，覆蓋范圍大等優(yōu)點(diǎn)，但是經(jīng)歷了 4G 的通信技術(shù)的發(fā)展，從全球范圍來看，目前 該頻段可用資源太少。因此，為了增加信道容量， 5G 時(shí)代就需要用到高頻段的頻譜資源。

根據(jù) 3GPP 的協(xié)議劃定，5G 網(wǎng)絡(luò)未來將會(huì)主要使用兩段頻率——FR1 頻段和 FR2 頻段。 其中 FR1 頻段的范圍為 450MHz-6GHz，即 Sub 6GHz 頻段； FR2 頻段則集中于 24.25GHz 至 52.6GHz，即毫米波。從帶寬來看，6GHz 頻段以下的 LTE 最大可用帶寬僅為 100MHz， 這意味著數(shù)據(jù)速率最高只能滿足 1Gbps 的下行。但毫米波頻段移動(dòng)應(yīng)用最大帶寬可達(dá) 400MHz，傳輸速率能夠達(dá)到 10Gbps 以上。在 5G 時(shí)代，毫米波技術(shù)可以幫助要實(shí)現(xiàn)高速 率、萬物互聯(lián)，低時(shí)延三大應(yīng)用場景。

由于毫米波技術(shù)的高頻特點(diǎn)，毫米波本身的傳播距離相較于低頻段更短，而且在傳播介 質(zhì)中的衰減也更大，因此，運(yùn)營商在使用毫米波技術(shù)的后，需要投入更多的成本。 Sub-6GHz 頻段相對(duì)毫米波建設(shè)成本較低，覆蓋面積廣，可以滿足 5G 網(wǎng)絡(luò)推廣初期的網(wǎng) 絡(luò)能力需求。因此，中國、韓國、歐盟主要的開發(fā)頻段的 FR1，美國主要開發(fā) FR2。

大規(guī)模天線陣列：即 Massive MIMO。根據(jù)香農(nóng)定理，對(duì)于單信道而言，頻譜資源（W） 有限的情況下，發(fā)射功率與噪聲功率的比值受限于多個(gè)因素?zé)o法提升的情況下，其實(shí)信 道容量是具有一定的極限值的。因此，要突破極限值，從空間上入手，采用多天線技術(shù)， 表現(xiàn)為 MIMO 技術(shù)（Multiple-Input Multiple-Output），即采用指在現(xiàn)有多天線的基 礎(chǔ)上進(jìn)一步增加天線數(shù)，來發(fā)射或接收更多的信號(hào)空間流，以此增加并行傳輸?shù)挠脩魯?shù) 目，數(shù)倍提升系統(tǒng)頻譜效率。通信時(shí)的天線數(shù)量越多，頻譜效率和可靠性提升越明顯。 當(dāng)發(fā)射天線和接收天線數(shù)量較大時(shí)，MIMO 信道容量將隨收發(fā)天線數(shù)中的最小值近似線性 增長。因此，就產(chǎn)生 Massive MIMO。采用大數(shù)量的天線，為大幅度提高系統(tǒng)的容量提供 了一個(gè)有效的途徑。

超密集組網(wǎng)：短波長電波繞射能力差，傳輸過程中信號(hào)損失較多，需要通過多建基站來提升頻譜利用效率?？梢栽黾踊静渴鹈芏龋瑏韺?shí)現(xiàn)頻率復(fù)用效率的巨大提升，在局部 熱點(diǎn)區(qū)域建立大量宏基站和微基站，容量提升可達(dá)百倍量級(jí)；

新型多址技術(shù)：目的是增加信噪比。該技術(shù)通過疊加傳輸發(fā)送信號(hào)提升系統(tǒng)的接入能力， 在許多用戶同時(shí)通話時(shí)，以不同的移動(dòng)信道進(jìn)行分隔，有效防止了不同信道之間的相互 干擾。

通過對(duì)以上四項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行分析，我們發(fā)現(xiàn)，全頻譜接入以及大規(guī)模天線整列將會(huì)對(duì) 5G 手機(jī)的構(gòu)成產(chǎn)生較大影響。原因在于：全頻譜接入意味著需要增加頻譜資源增加頻譜 資源將會(huì)都射頻芯片設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響；大規(guī)模天線陣列，實(shí)際上是一種工作模式，基站天線結(jié)構(gòu)的改變也會(huì)影響手機(jī)天線的設(shè)計(jì)。

2.3 5G 網(wǎng)絡(luò)需要屬于自身的頻譜

5G 網(wǎng)絡(luò)需要相應(yīng)的頻段資源。每一代的通信網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)都會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的頻段資源。3G 時(shí)代相應(yīng)的頻段是：TDD\（TD-SCDMA）1880MHz-1900MHz 和 2010MHz-2025MHz；4G 時(shí)代相應(yīng)的頻段是：1880-1900MHz、2320-2370MHz、2575-2635MHz。5G 作為新一代通信技術(shù)， 在頻段上與 4G 時(shí)代有所區(qū)別。例如， 4G LTE 的 B42 (3.4-3.6 GHz) 和 B43 (3.6-3.8 GHz) 合并為 5G NR 的 n78（3.4-3.8 GHz），且 n77 還進(jìn)一步將其擴(kuò)展到 3.3-4.2GHz。出現(xiàn) 這種情況的原因有兩方面：（1）需要更大的帶寬（2）目前全球 5G 計(jì)劃商用的大部分 國家都確定在 3.4GHz-3.8GHz 頻段建設(shè)，部分國家，如日本在 3.8GHZ-4.2GHz 有計(jì)劃但 是還沒有確定，所以 n77 也將其納入。采用這種頻段的定義方式，形成了少數(shù)幾個(gè)全球 統(tǒng)一頻段，可以降低 5G 手機(jī)支持全球漫游的復(fù)雜程度。目前，全球最先部署的 5G 頻段 為 n41、n77（n78）、n79、n257、n258、n260。

2.4 起于 NSA，目標(biāo) SA，雙模并存

未來 5G 手機(jī)將以支持雙模為主。目前，5G 有兩種網(wǎng)絡(luò)部署模式，分別是 NSA 與 SA。NSA 為非獨(dú)立組網(wǎng)，SA 是獨(dú)立組網(wǎng)。NSA 指 5G 與 4G 融合組網(wǎng)，在利用現(xiàn)有的 4G 設(shè)備基礎(chǔ) 上，進(jìn)行 5G 網(wǎng)絡(luò)的部署，即同時(shí)使用 4G 核心網(wǎng)、4G 無線網(wǎng)及 5G 無線網(wǎng)；SA 即新建 5G 網(wǎng)絡(luò)，包括核心網(wǎng)、射頻無線網(wǎng)等都要重構(gòu)，這就意味著 SA 網(wǎng)絡(luò)成熟尚需時(shí)日。在 NSA 組網(wǎng)方式下，運(yùn)營商會(huì)采用 4G/5G 共用核心網(wǎng)的方式以節(jié)省網(wǎng)絡(luò)投資，但缺點(diǎn)是無法支 持低延時(shí)等 5G 新特性。然而，目前 SA 組網(wǎng)方式技術(shù)相對(duì)不成熟，并且成本較高，所以 實(shí)現(xiàn) SA 組網(wǎng)方式尚需時(shí)日，但是要實(shí)現(xiàn) 5G 三大應(yīng)用場景，SA 是較好的方案。2019 年 5G 基站主要以 NSA 方式鋪設(shè)，2020 年才開始 SA 5G 網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)才會(huì)全面開始。NSA 與 SA 將會(huì)在一段較長的時(shí)間內(nèi)并存。從目前 5G 手機(jī)銷售的情況看，韓國目前以 NSA 的方 式進(jìn)行 5G 網(wǎng)絡(luò)建設(shè)。因此，僅支持單模 NSA 的 5G 手機(jī)在只有 SA 5G 組網(wǎng)的地方是無法 連接 5G 網(wǎng)絡(luò)，因此，未來 5G 手機(jī)將會(huì)支持雙模，即同時(shí)支持 NSA 和 SA 組網(wǎng)。

總結(jié)：5G 有三大應(yīng)用場景，分別是增強(qiáng)移動(dòng)寬帶（eMBB）、海量機(jī)器類通信（mMTC）和 超高可靠低延時(shí)通信（uRLLC）。目前 R15 標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)凍結(jié)，eMBB 已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)，后期隨 著 R16 標(biāo)準(zhǔn)凍結(jié)，5G 的應(yīng)用場景將會(huì)更加完善。支持 5G 網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的三大場景的是其關(guān) 鍵技術(shù)，包括全頻譜接入、大規(guī)模天線陣列、超密集組網(wǎng)、新型多址技術(shù)等。由于 5G 是新一代通信技術(shù)，單位時(shí)間內(nèi)需要傳輸更多的信息，因此， 5G 網(wǎng)絡(luò)需要有更大的帶寬。 更大的帶寬催生了更多的高頻譜資源，所以 5G 新增了多個(gè)頻段。此外，由于目前的技 術(shù)相對(duì)不夠完善，因此 5G 網(wǎng)絡(luò)建設(shè)方面采用 NSA 的模式，以節(jié)省網(wǎng)絡(luò)建設(shè)投資成本， 但是未來為實(shí)現(xiàn) 5G 三大應(yīng)用場景，SA 將會(huì)成為 5G 網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)目標(biāo)。事實(shí)上，從技術(shù)， 頻段資源、組網(wǎng)模式三個(gè)方面，5G 都表現(xiàn)其獨(dú)特性。這些獨(dú)特性都將要求手機(jī)在其功 能上以及相應(yīng)的器件組成上跟隨變化。這些獨(dú)特性與變化造就了 5G 技術(shù)帶動(dòng)的智能手 機(jī)換機(jī)潮。

3、基帶升級(jí)成換機(jī)潮的核心因素

帶芯片是指用來合成即將發(fā)射的基帶信號(hào)，或?qū)邮盏降幕鶐盘?hào)進(jìn)行解碼的芯片。具 體地說，就是發(fā)射時(shí)，把語音或其他數(shù)據(jù)信號(hào)編碼成用來發(fā)射的基帶碼；接收時(shí)，把收 到的基帶碼解碼為語音或其他數(shù)據(jù)信號(hào)，它主要完成通信終端的信息處理功能?；鶐?片主要處理2G/3G/4G/5G等多種通信協(xié)議，對(duì)基帶信號(hào)進(jìn)行調(diào)制或解調(diào)?；壳坝袃煞N 形式的基帶芯片：一種是和AP集成在Soc中，代表廠商有高通、華為、三星等；另一種 是獨(dú)立基帶芯片，代表廠商有高通和Intel等。

4G時(shí)代初期，應(yīng)用處理器與基帶芯片是分離的。這種外掛方式在當(dāng)時(shí)出現(xiàn)不協(xié)調(diào)的情況， 導(dǎo)致手機(jī)信號(hào)不穩(wěn)定時(shí)有發(fā)生。高通率先實(shí)現(xiàn)將應(yīng)用處理器與基帶芯片放在一起設(shè)計(jì)， 實(shí)現(xiàn)了處理器與基帶芯片的集成化。隨后，海思麒麟，三星、聯(lián)發(fā)科也隨之實(shí)現(xiàn)了應(yīng)用 處理器與基帶芯片的集成化?？梢哉f，安卓陣營在4G時(shí)代都采用的是SOC的方案。蘋果 作為智能終端設(shè)備的生產(chǎn)商，雖然能設(shè)計(jì)出性能優(yōu)秀的A系列處理器，但是在通信領(lǐng)域 技術(shù)積累有限，只能采用高通外掛基帶的方案。

多個(gè)廠商推出SOC方案。智能手機(jī)經(jīng)過數(shù)年的發(fā)展，從大屏?xí)r代走向全面屏?xí)r代，手機(jī) 功能日益完善，手機(jī)內(nèi)部凈空間也受到了壓縮。5G時(shí)代，在手機(jī)內(nèi)部凈空間受到進(jìn)一步 壓縮的情況下，若采用基帶外掛的方案，手機(jī)內(nèi)部設(shè)計(jì)難度將會(huì)提升。同時(shí)，基帶外掛 分離，相關(guān)的電路與電源芯片也要增加，手機(jī)內(nèi)部功耗增加?；谝陨蟽纱笠蛩兀壳?多個(gè)芯片制造商推出了自家的5G soc 芯片。2019年年初，華為海思推出了巴龍5000 5G 基帶芯片。巴龍5000 支持SA/NSA 兩種組網(wǎng)模式，支持2G/3G/4G/5G頻段；sub 6G上傳 速度啊達(dá)到2.5Gbps,下載速度達(dá)到4.6Gbps,在毫米波頻段峰值達(dá)到6.5Gbps。2019年9月 6日，華為推出全球首款旗艦5G SoC芯片，采用7nm 工藝制程，理論分支上行速率達(dá)1.25 Gbps，理論下載峰值達(dá)到2.3Gbps。在華為推出自家的5G SOC 芯片后，MediaTek、高通、 三星相繼發(fā)布了自家的5G SOC芯片。目前，華為麒麟系列的5G芯片已經(jīng)自家華為與榮耀 品牌大量使用；三星Exynos 980 已經(jīng)在vivo X30 系列中使用；高通的 765 G 5G 芯片 已經(jīng)在 Redmi K30 以及OPPO Reno 3 pro 系列中使用。

外掛方案依然存在。2019 年初發(fā)布了高通 X55 5G 基帶芯片。2019 年 12 月 4 日，高通 在在驍龍技術(shù)峰會(huì)上除了推出 765 和 765 G 5G SOC 芯片外，還推出了高通驍龍 865 應(yīng) 用處理器，然而高通驍龍 865 并沒有與 X55 5G 基帶芯片集成，而是采用外掛的方式。 高通對(duì)于在旗艦應(yīng)用芯片保留基帶外掛方案給出了相關(guān)的回應(yīng)：

（1） 在推出能夠支持最大帶寬、最低時(shí)延和最高可靠性的 5G 調(diào)制解調(diào)器的同時(shí)，必 須打造一個(gè)能夠?yàn)槌浞謱?shí)現(xiàn) 5G 潛能提供最佳支持的移動(dòng)平臺(tái)/處理器。最佳性 能的 5G 調(diào)制解調(diào)器和最佳性能的 AP 搭配起來，才能很好地賦能移動(dòng)終端去支 持全新 5G 服務(wù)。

（2） 采用 855 芯片的旗艦機(jī)都是用的外掛式調(diào)制解調(diào)器，這樣去掉 X50 基帶芯片之 后還可以用于 4G 旗艦機(jī)，所以也延續(xù)到了 865 芯片的處理。

高通在旗艦級(jí)應(yīng)用處理器上給出 5G 基帶外掛的方案，可能是考慮增加自家芯片的市場 份額拓展性問題，無論是基帶芯片或者應(yīng)用處理芯片。高通方面表示，驍龍 865 芯片僅 支持搭配 X55 基帶。因此，當(dāng)使用高通系列芯片時(shí)，要體驗(yàn)到極致的應(yīng)用處理性能，就 需要使用到最新的驍龍 865 芯片，當(dāng)使用的驍龍 865 芯片時(shí)就需要擁有 X55 基帶芯片。 通過這種銷售方式，在 5G 網(wǎng)絡(luò)推進(jìn)速度不一的各個(gè)地區(qū)，高通也能實(shí)現(xiàn)搶占市場份額。

4、技術(shù)迭代，探索 5G 手機(jī)天線數(shù)量與價(jià)值的增量

4.1 三重因素推升 5G 天線數(shù)量

4.1.1 MIMO 模式確定 5G 天線數(shù)量下限

從技術(shù)層面來看，網(wǎng)絡(luò)傳輸速度主要取決于網(wǎng)絡(luò)基站和智能手機(jī)等終端設(shè)備之間的工作 模式。根據(jù)香農(nóng)定理，增加信道容量的方法之一是通過在發(fā)送端和接收端都使用多根天 線，在收發(fā)之間構(gòu)成多個(gè)信道的天線系統(tǒng)，因此，就產(chǎn)生了 MIMO 技術(shù)，即多進(jìn)多出的 工作模式。在 4G 時(shí)代，一般是 2*2 的工作模式，即基站端有 2 發(fā) 2 收，即 2T2R，在手 機(jī)終端上必須要有 2 根接收天線，其中一路天線兼具發(fā)射功能，因此，表現(xiàn)為 1T2R。在 5G 時(shí)代，為提升信道容量，則需要采取 4*4 MIMO 的工作模式，表現(xiàn)為 4T4R。在基站端 將會(huì)有 4 個(gè)數(shù)據(jù)流發(fā)射和接收，因此，手機(jī)方面也需要有 4 個(gè)數(shù)據(jù)接收。根據(jù)中國移動(dòng) 的資料顯示，NSA 的 NR 模式支持 1T4R，SA 的 NR 模式支持 2T4R。因此，用于 5G 天線最 少需要 4 根（其中有一根或兩根兼具發(fā)射功能）。

4.1.2 sub-6GHz 頻段推升天線數(shù)量

由于 5G 網(wǎng)絡(luò)要求在單位時(shí)間內(nèi)傳輸數(shù)據(jù)較 4G 有較大的提升，根據(jù)香農(nóng)定理，要增加信 道容量的方法之一是增加帶寬。經(jīng)歷了 2G-4G 時(shí)代的發(fā)展，低頻段的頻譜資源非常稀缺， 高頻段的頻譜資源非常充足但尚未開發(fā)。因此，開發(fā)高頻段的頻譜資源作為提升帶寬是 一種方法。目前，根據(jù)三大運(yùn)營商使用的 5G 頻段有三個(gè)： n41、n77(n78)、n79。n41 對(duì) 應(yīng) 的 是 2496MHz-2690MHz 、 n77 對(duì) 應(yīng) 的 是 3300MHz-4200MHz 、 n78 對(duì) 應(yīng) 的 是3300MHz-3800MHz、n79 對(duì)應(yīng)的是 4400MHz-5000MHz。對(duì)于手機(jī)廠商而言，要實(shí)現(xiàn)推廣自 家的手機(jī)品牌，提升市場份額，僅僅適配其所在地的頻段是不夠的，還需要適配其他地 區(qū)的頻段。以華為 Mate 30 5G 版本為例，除適配我國三大運(yùn)營商使用的 n41、n77(n78)、n79 頻段外，還適配了 n1、n3、n28、n38 四個(gè)頻段，目前毫米波頻段尚未適配。

頻段資源可以劃分為低頻、中頻、高頻。5G 手機(jī)既要覆蓋新的 5G 頻段，對(duì)于過去 2G-4G 時(shí)代的頻段資源也要覆蓋。由于 5G 與過去 2G-4G 時(shí)代部分頻段資源相似，因此部分 5G 頻段的天線可以用于 2G-4G 的頻段的收發(fā)。以 Mate 30 5G 手機(jī)為例，n1、n3、n38、n41 所處頻段范圍與3G、 4G的頻段資源相似，所以可以共用天線。 n28所處頻段為703 MHz-748 MHz 屬于低頻段，所以與 LTE 低頻共用天線。目前，華為 Mate 30 5G 手機(jī)采用 21 根天 線，其中用于 NFC 1 根，GPS(GNSS)2 根，WiFi 4 根，剩下的 14 天線是 5G 與 2G-4G 頻段配合共用。按照以上測算，Mate 30 5G 手機(jī)至少要比華為 P30 pro 多 8 根天線。

4.1.3 毫米波天線陣列挑戰(zhàn)上線

毫米波優(yōu)缺點(diǎn)明顯。毫米波是指波長為 1～10 毫米的電磁波，在頻段上表現(xiàn)為 30~300GHz。毫米波作為 5G 發(fā)展的重要技術(shù)有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）頻譜寬。4G-LTE 頻段最 高頻率的載波在 2GHz 上下，頻譜帶寬只有 100MHz，以 28GHz 對(duì)應(yīng)的頻譜帶寬為 1GHz， 相當(dāng)于 4G 時(shí)代的 10 倍；（2）可靠性高，毫米波在大氣中傳播受氧、水氣和降雨的吸 收衰減很大,點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的直通距離很短,超過距離信號(hào)就會(huì)很微弱，使得毫米波被竊聽和干 擾的難度；（3）方向性好；毫米波的波束很窄，相同天線尺寸要比微波更窄，所以具 有良好的方向性，能分辨相距更近的小目標(biāo)或更為清晰地觀察目標(biāo)的細(xì)節(jié)（4）波長極短，所需的天線尺寸很小，易于在較小的空間內(nèi)集成大規(guī)模天線陣。但是，雖然毫米波 有以上多個(gè)優(yōu)點(diǎn)，但是也同樣存在明顯的缺點(diǎn)。第一，毫米波信號(hào)衰弱速度快；第二， 毫米波繞射能力差，容易被樓宇，人體阻隔，反射和折射；第三，對(duì)器件加工的要求較 高。

美國率先研發(fā)毫米波并使用。目前全球 5G 網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的領(lǐng)先集團(tuán)，主要使用的 5G 頻段以3.5GHz 為主，主要原因是毫米波技術(shù)不成熟，同時(shí)毫米波網(wǎng)絡(luò)布置成本較高，不利于 5G 網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的推進(jìn)。美國方面由于在 3GHz 或者中高頻段附近的頻譜資源非常稀缺，所 以需要在毫米波的頻段開發(fā) 5G 技術(shù)。雖然 3.5GHz 是目前全球主要使用的 5G 頻段，但 是考慮到 5G 未來的應(yīng)用場景，要實(shí)現(xiàn)高速率，低時(shí)延，海量連接，毫米波將有較大的 使用空間。因此，5G 網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的領(lǐng)先集團(tuán)都開始涉及毫米波方面的研究。近期，在 2019 年世界無線電通信大會(huì)（WRC-19）上，就 IMT-2020（5G）的附加毫米波頻譜劃分達(dá)成一 致，分別是：24.25-27.5GHz、37-43.5GHz、45.5-47GHz、47.2-48.2 和 66-71GHz 頻段。 頻段的劃分將促進(jìn) 5G 進(jìn)一步的快速發(fā)展。

高通發(fā)布毫米波天線模塊。2018 年 7 月，高通發(fā)布全球首款毫米波天線模塊 QTM052。 QTM052 包括集成式 5G 新空口無線電收發(fā)器、電源管理 IC、射頻前端組件和相控天線陣 列，并可在 26.5-29.5GHz（n257）以及完整的 27.5-28.35GHz（n261）和 37-40GHz（n260） 毫米波頻段上支持 800MHz 的帶寬。QTM052 的設(shè)計(jì)還支持先進(jìn)的波束成形、波束導(dǎo)向和 波束追蹤技術(shù)，以顯著改善毫米波信號(hào)的覆蓋范圍及可靠性。QTM052 雖然集成了多個(gè)器件，但是整個(gè)模塊尺寸長度與一美分硬幣直徑相似，可以減少手機(jī)內(nèi)部占用空間，驍龍 X50 5G 調(diào)制解調(diào)器最多可以搭配四個(gè) QTM052 毫米波天線模塊，因此，一部智能手機(jī)可 集成多達(dá) 4 個(gè) QTM052 模組，總共允許 16 個(gè)總天線。

4.2 工藝提升單位價(jià)值量

4.2.1 手機(jī)凈空區(qū)域減少提升天線要求

手機(jī)凈空區(qū)域不斷縮減，對(duì)天線工藝設(shè)計(jì)能力提出更高要求。近年來，智能手機(jī)向輕薄 化、高屏占比不斷發(fā)展，導(dǎo)致手機(jī)凈空區(qū)域不斷縮減；此外，目前手機(jī)主芯片集成5G調(diào) 制解調(diào)器的技術(shù)方案尚不成熟，目前市場已有的5G手機(jī)，除了華為Mate30系列SoC集成 5G芯片外，其他款式均采用外掛基帶方案，如華為麒麟990芯片外掛巴龍5000，高通驍 龍855芯片外掛X50，三星Exynos9820芯片外Exynos5100等，都將基帶芯片以外置于SoC 的形式單獨(dú)出現(xiàn)在主板上。與內(nèi)置基帶芯片相比，外掛的基帶芯片占用了手機(jī)內(nèi)部的黃 金空間，導(dǎo)致手機(jī)凈空區(qū)域進(jìn)一步縮小。此外，5G時(shí)代手機(jī)數(shù)據(jù)、信號(hào)處理能力提升帶 來手機(jī)使得手機(jī)耗電量大幅增加，需要配備更大電池，也影響了零部件占用體積，推動(dòng) 天線等零部件往小型化、集成化方向發(fā)展，對(duì)手機(jī)天線的制作材料和工藝設(shè)計(jì)難度提出 了更高要求。

4.2.2 工藝革命，催生新型天線

目前，市面上主要有兩種手機(jī)天線工藝：LDS 天線與 FPC 天線。

LDS 天線即激光直接成型技術(shù)（Laser-Direct-structuring）,利用計(jì)算機(jī)按照導(dǎo)電圖形 的軌跡控制激光的運(yùn)動(dòng)，將激光投照到模塑成型的三維塑料器件上，在幾秒鐘的時(shí)間內(nèi)， 活化出電路圖案。簡單的說（對(duì)于手機(jī)天線設(shè)計(jì)與生產(chǎn)），在成型的塑料支架上，利用 激光鐳射技術(shù)直接在支架上化鍍形成金屬天線 pattern。LDS 的優(yōu)點(diǎn)是可以充分利用立體空間的中的各種不規(guī)則的面，縮小天線體積。然而，LDS 相對(duì)傳統(tǒng)的 FPC 價(jià)格較高。

FPC天線是指以某種材料為基材制成的一種具有高度可靠性的柔性印刷電路板。FPC天線 根據(jù)基材的不同可以分為傳統(tǒng)FPC天線、MPI天線、LCP天線。

傳統(tǒng)的FPC天線是以聚酰亞胺（PI）為基材。以FPC工藝制程的天線具備彎折性好、體積 較小和制造成本低等優(yōu)勢。使用PI基材的天線生產(chǎn)成本較低，但損耗因子和介電常數(shù)較 大，且吸濕性較差，傳輸可靠性較低，尤其高頻段傳輸損耗嚴(yán)重，已無法適應(yīng)5G時(shí)代高 速高頻的發(fā)展特點(diǎn)。

MPI（Modified PI）天線是指以改進(jìn)配方的聚酰亞胺作為基材的FPC天線。MPI是傳統(tǒng)PI 軟板的改性材料。在15GHz以下的頻率范圍內(nèi)綜合性能接近LCP材料；價(jià)格相對(duì)LCP材料 便宜。

LCP天線是采用LCP作為基材的FPC電路板，并承載部分天線功能。LCP即液晶高分子聚合 物，是一種新材料，具備低損耗、高靈活性、良好密封性等優(yōu)點(diǎn)，在手機(jī)領(lǐng)域可以作為 天線和高速連接器。它具有低介電常數(shù)、低介質(zhì)損耗等特質(zhì)，更適用于高頻信號(hào)傳輸。 LCP基材同時(shí)也具備低吸濕性，從而使其具有良好的基板可靠性；此外LCP軟板具備良好 的柔性性能，替代天線傳輸線可減小約65%的厚度，能進(jìn)一步提高空間利用率，更好地 適應(yīng)5G時(shí)代。隨著高速高頻應(yīng)用趨勢的興起，LCP有望替代PI成為主流的天線軟板工藝。

4.2.3 前期LDS和軟板方案并存，后期LCP有望成主流

5G推進(jìn)初期天線仍舊是LDS和軟板方案并存，后期LCP將有望成為主流。根據(jù)5G規(guī)劃，5G 發(fā)展將分為兩個(gè)階段，前者是6GHz以下的頻段，被統(tǒng)稱為Sub6GHz，包括700MHz、2.6GHz、 3.5GHz、4.9GHz;第二種是6GHz以上的頻段，其被稱為毫米波，整體頻率相對(duì)4G時(shí)代 （1.7GHz-2.7GHz）提升。在Sub 6G階段采用MIMO天線，天線數(shù)量增加，但天線制式未 發(fā)生本質(zhì)變化，LDS，F(xiàn)PC和金屬件等天線加工工藝仍然適用。華為mate20X 5G版本仍使 用傳統(tǒng)的LDS天線，華為Mate30系列天線也采用金屬中框+LDS的技術(shù)方案；三星S10 5G 采 用的是LDS天線；iPhone11系列采用LCP與MPI兩種材料。在毫米波階段，智能終端通信 頻率明顯提升，毫米波天線通過波束賦形有效提升信號(hào)傳輸距離，LCP天線憑借低介電 常數(shù)、低介質(zhì)損耗、低吸水性和絕佳可撓性等優(yōu)勢，有望在毫米波階段稱為主流。

4.2.4 工藝難度推升單位價(jià)值量

LDS天線制造流程短，可以不間斷生產(chǎn)，并且無需電路圖形模具，故障率低，能夠充分 利用支架立體結(jié)構(gòu)來形成天線pattern。MPI天線是對(duì)現(xiàn)有的PI配方進(jìn)行了改進(jìn)，LCP天 線是采用了新型的材料。從工藝難度看，LDS＜MPI＜LCP，因此，反映在單品價(jià)格上看， LCP＞MPI＞LDS。目前，LDS天線單體價(jià)值量約是傳統(tǒng)FPC的5倍，MPI天線單體價(jià)值量約是傳統(tǒng)FPC的6倍，LCP天線單體價(jià)值量約是傳統(tǒng)FPC的11倍。未來隨著天線數(shù)量的增加， 在手機(jī)內(nèi)部空間有限的情況下，天線設(shè)計(jì)復(fù)雜度提升，天線的價(jià)值量也會(huì)有提升。

總結(jié)：天線數(shù)量方面，5G的應(yīng)用場景決定了基站與終端的MIMO模式，4*4MIMO模式?jīng)Q定 了5G手機(jī)接收天線的最低數(shù)量。同時(shí)，由于5G需要高頻譜以提升信道容量，新頻譜的增 加推升了5G手機(jī)的數(shù)量。此外，未來毫米波將會(huì)是5G的重要應(yīng)用頻段，然而毫米波容易 衰減并且易受阻擋，為解決該問題，5G手機(jī)在毫米波方面將會(huì)采用天線陣列模塊放置在 手機(jī)的多個(gè)位置以解決信號(hào)問題。天線陣列的使用即是對(duì)手機(jī)內(nèi)部設(shè)計(jì)的挑戰(zhàn)，也是對(duì) 5G手機(jī)天線數(shù)量的進(jìn)一步催化。天線價(jià)值量方面，由于手機(jī)內(nèi)部空間進(jìn)一步壓縮，并且 5G時(shí)代對(duì)信號(hào)傳遞有較高要求，催生了LDS，MPI，LCP等新型工藝天線，新型工藝天線 隨著工藝難度提升，單體價(jià)格逐步提升。未來隨著天線數(shù)量的增加，天線設(shè)計(jì)難度將會(huì) 進(jìn)一步上升，5G手機(jī)單機(jī)天線價(jià)值量會(huì)進(jìn)一步攀升。

5 射頻前端各項(xiàng)成分更新?lián)Q代

5.1 新頻段疊加模塊化帶動(dòng)射頻前端市場再上臺(tái)階

信號(hào)的接收過程是天線接收到信號(hào)然后通過傳輸線傳遞到射頻前端芯片，射頻前端芯片 對(duì)特定頻率的射頻信號(hào)進(jìn)行放大或處理后，信號(hào)將會(huì)經(jīng)過收發(fā)器到達(dá)基帶芯片進(jìn)行分 析。當(dāng)信號(hào)需要發(fā)射時(shí)，信號(hào)將會(huì)沿著接收過程的反方向被發(fā)射。從以上過程可以看出， 射頻芯片在手機(jī)信號(hào)的過程中具有非常重要的作用，承擔(dān)著信號(hào)的篩選、放大、傳輸?shù)?作用。

根據(jù)組件種類的不同，射頻前端主要包括功率放大器(PA)、天線開關(guān)(Switch)、濾波器 (Filter)、雙工器(Duplexer和Diplexer)和低噪聲放大器(LNA)等。其中功率放大器和 低噪放大器都起到放大信號(hào)的作用，不同之處在于功率放大器位于發(fā)射鏈路，作用是將 射頻信號(hào)放大以便信號(hào)發(fā)射；而低噪放大器位于接收鏈路，通過將接收的射頻信號(hào)放大 以便于后續(xù)處理；天線開關(guān)是切換天線工作狀態(tài)的開關(guān)，用于切換信號(hào)頻段和信號(hào)的發(fā)射、接收狀態(tài)；濾波器的作用是對(duì)不同頻率的信號(hào)進(jìn)行篩選，允許特定頻段的信號(hào)通過， 剔除冗余頻段的信號(hào)，從而保證信號(hào)的準(zhǔn)確性；雙工器則用于隔離發(fā)射信號(hào)和接收信號(hào)， 它由兩組不同頻率的帶阻濾波器組成，避免本機(jī)發(fā)射信號(hào)傳輸?shù)浇邮諜C(jī)。

模塊化將成為射頻前端的發(fā)展趨勢。過去，射頻前端器件主要以分立器件為主，全球主 要的射頻前端供應(yīng)商以IDM形式存在。然而，當(dāng)前射頻前端的技術(shù)存在向高集成度發(fā)展 的趨勢，例如使用SOI技術(shù)將LNA和開關(guān)器件集成在一塊芯片上，而PA也在向標(biāo)準(zhǔn)化工藝 （如標(biāo)準(zhǔn)III-V族工藝甚至CMOS）方向前進(jìn)。目前，高端手機(jī)的內(nèi)部也出現(xiàn)射頻模組集 成化的情況。例如， iPhone XS Max的射頻模組有8個(gè)，iPhone 11 pro Max只有6個(gè)。 據(jù)麥姆斯咨詢介紹，在6 GHz以下頻段方面，目前的射頻前端領(lǐng)導(dǎo)者，如博通（Broadcom）、 Qorvo、Skyworks、村田（Murata），已經(jīng)開始適應(yīng)這些變化。Broadcom通過將中高頻 融合在一起，高通RF360方案，Murata將濾波器、RF開關(guān)、匹配電路等一體化的模塊； Qorvo RF Fusion解決方案等，這些例子都顯示了全球主要的射頻前端供應(yīng)商對(duì)射頻前 端高度集成化、模塊化的看法。

新增頻段疊加模塊化提升射頻前端價(jià)值量。每一代通信技術(shù)的發(fā)展不是對(duì)過去通信技術(shù) 的拋棄，而是在開發(fā)出新的通信技術(shù)同時(shí)，需要對(duì)舊的通信技術(shù)進(jìn)行兼容，通信技術(shù)的 發(fā)展主路徑是加法，附帶部分減法。因此，5G技術(shù)的出現(xiàn)是需要4G/3G/2G網(wǎng)絡(luò)的兼容。 GSM制式有4個(gè)頻段選擇，WCDMA有8個(gè)頻段選擇，到4G時(shí)代，以iphone 6s為例，支持37 頻段。5G時(shí)代，sub-6GHz支持頻段有8個(gè)，毫米波支持3個(gè)頻段。當(dāng)使用5G網(wǎng)絡(luò)時(shí)，考慮 到對(duì)4G/3G/2G部分頻段進(jìn)行兼并，預(yù)計(jì)5G時(shí)代頻段數(shù)量會(huì)超過40個(gè)。頻段的增加要求射 頻前端的功能以及內(nèi)部器件數(shù)量也跟隨強(qiáng)化，因此射頻前端的價(jià)值量也在提升。 2G時(shí)代， 手機(jī)射頻前端價(jià)值量為0.9美元，3G時(shí)代是3.4美元，4G前期是6.15美元。4G高端LTE時(shí) 代手機(jī)做到全網(wǎng)通，因此價(jià)值量再次攀升，達(dá)到15.3美元。當(dāng)我們對(duì)目前市場上存在的 高端4G手機(jī)進(jìn)行物料分析時(shí)，發(fā)現(xiàn)射頻模塊集成程度越高，射頻模組的成本就越高。例 如iPhone XS Max的射頻模組有8個(gè)，物料成本是23美元；iPhone 11 pro Max只有6個(gè)， 但是價(jià)格達(dá)到31.5美元。在5G時(shí)代，手機(jī)內(nèi)部剩余空間更少，射頻前端模塊化集成度將會(huì)進(jìn)一步提高，疊加內(nèi)部器件數(shù)量增加，預(yù)計(jì)未來5G手機(jī)射頻前端單機(jī)價(jià)值量將達(dá)到40 美元。

全球射頻模組市場份額快速提升。2017年，全球射頻模組市場為150億美元，其中濾波 器市場最大為80億美元，占52%；功率放大器為50億美元，占38%。隨著5G手機(jī)的滲透率 提升，以及5G手機(jī)單機(jī)射頻模組的價(jià)值量提升，全球射頻模組的市場空間將被快速拉起。 2023年，全球射頻模組市場空間達(dá)到350億美元，年復(fù)合增長率達(dá)到14%。其中，濾波器 有益于頻譜的增加以及工藝的提升，市場空間達(dá)到225億美元，占比64%，年復(fù)合增長率 達(dá)到19%；功率放大器市場空間達(dá)到70億美元，占比20%，年復(fù)合增長率達(dá)到7%；射頻開 關(guān)市場空間達(dá)到30億美元，占比9%，年復(fù)合增長率為15%。5G時(shí)代，射頻模組中新增毫 米波模塊，市場空間為4.23億美元。

5.2 濾波器：5G 時(shí)代要求升級(jí)，國產(chǎn)替代存在空間

5.2.1 5G 時(shí)代濾波器要求升級(jí)

濾波器種類較多，包括多層陶瓷濾波器、單體式陶瓷濾波器、聲學(xué)濾波器、空腔濾波器 等。聲學(xué)濾波器在頻帶選擇、Q值、插入損耗等方面具有明顯優(yōu)勢，因此成為智能手機(jī) 射頻前端的主流濾波器方案。按照工作原理不同，聲學(xué)濾波器又可分為聲表面濾波器 （SAW）和體聲波濾波器（BAW）。其中SAW利用石英等晶體的壓電效應(yīng)和聲特性進(jìn)行工 作，由壓電材料和兩個(gè)叉指式換能器組成，輸入端的IDT將電信號(hào)轉(zhuǎn)換成聲波并在濾波 器基板表面進(jìn)行傳播，輸出端的IDT將接收到的聲波轉(zhuǎn)換成電信號(hào)輸出來實(shí)現(xiàn)濾波；BAW 的聲波則在基板內(nèi)部垂直傳播，通過振蕩形成駐波，基板厚度和電機(jī)質(zhì)量決定共振頻率， 從而實(shí)現(xiàn)濾波。

SAW體積小，制作成本低，但使用范圍受限。與傳統(tǒng)腔體/陶瓷濾波器相比，SAW體積更 小，可以制作在晶圓上進(jìn)行低成本批量生產(chǎn)，在低頻段有很好的使用價(jià)值。但是，SAW 在中高頻表現(xiàn)一般，當(dāng)頻率高于1GHz時(shí)選擇性降低，在2.5GHz左右時(shí)僅限于中等性能的 應(yīng)用。此外，SAW對(duì)溫度變化較為敏感，溫度上升時(shí)，聲表面波速度降低，基片材料剛度降低，濾波器性能下降。由于溫度性能不佳，加上頻率選擇具有較高局限性，SAW在 5G時(shí)代將面臨挑戰(zhàn)。

SAW濾波器的改進(jìn)

1. TC-SAW

對(duì)于聲表面波器件來說，對(duì)溫度非常敏感。在較高溫度下，SAW濾波器的性能會(huì)下降。一種替代方法是使用溫度補(bǔ)償（TC-SAW）濾波器，它是在IDT的結(jié)構(gòu)上另涂覆一層在溫度升高時(shí)剛度會(huì)加強(qiáng)的涂層。溫度未補(bǔ)償SAW器件的頻率溫度系數(shù)（TCF）通常約為-45ppm/℃，而TC-SAW濾波器則降至-15到-25ppm/℃。目前TC-SAW技術(shù)越來越成熟，國外大廠基本都有推出相應(yīng)產(chǎn)品，在手機(jī)射頻前端取得不少應(yīng)用，而國內(nèi)的工藝仍需要摸索。

2. I.H.P.SAW（高頻SAW濾波器）

普通SAW支持的頻率在2GHz以下，村田開發(fā)出I.H.P.SAW濾波器（Incredible High Performance-SAW）。村田希望SAW濾波器使用頻率能達(dá)到4GHz以下，目前量產(chǎn)的頻率可達(dá)3.5GHz。I.H.P.SAW可以實(shí)現(xiàn)與BAW相同或高于BAW的特性，具備高Q值、低TCF、高散熱性的優(yōu)點(diǎn)。

BAW濾波器在高頻段領(lǐng)域具有明顯優(yōu)勢，但生產(chǎn)工藝復(fù)雜，生產(chǎn)成本較高。與SAW相比， BAW在頻率實(shí)用性和溫度特性等方面優(yōu)勢明顯，能更好地實(shí)現(xiàn)高頻段的篩選，最大可以 工作到20GHz，功率接近40dBm（10W），且對(duì)溫度變化不敏感，具備“插入損耗小，帶 外衰減大”等優(yōu)點(diǎn)。但是，BAW制造流程相比SAW更為復(fù)雜，工藝步驟約為SAW的近10倍， 生產(chǎn)制造成本遠(yuǎn)高于SAW。出于成本因素考量，目前大多數(shù)智能手機(jī)仍采用SAW方案，未 來隨著5G手機(jī)不斷滲透，BAW濾波器憑借在高頻段領(lǐng)域的優(yōu)良特性，市場份額有望提升。

BAW濾波器分為兩種，分別是BAW-SMR與FBAR。BAW-SMR就是通過堆疊不同剛度和密度的 薄層形成一個(gè)聲布拉格（Bragg）反射器，這樣大部分波會(huì)反射回來和原來的波疊加， 把聲波反射到壓電層里面。FBAR就是薄膜腔聲諧振濾波器，不同于以前的濾波器，是使 用硅底板、借助mems技術(shù)以及薄膜技術(shù)而制造出來的。

目前FBAR具備高于SAW濾波器的性能。FBAR 濾波器相比具有更廣的射頻范圍，可以接收 到3GHz以上的頻率，目前全球主要5G商用國家使用的5G頻段集中3.5GHz附近。第二，F(xiàn)BAR 具備更低的插損，更高的Q值，對(duì)溫度敏感度低，抗靜電能力優(yōu)秀的特點(diǎn)。重要的是， FBAR濾波器尺寸較小，具有可集成的能力。在5G時(shí)代，手機(jī)的功能相對(duì)4G時(shí)代會(huì)有一定 程度的提升，例如電池，散熱，存儲(chǔ)等等，手機(jī)內(nèi)部的凈空間將會(huì)被進(jìn)一步的壓縮，屆 時(shí)，大量元件將會(huì)被集成，實(shí)現(xiàn)模塊化；此外，器件供應(yīng)商為了實(shí)現(xiàn)市場份額和市場地 位的進(jìn)一步提升，具備自家知識(shí)產(chǎn)權(quán)的多樣器件組成的解決方案將會(huì)以模塊的形式銷售 出去。因此具備可繼承的元件將會(huì)受到市場的青睞。

5.2.2 美日雖強(qiáng)，國產(chǎn)仍存空間

美日廠商壟斷，國產(chǎn)替代空間巨大。濾波器是通信行業(yè)高精尖技術(shù)的代表，設(shè)計(jì)及制造 工藝復(fù)雜，具有極高生產(chǎn)壁壘。當(dāng)前SAW和BAW濾波器市場均呈現(xiàn)寡頭壟斷格局，美、日 廠商占據(jù)絕大部分市場份額。SAW由日本廠商壟斷，村田（Murata）占據(jù)全球50%份額， 村田、TDK、太陽誘電（Taiyo Yuden）三家公司共占全球份額的85%；BAW濾波器則是美 國廠商的天下，博通（Broadcom，已被Avago收購）一家獨(dú)大，占據(jù)全球BAW市場87%的市場份額，博通和Qorvo市場份額合計(jì)達(dá)95%。國內(nèi)聲學(xué)濾波器尚在起步階段，市場話語 權(quán)有限，產(chǎn)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)無法滿足國內(nèi)市場需求，因此具備廣闊的國產(chǎn)替代空間。

SAW成為國產(chǎn)濾波器的率先突破口。與BAW相比，SAW濾波器使用量較大，生產(chǎn)步驟較少， 技術(shù)門檻相對(duì)較低，有望成為聲學(xué)濾波器國產(chǎn)替代的突破口。目前國內(nèi)僅有麥捷科技、 中電26所、德清華瑩等少數(shù)幾家具備SAW濾波器設(shè)計(jì)制造和量產(chǎn)能力，已實(shí)現(xiàn)為部分中 低端機(jī)型供貨。隨著國內(nèi)廠商研發(fā)實(shí)力增強(qiáng)和生產(chǎn)工藝逐步成熟，我國SAW濾波器自給 率將迎來提升。智研咨詢指出，2018年我國SAW濾波器產(chǎn)量為5.04億只，消費(fèi)量為151.2 億只，自給率僅為3.33%；到2025年，我國SAW濾波器產(chǎn)量有望達(dá)到28.02億只，消費(fèi)量 小幅增長到157.40億只，自給率達(dá)到17.80%。

我國正在加速研發(fā)BAW濾波器。由于BAW濾波器在高頻段具備良好的性能，并且隨著頻率 的上升尺寸越小，因此，BAW濾波器在5G時(shí)代具備較高的應(yīng)用潛能。國產(chǎn)濾波器若想在濾波器領(lǐng)域在全球范圍內(nèi)有立足之地，BAW的研發(fā)與生產(chǎn)是重中之重。雖然目前BAW濾波 器領(lǐng)域，美國廠商具備壟斷的實(shí)力，但是，我國部分企業(yè)不甘人后，正努力努力開發(fā)。 例如，天津諾思具有完全知識(shí)產(chǎn)權(quán)（IP）的FBAR晶圓廠，2018年底發(fā)布的5G新頻段FBAR濾波器，已向客戶提供測試使用。再如，開元通信推出了國產(chǎn)首顆應(yīng)用在5G n41頻段的 高性能BAW濾波器產(chǎn)品EP70N41。這是國內(nèi)芯片廠商在5G BAW濾波器的首次突破。開元通 信與國內(nèi)領(lǐng)先的MEMS代工廠進(jìn)行了深度戰(zhàn)略合作，于2018年10月建成了本土唯一的8英 寸BAW量產(chǎn)線。目前開元通信首批客戶已完成測試。

5G時(shí)代可用的濾波器不僅有BAW，存在可選方案。2019年11月21日，安徽云塔電子科技有限公司在“世界5G大會(huì)”上，發(fā)布其自主研發(fā)的5G NR n77頻帶（3.3-4.2GHz）、n78 頻帶（3.3-3.8GHz）、n79頻帶（4.4-5.0GHz）三款濾波器芯片。這三款芯片比低溫共 燒陶瓷技術(shù)有著更加精密的工藝控制和一致性、更高的電容密度和更小更薄的尺寸。這 是國內(nèi)廠商首次正式發(fā)布的進(jìn)入5G最具代表性的Sub-6GHz頻段的濾波器芯片。麥捷科技 方面表示，公司擁有LTCC濾波器技術(shù)可以應(yīng)用于SUB-6GHZ和20GHZ以上超高頻段，另外 公司針對(duì)SUB-6GHZ頻段正在研發(fā)FBAR等高性能濾波器；信維通信表示，公司SAW濾波器 已經(jīng)批量出貨，類似BAW技術(shù)的產(chǎn)品已經(jīng)研發(fā)成功。

5.3 功率放大器技術(shù)確定，材料中看國產(chǎn)替代機(jī)會(huì)

5.3.1 功率放大器市場提升，國外廠商成占據(jù)優(yōu)勢

數(shù)量增加提升產(chǎn)品價(jià)值量。功率放大器市場規(guī)模射頻前端放大器包括兩種，分別是射頻 低噪聲放大器（LNA）和射頻功率放大器(PA)。LNA用于實(shí)現(xiàn)接收通道的視頻信號(hào)放大， PA則是用于實(shí)現(xiàn)發(fā)射通道的射頻信號(hào)放大。PA 是手機(jī)中重要的器件之一，隨著通信技 術(shù)的提升以及頻段數(shù)量增加，手機(jī)里面 PA 的數(shù)量也逐漸增加。4G時(shí)代，手機(jī)所需的 PA 芯片約為5-7顆；5G時(shí)代，我們預(yù)測手機(jī)內(nèi)的PA芯片數(shù)量將達(dá)到16顆。隨著4G手機(jī)和5G 手機(jī)的滲透率的提升，PA市場規(guī)模將會(huì)繼續(xù)擴(kuò)大。據(jù)Yole數(shù)據(jù)顯示，2018年P(guān)A市場規(guī)模 為60億美元，預(yù)計(jì)2025年P(guān)A市場規(guī)模為104億美元，年復(fù)合增長率達(dá)到8%。

國外廠商占據(jù)主要份額。國外行業(yè)內(nèi)主要芯片設(shè)計(jì)廠商一般同時(shí)向市場提供射頻開關(guān)、 射頻低噪聲放大器、射頻功率放大器等多種產(chǎn)品。目前，全球射頻前端芯片市場主要被 Broadcom、Skyworks、Qorvo 等國外企業(yè)占據(jù)，因此，延伸到放大器部分，Broadcom、 Skyworks、Qorvo三大射頻前端公司依然占據(jù)全球大部分市場份額，三大射頻公司占據(jù) 全球92%的市場份額。國內(nèi)競爭廠商銳迪科、國民飛驤、唯捷創(chuàng)芯、韋爾股份等。

5.3.2 GaAs目前繼續(xù)引領(lǐng)5G時(shí)代

目前，在半導(dǎo)體材料領(lǐng)域內(nèi)，除了有單一元素材料外，還有由兩種及兩種以上元素結(jié)合 的形成的化合物半導(dǎo)體材料，主要包括GaAs（砷化鎵）、InP（磷化銦）、氮化鎵（GaN）、 SiC（碳化硅）等?；衔锊牧舷啾葐我辉夭牧?，有著禁帶寬度更大、電子遷移率更 高、擊穿場強(qiáng)大、耐高溫性更好等特點(diǎn)。因此，使用化合物半導(dǎo)體材料做出來器件比傳 統(tǒng)的單一元素材料器件具有更好的特性，在通信領(lǐng)域中有更廣泛的應(yīng)用。

目前，射頻功率放大器的設(shè)計(jì)與加工主要使用GaAs工藝、SiGe工藝和射頻CMOS工藝3種 工藝。GaAs工藝的射頻功率放大器主要適用于高功率輸出的應(yīng)用，廣發(fā)應(yīng)用于無線通信 領(lǐng)域；SiGe工藝與Si CMOS工藝兼容，有助于實(shí)現(xiàn)射頻功率放大器與射頻集成電路的集 成；射頻CMOS工藝可以實(shí)現(xiàn)更高的集成度，成本也更低，但是CMOS射頻功率放大器的性 能，與GaAs相比尚有一定的差距，目前主要用于藍(lán)牙、ZigBee等。

砷化鎵屬于Ⅲ－Ⅴ族化合物半導(dǎo)體材料，為閃鋅礦型晶格結(jié)構(gòu)，晶格常熟為0.565nm,熔 點(diǎn)為1238℃，近代寬度為1.424eV，是繼硅、鍺之后最主要的半導(dǎo)體之一。GaAs器件具 有高頻、高速、耐高溫、低噪聲、抗輻射能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。4G時(shí)代,手機(jī)端PA的工藝以CMOS 和GaAs為主， 5G時(shí)代更高的功率、頻率及效率要求，對(duì)PA的性能也提出新的要求，GaAs 材料的電子遷移率是Si的6倍，適合用于長距離、長通信時(shí)間的高頻電路，因此，GaAs 器件相對(duì)Si器件具有高頻、高速的性能，在5G手機(jī)PA中將有望獲得廣泛的使用。據(jù)集邦 咨詢預(yù)測，隨著5G智慧型手機(jī)滲透率逐漸提升，將帶動(dòng)中國手機(jī)GaAs PA市場從2019年 的18.76億美元增長到2023年的57.27億美元，年復(fù)合增長率達(dá)到19.17%。

5.3.3 國產(chǎn)替代存在希望

全球GaAs材料國外玩家處于壟斷地位。根據(jù)Semiconductor TODAY數(shù)據(jù)，目前全球半絕 緣單晶GaAs襯底市場集中度CR3高達(dá)95%，日本的住友電氣、德國費(fèi)里伯格以及美國的AXT 公司占據(jù)了95%以上的市場份額。根據(jù)Pioneer Reports數(shù)據(jù)顯示，國內(nèi)主要GaAs單晶襯 底生產(chǎn)廠商有中科晶電、云南鍺業(yè)、有研新材、神舟晶體以及美國AXT全資子公司北京 通美等。

目前，全球GaAs射頻器件市場以IDM模式為主，主要廠商有美國Skyworks、Qorvo、 Broadcom，日本村田等，CR4達(dá)到70%。其中，Skyworks和Qorvo更是遙遙領(lǐng)先，達(dá)到32% 和26%。GaAs元件在全球范圍內(nèi)還有Fabless和晶圓代工產(chǎn)業(yè)。2018年GaAs晶圓代工市場， 中國臺(tái)灣穩(wěn)懋獨(dú)占全球71%的市場份額，是全球第一大GaAs晶圓代工廠。中國大陸方面， 在Fabless領(lǐng)域，有昂瑞微、唯捷創(chuàng)芯、紫光展銳、國民飛驤等老牌廠商，主要集中在 非高端手機(jī)領(lǐng)域。在晶圓代工領(lǐng)域有海威華芯和三安集成。近期，華為將自研的4G PA 交由三安集成代工，在一定程度上，表明華為有意降低供應(yīng)商的集中度，以及對(duì)國內(nèi)集 成電路產(chǎn)業(yè)的扶持。目前國產(chǎn)手機(jī)品牌在全球出貨量占比近4成。雖然5G時(shí)代已經(jīng)來臨， 但是全球普及尚需時(shí)間，4G網(wǎng)絡(luò)將會(huì)在一段較長的時(shí)間內(nèi)存在，因此，針對(duì)4G網(wǎng)絡(luò)的PA 依然存在相當(dāng)大的市場空間。因此，在自主可控的主旋律下，隨著國產(chǎn)GaAs PA公司技 術(shù)與產(chǎn)能的提升，國產(chǎn)GaAs PA產(chǎn)品將會(huì)在4G產(chǎn)品中滲透率逐漸提高，部分企業(yè)有望在 大公司的扶持下實(shí)現(xiàn)5G產(chǎn)品的突破。

6、5G 手機(jī)去金屬化成趨勢，三大方案可供選擇

6.1 手機(jī)后蓋去金屬化成為趨勢

5G 信號(hào)衰減嚴(yán)重，手機(jī)后蓋去金屬化成為趨勢。從 2012 年 iphone 5 首次使用金屬后 蓋到 2016 年大部分手機(jī)主流品牌使用，金屬后蓋因?yàn)槠渖珴膳c手感成為了當(dāng)時(shí)的潮流。然而，金屬材質(zhì)后蓋對(duì)無線信號(hào)具有屏蔽作用，且導(dǎo)熱性強(qiáng)，在無線充電時(shí)易導(dǎo)致手機(jī) 表面溫度過高，影響使用安全。2017 年，5G 概念在通信領(lǐng)域中出現(xiàn)，相關(guān)技術(shù)與要求 已經(jīng)在各大手機(jī)廠商中被廣泛地提起。5G 手機(jī)通過增加內(nèi)部天線和天線系統(tǒng)設(shè)計(jì)復(fù)雜度 來提升信號(hào)收發(fā)質(zhì)量，Massive MIMO 技術(shù)對(duì)電磁干擾的敏感程度提高，如何減少信號(hào)傳 輸過程中的干擾成為焦點(diǎn)。為適應(yīng) 5G 技術(shù)帶來的變化，多個(gè)手機(jī)廠商已經(jīng)開始相關(guān)的 試驗(yàn)，并體現(xiàn)在自家的產(chǎn)品之中。金屬后蓋也隨之在大部分手機(jī)品牌中消失。對(duì)于金屬 后蓋的取代方案，目前產(chǎn)業(yè)方面有三種材料可供選擇,分別是玻璃、PC/PMMA 復(fù)合材料、氧化鋯陶瓷。

6.2 各項(xiàng)表現(xiàn)平衡，玻璃后蓋已成潮流

玻璃后蓋已成為潮流。早在 2014 年，聯(lián)想就推出了玻璃后蓋手機(jī) S850，但是玻璃后蓋 真正得到大規(guī)模使用則是從 2017 年開始。2017 年，蘋果推出的 iPhone 8/8 Plus/X 采 用 2.5D 玻璃后蓋，同年，安卓陣營發(fā)布的手機(jī)都是玻璃后蓋。至此，玻璃后蓋正式成 為潮流。蘋果在手機(jī)產(chǎn)業(yè)一直被認(rèn)為是創(chuàng)新的風(fēng)向標(biāo)，從手機(jī)外觀到手機(jī)功能。雖然蘋 果在 2019 年未發(fā)布 5G 手機(jī)，但從 2017 年開始其手機(jī)產(chǎn)品全系采用玻璃后蓋替換金屬 材質(zhì)，以支持其最新搭載的無線充電功能，目前最新一代的 iPhone 11 系列手機(jī)沿用 2.5 D 玻璃后蓋。安卓陣營方面，目前多個(gè)品牌已經(jīng)發(fā)布了自家的 5G 手機(jī)。從市場已發(fā)布 5G 手機(jī)情況看，除了三星 S10 5G 頂配版采用陶瓷材質(zhì)后蓋外，其余手機(jī)廠商大多采用 3D 玻璃作為手機(jī)后蓋材料，以減少對(duì)手機(jī)信號(hào)的屏蔽作用。

相比金屬材料，玻璃材質(zhì)不具備電磁屏蔽特性且導(dǎo)熱性較弱，且相比陶瓷后蓋生產(chǎn)成本 較低，是生產(chǎn) 5G 手機(jī)后蓋的理想材料。隨著技術(shù)演進(jìn)，玻璃后蓋耐磨、耐摔和抗壓等 性能得到提高，被越來越多手機(jī)廠商所采用。根據(jù) Counterpoint 數(shù)據(jù)，2016 年全球手機(jī)出貨中僅有約 7%手機(jī)采用玻璃后蓋材質(zhì)，截至 2018 年底提升至約 26%，預(yù)計(jì)到 2020 年底出貨占比將提升至約 60%。我們認(rèn)為，隨著 5G 手機(jī)普及和無線充電滲透率提高，3D 玻璃將迅速實(shí)現(xiàn)對(duì)金屬后蓋的替換，預(yù)計(jì)滲透率將快速提升。

6.3 價(jià)廉物美，復(fù)合板材異軍突起

復(fù)合板材主要是指用 PC 和 PMMA 通過共擠制作而成的手機(jī)后蓋。PC，即聚碳酸酯，PC 擁有優(yōu)良的耐蠕變性能、抗沖擊性能、較高的伸長率和剛性、彎曲強(qiáng)度、拉伸強(qiáng)度，并 具備較好的耐熱性和耐寒性、電性能突出，吸收率低，透光性好等特點(diǎn)。PC 還可與其他 樹脂共混形成 PC 混合物或 PC 合金，進(jìn)行改性，克服其抗溶劑性和耐腐性較差的缺點(diǎn)， 完善性能，滿足多種特定應(yīng)用領(lǐng)域性能的要求。PMMA，即聚甲基丙烯酸甲酯，具有較好 的透明性、化學(xué)穩(wěn)定性、耐候性、易染色、易加工、外觀優(yōu)美等特點(diǎn)。共擠復(fù)合數(shù)采用 數(shù)臺(tái)擠出機(jī)將不同種類的樹脂同時(shí)擠入到一個(gè)復(fù)合模頭中，各層樹脂在模頭內(nèi)或外匯形 成一體，擠出復(fù)合后經(jīng)冷卻定型即成為復(fù)合薄膜。因?qū)优c層之間無需使用粘合劑，所以不存在殘留溶劑問題，薄膜無異味。

復(fù)合板材手機(jī)后蓋將有望在 5G 中低端手機(jī)中使用。

首先，要滿足在 5G 時(shí)代廣泛使用，首先要 5G 抗信號(hào)屏蔽要求。復(fù)合板材手機(jī)后蓋的抗 信號(hào)屏蔽性能雖然不及玻璃和陶瓷材質(zhì)后蓋，但是優(yōu)于金屬材質(zhì)后蓋。

第二，復(fù)合板材主要有兩層復(fù)合材料，PMMA 層和 PC 層。PMMA 具有較高的硬度和耐磨性， 所以可用于手機(jī)蓋板的外層使用。但是由于性脆，所以復(fù)合 PC 作為內(nèi)層，這樣材料整 體的韌性提高。目前復(fù)合板材表面硬度達(dá)到 4H-6H；耐磨性可做到 0000 鋼絲絨 1 公斤力， 1cm*1cm 磨頭，5000 次完好，基本可以符合手機(jī)等電子產(chǎn)品對(duì)于材質(zhì)性能的要求。

第三，復(fù)合板材手機(jī)后蓋采用共擠工藝制作，能實(shí)現(xiàn)一次擠出成型，其工藝簡單，節(jié)省 能源，生產(chǎn)效率高，成本低。

雖然復(fù)合板材具備一定的優(yōu)點(diǎn)，但是依然存在不足之處。首先，由于復(fù)合板材在硬度方面相對(duì)于玻璃與陶瓷材質(zhì)較差，因此復(fù)合板材不耐磨，塑性變形明顯。第二，手感與外 觀表現(xiàn)上不如玻璃與陶瓷材質(zhì)的貼合與高端。最后，散熱效果較差。

綜合以上優(yōu)點(diǎn)與不足之處，低成本的復(fù)合板材手機(jī)后蓋已經(jīng)能滿足基本要求，預(yù)計(jì)在 5G 時(shí)代，PC/PMMA 復(fù)合材料在追求高性價(jià)比的中低端手機(jī)市場滲透率不斷提升。

6.4 氧化鋯陶瓷，高端方案需要時(shí)間等待

氧化鋯陶瓷具有熔點(diǎn)和沸點(diǎn)高、硬度大、常溫下為絕緣體、而高溫下則具有導(dǎo)電性等優(yōu) 良性質(zhì)。氧化鋯陶瓷手機(jī)后蓋結(jié)合了玻璃的外觀與硬度高的優(yōu)異性能，同時(shí)擁有接近于 金屬材質(zhì)的良好導(dǎo)熱率，其介電常數(shù)高，無信號(hào)屏蔽。氧化鋯陶瓷手機(jī)背板的制備主要 包括氧化鋯陶瓷粉體的制備、成型、燒結(jié)、研磨拋光處理等流程。其中氧化鋯陶瓷粉體 的制備是整個(gè)流程中最重要且技術(shù)難度最大的部分。氧化鋯陶瓷手機(jī)背板粉體是納米復(fù) 合氧化鋯，納米復(fù)合氧化鋯在制備陶瓷時(shí)，其質(zhì)量要求包括，粒度分布是正態(tài)分布，顆 粒形狀接近圓形，分散性要好，純度高等。氧化鋯手機(jī)后蓋雖然性能優(yōu)良，但是由于制 作難度大，導(dǎo)致出現(xiàn)良品率低，高成本等問題，一直難以得到推廣，目前僅出現(xiàn)在較少 的高端手機(jī)中。2018 年，氧化鋯陶瓷在手機(jī)背板的滲透率較低，僅為 1%。目前高端應(yīng) 用如 Apple Watch 的背板采用的材料是氧化鋯陶瓷，預(yù)計(jì)未來幾年隨著 5G 的商業(yè)化應(yīng) 用不斷成熟，進(jìn)一步完善的生產(chǎn)工藝使背板成本不斷降低，市場滲透率有望提升。

7、投資策略

投資建議：首次給予推薦評(píng)級(jí)。全球智能手機(jī)出貨量增速在連續(xù) 7 個(gè)季度下跌后，由于 安卓陣營發(fā)布 5G 手機(jī)以及蘋果手機(jī)銷量回暖，手機(jī)出貨量增速終于迎來企穩(wěn)。我國 5G 商用已經(jīng)開始，2020 年是我國 5G 網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的大年，5G 網(wǎng)絡(luò)將獲得進(jìn)一步完善。我們通 過分析目前韓國 5G 應(yīng)用的情況，類比認(rèn)為，我國在 2020 年將有望開啟 5G 手機(jī)換機(jī)潮， 推動(dòng)智能手機(jī)的出貨量。5G 對(duì)比 4G 的第一區(qū)別是通過多種技術(shù)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)速度的倍增。 這些新的技術(shù)應(yīng)用對(duì)手機(jī)相關(guān)元器配件的功能提出了新的要求。從基帶芯片，到天線， 射頻前端，到手機(jī)后蓋都有涉及。受益于新的要求，手機(jī)元器件既有因材料工藝提升獲 得的單體價(jià)值量的上升，也有因使用數(shù)量的提升實(shí)現(xiàn)價(jià)值總量提升。建議關(guān)注受益于換 機(jī)潮，產(chǎn)品單機(jī)價(jià)值含量提升，并擁有優(yōu)質(zhì)客戶資源的元器件供應(yīng)商。

天線：信維通信（300136），立訊精密（002475）、碩貝德（300322）

射頻：信維通信（300136）、麥捷科技（300319）、卓勝微（300782）、三安光電（600703）

手機(jī)蓋板：藍(lán)思科技（300433）、智動(dòng)力（300686）、領(lǐng)益智造（002600）；

先進(jìn)封裝：環(huán)旭電子（601231）、長電科技（600584）、華天科技（002185）。

（報(bào)告來源：東莞證券）

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