【行业洞察】决胜“新基建”系列之一:迎接5G新时代

2020年以来,国家各部委多次强调加快5G等“新基建”建设。3月18日,国务院联防联控机制就促进消费回补和潜力释放有关情况举行发布会,表示将重点加快以5G网络和数据中心为重点的新一代信息基础设施建设,努力推进信息服务全覆盖。


5G、大数据中心等数字化基础设施是新型基础设施的核心。5G领衔新基建,它不再仅仅是单纯的移动通信,是能够引领科技创新,实现产业升级,拉动投资,促进经济繁荣的新引擎当前我国处于5G建设的关键时期,加快5G基础设施建设是经济发展、战略要求以及科技创新的关键。因此,我们坚定看好5G、大数据以及云计算相关产业链的投资机会。


一、什么是5G


我国移动通信技术产业发展30年来,实现1G空白、2G跟跑、3G突破、4G并跑、5G领跑。4G改变生活,5G改变社会。基于高速率、低延时、广覆盖等优势,5G开启万物广泛互联、人机深度交互的新时代,成为新一轮科技革命和产业变革的驱动力,对经济社会的转型发展起到战略性、基础性和先导性作用。


5G是第五代移动通信技术,相对于3G、4G等前代通信技术而言,通信速率是唯一的作为判断技术能力的指标,而据IMT-2020数据显示,5G比4G具备更高的性能,由标志性能力和一组关键技术来定义。其中,标志性能力指标指“Gbps用户体验速率”,一组关键技术包括大规模天线阵列、超密集组网、新型多址、全频谱接入和新型网络构架,体现除了用户体验速率,流量密度、时延、移动性和峰值速率上也更加高效。


移动通信技术大约10年左右一个生命周期。1980s的1G网络只能用于语音传输,不仅速度慢,信号也不稳定。1990s进入2G时代可以上网发短信,2000s的3G时代数据传输能力得到显著提升,峰值速率可达2Mbps至数十Mbps,支持视频电话等移动多媒体业务。进入2010s,4G网络的峰值速率可达100Mbps至1Gbps。2020s之后的5G将以一种全新的网络构架,提供峰值10Gbps以上的宽带、毫秒级时延和超高密度连接,实现网络性能新的跃升,赋能eMBB、uRLLC、mMTC三大应用场景,开启万物互联的新时代。



5G与4G最大区别是,除了关心人与人之间的通信,也关心物与物、人与物之间的通信。


l  场景一:增强型移动带宽:AR/VR/8K,最早应用的场景——强调传输带宽

l  场景二:海量物联网通信:智能抄表、环境监测、智能家电等

l  场景三:高可靠低时延通信:自动驾驶、工业自动化等——强调时延和可靠性


二、疫情攻坚,5G走进大众视野

5G从2019年开始密集进入大众视野。然而,我们谁也没想到,5G真正的实战考验是这次疫情。


以下,我们引用5G应用产业方阵(5GAIA)与中国信息通信研究院在3月发布的《疫情防控中的5G应用研究报告》中的一段文字,来说明发展5G的必要性以及迫切性:


“新冠肺炎疫情突发、蔓延迅速、形势严峻,5G融合应用作为重要的科学防控手段,逐步走进大众视野。据本报告数据统计,疫情防控期间的5G融合应用案例已超过百个,涉及医疗、安防、教育、工业、交通、金融等多个垂直行业,覆盖全国省级行政区超过20个······


在这次疫情攻坚战中,5G融合人工智能、大数据、云计算、超高清视频等新型技术,搭载机器人、无人机/车等终端平台,全面助力疫情防控工作······


在技术积累方面,绝大部分应用案例如远程诊断、机器人巡检、无人机/车配送、超高清视频等在前期已进行多次测试验证与应用示范······


在可扩展性方面,应用案例中出现无人机消毒、健康状况监测、医院建设直播、云签约等新型业务······


在应用范围广方面,应用案例涉及抗“疫”一线医疗资源协调、公共场所卫生防护以及复工复产支撑等多样化的应用范围,多领域多维度助力疫情阻击工作······”


5G新基建在疫情防治中的重大作用,仅仅只是一个开端。随着5G新基建的全面铺开以及新应用日趋成熟,我们的生活方式以及生产方式可能发生难以想象的颠覆,就像站在09年无法想象智能手机带来的移动互联网对我们生活的颠覆。5G不再仅仅是单纯的移动通信,而是能够引领科技创新,实现产业升级,拉动投资,促进经济繁荣的新引擎,它就像是数字经济时代的发动机


当前我国处于5G建设的关键时期,加快5G基础设施建设是经济发展、战略要求以及科技创新的关键。因此,我们坚定看好5G、大数据以及云计算相关产业链的投资机会。


三、政治局会议定调,信息基建产业政策密集落地


国内疫情逐步缓解,我们认为为了对冲国内经济压力,以5G为代表的新基建有望在Q2开始发力。政策+投资+创新共振,5G有望加速落地,基础设施和应用均将受益,近期5G应用几大赛道已经开始迎来政策支持。


随着5G上升为我国重要战略,今年以来中国从上到下不断出台加快5G建设的各类政策。从1月初工信部向中国广电颁发4.9GHz频段5G试验频率使用许可,同意其在北京等16个城市部署5G网络。到2月21日政治局会议强调推动5G网络、工业互联网等加快发展。再到3月4日政治局会议明确加快5G网络、数据中心等新型基础设施建设进度,中央政策不断加码。同时,全国各级政府积极响应,密集出台行动计划、实施方案、指导意见等政策文件,截至2月底,全国各省市区共出台5G政策文件累计200余个。


1.  5G多个应用赛道获政策支持


政治局会议定调后,5G基建领域多个落实政策密集落地,其中5G应用的主要赛道:车联网、工业互联网、超高清视频均获政策支持。


车联网:2月24日,发改委、网信办、科技部、工信部等11个部委联合发布《智能汽车创新发展战略》。《战略》中提出,到2025年,智能交通系统和智慧城市相关设施建设取得积极进展,车用无线通信网络(LTE-V2X等)实现区域覆盖,新一代车用无线通信网络(5G-V2X)在部分城市、高速公路逐步开展应用,高精度时空基准服务网络实现全覆盖。


天风证券测算,车联网市场仅V2I规模就在超1400亿元,另外V2V端市场规模也在百亿级别。随着行业标准的推进,我们看好千亿V2X市场正式进入落地阶段,厂商投资将明显增长。


工业互联网:2月25日,工信部公布2019年工业互联网试点示范项目,项目数量明显增加,工业互联网渗透率快速提升。网络、平台、安全三个层面共入选81个项目。


天风证券认为,整体来看,项目内涵有所提升,5G+方向首次入选,平台层细化为新技术融合应用、数据集成应用、模式创新三大方向,安全层项目数量同比大幅增长。此外,较为知名的头部工业互联网平台没有再次申报,但本次入选的项目数量再有提升,也体现了行业发展逐步深化的趋势。


根据MarketsandMarkets的统计数据,2017年全球工业互联网平台市场规模为25.7亿美元,预计2023年将增长至138.2亿美元。结合我国情况来看,2018年全国规模以上工业企业单位数378440家,由于各类企业需求不同,我们保守测算,假设平均每家的平台建设费用50万元,远期工业互联网平台渗透率50%,对应平台建设需求将达到946亿元,近千亿市场规模


超高清视频:2月25日,中宣部印发《全国有线电视网络整合发展实施方案》。此前《超高清视频产业发展行动规划(2019-2022年)》中提出到2022年我国超高清视频产业规模超过4万亿元,超高清视频用户数达到2亿。我们预计,随着广电整合开始落地,超高清视频需求将显著增加。


除此以外,基础设施层面,5G商用落地将带来流量的高速增长,服务器、存储、IDC、IAAS、可视化等基础设施产业链都将明显受益。


2.  三大运营商积极运作,年内拟完成建设近60万基站


2月20日,中国联通与中国电信就加快推进5G网络建设召开专题会议,就加快5G网络建设达成高度共识确保5G建设目标不降低。


2月21日,中国联通召开全国疫情期间投资建设工作推进视频会,明确要求各省公司突出重点、加快5G建设,上半年与中国电信力争完成47个地市、10万基站的建设任务,三季度力争完成全国25万基站建设,较原定计划提前一个季度完成全年建设目标。


2月23日,中国联通官网消息,中国联通已累计开通5G基站6.4万个,中国联通与中国电信达成5G共建共享协议以来,已在全国31省开通5G共建共享,已经实现了全国50多个城市的5G正式商用。


2月26日,中国移动董事长杨杰表示公司坚持把5G建设发展作为重大政治任务,抓好5G独立组网测试进度,确保如期完成5G网络建设,做到5G建设目标不变、发展节奏不停,力争2020年底5G基站数达到30万,确保2020年内在全国所有地级以上城市提供5G商用服务。


2月28日,在通信世界全媒体举办的“复工复产背景下,5G如何‘加速跑’”线上论坛上,中国移动表示力争今年第四季度实现5GSA商用。


3月6日,中国移动发布2020年5G二期无线网主设备集中采购公告,正式启动旗下28个省份共232143基站的采购招标。3月9日,中国移动发布《2020年至2021年SPN设备新建部分集中采购_中标候选人公示》。


四、5G基建细分行业梳理

5G发展框架主要分为主设备、光模板、光纤光缆、天线射频、PCB领域、网络规划等。以下我们分别对这些5G细分行业做简要解读。


●    5G基建:网络主设备商


主设备处于产业链制高点,话语权仅次于运营商,但远高于其他厂商。主设备商在整个网络建设中类似于总承包商的角色,为运营商提供完整解决方案,处于统筹地位。近日,市场研究机构Dell‘Oro公布了2019年全球电信设备市场排名,前五家企业的市场份额分别为华为(28%),诺基亚(16%),爱立信(14%),中兴通讯(10%),思科(7%)。


有线侧主设备核心厂商:华为、中兴通讯烽火通信、阿尔卡特朗讯(诺基亚)、思科等



●    5G基建:光器件光模块


光模块在通信网络设备成本中占比60-70%,Lightcounting预计,目前全球光模块市场规模约60-70亿美元。


国内光器件核心厂商:中际旭创华工科技光迅科技剑桥科技博创科技天孚通信新易盛太辰光


海外光器件核心厂商:Finisar(已被II-VI收购)、Oclaro(被Lumentum收购;剑桥科技收购其日本部分资产)、NeoPhotonics、Acacia(思科收购)等



据测算,如果每个宏基站配备10只光模块,国内5G前传光模块需求将超过5000万只,建设高峰期每年需求量超过1000万。25G10km灰光光模块2020年价格预计在30-40美元左右,2019年集采价格在40-50美元左右。


●    5G基建:光纤光缆


光纤光缆前两年产能释放充分,光缆价格承压。2019年2月12日,中国移动启动2019年普通光缆集采,采购规模为1.05亿芯公里,招标价:57-66亿元(不含税),相对于18年价格腰斩。行业经历了一年半的量价调整,有望见底回升。


2019年6月,联通G654.E干线光缆招标限价62元/芯公里,市场价为300元/芯公里,最终造成招标失败。2019年12月,中国联通启动第二次G654.E干线光缆招标,长飞、亨通、烽火和华脉科技4家企业中标入围。


近期中国移动启动5G基站二期及SA核心网新建设备集采,随着5G基建规模起量,将带动光纤光缆行业需求回升。


光纤光缆核心厂商:亨通光电长飞光纤中天科技


●    5G基建:基站天线


5G天线的结构更复杂,集成度更高,量价提升。


用量增加:5G网络频段上移、单基站覆盖面积缩小,基站数量增加;天线阵列引入MassiveMIMO技术,通道数同比增加8-16倍。预计国内市场5G合计需要基站天线1959万面。


价值提升:RRU/BBU两层架构升级为AAU/DU/CU三层架构,分离式无源天线向一体化有源天线AAU集成。4G天线此前报价约1200元/副(含税),5G天线试验网报价过万,约合3500元/副(含税),规模商用后价格或大幅调整。


保守估计,国内5G基站天线市场约为567亿元,建设高峰期每年市场约120亿元。



●    5G基建:基站天线振子


5G的基站天线振子候选方案包括:半波振子(钣金/压铸)、贴片振子、塑料振子。塑料振子由于重量轻、低成本等优势,有望成为主流方案。塑料振子的制造包括注塑+激光工艺,激光工艺分为选择性电镀和LDS两种工艺。


5G时代天线振子需求量成倍增长。4G一个通道2个振子,以金属振子为主,每两个振子要用一个PCB板(馈电板);5G一个通道3个振子,3.5GHz以塑料振子(不用馈电板)为主,2.6GHz可以用金属振子。4G时代基站天线一般有10~40个天线振子,5G天线单面振子数将达到128-256个,且5G基站数量将达到4G时代的1.5-2倍以上。


华为的天线振子供应商由模具厂向天线厂转移,包括硕贝德信维通信飞荣达、东创精密、兆微等。


中兴通讯的天线振子供应商包括硕贝德科创新源、通达集团、南斗星等。


●    5G基建:基站滤波器


5G时期陶瓷介质波导滤波器是主流趋势。MassiveMIMO技术和有源天线的应用驱使滤波器小型化和轻量化,滤波器行业面临技术升级,由4G时代的金属腔体向陶瓷介质滤波器演进。其中,华为主推纯介质波导滤波器,其他设备商前期以半介质或小型化金属滤波器为主。MassiveMIMO技术要求射频通路大幅增加,带动单基站对应的滤波器量价齐升。


市场空间推算:按1.2倍保守计算,5G国内基站总数约653万个(建设周期2019-2026年),同期全球基站数约1306万个。5G高容量热点场景的主流方案是64T64R,则一个基站3面天线,192个通道。预计2020年34元/单通道(2.6GHz介质滤波器未成熟,仍使用金属腔滤波器为主),假设在5G滤波器供应期间的滤波器单价每年降幅15%。算得,国内5G滤波器市场空间为369.2亿元(是4G的1.56倍),全球市场约738.5亿元。


华为供应商包括灿勤、东山精密大富科技武汉凡谷等;中兴供应商包括世嘉科技、摩比发展、国人通信等。


●    5G基建:高频PCB/覆铜板


4G基站天线与射频器件通过馈线连接,5G将使用PCB代替馈线。5G天线系统集成度更高,器件数量提升,需要面积更大、层数更多、钻孔精度更高、加工工艺要求更高的射频板。工作频段更高,对PCB材料的传输损耗和散热性能要求更高,增加对高频板材料的需求。


3G/4G时代,PCB在系统设备占比约2%,5G时代将提升至5%-6%,单个宏站的PCB价值量是4G基站的3倍左右。


基站PCB核心厂商:深南电路沪电股份生益科技


●    5G基建:小基站


5G性能提升还需依赖超密集组网提升空间复用度,小基站技术应运而生,可有效增加网络密度并解决5G信号室内无法覆盖的问题。一方面由于微型化的基站方便部署且易携带,可以根据使用场所灵活布设,且同时功耗低、成本低,容易满足未来物联网海量连接、海量部署的特点。另一方面未来尺寸小、多制式、异构接入的基站将有更多的发展空间,推广是趋势,甚至有望替代部分现有WiFi的单一无线制式路由器。从这个角度看,未来小基站存在机会。


5G应用毫米波的最大场景就在室内,使得消费者对于大带宽需求上升,从而提升小基站需求。目前全国几个5G试点城市内,大范围的宏基站建设初步规模已经完成,而小基站的建设仍在起步阶段,有望为上游元器件带来新增量。


市场空间推算:假设单个宏基站的覆盖距离为300米,其覆盖面积内需要用小基站对相应市内热点区域进行覆盖。以小基站覆盖半径30m估算,该区域需要100个小基站,而热点区域可能只占到覆盖面积的25%,因此需要约25个小基站。


小基站核心厂商:京信通信、共进股份、佰才邦等。

 


参考资料

2020.03-中国信息通信研究院-疫情防控中的5G应用研究报告

2020.03.17-中信证券-5G新基建,新起点,新成长

2020.03.11-国信证券-5G新基建最新进展及投资机会

2020.03.12-中国银河-带动增长,引领升级,新基建正逢其时

 


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