5G技術(shù)的快速發(fā)展正在推動(dòng)包括通信、電子元器件、芯片、終端應(yīng)用等全產(chǎn)業(yè)鏈的升級(jí)。從上游基站射頻、基帶芯片等到中游網(wǎng)絡(luò)建設(shè)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計(jì)與維護(hù)，再到下游產(chǎn)品應(yīng)用及終端產(chǎn)品應(yīng)用場景，如云計(jì)算、車聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、VR/AR，整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)包括了基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備商、無線網(wǎng)絡(luò)提供商、移動(dòng)虛擬網(wǎng)絡(luò)提供商（MVNO）、網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃/維護(hù)公司、應(yīng)用服務(wù)提供商、終端用戶等?？梢哉f，5G技術(shù)的發(fā)展對從通信芯片到網(wǎng)絡(luò)設(shè)施，以及終端應(yīng)用的全方位升級(jí)起到了極大的推動(dòng)作用。由于5G產(chǎn)業(yè)鏈涉及技術(shù)范圍很廣，市場容量超級(jí)大，產(chǎn)業(yè)類型比較多。本文我們將對5G生態(tài)鏈中的五個(gè)產(chǎn)業(yè)進(jìn)行分析，詳細(xì)梳理當(dāng)前國內(nèi)外5G核心產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展情況。
一、基帶芯片產(chǎn)業(yè)鏈分析
在5G技術(shù)架構(gòu)中，基帶芯片是用來合成即將發(fā)射的基帶信號(hào)，或?qū)邮盏降幕鶐盘?hào)進(jìn)行解碼。具體地說，就是發(fā)射時(shí)，把音頻信號(hào)編譯成用來發(fā)射的基帶碼；接收時(shí)，把收到的基帶碼解譯為音頻信號(hào)。同時(shí)，也負(fù)責(zé)地址信息（手機(jī)號(hào)、網(wǎng)站地址）、文字信息（短訊文字、網(wǎng)站文字）、圖片信息的編譯。基帶芯片是5G技術(shù)的核心支撐，實(shí)現(xiàn)了信號(hào)從發(fā)射編譯到接收解碼的全過程。
據(jù)波士頓的調(diào)查公司StrategyAnalytics判斷，全球移動(dòng)基帶處理芯片的增長將一直延續(xù)到2022年，但自2017年起增速會(huì)較之前放緩，主要是因?yàn)榻K端出貨和LTE投資增速下降。2016年基帶芯片整體市場規(guī)模較2015年有3.7%的增長，超過220億美元，主要來自于LTE基帶的強(qiáng)勁支撐。2017年，由于LTE終端出貨量的增速放緩，總規(guī)模預(yù)計(jì)僅增長0.5%，達(dá)到221.57億美元。
從基帶芯片出貨量看，2016年高通、聯(lián)發(fā)科、展訊、三星、Intel和海思位列全球手機(jī)基帶芯片市場前六位，占比分別為33.7%、29.7%、23.4%、4.7%、3%和2.1%。從技術(shù)上實(shí)力分析，高通、Intel、三星和海思比較強(qiáng)，占據(jù)了**市場。
聯(lián)發(fā)科和展訊主要占據(jù)中低端市場。聯(lián)發(fā)科目前綜合水平強(qiáng)于展訊，但缺乏展訊本土優(yōu)勢地位，展訊更易獲得國內(nèi)市場支持和來自Intel的技術(shù)支持，即使在5G初始階段技術(shù)相對落后，也可借助Intel的芯片開拓市場。長期看，展訊發(fā)展的后勁更足。而聯(lián)發(fā)科在4G并未占據(jù)**市場，盈利水平受限，而5G又需要海量的資金投入，我們認(rèn)為后續(xù)聯(lián)發(fā)科將共同與展訊處于中游競爭地位。
聯(lián)芯受益于國內(nèi)的TDS產(chǎn)業(yè)，其TDS芯片具備相當(dāng)?shù)膶?shí)力，但中移動(dòng)正逐步裁撤TDS網(wǎng)絡(luò)，其4G的發(fā)展沒有及時(shí)跟進(jìn)，目前看弱于展訊和聯(lián)發(fā)科。不過有國內(nèi)產(chǎn)業(yè)政策，資金和市場的多方支撐，5G大概率將取得**突破。
在基帶芯片領(lǐng)域按技術(shù)實(shí)力排名，**梯隊(duì)包括高通、intel、海思和三星，其中海思和三星的5G基帶芯片基本自用；**梯隊(duì)包括展訊、聯(lián)發(fā)科；第三梯隊(duì)包括大唐聯(lián)芯等。
二、無線通信模組產(chǎn)業(yè)鏈分析
5G時(shí)代的到來將帶動(dòng)數(shù)據(jù)傳輸體量的新高度，無線通信模塊作為物聯(lián)網(wǎng)的入口也會(huì)迎來更豐富、新穎的應(yīng)用場景。無線通信模組是連接物聯(lián)網(wǎng)感知層和網(wǎng)絡(luò)層的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，屬于底層硬件，使各類終端設(shè)備具備聯(lián)網(wǎng)信息傳輸能力，具備其不可替代性。無線模組按功能分為“通信模組”與“定位模組”。相對而言，通信模組的應(yīng)用范圍更廣，因?yàn)椴⒉皇撬械奈锫?lián)網(wǎng)終端均需要有定位功能。
圖1 無線模組功能分類
從應(yīng)用場景分析，無線通信模塊主要指蜂窩網(wǎng)模塊（2G/3G/4G模塊）。但是隨著NB-IoT技術(shù)的發(fā)展，LPWAN模塊（Lora/NB-IoT模塊）將成為蜂窩通信模塊的替代升級(jí)者進(jìn)行大規(guī)模推廣，而定位模組（GPS、GNSS模塊）常常與蜂窩通信模塊共同使用，因此看成廣義的無線通信模塊。
從產(chǎn)業(yè)鏈上看，無線通信模塊的上游是基帶芯片等生產(chǎn)原材料，標(biāo)準(zhǔn)化程度較高。下游為各個(gè)細(xì)分應(yīng)用領(lǐng)域，極其分散，往往通過中間經(jīng)銷代銷環(huán)節(jié)流向各個(gè)領(lǐng)域。模塊公司的模式一般為：自己采購上游材料，并負(fù)責(zé)產(chǎn)品設(shè)計(jì)和銷售，生產(chǎn)則外包給第三方加工廠。
根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用市場規(guī)模大小，無線通信模塊產(chǎn)業(yè)可分為大顆粒市場和小顆粒市場。大顆粒市場（如智能車載、智能電網(wǎng)、智能交通、智能儀表等）物聯(lián)網(wǎng)模塊量大、標(biāo)準(zhǔn)化程度高、競爭激烈，適合做大收入和樹立品牌，研發(fā)人員相對可以較少，但市場開拓能力要強(qiáng)。小顆粒市場（如工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、資產(chǎn)追蹤、環(huán)境監(jiān)控等）的物聯(lián)網(wǎng)模塊量小，定制化程度高，毛利率水平高，但對供應(yīng)商研發(fā)投入要求高。
目前，在無線通信模組領(lǐng)域，國外龍頭主要有Sierra、TelIT、U-blox等，無論是規(guī)模還是毛利率要遠(yuǎn)高于國內(nèi)廠商。國內(nèi)**梯隊(duì)公司有芯訊通、移遠(yuǎn)通信、中興物聯(lián)、廣和通等，按出貨量算已經(jīng)可以和國外龍頭相媲美。但由于國內(nèi)競爭比較激烈，這些廠商的毛利率普遍低于國外。隨著品牌和規(guī)模效應(yīng)進(jìn)一步增強(qiáng)，產(chǎn)業(yè)很可能會(huì)形成“贏者通吃”的局面，產(chǎn)業(yè)集中度有望進(jìn)一步提升。
三、射頻芯片產(chǎn)業(yè)鏈分析
射頻簡稱RF射頻就是射頻電流，是一種高頻交流變化電磁波，射頻芯片指的就是將無線電信號(hào)通信轉(zhuǎn)換成一定的無線電信號(hào)波形，并通過天線諧振發(fā)送出去的一個(gè)電子元器件。射頻芯片架構(gòu)包括接收通道和發(fā)射通道兩大部分。
射頻前端芯片包括射頻開關(guān)、射頻低噪聲放大器、射頻功率放大器、雙工器、射頻濾波器等芯片。射頻開關(guān)用于實(shí)現(xiàn)射頻信號(hào)接收與發(fā)射的切換、不同頻段間的切換；射頻低噪聲放大器用于實(shí)現(xiàn)接收通道的射頻信號(hào)放大；射頻功率放大器用于實(shí)現(xiàn)發(fā)射通道的射頻信號(hào)放大；射頻濾波器用于保留特定頻段內(nèi)的信號(hào)，而將特定頻段外的信號(hào)濾除；雙工器用于將發(fā)射和接收信號(hào)的隔離，保證接收和發(fā)射在共用同**線的情況下能正常工作。智能手機(jī)通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖如下。
圖2 智能手機(jī)通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖
射頻前端模塊是手機(jī)通信系統(tǒng)的核心組件，對它的理解要從兩方面考慮：**，它是連接通信收發(fā)芯片（transceiver）和天線的必經(jīng)通路；**，它的性能直接決定了移動(dòng)終端可以支持的通信模式，以及接收信號(hào)強(qiáng)度、通話穩(wěn)定性、發(fā)射功率等重要性能指標(biāo)，直接影響終端用戶體驗(yàn)。
目前，射頻前端芯片是移動(dòng)智能終端產(chǎn)品的核心組成部分，追求低功耗、高性能、低成本是其技術(shù)升級(jí)的主要驅(qū)動(dòng)力，也是芯片設(shè)計(jì)研發(fā)的主要方向。射頻前端芯片與處理器芯片不同，后者依靠不斷縮小制程實(shí)現(xiàn)技術(shù)升級(jí)，而作為模擬電路中應(yīng)用于高頻領(lǐng)域的一個(gè)重要分支，射頻電路的技術(shù)升級(jí)主要依靠新設(shè)計(jì)、新工藝和新材料的結(jié)合。
根據(jù)Gartner統(tǒng)計(jì)，智能移動(dòng)終端的出貨量已經(jīng)從2013年的22億臺(tái)增長至2016年的24億臺(tái)，預(yù)計(jì)未來保持穩(wěn)定。如今，手機(jī)中射頻(RF)器件的成本越來越高。一個(gè)4G全網(wǎng)通手機(jī)，前端RF套片的成本已達(dá)到8-10美元，含有10顆以上射頻芯片，包括2-3顆PA、2-4顆開關(guān)、6-10顆濾波器。未來隨著5G的到來，RF套片的成本很可能會(huì)超過手機(jī)主芯片。再加上物聯(lián)網(wǎng)的爆發(fā)，勢必會(huì)將射頻器件的需求推向高潮。
射頻前端芯片市場主要分為兩大類，一類是使用MEMS工藝制造的濾波器，以聲表面波濾波器(SAW)和體聲波濾波器(BAW)為代表，一類是使用半導(dǎo)體工藝制造的電路芯片，以功率放大器(PA)和開關(guān)電路(Switch)為代表。
傳統(tǒng)的SAW濾波器領(lǐng)域市場已趨向飽和Muruta、TDK和Taiyo Yuden占據(jù)了全球市場份額的80%以上，升級(jí)替代產(chǎn)品BAW濾波器近來成為市場焦點(diǎn)，成為MEMS市場的中增長*快的細(xì)分產(chǎn)品，根據(jù)市場分析機(jī)構(gòu)IHS Supply的調(diào)研結(jié)果，當(dāng)前BAW的核心技術(shù)主要掌握在Avago(Broadcom)和Qorvo手中，兩家公司幾乎瓜分了全部市場份額。
功率放大器市場主要分為終端市場和以基站為代表的通信基礎(chǔ)設(shè)施市場，相比目前終端市場約130億美元的總?cè)萘?，基站功率放大器市場?guī)模相對較小，在6億美元至7億美元左右。在終端功率放大器市場，形成了Skyworks、Qorvo和Broadcom(Avago)三家企業(yè)寡頭競爭的局面，三家企業(yè)合計(jì)占據(jù)了90%以上的市場份額，而在基站功率放大器市場，NXP和Freescale在合并前總共占據(jù)了51.1%的市場份額，國內(nèi)主要有銳迪科（被紫光收購）、唯捷創(chuàng)芯（Vanchip）、中普微、國民飛驤（Lansus）、中科漢天下等企業(yè)，但技術(shù)能力與國外巨頭有著差距。
