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2018年全球及中國5G行業建設現狀、發展預測及對PCB行業需求影響[圖]

2019年11月13日 14:11:27字號:T|T

    一、全球5G發展情況

    4G已是蜂窩通信主導制式,從全球范圍來看將長期主導。2018年4G連接數超過2G的龐大存量,以40%成為全球占比最高的移動通信技術,支撐了約33.5億的蜂窩連接。4G連接占比從此將開始持續走高,預計到2023年有望支撐超過52億的蜂窩連接,總連接數中占比將高達60%。其后雖有5G的異軍突起,4G連接占比依然會維持在55~60%之間,從全球范圍來看將長期處于主導地位。

2018年之后,4G通信制式將長期處于主導地位

數據來源:公共資料整理

    相關報告:智研咨詢發布的《2020-2026年中國5G產業發展態勢及投資風險評估報告

    4G連接數和占比的快速提升,主要力量源自發展中市場。2019雖然是5G開局之年,但大規模投入僅限于部分先發市場,全球范圍的連接數和占比將長期處于爬坡階段。在2015年5G全球連接占比才可能升至15%,2G和3G尚存在較大的替代空間,故4G連接將依然維持高位。2019年4G將支撐37億左右的蜂窩連接,總連接數占比約為44%,其后仍將保持連接數和占比的快速增長,其中主要貢獻將來自于發展中市場。相比于市場導向和投資能力超前的北美、東亞和西歐,其他地區將權衡成本和效益,將4G作為組織蜂窩網絡的主流制式。

    2019年起,蜂窩連接將呈現4G和5G滲透率同時提升趨勢。全球網絡升級步調并非完全一致,將呈現出4G和5G同步升級的兩條主線。大規模部署5G的國家主要集中在北美、東亞和西歐,五年后5G滲透率均將超過40%;其他地區的5G滲透率到2024年仍將在10%以內,而4G滲透率均將出現大幅提升,成為主導通信制式。

在5G規模部署的地區之外,4G用戶占比將大幅提升

數據來源:公共資料整理

    4G用戶數未來五年將翻倍以上增長,新增用戶主要來自發展中市場。2018年4G用戶數總計37.1億戶,全球移動用戶數約83.5億戶,4G占比為44.43%;預計2024年全球移動用戶數為92.3億戶,4G用戶數預計為52.21億戶,占比達到56.56%。除去北美、東亞和西歐,其他區域的4G增長用戶數為22.44億戶。新增4G用戶的體量占到2018年已有體量的60.49%。

    過去九年海外4G建站規模占比偏低,投入保持平穩波動。4G網絡從2009年全球首開商用,直到2018年九年間全球累積建站685萬站,其中絕大部分由中國投建,從2014到2018五年間中國建站478萬,規模占比約為70%,全部海外市場建站207萬。海外投資節奏相較于國內更加平滑,自2013年后在移動互聯需求帶動下,每年整體規模水平站上新臺階,近兩年保持在40萬站/年以上。

2009年以來全球4G基站建設規模變化

數據來源:公共資料整理

    未來發展中市場新增4G用戶數將大體與2018年之前的4G用戶體量相當。除去中國市場影響,在2018年之前海外累積建4G基站207萬,這些基站支撐的非中國市場4G用戶規模約為22.5億戶。2024年全球4G用戶約為52.21億戶,除出東亞、北美和西歐三大區域的新增用戶數,其他地區的新增4G用戶數為22.44億戶。此后五年內,發展中市場新增4G用戶的體量,將等同于近五年海外整體的4G用戶量。

    二、國內5G建設現狀

    1.國內推進力度加碼,上調2020年建站預期

    (1)政策鼓勵:2018年3月份政府工作報告首次提到5G、2018年7月份工信部和發改委聯合印發的《擴大和升級信息消費三年行動計劃》提出確保啟動5G商用、2019年3月份政府工作報告再次強調培育新一代信息技術(包含5G)壯大數字經濟。

    (2)行業支持:工信部作為行業主管部門,牽頭組織了5G頻譜的論證和分配、優化4G頻段方案、降低頻譜占用費用,加快推進5Gsub6GHz產業鏈的成熟,助推國內廠商競爭力提升。

    (3)投資加碼:2019年初國內三大基礎通信運營商計劃全年5G投資約340億元對應約10萬個基站,實際部署情況超預期,預計2019年全年5G建設數量有望達到15萬個。2019年9月9日電信和聯通發布了5G共建共享框架協議,預測全生命周期國內5G基站總數略有減少,由于共享基站單價提升總投資額降幅收窄,2020年建網投資節奏可能進一步加快新建80~100萬5G基站。由于5GSoC進展超預期,預計5G終端銷售有望快速提升,預計2020年國內銷售5G手機近億部。

國內5G基站新建數量(萬站)

數據來源:公共資料整理

國內5G終端銷量(百萬部)

數據來源:公共資料整理

    2.Sub6GHz成為全球主流,國內5G產業鏈有望鞏固優勢

    當前國內5G牌照分配的頻率為2.6GHz、3.5GHz、4.9GHz,均處于sub6GHz范圍內,與原有4G頻率(如1.8GHz、2.3GHz)差距不大,在系統整機、部件、模組、芯片等方面具有一定延續性,以華為為代表的國內廠商在sub6GHz的5G通信設備領域在全球具有明顯領先性。

LTE、5G-Sub6G、5G-mmWave協同組網

數據來源:公共資料整理

    三、5G基站對PCB行業需求影響

    5G基站對高頻高速PCB需求增量明顯。(1)天線部分:從分立鈑金天線變為天線板結構,以PCB作為底板一般包含2層功率分配網絡和4層校準網絡,192天線振子貼裝到天線板PCB表面。(2)射頻部分:國內主流使用64通道,RF(濾波器、環形器、功放、低噪聲放大器、開關等)對應需要64通道,Transceiver(頻率變換、數-模轉換)也需要按照運算量等比例增配,承載以上功能組件的PCB面積顯著增大。(3)基帶部分:5G基帶部分PCB大小變化不大,由于電路復雜度提升層數略有增多。另外在材質上,5G基站PCB中高頻、高速板材占比明顯提升。

5G相比4G對PCB用量變化

-
-
4G
5G
5G對PCB影響
天線部分
振子
金屬為主,部分使用PCB振子
PCB振子、塑料振子
面積增大
功分和校準
線纜為主,部分使用PCB
PCB為主,部分功分與陣子一體成型
面積顯著增大
射頻部分
RF
4/8通道
64通道為主
面積顯著增大
Transceiver
對應4/8通道+40M帶寬的信號處理
對應64通道為主+160/200M帶寬的信號處理
基帶部分
-
-
計算、存儲能力要求提升
層數略有增多

數據來源:公共資料整理

    1.全球通信PCB持續景氣,預計2018~2023年CAGR將達5.2%

    受益于5G建網,通信設備PCB需求向好。根據數據,2017~2019年全球PCB產值分別為588/624/613億美元、YoY8.6%/6.0%/-1.7%,預測經過2019年的調整后續幾年重新進入成長階段,對應2018~2023年CAGR為3.7%。展望未來幾年PCB下游應用,在新能源汽和和5G網絡技術代際升級的背景下,汽車、通信基建增速有望領先。在通信基建領域,2018年PCB產值66億美元、預測2023年將達到85億美元。

全球PCB按應用分類產值

-
2017
2018
2023E
2018-2023CAGR
計算器
16538
18237
21170
3.0%
手機
13947
13674
15436
2.5%
消費電子
8870
9555
11648
4.0%
汽車
7029
7617
10002
5.6%
通信基建
6070
6557
8460
5.2%
工業
2734
2908
3404
3.2%
醫療
1178
1235
1447
3.2%
國防/航天
2477
2614
3188
4.1%
合計
58843
62396
74756
3.7%

數據來源:公共資料整理

    2.國內宏站需求快速增長,2020年有望維持高增長。

    綜合國內4G和5G網絡建設需求,預計2019~2023年國內通信設備PCB的市場空間為79/139/143/108/87億元,2019~2021年YoY分別為94%/77%/2%,2022~2023年在數量和價格因素共同作用下通信設備PCB需求有所下行。預計國內通信設備PCB市場規模在2018~2023年CAGR10.9%。

國內通信網絡PCB市場空間測算(億元)

數據來源:公共資料整理

    3.地域和產品擴展,2019~2023年高階PCB產值有望持續增長。

    (1)海外通信網絡:中日韓、北美、西歐屬于通信基站建設第一梯隊,具體到5G上當前韓國商用化領先、北美和西歐小規模部署。預計全球5G基站數量約為國內的2倍,除了第一梯隊外的其他國家和地區,4G建設還在持續、5G更新比較平緩,通信網絡PCB市場規模延續性增強。

    (2)服務器:2018年全球服務器出貨量近1300萬臺、廠商銷售額約700億美金,市場規模約為通信設備的1.4倍。全球服務器產業鏈往中國大陸轉移、疊加服務器芯片升級對PCB需求提升,有望接棒通信設備成為新的增長點。針對多層高密度PCB板需求,短期無線爆發力強、中期傳輸需求平穩釋放、長期服務器規模將大于通信設備,多方面支撐高階PCB產業景氣度延續。

高階PCB應用場景及市場規模測算(全球市場)

-
主要設備
相關PCB產品
特征描述
市場規模峰值(億元/年)
無線網
通信基站
背板、高速多層板、高頻微波板、多功能金屬基板
金屬基、大尺寸、高多層、高頻材料及混壓
140,2021年左右
傳輸網
OTN傳輸設備微波傳輸設備
背板、高速多層板、高頻微波板
高速材料、大尺寸、高多層、高密度、多種背鉆、剛撓結合、高頻材料及混壓
70,2022年左右
數據通信
路由器、交換機服務器、存儲設備
背板、高速多層板
高速材料、大尺寸、高多層、高密度、多種背鉆、剛撓結合
240,未來幾年平均

數據來源:公共資料整理

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