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              5G通信行業市場深度解析

              來源:高瞻產業研究智庫  瀏覽數:  發表日期:
                第五代移動通信技術,英語縮寫為5G。與4G相比,5G具有更高的速率、更寬的帶寬、更高的可靠性、更低的時延等特征,能夠滿足未來虛擬現實、超高清視頻、智能制造、自動駕駛等用戶和行業的應用需求。目前5G還處于規劃階段,概念和技術未形成統一的標準。
                全球已有70個國家的169個運營商發布了5G,再加上正在投資5G的運營商,總體數量上已經超過了400個。歐洲、亞太、北美屬于5G的先發地區,已經基本完成了5G網絡的商用;南亞、東歐、北非、中南美洲等地區也緊隨其后進行5G部署和預商用;在撒哈拉以南的非洲,絕大部分地區5G還是空白。
                圖表:全球5G商用情況

                資料來源:信通院、高瞻產業研究智庫
                目前來看,NSA依然是5G部署網絡的主流,但增長數量漸趨平緩;SA網絡從2020Q3開始出現并逐年增長。隨著中國5G的規模部署,將帶動5G在垂直行業的迅速發展,并催化SA生態的成熟。
                整體來看,5G在全球的部署,已從中美歐日韓的星星之火漸成遍布五大洲的燎原之勢。
                從國內市場來看,我國移動通信技術起步雖晚,但在5G標準研發上正逐漸成為全球的領跑者。我們國家在1G、2G發展過程中以應用為主,處于引進、跟隨、模仿階段。從3G開始,我們國家初步融入國際發展潮流,大唐集團和西門子共同研發的TD-SCDMA成為全球三大標準之一。在4G研發上,我國已經有了自主研發的TD-LTE系統,并成為全球4G的主流標準。5G方面,我國政府、企業、科研機構等各方高度重視前沿布局,力爭在全球5G標準制定上掌握話語權。中國5G標準化研究提案在2016世界電信標準化全會(WTSA16)第6次全會上已經獲得批準,這說明我國5G技術研發已走在全球前列。
                政府層面,頂層前沿布局已逐步展開,明確了5G技術突破方向。
                一是我國從國家宏觀層面明確了未來5G的發展目標和方向?!吨袊圃?025》提出全面突破5G技術,突破“未來網絡”核心技術和體系架構;《十三五規劃綱要》提出要積極推進5G發展,布局未來網絡架構,到2020年啟動5G商用。2013年,工信部、發改委和科技部組織成立了“IMT-2020(5G)推進組”(以下簡稱推進組),推進組負責協調推進5G技術研發試驗工作,與歐美日韓等國家建立5G交流與合作機制,推動全球5G的標準化及產業化。推進組陸續發布了《5G愿景與需求白皮書》《5G概念白皮書》等研究成果,明確了5G的技術場景、潛在技術、關鍵性能指標等,部分指標被ITU納入到制定的5G需求報告中。
                二是依托國家重大專項等方式,積極組織推動5G核心技術的突破。國家“973”計劃早在2011年就開始布局下一代移動通信系統。2014年國家“863”計劃啟動了“實施5G移動通信系統先期研究”重大項目,圍繞5G核心關鍵性技術,先后部署設立了11個子課題。2016年“新一代寬帶無線移動通信”國家科技重大專項,全面啟動了我國5G技術研發試驗,目前已完成第一階段測試,各關鍵技術均通過驗證。2017年國家科技重大專項中將有三項與5G相關的研發項目。根據計劃時間,2017年—2018年將會全面推進中國第二階段、第三階段的5G技術研發試驗。
                企業層面,國內領軍企業已贏得先發優勢。華為、中興、大唐等國內領軍通信設備企業高度重視對5G技術的研發布局,在標準制定和產業應用等方面已獲得業界認可。如,中興早在2014年就聯合中國移動在深圳完成全球首個TD-LTE3D/MassiveMIMO基站的預商用測試,2016年開始規模部署在全球建設10張商用網絡。大唐在2011年啟動5G的預研,2013年提出5G關鍵能力指標和取值,被ITU納入5G愿景和框架建議書的技術指標當中。此外,中國移動等電信運營商也積極布局未來5G產業,如中國移動發布《中國移動愿景2020+白皮書》,希望與各方一起,實現“連接無限可能”的愿景。華為已經在5G新空口技術、組網架構、虛擬化接入技術和新射頻技術等方面取得重大突破。日前,華為polar碼方案成為5G國際標準碼方案,雖然只是5G標準的初級階段,但極大地提振了我國5G標準研發的信心。
                二、5G通信行業市場規模
                全球市場來看,據統計數據顯示,到2027年,全球5G基礎設施市場規模估計將達到4966億美元,從2020年到2027年的復合年增長率為106.4%。預計到2027年,Sub-6GHz的細分市場預計將達到3024億美元的最大市場規模,這主要歸功于政府專注于為主要發達經濟體的高速數據服務而發布的Sub-6GHz頻段。
                國內市場方面,根據信通院《5G經濟社會影響白皮書》測算,從5G的經濟產出規模來看,到2030年5G帶動的直接產出和間接產出將分別達到6.3萬億和10.6萬億元。
                在直接產出方面,2025年、2030年將分別增長到3.3萬億、6.3萬億元,十年年均復合增長率為29%;在間接產出方面,2020年、2025年和2030年,5G將分別帶動1.2萬億、6.3萬億和10.6萬億元,年均復合增長率為24%。
                圖表:中國5G通信行業市場規模測算

                資料來源:信通院、高瞻產業研究智庫
                從產出結構看,拉動產出增長的動力隨5G商用進程的深化而相繼轉換。在5G商用初期,運營商大規模開展網絡建設,5G網絡設備投資帶來的設備制造商收入將成為5G直經濟產出的主要來源。在5G商用中期,來自用戶和其他行業的終端設備支出和電信服務支出持續增長,預計到2025年,上述兩項支出分別為1.4萬億和0.7萬億元,占到直接經濟總產出的64%。在5G商用中后期,互聯網企業與5G相關的信息服務收入增長顯著,成為直接產出的主要來源,預計2030年,互聯網信息服務收入達到2.6萬億元,占直接經濟總產出的42%。
                從設備環節看,5G商用中后期各垂直行業將成為網絡設備支出主要力量。在5G商用初期,運營商開展5G網絡大規模建設,電信運營商在5G網絡設備上的投超過2200億元,各行業在5G設備方面的支出超過540億元。隨著網絡部署持續完善,運營商網絡設備支出預計自2024年起將開始回落。同時隨著5G向垂直行業應用的滲透融合,各行業在5G設備上的支出將穩步增長,成為帶動相關設備制造企業收入增長的主要力量。
                2030年,預計各行業各領域在5G設備上的支出超過5200億元,在設備制造企業總收入中的占比接近69%。
                圖表:5G通信產業鏈各環節建設投資規模

                資料來源:信通院、高瞻產業研究智庫
                三、5G通信行業競爭格局
                1、5G基帶芯片
                在5G技術架構中,基帶芯片是用來合成即將發射的基帶信號,或對接收到的基帶信號進行解碼。具體地說,就是發射時,把音頻信號編譯成用來發射的基帶碼;接收時,把收到的基帶碼解譯為音頻信號。同時,也負責地址信息(手機號、網站地址)、文字信息(短訊文字、網站文字)、圖片信息的編譯?;鶐酒?G技術的核心支撐,實現了信號從發射編譯到接收解碼的全過程。
                從基帶芯片出貨量看,2021年Q2,高通、聯發科、三星LSI、紫光展銳和英特爾占據了手機基帶芯片收益份額的前五名。另一方面,受貿易制裁的影響,海思的出貨量在該季度下降了82%。
                在基帶芯片領域按技術實力排名,第一梯隊包括高通、Intel、海思和三星,其中海思和三星的5G基帶芯片基本自用;第二梯隊包括展訊、聯發科;第三梯隊包括大唐聯芯等。
                2、5G射頻芯片
                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通信轉換成一定的無線電信號波形,并通過天線諧振發送出去的一個電子元器件。射頻芯片架構包括接收通道和發射通道兩大部分。
                射頻前端芯片包括射頻開關、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,一類是使用半導體工藝制造的電路芯片,以功率放大器(PA)和開關電路(Switch)為代表。
                傳統的SAW濾波器領域市場已趨向飽和,Muruta、TDK和TaiyoYuden占據了全球市場份額的80%以上。
                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設施市場,在終端功率放大器市場,形成了Skyworks、Qorvo和Broadcom(Avago)三家企業寡頭競爭的局面,三家企業合計占據了90%以上的市場份額;在基站功率放大器市場,NXP和Freescale在合并前總共占據了51.1%的市場份額,國內企業主要有銳迪科(被紫光收購)、唯捷創芯(Vanchip)、中普微、國民飛驤(Lansus)、中科漢天下等。
                3、無線通信模組
                5G時代的到來將帶動數據傳輸體量的新高度,無線通信模塊作為物聯網的入口也會迎來更豐富、新穎的應用場景。無線通信模組是連接物聯網感知層和網絡層的關鍵環節,屬于底層硬件,使各類終端設備具備聯網信息傳輸能力,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,通信模組的應用范圍更廣,因為并不是所有的物聯網終端均需要有定位功能。
                目前,在無線通信模組領域,國外龍頭主要有Sierra、TelIT、U-blox等,國內第一梯隊公司有芯訊通、移遠通信、中興物聯、廣和通等,按出貨量算已經可以和國外龍頭相媲美。
                4、5G通信設備
                通信設備行業是一個充分競爭的行業,市場化程度較高,由于客戶主要為通信運營商,客戶行業壟斷地位較強,目前行業已經形成了多家具有較強綜合競爭力的通信設備商。
                通信設備商多起步早,經過整合重組、多年發展,技術水平較同行領先,能夠為運營商提供全方位綜合性、一體化解決方案,按照客戶的需求進行產品方案設計、方案比選、方案實施等各種配套服務,因此市場競爭能力較強。
                4G時代,通信設備供應商競爭格局變現為四足鼎立格局(愛立信、諾基亞、華為、中興),設備商向服務商轉型;5G時代,各大供應商搶奪5G標準制定,推動萬物互聯,誰能在標準制定、萬物互聯走在前列,誰就能占據更多的市場。
                通信設備市場呈現全球化競爭格局,份額集中于全球前幾大供應商,前五大設備制造商分別為華為、諾基亞、愛立信、思科和中興通訊,這五家公司合計占全球服務提供商設備市場收入的75%左右。
                四、5G通信行業發展前景/趨勢
                1、全球5G通信行業發展前景/趨勢
                從全球范圍看,第五代移動通信技術(5G)正呈現出使用規模日益壯大、經濟價值逐漸顯現、扶持舉措不斷升級、應用場景層出不窮的特征。
                移動通信已經深刻地改變了人們的生活,但人們對更高性能移動通信的追求從未停止。5G的產生,可以應對未來爆炸性的移動數據流量增長、海量的設備連接、不斷涌現的各類新業務和應用場景。5G的使用規模不斷增長,經濟影響力也日益凸顯。各國政府紛紛制定5G推進策略和時間表,加速其發展。同時,國際性無線電組織全球移動通信協會(GSMA)和國際電信聯盟無線電通信局(ITU-R)也規劃了未來5G的應用場景。
                1、用戶數進入規?;鲩L階段
                與4G相比,5G具有速率更高、帶寬更寬、可靠性更高、時延性更低等技術特點,能夠更好地滿足個人和行業的應用需求。
                2、經濟影響力有望全面釋放
                移動通信已從3G網絡“連接人與人”邁入4G網絡“連接人與信息”的階段,5G的興起則使移動技術從一項對個人通信具有變革性影響的技術,演進為真正的、泛在的通用技術,更好地促進人與人、人與物、物與物之間的全面連接,激發新的消費需求,加速產業融合變革,有望成為全球經濟增長的重要貢獻因素之一。
                5G對經濟的驅動作用首先體現在投入與部署方面,包括5G基礎性研發、網絡基礎設施部署、基于5G功能的應用與服務開發、5G終端設備生產等。
                5G推動未來經濟增長的能量不容小覷,IHSMarket在《5G經濟》報告中預測,到2035年,5G在全球創造的潛在經濟價值將達12.3萬億美元,相當于所有美國消費者在2016年的全部支出,并超過2016年中國、日本、德國、英國和法國的消費支出總和;全球5G價值鏈將達到3.5萬億美元產出,相當于2016年全球財富1000強企業中排名前13位企業的營收總和,并產生超過2200萬個工作崗位,這些崗位將從與5G有直接關聯的信息通信制造業、服務業,延伸至教育、公共服務等多個行業領域。
                3、應用場景日趨豐富
                5G不僅能夠帶來更寬的帶寬、更高的速率,還將引發新型應用場景、產業應用,以及大量未知的應用創新。GSMA提出未來5G五大應用目標,一是5G將與4G及可替代網絡技術共存,以更好地提供高速、可靠且安全的寬帶服務;二是所有5G技術利益相關機構或企業都應致力于以低成本、高效益方式提供經改進的新型網絡,實現最為經濟實惠的創新型通信網絡;三是5G將提供能夠推動行業數字化和自動化的網絡平臺,加快行業數字化轉型;四是5G網絡將提供高達1Gbps和10毫秒以內延遲的增強寬帶服務,提供適用于云計算和基于人工智能的服務平臺,改變移動寬帶使用體驗;五是5G網絡將為各類場景的智能物聯網節點提供支撐,推動大規模物聯網和關鍵通信服務的新應用增長。GSMA特別強調,上述目標惟有在將5G通用技術標準統一化、頻段統一規范分配條件下才能實現。
                ITU-R確定未來5G主要應用場景,分別是增強型移動寬帶(EMBB)、超高可靠與低延遲通信(URLLC)和大規模機器通信(MMTC)。其中,增強型移動寬帶通過支持更高效的數據傳輸,降低每比特數據傳輸成本,支持面向一系列終端和應用的無線寬帶覆蓋,適用于地鐵等連續廣域覆蓋場景和住宅區、辦公區等熱點高容量區域;超高可靠與低延遲通信主要作用于垂直行業和交通自動化等領域,如工業控制、智能電網、遠程醫療、車聯網、無人機;大規模機器通信則適用于農業、能源、公用事業、城市基礎設施與環境監控等方向。
                5G部署已在全球范圍鋪開,隨著各國扶持舉措的升級和國際性無線電組織對應用導向的推進,將使5G的經濟價值不斷顯現,適用范圍逐步擴大。
                2、中國5G通信行業發展前景/趨勢
                一是產品技術逐步聚焦四大應用場景。推進組歸納出未來5G應用主要集中在4個場景:高鐵、地鐵等連續廣域覆蓋場景;住宅區、辦公區、露天集會等熱點高容量場景;智慧城市、環境監測、智能農業等低功耗大連接場景;車聯網、工業控制、虛擬現實、可穿戴設備等低時延高可靠場景。因此,5G技術與產品開發也應重點圍繞這4個場景展開,及時做好前沿技術與產品開發。
                二是5G技術將激發新的消費需求。5G的一個重要特征就是可以實現“人與人、人與物、物與物之間的連接”,形成萬物互聯,并融合在工作學習、休閑娛樂、社交互動、工業生產等各方面。逐步豐富的消費形態將促進用戶體驗需求的重大變革,進一步激發出新的產業、新的業態和新的模式。為此,要充分做好技術與產品儲備,及時跟蹤技術與產品的動態變化,盡早布局顛覆性技術與產品。
                三是產業融合變革加速?;?G技術的支撐,跨行業的融合發展進一步加強,新型信息化和工業化將深度融合,引發產業領域的深層次變革。移動物聯網場景等5G技術將滲透到消費、生產、銷售、服務等各行業,推動研發、設計、營銷、服務等環節進一步向數字化、智能化、協同化方向發展,實現工業領域全生命周期、全價值鏈的智能化管理。
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