华为重回“5G”的背后,国产射频产业完成零的突破
8月底,华为Mate 60 Pro搭载着一众国产芯片,重返具有竞争力的智能手机舞台,与紧随其后发布的苹果新一代iPhone系列,一同引爆了沉寂许久的智能手机市场。专业机构拆解显示,Mate 60系列手机除了主处理器麒麟9000s外,还采用了极高比例的国产芯片及零部件,尤其射频前端模组的国产化解决了5G的瓶颈问题,可以说,华为重回“5G”的背后,国产射频前端芯片厂商的努力至关重要。
国产射频产业链已完成0的突破
射频前端是手机实现通信功能的核心器件,从2G、3G、4G走向5G时代,一方面由于手机通信制式从针对地区和运营商的特定设计向“全球通”设计转变,另一方面由于射频前端模块中主要组件的用量增加,推动了射频前端单机价值量的增长。
根据YoleDevelopment的统计与预测,2022年移动终端射频前端市场为192亿美元,到2028年有望达到269亿美元,2022-2028年年均复合增长率将达到5.8%。其中发射端模组市场规模预计122亿美元,接收端模组预计45亿美元,分立滤波器预计30亿美元,分立传导开关预计9亿美元,天线开关预计19亿美元,分立低噪声放大器预计12亿美元。
此前,国内厂商已大规模量产了 L-PAMiF、L-FEM、LNA BANK、MMMB、TxM 等 5G 射频前端模组,而L-PAMiD 还迟迟未有国内厂商取得突破。
5G L-PAMiD 模组集成了功率放大器、低噪声放大器、耦合器、射频开关、滤波器、双 / 多工器等零部件,不仅可以支持 5G 频段的收发需求外,还能向下兼容 4G、3G 和 2G 频段的收发需求,并支持大部分频段的 5G+4G 双连接需求。
而国外巨头,例如思佳讯、博通、QORVO 等公司,早在2021年前就量产了 5G L-PAMiD 模组。同时,我国又是世界最大的手机生产国和消费国之一,可见在这一核心组件上,我们一直严重依赖进口,受制于人。像拥有最好5G技术的华为,却只能生产4G手机,也是因为在5G射频前端方面,被美国限制住了。
而伴随着国内产业链的发展,国内射频产业链已经陆续有公司具备L-PAMiD大模组的量产能力,整体射频产业链已经完成了从0到1的发展阶段,开始逐步走向更加高端化的产品形态。同时,由于2022年至今下游需求的不景气,导致产业链相关上市公司的估值承压,国内厂商在部分赛道竞争激烈也大大降低了相关厂商的盈利能力,这导致一级股权市场对于射频赛道投入的热度降低,未来整个射频产业链供给格局有望持续优化。
格局初定,国产射频前端低端过剩、高端不足
近几年,5G渗透率的不断提升推动射频前端芯片成为移动智能终端中最为关键的器件之一,全球射频前端市场迎来快速扩张,而国产射频前端产业也在国内终端市场发展及国产替代浪潮的推动下成为近几年投资最为火热的领域之一,创业企业不断涌现。经过多年发展,在开关、PA、WiFi FEM、滤波器等诸多细分领域均已成长出多家优秀企业。集微咨询(JW Insights)数据显示,我国射频前端器件企业全球市占率已经达到10%以上。如果排除苹果、三星等厂商,我国射频前端器件国产化率基本达到25%以上。
尤其在2021年的缺芯潮推波助澜之下,2022年以来多家射频前端企业先后IPO,使得各个细分赛道都迎来上市龙头企业,国产射频前端产业格局初步形成。例如在射频开关/LNA领域,有卓胜微;PA领域,有唯捷创芯、慧智微,飞骧科技已申报IPO,昂瑞微也已在IPO的进程中;WiFi FEM领域,有康希通信;滤波器领域,有麦捷科技等。这些赛道头部企业均已形成成熟稳定的产品线布局,营收规模从数亿到数十亿不等,并打入头部终端客户,从研发、生产到应用形成了良好的循环。与此同时,近些年在资本市场的加持下,还有数量众多的初创企业纷纷加入各赛道,参与竞争的国内企业数量日益增加,形成一派繁荣的局面。
随着半导体行业景气度反转,产业中存在的一些弊端也随之浮出水面,需求不振、上市破发、专利纷扰、深陷价格战等诸多现象,充分显示出当前行业的粗放型发展。一方面,对各赛道头部企业而言,开关已经基本实现国产化替代,但龙头卓胜微独占了绝大部分市场并且成本做到了极致,其余数十家企业只能分食很小一块市场;分立PA方案已经成熟,成本优化已接近极致,却陷入价格战的恶性竞争,WiFi FEM同样如此;滤波器则集中在中低端产品,在模组中的应用主要是分集接收端,在发射端所需的高性能BAW、双工器、多工器等产品上仍待整体突破,总体而言,模组仍然缺乏优秀的国产化滤波器供应资源。
另一方面,对初创企业而言,为了争取有限的客户,争相报出更低的价格,企业的利润空间不断被挤压,甚至亏钱换市场,行业虽然火爆但同质化现象严重,使得盘子仍然较小的国内市场更加碎片化。这些低端分立产品的恶性竞争带来的负利润对大多数初创企业造成了伤害。当市场寒冬和资本寒冬双双到来,陷入低端化竞争僵局的企业融资困难,现金流恶化,后续发展难以为继。
因此,低端过剩、高端欠缺是今年以来国产射频前端的真实写照。当前射频前端的主赛道智能手机市场增长仍然乏力,尽管因去库存基本完成,渠道开始拉货而出现部分产品供应紧张的情况,但是整体需求未见复苏。从产品层面来看,各家射频前端公司发挥自身所长,已逐渐形成了具有各自相对优势的细分领域。例如唯捷创芯的4G分立方案、Sub-6G模组已进入国内几乎所有手机品牌客户,L-PAMiD模组也已实现批量量产出货,WiFi FEM、车载射频、PA配套电源等多产品方向百花齐放;慧智微电子凭借Sub-6G双频L-PAMiF实现了对OPPO 5G手机的出货,一度在5G市场上独领风骚;昂瑞微电子从2G CMOS PA扩展至Phase5N MMPA、Sub-6G模组以及难度最大的L-PAMiD模组;飞骧科技、锐石创芯则凭借优秀的产品性价比和激进的价格策略,在ODM市场占据了主要PA份额;康希通信凭借较早的起步时间和完整的WiFi FEM产品布局,在国内WiFi AP市场占据了第一的位置。但是整体行业中高端集成方案国产化率仍较低。
可以预见,在当前国内射频前端产业格局初步成形之后,随着竞争加剧,头部企业在高端化、模组化推动下横向扩展业务,形成强者恒强的局面。后来者如果不能提高技术实力,迈向高端产品,提升营收、盈利水平,扩大终端客户群体,将会加速出局。
未来,头部公司将受益于模组化
射频前端模组是将射频开关、低噪声放大器、滤波器、双工器、功率放大器等两种或者两种以上的分立器件集成为一个模组,从而提高集成度和性能,并使体积小型化。根据集成方式的不同,主集天线射频链路可分为:FEMiD(集成射频开关、滤波器和双工器)、PAMiD(集成多模式多频带PA和FEMiD)、LPAMiD(LNA、集成多模式多频带PA和FEMiD)等;分集天线射频链路可分为:DiFEM(集成射频开关和滤波器)、LFEM(集成射频开关、低噪声放大器和滤波器)等。
根据相关专业人士的拆机分析,在2020年至2021年期间,华为、小米、OPPO、vivo、荣耀等手机厂商发布的1500至2000价位的多款手机均已采用模组化方案。对国内射频厂商而言,朝模组化方向发展能帮助自身挣脱低价竞争的泥淖,从产业链中赚取更高利润。
模组化趋势,也给国产厂商带给机会。
如今唯捷创芯的4G分立方案、Sub-6G模组已进入国内几乎所有手机品牌客户,L-PAMiD模组也已实现批量量产出货;慧智微电子凭借Sub-6G双频L-PAMiF实现了对OPPO 5G手机的出货;昂瑞微电子从2G CMOS PA扩展至Phase5N MMPA、Sub-6G模组以及难度最大的L-PAMiD模组;康希通信凭借较早的起步时间和完整的WiFi FEM产品布局,在国内WiFi AP市场占据了主导地位。
看来,这些具有更强的盈利能力和更高的客户认可度的公司,正在持续推动产品往更高层次演进,并愈加增强公司的整体实力,实现良性循环。
另外,集成多模多频的PA、RF开关及滤波器的模组化程度相对较高的PAMiD在5G时代的需求也不断增长。近两年国产公司正在向高价值的5G PA及模组进军,卓胜微、唯捷创芯、飞骧科技、芯朴科技、慧智微等公司目前已具备5G模组生产能力,大规模量产了 L-PAMiF、L-FEM、LNA BANK、MMMB、TxM 等 5G 射频前端模组。
5G射频前端模组,主要包括L-PAMiD、L-PAMiF、L-FEM、LNA BANK、MMMB、TxM等。其中L-PAMiD产品集成度最高、设计复杂度及难度最大、是供应链完整性要求最严苛的产品。不过,哪怕是一块硬骨头,中国射频厂商也做出了零的突破。
今年5月,国内射频前端芯片设计公司唯捷创芯和昂瑞微开发的 L-PAMiD 芯片已进入量产阶段,并通过多家品牌客户的验证,预计 2023 年能够实现大规模量产出货。只是对国内厂商来说,接下来的竞争核心不仅要看谁能更快速推出L-PAMiD模组并能顺利导入品牌客户,还要看能否长期稳定供应。
此外,卓胜微、麦捷科技等A股上市公司已在SAW滤波器领域实现突破。SAW滤波器方面,目前卓胜微、德清华莹、好达电子、麦捷科技等厂商已实现突破,其中麦捷科技与中电26所生产的SAW滤波器已进入华为、TCL等手机供应链,好达电子的SAW滤波器已进入中兴、魅族等手机供应链。BAW滤波器方面,能自主研发BAW滤波器的企业还是相对较少,仅有天津诺思、汉天下等公司。
卓胜微披露的投资者关系活动记录表显示,集成自产的SAW滤波器和高性能滤波器的DiFEM、LDiFEM、GPS模组等产品已通过品牌客户稽核,并已开始逐步量产交付。仍需重视的是,虽然5G高频需求驱动高端SAW/BAW/LTCC滤波器不断渗透,但目前市场缺乏高质量的滤波器代工。
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