歷史沿革:發展戰略清晰,“農村包圍城市”成就國內射頻龍頭
公司以射頻開關與低噪聲放大器(LNA)打入國際主流安卓移動終端廠商供應鏈,近 年來產品線由分立器件-接收端模組-發射端模組持續擴展,射頻前端全應用平臺已初步搭 建。公司主要發展歷程可以分為四個階段:
——(1)2006-2011 年:公司前身卓勝開曼創立,聚焦手機電視芯片設計。2006 年, 公司前身卓勝開曼由三位海歸創始人才創立,同年子公司卓勝上海成立,專注于手機終端 接收國內制式電視信號的數字芯片設計。隨 2G 往 3G 升級,手機射頻芯片需求旺盛而手 機電視芯片市場逐步萎縮,公司經歷了發展中的陣痛期,并逐步醞釀轉型。
——(2)2012-2017 年:暫避擁擠的 PA 及濾波器賽道,聚焦開關和 LNA 產品并成 功導入三星,營收體量快速增長。2012-2013 年,以 iPhone5 為代表的智能手機出貨量快 速增長,蘋果積極預定 Skyworks、英飛凌、Qorvo 等射頻芯片大廠的產能,三星等廠商 面臨部分射頻芯片產能不足的“困境”,而上游射頻芯片 IDM 大廠由于采用鍺硅、SOI 工 藝的產能擴張受限,為新興入局廠商帶來發展機遇。公司敏銳察覺入局契機,戰略性規避 市場大但切入壁壘較高的 PA 和濾波器市場,將切入點鎖定在 LNA 和射頻開關產品。2013 年,公司與臺積電合作,研發出基于 RF CMOS 工藝的 GPS LNA,并借助此前在手機電 視芯片業務上的合作關系順利切入三星供應鏈,當年出貨超千萬顆。2015 年,公司新 LNA 產品再次成功導入三星,并隨國產手機廠商崛起順勢進入小米供應鏈,營收首次突破 1 億 元,凈利潤轉正。隨著對三星、小米供貨產品的放量,公司營收持續高速增長,2016-2017 年分別 3.9/5.9 億元,凈利潤達 0.8/1.7 億元。
——(3)2018 年:受大客戶三星嚴控新品導入影響,短期營收及利潤有所下滑。2018 年,公司成功進入 OV 供應鏈,但受大客戶三星嚴控新品導入影響,公司 2018 年營收和 凈利潤出現小幅下滑。
——(4)2019 年至今:公司初步實現射頻前端產品全覆蓋,轉型 Fab-Lite 提升市 場競爭力。2019 年,公司成功于 A 股創業板上市。上市以來,公司通過募資逐步戰略布 局技術難度更高的濾波器、PA 和模組化產品,搭建射頻前端全應用平臺,向全球射頻芯 片一線廠商進軍。2019 年,公司推出 LFEM、DiFEM 及 LNA Bank;2020 年,公司用于 sub-6GHz 的 LFEM 開始貢獻業績,支持 WiFi 5 的 WiFi FEM 產品在客戶端實現量產;2021 年,公司用于 sub-3GHz 的 L-DiFEM 開始貢獻業績,同年順利推出用于 sub-6GHz 的 L-PAMiF;截至 2021 年,公司滿足 WiFi 6 連接標準的 WiFi FEM 已經量產出貨,SAW 濾 波器和高性能濾波器于 2022Q3 具備量產能力。同時,公司戰略轉型 Fab-Lite 經營模式, 強化產業鏈協同優化能力。2020-2021 年公司實現營收分別 27.9/46.3 億元,其中模組營 收達 2.8/12.0 億元。
憑借優秀的研發能力,乘著手機通訊制式升級與國產替代的東風,公司近年營收實現高速增長,2021 年實現營收 46.34 億元(我們估算其中 9 成來自手機業務),同比+65.95%, 歸母凈利潤 21.35 億元,同比+99.00%,2014-2021 年營收 CAGR 達 94.69%。2022 年 上半年公司實現營收 22.35 億元,同比-5.27%;歸母凈利潤 7.52 億元,同比-25.86%。
主營業務:射頻開關和 LNA 為基本盤,模組產品持續放量后勁足
業務結構:2021 年實現營收 46.34 億元,其中射頻分立器件、射頻模組貢獻分別為 72%/26%;2022H1 模組產品營收占比已提升至 31%。公司過去主要聚焦技術難度相對較 低的分立器件產品(射頻開關和 LNA),目前正發力高端分立器件(濾波器、PA)以及發 射端、接收端和無線連接模組,豐富產品品類。
——分立器件端:基本完成大類全覆蓋,2021 年實現營收 33.52 億元,同比+36.13%, 貢獻超 7 成營收。射頻開關和 LNA 產品為公司基本盤,2019 年前營收貢獻合計超 90%, 其中射頻開關為傳統主力產品,占分立器件總營收超 80%。憑借對主要安卓終端廠商的全 導入,公司成功躋身射頻開關全球市場前五,2018 年占據全球約 10%的份額(華經情報 網轉引 Yole 數據),我們測算 2022 年份額已超 30%。功率放大器和濾波器為公司近年來的重點發展產品,公司自建 SAW 濾波器、高性能濾波器、雙工器和四工器等產線,SAW 濾波器和高性能濾波器已于 3Q22 具備量產能力,雙工器和四工器已通過產品級驗證,并 開始向客戶送樣推廣。公司分立濾波器和集成自產濾波器的 DiFEM、L-DiFEM、GPS 模 組等產品已積極向市場推廣,并已有部分產品在品牌客戶端驗證通過,即將實現量產出貨。 我們看好公司在濾波器業務上的持續推進。此外,公司 PA 產品早期應用于 WiFi FEM, 后續看在 PAMiF/PAMiD 等發射端模組的規?;瘧谩?/p>
——模組端:2021 年實現營收 12.01 億元,同比+332.68%,營收占比超 25%;2022H1 模組產品營收占比已提升至 31%。公司自 2019 年以來陸續推出多款接收端模組和 WiFi 連接模組;2021 年,公司推出首款發射端模組 L-PAMiF,截至 2022 年一季度已出貨約 600 萬顆,目前公司 PAMiF 產品正逐步導入更多品牌客戶及 ODM 廠商;PAMiD 產品方面, 公司仍處于研發階段,由于射頻 PAMiD 需要集成多模多頻 PA 和高端濾波器等器件,我們 看好公司后續基于高端濾波器產品儲備持續拓展。
客戶結構:覆蓋國內外主流安卓終端廠商,緊跟客戶需求進行產品迭代,鞏固競爭優 勢。公司通過直銷和經銷等渠道覆蓋了國內外眾多知名移動智能終端廠商,客戶結構整體 穩定,前五大客戶銷售收入合計近 80%。目前公司射頻前端芯片產品應用于三星、小米、 華為、vivo、OPPO、聯想、魅族、TCL 等主流終端廠商。其中,射頻開關和 LNA 產品由 于發展較早,目前已完成主流安卓終端廠商的全覆蓋,并于 2019 年開始供貨高通。射頻 模組產品則于 2019 年推出,2020 年開始貢獻營收,目前模組產品正逐步導入更多品牌 +ODM 客戶。我們認為,公司與下游客戶的深度合作有利于緊跟客戶需求進行產品更新迭 代,進一步形成更具粘性的戰略合作關系,鞏固現有的競爭優勢。
展望未來:分立器件-接收端模組-發射端模組三步走,射頻前端全品類布局打造核心 競爭力。近年來,受益 5G 滲透率持續提升和中美貿易摩擦帶來的國產替代機遇,公司基 本完成安卓終端廠商全導入,產品銷量高速增長。目前,公司正持續發力濾波器、PA 和 模組等更高難度的射頻前端產品,積極轉型 Fab-Lite 強化供應鏈把控能力,向國際射頻廠 商第一梯隊邁進。
——射頻分立器件方面:考慮到公司的客戶結構優勢和出貨體量,我們認為射頻開關 (特別是天線開關)、LNA 產品基本盤仍將穩固。與此同時,公司自建 SAW 濾波器、高性 能濾波器、雙工器和四工器等產線,公司 SAW 濾波器產品的工藝研發平臺建設已于 3Q22 全部完成,后續將持續優化演進。未來隨下游客戶驗證通過,公司 SAW 濾波器及高端濾 波器有望成為分立器件業務營收增長新動力。PA 方面,公司初期應用于 WiFi FEM,我們 認為后續有望在主集模組實現大規模應用。
——射頻模組方面,公司目前可提供 DiFEM、L-DiFEM、LFEM、LNA BANK 等接收 端模組,以及 L-PAMiF 主集模組。其中,DiFEM 和 L-DiFEM 適用于 sub-3GHz 頻段,LFEM 和 L-PAMiF 適用于 sub-6GHz 頻段,LNA BANK 在 sub-3GHz 與 sub-6GHz 頻段皆有相適 應產品。我們認為,公司在射頻模組上的核心看點在于隨高端濾波器持續突破,公司有望 借助在高端濾波器、多工器上的工藝積累以及 WLP 封裝技術拓展至 PAMiD 模組,突破國 產廠商卡脖子環節。2021 年公司模組業務營收占比約 26%,我們樂觀看待公司模組業務 突破,預計 2024 年模組業務營收占比有望增長至 40%+。
股權結構:初創團隊合計持股 35%+,股權激勵彰顯信心
公司管理層具備深厚技術背景,在射頻領域深耕多年。公司三位創始人許志翰先生(現 任公司董事長、總經理)、馮晨暉先生(現任公司董事、副總經理)、唐壯先生(現任公司 董事、副總經理)皆于國內本科畢業后赴美深造,隨后在美工作數年,擔任工程師從事電 子設計等工作。在創辦卓勝微前,許志翰先生曾在東芝和 AtogaSystem 任工程師,于 2002 年回國加入中天微任副總經理,后任賽安(杭州)微系統副總經理;唐壯先生曾任 WJ Communications, Inc.主任科學家,主持進行了 WiMax 功放設計、基站功放模塊設計、線 性功放設計等多種工藝下射頻器件的開發;馮晨暉先生曾先后任 StreamMachine 系統軟 件及驗證部門經理和博通(Broadcom)主任工程師以及 MagnumSemiconductorCo 視頻 技術總監。
截至 3Q22,實控人團隊合計持股約 31.02%,股權結構相對集中。許志翰、馮晨暉、 唐壯先生為一致行動人,亦為公司實際控制人。截至 3Q22,公司董事長兼總經理許志翰 先生直接持有公司 6.80%的股份,并作為匯智聯合的唯一普通合伙人及執行事務合伙人持 有匯智聯合 73.57%的股份,通過匯智聯合控制上市公司 11.83%的股份,合計持有公司 15.50%的股份。公司董事兼副總經理馮晨暉先生和唐壯先生分別持股 7.85%/7.67%。三 人合計持股約 31.02%,管理層持股相對集中且穩定。
股權激勵:推行員工持股綁定公司和員工利益,助力公司發展。
——2020 年,公司首次推出限制性股票激勵計劃,激勵計劃首次授予部分考核年度 為 2020-2023 年四個會計年度,每個會計年度考核一次。該激勵計劃以 2019 年的營業收 入值(15.1 億元)為業績基數,考核各年度的營業收入累計值的均值定比業績基數的增長 率(X)。該計劃首次授予 7.2 萬股,首次授予價格為 270.4 元/股,激勵對象含 44 人,包 括中層管理人員及核心技術(業務)骨干人員。2020-2021 年營收均已滿足第一個歸屬期 公司層面歸屬比例 100%的條件。
——2022 年,公司再次推出股票激勵計劃,擬授予的限制性股票數量為 26.97 萬股, 其中首次授予 21.49 萬股(占總股本 0.0644%),首次授予價格為 173.57 元/股,首次授 予的激勵對象 59 人,包括中層管理人員及核心技術(業務)骨干人員。首次授予部分考 核年度為 2022-2025 年,四個歸屬期公司層面歸屬比例為 100%的條件依次為:“2022 年 營業收入值不低于 58 億元”、“2022-2023 年兩年的營業收入累計值不低于 127 億元”、 “2022-2024 年三年的營業收入累計值不低于 211 億元”、“2022-2025 年四年的營業收入 累計值不低于 311 億元”。我們認為,公司積極推行股票激勵,綁定公司利益與員工利益, 有助于公司長期穩定發展。
財務分析:通信制式升級+客戶導入+產品拓展為核心驅動力
收入及利潤端:受益于手機通信制式升級和國產替代進程加速,2015-2021 年間公司 營收和歸母凈利潤 CAGR 達 86%/140%。2021 年公司實現營業收入 46.34 億元,同比 +65.95%,歸母凈利潤 21.35 億元,同比+99.00%。2015-2021 年公司營收和歸母凈利潤CAGR 達 86%/140%。公司近年來業績發展可大致分為四個階段:(1)2006-2011 年, 公司聚焦手機電視芯片設計,業務體量較??;(2)2012-2017 年,公司開啟第一成長曲線, 受益于 LNA 產品導入三星后持續放量,2015 年營收首次突破 1 億元,2017 年營收近 6 億元,期間 CAGR 達 130.9%;(3)2018 年,公司經歷了發展瓶頸期,主要因三星對新 品導入的嚴格控制,且導入國產手機終端廠商的產品仍未放量,導致營收出現小幅下滑; (4)2019-2021 年,公司業績增速大幅回升,主要受益于 4G-5G 通信制式升級帶來的市 場增量和中美貿易摩擦帶來的國產替代機遇,2019-2021 年營收分別為 15.12/27.92/46.34 億元,期間 CAGR 高達 75.1%。其中,分立器件方面,受益全球 5G 手機出貨量拉升和公 司下游客戶順利拓展,公司射頻開關、LNA 產品營收持續增長,2019-2021 年分立器件營 收分別為 14.63/24.62/33.52 億元,期間 CAGR 達 51.4%。射頻模組方面,公司已實現射 頻接收端模組、發射端模組以及無線連接模組大類全覆蓋,進一步拓寬了產品布局, 2020-2021 年射頻模組實現營收 2.78/12.01 億元,2021 年同比+332.7%,營收占比分別 為 9.93%/25.91%,2022H1 進一步提升至 31%。
毛利率:盈利能力行業領先,后續有望受益模組產品端的技術成熟+良率提高及營收 貢獻提升。2021 年,公司射頻分立器件毛利率為 55.52%,毛利占比 69.58%;射頻模組 毛利率為 64.45%,毛利占比 28.93%。
——縱向來看,公司盈利水平維持高位,毛利率保持在 50%+。公司歷史營收結構中 射頻開關和 LNA 產品占比大,而產品單價僅 0.2 元/顆左右。低單價弱化了下游客戶對價 格的敏感度,疊加公司成本和供應鏈優勢與服務客戶能力突出,高毛利率得以長期維持。 2017-2018 年,公司毛利率連續下滑,主要系市場競爭加劇,產品價格下降所致。2020 年起,毛利率逐步回升,2021 年同比大幅回升 4.88 pcts,主要系高毛利率的射頻模組營 收占比大幅提升所致。2022 年上半年,公司分立器件/模組毛利率分別為 53.5%/51.2%, 分別同比-1.4/-13.9pcts,我們認為主要系行業需求趨弱,疊加毛利率相對較低的 DiFEM/L-DiFEM 產品營收占比逐步提升所致。后續隨自有濾波器逐步導入疊加產品良率 提升,我們看好公司模組產品毛利率逐步回升。
——橫向來看,公司毛利率比肩國際一線廠商。國際一線射頻大廠普遍采用 IDM 模式并已實現射頻前端產品線全覆蓋,憑借高價值量的產品和領先的生產技術,盈利能力較強。 博通、Skyworks 和 Qorvo 毛利率皆長期維持在 40%-60%水平,其中博通 2019-2021 年 毛利率分別為 55.24%/56.58%/61.36%,處于行業領先地位。公司近年毛利率水平與博通 相當,略高于 Skyworks、Qorvo 和國內射頻廠商。我們認為,公司在射頻器件上的高毛 利率一方面依賴于持續的技術迭代,另一方面也與近年持續導入客戶后通過大規模出貨從 而在封測端獲得較高議價權有關。封測成本在射頻器件生產中的成本占比近 40%-50%, 公司與封裝廠合建了生產專線、自購關鍵設備且開發部分測試技術,可大幅降低封測成本。
費用端:期間費用率趨降,研發投入逐年提升,凈利潤率行業領先。公司期間費用率 逐年下降主要系營收規??焖僭鲩L,2019-2021 年費用率分別 13.29%/9.57%/8.94%。受 益規模優勢和成本優勢,2019-2021 年公司凈利率分別為 32.69%/38.34%/42.96%,處于 行業領先水平。三項費用來看,銷售費用率分別為 2.83%/1.23%/0.97%,與其他射頻芯片 廠商相比,公司穩定供貨下游大客戶費用結構持續優化,因此相對較低。研發費用來看, 公司研發投入逐年增加,2019-2021 年研發費用分別為 1.38/1.82/3.04 億元,CAGR 達 48.4%。2021 年研發費用率為 6.56%,主要用于濾波器、PA 及相關模組研發及產業化, 未來隨著芯卓半導體產業化項目的逐步推進,研發投入或將進一步增長。研發人員方面, 公司近年研發人員數量快速增長,2018-2021 分別 70/146/202/457 人,占全部員工比例 從 53.85% 提升至 68.52%,2021 年人均創收超 1000 萬元。對比 2021 年國內友商如麥 捷科技(314 人,占比 8%)、唯捷創芯(171 人,占比 53%)、好達電子(74 人,占比 13%), 公司研發人員人數和占比皆處于領先水平;而對比國際一線廠商如 Qorvo(約 4900 人, 占比 58%)、Skyworks(約 3400 人,占比 31%)、博通(約 1.2 萬人,占比 63%),則仍 在人數上存在巨大差距。未來隨經營規模擴張,產品性能和出貨規模逐漸對標國際一線廠 商,我們認為公司將持續加強研發團隊的建設,搭建射頻前端研發平臺,縮小與國際一線 廠商的研發技術差距。
射頻前端行業:千億大市場,看技術升級+國產替代
行業概覽:通信制式持續升級,射頻前端由分立方案朝模組化發展
射頻前端的作用是對射頻信號進行放大、過濾、降噪等,主要包含射頻前端分立器件 和射頻前端模組兩類產品。射頻前端(RF Front-end,RFFE)是位于天線之后、射頻收 發模塊之前的模塊,其主要功能是對射頻信號進行放大、過濾、降噪等。因為位于通信系 統的最前端,所以通常被稱為“射頻前端”。從功能上看,射頻前端的信號傳輸路徑分為 發射通路和接收通路。在發射鏈路(TX)中,數字信號通過調制解調器(Modem)轉換 成易于傳輸的連續模擬信號,隨后收發器(Transceiver)將模擬信號調制為不易受干擾 的射頻信號,進入射頻前端進行射頻信號的功率放大、濾波、開關切換等信號處理,最后 通過天線將信號對外發射;在接收鏈路(RX)中,由天線接收到空間中傳輸的射頻信號, 通過射頻前端對用戶需要的頻率和信道進行選擇,對接收到的射頻信號進行濾波和放大, 最后輸入收發器和調制解調器得到數字信號。同時具有發射+接收通路(如 xTxR)的通路 叫做主集通路,只有接收通路的叫分集通路(如 xR)。按照組成器件,射頻前端可分為功率放大器(PA)、濾波器(Filter)、低噪聲放大器(LNA)、射頻開關(Switch)以及由不 同分立器件組合而成的模組。其中:功率放大器負責發射通道的射頻信號放大;濾波器負 責發射及接收信號的濾波,去除非信號頻率的雜波信號;低噪聲放大器負責接收通道中的 小信號放大;射頻開關負責收發以及不同頻率通道之間的切換。根據公司年報中轉引的 Yole 數據,2019 年移動終端射頻前端市場中 PA 模組/分立濾波器/FEM 模組/天線開關/分 立 傳 導 開 關 / 射 頻 IC/ 分 立 LNA/AiP 模 組 市 場 規 模 占 比 分 別 為 45%/26%/14%/5%/4%/3%/3%/0% , Yole 預 計 2026 年 這 一 比 重 將 分 別 達 44%/14%/15%/5%/4%/3%/2%/13%。
分立器件:主要包含四大類,濾波器和 PA 具備較高技術難度,開關(Switch/ Tuner)、 LNA 技術相對成熟。
——濾波器(Filter):主要作用是保留特定頻段內的信號,將特定頻段外的信號濾除,從而提高信號的抗干擾性及信噪比。在發射鏈路中,濾波器位于功率放大器的后側;在接 收鏈路中,濾波器位于低噪聲放大器的前側。總體來看,濾波器和 5G PA 是射頻前端中 技術難度最高的器件,也是布局射頻模組的核心壁壘之一。5G 移動終端中常用的濾波器 有 LC 濾波器(LTCC、IPD)和壓電濾波器(SAW、BAW)。從技術特性上看,LC 濾波 器是基于電感/電容的頻率響應特性來進行濾波器設計,覆蓋頻率較寬,但帶外抑制能力弱 于壓電濾波器。其中,LTCC 濾波器利用陶瓷和導體材料共同燒結形成物理器件,可以一 次性的集成更多的電感、電容器件;IPD 濾波器的優勢在于可以承接半導體工藝中的優勢, 即數量越大,平均單顆成本越低,但在小批量時不易獲得成本優勢。壓電濾波器則利用材 料的壓電特性進行設計,可實現窄帶高抑制、低插損,但是必須要用到壓電材料,與集成 電路中的半導體工藝不兼容,且對設計和制造工藝提出較高要求。其中,SAW 濾波器成 本低、技術成熟且產品一致性高,但由于高頻段下的電子遷移和發熱等問題,SAW 濾波 器通常只適用于 2GHz 以下的中低頻段;BAW 濾波器在高頻段可實現低插入損耗和高 Q 值,成為高性能射頻系統的首選,但較高的成本成為限制 BAW 普及的重要因素。從應用 場景看,由于 Sub 3 GHz 頻段涉及 2G/3G/4G 信號,同時還包含 GPS、Wi-Fi 2.4G、藍 牙等重要的非蜂窩通信頻段,導致該頻段范圍內各通信頻段的分布較為密集,因此主要依 賴 SAW 和 BAW 濾波器,且在主集通路需要用到雙工器。其中,0-2GHz 頻段一般使用 SAW 濾波器,相對更為擁擠的 2-3GHz 頻段則需要用 BAW 濾波器。隨著 5G 通信向 3GHz 以上通信頻率拓展,該頻段范圍內頻譜資源豐富,干擾頻段較少,對濾波器性能的要求相 對下降,因此 IPD 和 LTCC 濾波器(而非必須雙工器)即可實現濾波需求。整體來看, IPD 和 LTCC 濾波器難度低于 SAW/BAW 濾波器,因此部分廠商通過 IPD/LTCC 路徑彌補 BAW 濾波器技術的缺失(如卓勝微采取 IPD 濾波器進行模組化產品生產)。Yole 預計(轉引自 卓勝微年報)2026 年全球 SAW/FBAR/TC-SAW/BAW/MLC/TF-SAW/IPD 濾波器市場規模 有望達 28.40/26.41/10.46/10.33/3.65/1.77/1.21 億美元,對應 2021-2026 年 CAGR-3%/9%/12%/12%/5%/20%/17%。
——雙工器(Duplexer)/多工器(Multiplexer):通常由兩個或兩個以上的帶通濾波 器并聯而成,其作用是將發射和接收訊號相隔離,保證接收和發射都能同時正常工作,互 不干擾。根據濾波器數量不同,可分為雙工器、三工器、四工器和五工器等,統稱為多工 器。雙工器/多工器除了需要考慮中心頻率、帶寬、帶內插損、帶內波紋、帶外抑制、收斂 性等濾波器的性能指標外,還要考慮隔離度指標,因此技術難度相較于濾波器更高。
——功率放大器(PA):位于發射鏈路,主要功能是將基帶發出的小功率信號放大至 傳輸要求以上并通過天線進行發射。在智能手機等終端設備中,PA 芯片通常與其他射頻 前端芯片集成為模組產品進行應用(如唯捷創芯銷售的 PA 產品均為 PA 模組,不存在單 獨對外銷售 PA 芯片裸片,也不存在將 PA 芯片裸片單獨封裝并銷售的情形)。以傳統技術 路線的 4GMMMB 功率放大器模組為例,該類模組通常包含砷化鎵 HBT 工藝的功率放大 器芯片、體硅 CMOS 工藝的主控芯片以及絕緣硅 CMOS 工藝的射頻開關芯片組成,共三 路通道,可支持低、中、高三個頻段范圍。傳統的功率放大器芯片主要由放大電路(對輸 入信號進行近似等比例放大并進行信號輸出)、直流偏置電路(為晶體管放大提供所需功 率)和輸入輸出匹配網絡電路(實現射頻通路中的阻抗匹配,以保證輸出功率及減少損耗, 并且濾除輸出信號中的雜散信號)構成。PA 模組在接收到信號后,主控芯片根據信號頻 率高低選擇進入特定的放大通路,由驅動級放大器(GaAs DA)進行前級放大,然后進入 功率級放大器(GaAs PA)進一步進行末級放大,使得功率信號達到標準要求,最終通過 射頻開關分配到指定的頻段予以輸出。通常而言,PA 設計難度提升主要在于工作頻率的提高以及帶寬要求的增加以及集成度的提高。
(1)頻率:在相同天線增益和傳輸距離的情 況下,信號的衰減與信號的頻率成正比,因此更高的頻率意味著更大的損耗。為保證信號 覆蓋,5G 終端的發射功率等級也需要提高,帶動 PA 設計難度提升。此外,在相同的制 造工藝下,PA 的效率通常會隨著頻率的升高而下降,因此散熱問題也更為嚴峻。
(2)帶 寬:5G NR 頻段的通信帶寬大幅超過 4G 通信的信號帶寬,PA 芯片在支持大帶寬信號時 會帶來增益下降,進一步提高 PA 難度。
(3)集成度:高集成度模組需要用到 Flipchip 技 術,但掌握 Flipchip 技術的射頻公司很少,使得難度增加。近年來 PA 主要在半導體材料 和晶體管制造工藝上進行迭代。根據材料和工藝的不同,常見的射頻功率放大器包括 Si LDMOS 射頻功率放大器(第一代半導體材料)、GaAs MESFET 功率放大器(第二代半導 體材料)及 GaN HEMT 射頻功率放大器(第三代半導體材料)等。其中,Si 材料儲量豐 富,穩定性高,成本較低,但擊穿電壓弱,電子遷移率低,飽和電子速率低,因此 Si LDMOS PA 主要應用于 3.5GHz 以下頻率范圍;GaAs 電子遷移率比硅高數倍,且有較高的擊穿電 壓,可以用于超高速、超高頻器件應用,成為 3G/4G/5G 時代手機端 PA 最主流材料(市 場規??趶较?,Yole 測算(轉引自卓勝微年報)2021 年 GaAs 工藝 PA 占比近 100%); GaN 具備更高的禁帶寬度和擊穿電壓,支持更大的信息攜帶量和更高的功率,適合高頻率、 大功耗的應用場景(如基站、雷達、電子戰等場景),但其缺點在于價格相對更貴,且制造 難度更高,產能較為有限。展望未來,考慮到 GaAs 功率放大器能滿足一定高頻通信需求, 且工藝相對成熟,因此在對輸出功率要求相對較低的終端及微基站等場景仍將占據主導。 在宏基站場景下,GaN 功率放大器能較好的適用于大規模 MIMO 技術,且輸出功率數倍 于 GaAs 功率放大器,有望持續滲透。Yole 預計(轉引自卓勝微年報)2022 年開始 GaN 工藝的 PA 將加速滲透,市場規模口徑下,2026 年 GaN 工藝的 PA 占比有望達 3%,相較 于 2021 年提升 3pcts。
——射頻開關(Switch/ Tuner):射頻開關分為傳導開關(Switch)和天線開關(Tuner) 兩種,傳導開關(Switch)的作用是將多路射頻信號中的任一路或幾路通過控制邏輯連通, 以實現不同信號路徑的切換,包括接收與發射的切換、不同頻段間的切換等;天線開關 (Tuner)與天線直接連接,用以實現信號的接收、濾波、放大、增益控制等功能,使得 天線在所有應用頻率上輻射功率最大,包括天線調諧開關、天線調諧器、天線交換開關等。 射頻開關整體技術壁壘低于濾波器及 PA,由于天線調諧開關有著較高的耐壓要求,同時導通電阻和關斷電容對性能影響極大,因此難度高于傳導開關。從工藝角度看,RF SOI 是 射頻開關的主流工藝,能夠在提供射頻開關優良性能的同時保證低成本,滿足 5G 射頻前 端絕大部分的技術要求。Yole 預計(轉引自卓勝微年報),2021-2026 年 RF SOI 工藝將 占據射頻開關(傳導開關及天線開關)90%+的市場份額,RF CMOS 工藝也占有 5%左右 的市場份額。
——低噪聲放大器(LNA):位于接收鏈路,主要功能是把天線接收到的微弱射頻信 號放大,以便于后級的電子設備處理,實現更好的信號、更高的通話質量和更高的數據傳 輸率。LNA 通常作為模組化器件與射頻開關一起集成使用,技術壁壘相對較低。從工藝角 度看,RF SOI、SiGe、RF CMOS 是 LNA 的主流工藝,其中 RF SOI 不僅能夠提高 LNA 的高頻性能,還可以集成 LNA 和開關功能,故在各項技術中保持最快的增長速度,且市場 規模占比持續提升,Yole 預計到 2026 年其占比有望提升至 6 成以上;SiGe 工藝可以使 LNA 在高頻段實現更好的增益和噪聲系數,擁有較小的尺寸和有較低的功耗;RF CMOS 是目前市場上非常成熟的一種工藝,具有非常好的成本優勢,但性能優勢不明顯,只適合 于低頻段應用;基于 PHEMT 的 LNA 則將逐步被淘汰。
射頻模組:通信制式升級倒逼射頻器件模組化發展,工藝難度相較分立器件大幅提升。
——5G 手機射頻器件數量成倍增長,倒逼射頻器件模組化發展。射頻模組方案的優 勢在于集成度更高、性能更優。在 3G 及 4G 的早期時代,手機需要覆蓋的頻段不多,射 頻前端一般采用分立方案。4G LTE 通信時代,射頻模組主要用于高端手機,分立方案主 要用于中低端手機。5G 時代,為滿足高速數據傳輸需求,通信技術圍繞頻段拓展、MIMO、 CA 等技術升級,且 5G 通信技術除需要支持 5G 新頻段、5G 重耕頻段外,還需要向下兼 容 4G、3G 和 2G 通信需求,使得射頻通路數量不斷上升。據漢天下(引自半導體行業觀 察微信公眾號),2G 手機支持頻段不超過 5 個;3G 最多可達 9 個;4G 增加至最多 40 多 個;5G 則進一步增加至 50 個以上。我們在 FrequencyCheck 統計了歷代 iPhone 支持的 頻段數,iPhone4(3G)支持的頻段數僅 8 個,而 iPhone13 Pro Max(5G)的頻段數已 達 67 個。隨頻段數提高,手機射頻前端器件搭載量亦隨之增加,這一關系可大致簡單抽 象為:單機射頻元器件搭載量=單機頻段數*各頻段通道數*各通道器件搭載量(其中發射 通道至少包含 1 個 PA+1 個濾波器;接收通道通常至少包括 1 個濾波器+1 個 LNA+1 個 Tuner)。如果進一步考慮 MIMO 等技術,搭載的射頻元器件將更多。據集微咨詢,平均 來看,4G 手機多搭載 5~8 個 PA+20~40 個濾波器+10 個開關+4~6 個 LNA,而 5G 則進一 步提升至 7~12 個 PA+70 個濾波器+30 個開關+10~18 個 LNA。在單機射頻器件數量提升 的同時,手機內部用于放置射頻元器件的空間受全面屏、手機輕薄化等趨勢影響不增反減, 且采用分立方案將帶來較長的終端調試周期和調試成本,雙重因素倒逼手機射頻終端朝模 組化發展。據集微咨詢測算數據,4G 手機約搭載 3-5 個射頻前端模組,而 5G 手機搭載約 5-9 個射頻前端模組,4G 智能手機平均單機射頻價值量的 7-16 美元,5G 智能手機提升至 32-38 美元。
——根據功能的不同,射頻模組可分為主集模組和分集模組。同時具有發射+接收 通路(如 xTxR)的通路叫做主集通路,只有接收通路的叫分集通路(如 xR)。其中, 主集鏈路中的模組化是指將 PA 與 Switch 及濾波器(或雙工器)做集成,構成 PAMiF、 PAMiD 等方案;分集鏈路的模組化是指將接收 LNA 和開關,與接收濾波器集成,構 成 L-FEM、DiFEM 等方案。由于發射模組需集成 PA,且對濾波器的性能要求較高,因 此難度整體大于接收模組,其中又以集成度最高的 PAMiD(集成雙工器的功率放大器模組)、 L-PAMiD(集成雙工器和低噪聲放大器的功率放大器模組)難度最高。此前,為滿足一部 4G 手機對 PA 模組的應用需求,智能手機 4G PA 模組解決方案通常包含 1 顆 MMMBPA (多模多頻線性功率放大器)和 1 顆 TxM(發射端模組)的組合。5G 通信技術下,市場 中存在兩種主流方案,其中中、高集成度方案在4G方案的基礎上新增1顆5G高頻L-PAMiF 模組,高集成度方案則是多顆高頻 L-PAMiD 模組和高頻 L-PAMiF 模組的組合。并且為滿 足 4G-5G 雙連接要求,兩種 5G 主流方案都需要搭載 1 顆 4G MMBA PA 模組。
——技術角度看,射頻模組需要廠商具備較高的分立器件設計能力,綜合統籌 PA、 濾波器、射頻開關、LNA 等器件的特性以及不同類型芯片的結合方式、干擾和共存等問題, 設計難度相較于分立器件指數化提升。射頻模組要求廠商具備全模塊子電路的設計和量產 能力(如各頻段的 PA、LNA 及開關等),從而提升模組的一致性和可靠性。同時,由于射 頻模組涉及到發射與接收之間隔離、各頻段之間的抑制及載波聚合的通路設計等問題,要 求廠商具備強大的系統分析與設計能力和小型化可集成的濾波器資源。從頻段覆蓋范圍上 看,2G-4G 手機主要使用 600MHz-3GHz頻段,5G 將頻譜資源拓寬至 Sub 6GHz頻段(FR1, 頻段范圍 450MHz-6000MHz)和毫米波頻段(FR2,頻段范圍 24250MHz-52600MHz)。 考慮到經濟性和兼容性,5G FR1 是目前全球主流的 5G 部署頻段,主要包含了與 4G LTE 協議復用頻段的 5G 重耕頻段(該類頻段的通信頻率一般低于 3GHz)以及 5G 新頻段(該 類頻段的通信頻率一般介于 3GHz 到 6GHz 之間)。由于 Sub 3 GHz 頻段包含了大量 FDDLTE、TDD LTE 及 TD-SCDMA 等無線通信頻段并最早支持載波聚合,同時還包含 GPS、 Wi-Fi 2.4G、藍牙等重要的非蜂窩通信頻段,導致該頻段范圍內各通信頻段的分布較為密 集,處理密集頻段間的干擾主要依賴濾波器及雙工器(并且是 SAW、BAW 及 FBAR 等聲 學濾波器,而非 LTCC、IPD 等 LC 型濾波器)。因此,多頻段、高性能的濾波器和雙工器 在 Sub 3GHz 頻段的重要性極高。而隨著 5G 通信向 3GHz 以上通信頻率拓展,該頻段范 圍內頻譜資源豐富,干擾頻段較少,對濾波器性能的要求相對下降,PA 芯片的設計難度 大幅提升。因此,在 3GHz 以上通信頻段中高性能 PA 的重要性逐漸凸顯,同樣成為 5G 新頻段發射端模組的關鍵瓶頸。
——應用角度看,5G 射頻前端已形成 Phase7 系列/Phase5N 兩種主要解決方案,分 別用于旗艦機型與中低端機型,我們預計后續二者將并行發展。目前智能手機 5G 射頻前 端設計主要有兩個發展方向:其一是國際頭部 IDM 廠商主導的 Phase 7/Phase 7L/Phase 7LE 高端方案,分集和主集都以模塊化產品為主,分立式的器件較少;其二是被業界稱之 為 Phase 5N 的分立方案,接收端以分集模組為主,發射端以分立的濾波器和雙工器為主, 在中低端 5G 機型中較為常見。展望未來,我們認為 Phase7 系列/Phase5N 有望分別在中 高端及低端機型上并行發展。其中,國際廠商的技術研發方向以及中高端 5G 手機的主流 趨勢依然是從 PAMiD 方案向 L-PAMiD 方案演進;而國產廠商受限于 PAMiD 生產能力, 短期仍然以提高 Phase 5N 射頻方案競爭力、通過 Phase 5N 分立方案搶占中低端 5G 手 機市場為主,少數國內廠商正積極布局 PAMiD/L-PAMiD 模組,加速國產替代進程。Yole 預測(轉引自卓勝微年報),2026 年射頻前端模組市場規模將達到 156 億美元,約占射頻 前端市場總容量的 72%:其中分集接收模組市場規模將達到 33 億美元,含 PA 的主集射 頻模組規模將達到 95 億美元。
市場空間:千億大市場,主要面向移動通信/通信基站/無線連接三大領域
從市場空間來看,射頻前端面向千億大市場,主要應用于移動通信(手機為主)、通 信基站、無線連接(藍牙、WiFi 等)三大領域。按產品類型看,根據卓勝微 2021 年年報 中援引的 Yole 數據,2021 年全球射頻模組、射頻分立器件的市場空間分別為 116.3/56.8 億美元,合計 173.1 億美元;Yole 預計 2026 年全球射頻模組、射頻分立器件的市場空間 有望分別達 156.3/60.4 億美元,合計 216.7 億美元,對應 CAGR 分別為 6.1%/1.2%。從 應用領域來看,射頻前端芯片主要應用于移動通信(手機為主)、通信基站和無線連接(藍 牙、WiFi)三大領域。我們結合 Yole 數據,以市場規??趶焦浪?2021 年射頻前端主要下 游中,移動終端、通信基站、無線連接及其他市場分別占比為 72%/15%/13%。
——移動終端:射頻前端位于天線和基帶之間,是智能手機無線通信模塊核心組件。 在接收鏈路中,射頻前端器件直接與天線連接,完成天線開關調諧、濾波以及低噪聲信號放大的工作,并把完成初步放大處理的信號交給射頻 SoC,以進行進一步變頻和數字化處 理;在發射鏈路中,調制解調器對信號進行調制解調,把數字信號變成模擬信號,射頻前 端器件負責實現信號的濾波和功率放大。我們認為目前移動終端射頻前端市場規模增長的 核心驅動力為 5G 手機出貨量提升帶來的射頻元器件需求增長,以及中長期維度下由 5G 向 6G 等通信制式進一步升級帶來的單機搭載量提升。量方面,5G 智能手機自 2019 年以 來快速滲透。據 Wind,2021 年我國 5G 手機出貨 2.66 億臺,占國內全年智能手機出貨比 重約 78%(同比+23pcts),DIGITIMES Research 預計 2022 年中國市場 5G 手機的滲透 率將達到 86.7%。全球來看,DIGITIMES 估計 2021 年 5G 手機出貨量約 5.3 億部,占全 球智能手機出貨比重的 40%。Yole 預計,隨 5G 基站覆蓋量進一步增加,疊加各家廠商 5G 手機價格進一步下沉,2023 年全球 5G 手機出貨量占比有望超 50%,2024 年全球 5G 智能手機出貨有望突破 8 億臺,占全球智能手機出貨比重近 60%。平均單機價值量上看, 據集微咨詢測算,4G 智能手機平均單機射頻價值量的 7-16 美元(其中,入門級/中端/高 端 LTE 機型價值量分別為 0.9/7.9/18.25 美金),5G 智能手機提升至 32-38 美元(其中, 中端5G機型/旗艦5G Sub-6GHz機型/旗艦5G毫米波機型單機價值量約20/26/46美金)。 根據 Yole Development 的統計與預測,2019 年移動終端射頻前端市場為 124 億美元, 到 2026 年有望達到 217 億美元,期間年均復合增長率將達到 8.3%,其中預計發射端模 組市場規模達 94.82 億美元,接收端模組達 33.39 億美元,分立濾波器達 30.03 億美元, 分立傳導開關達 9.06 億美元,天線開關達 10.59 億美元,分立低噪聲放大器達 4.99 億美 元。
——通信基站:是提供無線覆蓋和信號收發的核心環節,能夠實現有線通信網絡與無 線終端之間的無線信號傳輸。根據 Yole Development 的統計與預測,2021 年通信基站射 頻前端市場為 30 億美元,到 2027 年有望達到 43 億美元,對應 6 年 CAGR 達 6%。
——無線連接:主要包括 WiFi、藍牙、UWB(超寬帶)等應用場景,在萬物互聯、萬物智聯的時代,自動駕駛、遠程醫療、智慧交通、智慧零售等多維場景和服務正提升無 線連接需求。未來隨 4×4 MIMO、Wi-Fi 6E 和 Wi-Fi 7 進一步滲透,射頻無線連接價值量 有望進一步增加。根據 Yole 的統計與預測(Yole 官網),2021 年無線連接射頻前端市場 規模為 27 億美元,到 2026 年有望達到 43 億美元,對應 5 年 CAGR 達 10%;其中,Yole 預測 WiFi、藍牙、UWB 對應的無線連接射頻前端市場規模將由 2021 年的 20 億美元提升 至 2026 年的 30 億美元,對應 CAGR 達 8.4%。
競爭格局:美日大廠領跑,國產替代空間充足
市場競爭格局:美日大廠領跑射頻前端市場,CR4 市場份額占比約 85%。據智研咨 詢援引 Yole 數據,全球射頻行業由 Skyworks、Qorvo、Broadcom、Murata 等海外廠商 占據主導,2020 年市場份額分別為 24%/21%/20%/20%,CR4 合計份額 85%。國內射頻 前端公司普遍以射頻開關、LNA、SAW 濾波器等分立器件為主,在 BAW 濾波器、5G PA 等產品上技術積累相較于美日廠商仍有差距,模組化能力不強,份額相對較低。據慧智微 電子市場總監彭洋洋博士在 2020 集成電路產業研討會芯片設計分論壇上的數據,國內射 頻前端企業合計只占射頻前端市場容量的 5%,國產替代空間巨大。分產品來看:
——濾波器市場:日、美大廠分別壟斷 SAW 和 BAW 市場,國產廠商起步較晚,目 前主要集中在 SAW 濾波器領域。濾波器是射頻前端中最重要的器件,市場占比最大、技 術壁壘最高,Murata、TDK、Taiyo Yuden(太陽誘電)、Skyworks 等日系、美系廠商起 步較早,近年來通過并購和技術專利分別在 SAW、BAW 濾波器市場實現壟斷。1)SAW 濾波器方面,根據 Yole 數據(引自半導體行業觀察),全球市場基本被日系廠商壟斷,2018 年,日本廠商 Murata/TDK/Taiyo Yuden 分別 占據 47%/21%/14%的市場份額,美國廠商 Skyworks/Qorvo 分別占據 9%/4%的市場份額;2)BAW 濾波器方面,美系廠商深度卡 位,根據 Yole 數據(引自華經產業研究院),2019 年,Broadcom 占據 87%的市場份額(主 打 FBAR),Qorvo 占據 8%的市場份額(主打 BAW-SMR),CR2 市場份額達到 95%, 日系廠商 TDK 和 Taiyo Yuden 分別占比約 2%和 3%,以上四廠幾乎壟斷了全球 BAW 濾 波器市場。整體來看,由于國內濾波器產業起步較晚,目前主要集中于技術難度相對較低 的 SAW 濾波器領域(且產能相對不足),BAW 濾波器尚待突破,未來國產替代空間巨大。 據頭豹研究院數據,中國 SAW 濾波器產量只占全球的 1%-3%,BAW 濾波器產量占比則 近乎為零。SAW 濾波器方面,目前卓勝微、德清華瑩、好達電子、麥捷科技等廠商已實 現突破,其中麥捷科技與中電 26 所生產的 SAW 濾波器已進入華為、TCL、聞泰等手機供 應鏈,好達電子的 SAW 濾波器已進入中興、魅族等手機供應鏈;BAW 濾波器方面,僅少 數本土企業研制出了具有自主知識產權的濾波器產品。其中,天津諾思是中國首家 BAW 濾波器 IDM 廠商,擁有亞洲首座具有完全知識產權的 FBAR 晶圓廠。Fablite 企業開元通 信已發布 BAW 濾波器系列產品,其應用于 4G+/5G 的全頻段的 BAW 濾波器已通過行業 內全面驗證并量產出貨。漢天下是中國本土率先全面掌握 BAW 濾波器量產技術的公司, 擁有關于 BAW 濾波器、諧振器的多項核心技術。
——PA 市場:由美國三大廠(Skyworks、Qorvo、Broadcom)壟斷,CR3 達 93%, 國產廠商在 5G PA 上已有突破。PA 是射頻前端中難度僅次于濾波器的核心器件,也是發 射端模組中的重要組成部分。目前全球市場基本被美國射頻行業三大巨頭壟斷,2019 年 Skyworks/Qorvo/Broadcom 分別占 43%/25%/25%份額(Yole, 轉引自 ittbank),CR3 市 場份額達 93%。近年來國內射頻廠商在 PA 市場的表現整體可歸納為:2G/3G PA 及中功 率 4G PA 性能不輸海外龍頭且成本更低;高功率 4G PA 開始,性能逐步落后于海外龍頭, 5G PA 差距進一步擴大,但少數國內廠商已有所突破。其中,慧智微、唯捷創芯、飛鑲、 昂瑞微、銳石創芯等廠商已在 2020-2021 年實現 5G PA 模組量產出貨,分別來看:慧智 微是國內第一家量產 5G PA 的公司,2020 年推出集成度較高的 S55255 5G 頻段射頻前端 集成收發模組 L-PAMiF,已應用于 OPPO K7x、Galaxy A22 等手機;唯捷創芯是 4G PA 出貨量最大的國產廠商,于 2020 年推出 5G Sub-3GHz Phase5N 產品并實現量產;銳石 創芯推出了國產首顆支持 5G N41 頻段全頻段及 Power Class2 的 PAMiF 產品,并已在國 內手機客戶端量產;昂瑞微在 5G PA 方面推出了 OM9902-11、OM9901-11 等產品(已應 用于榮耀 50 手機),在 5G PAMiD 方面則推出了 OM9085-11 等產品。展望未來,在 5G 浪潮以及國產替代機遇下,我們看好國內頭部企業憑借 5G PA 上的研發優勢持續搶占市 場。
——射頻開關市場:技術難度相較于,國內卓勝微居行業前列。射頻開關市場門檻相對濾波器及 PA 市場較低,根據 Yole 官網數據,2018 年 Skyworks、Qorvo、Broadcom 和 Murata 共同占據全球約 85%的份額,卓勝微憑借射頻開關領域多年的深耕以及比肩國 際一流的射頻開關品質,占據全球市場約 10%的份額(華經情報網轉引 Yole 數據)。隨國 產品牌手機廠商逐步起量,我們預測 2022 年公司在全球射頻開關市場占有率已達 30%+, 國內安卓端市占率達 60%+??紤]到射頻開關等產品價值量較低,海外龍頭投入相對較少, 我們預計后續卓勝微等國產廠商的主導力有望持續增強。
——LNA 市場:格局分散,2019 年 CR5 僅 51%。LNA 市場門檻較低,市場上少有 專注 LNA 單一產品的廠商,通常作為 Switch 的配套產品生產,競爭格局較其他射頻前端 產品而言相對分散。根據Yole數據(引自TRI 拓墣產業研究院),2019年CR5(Broadcom、 On Semiconductor、Infineon、NXP、TI)市場份額占比僅 51%。在國內市場中,卓勝微、 韋爾股份等在 LNA 領域有一定的競爭力。
國內手機品牌崛起為本土供應鏈發展提供有利環境,L-PAMID 模組是射頻前端國產 化最大難點。根據 IDC 數據,HMOV+榮耀四家國內手機品牌在手機市場的整體占有率從 2015 年的 18%左右增長至 1Q22 的 36%,我們預計 2022 年有望達 40%,國產手機市占 率提升趨勢下射頻前端器件需求量也有望隨之上升,且國際宏觀環境的變化也加速了手機 品牌廠商的國產替代速度。受高端濾波器技術掣肘,國產廠商近年來主要聚焦技術難度相 對較低的分立方案搶占中低端市場,模組化供應能力不強,整體市場份額不足 5%(漢天 下數據)。其中:
——Sub-6GHz 頻段:國產廠商 L-FEM 已大規模出貨,L-PAMiF 國產廠商市占率約 8%-10%。5G Sub-6GHz 目前最主要的頻段是 n77(含 n78)、n79,由于這部分頻段帶寬 較寬、旁邊基本無干擾頻段,并且是 TDD 頻段,不需要考慮發射及接收之間的干擾,可 以減輕對濾波器帶外抑制的需求,因此濾波器主流工藝采用難度相對較低的 LTCC/IPD。 接收端模組方面,國產廠商 L-FEM 已大規模出貨;發射端模組方面,截至 2022 年 6 月, 慧智微、唯捷創芯、卓勝微等廠商 L-PAMiF 模組已實現出貨,據慧智微在其公告《關于廣 州慧智微電子股份有限公司首次公開發行股票并在科創板上市申請文件的第二輪審核問 詢函的回復》中所引用的 TSR 數據,2021 年智能手機領域 5G 新頻段 L-PAMiF 市場中出貨量前 5 名 Skyworks、Qualcomm、Qorvo、唯捷創芯、Murata 的市占率分別為 34.36%/26.52%/24.74%/5.84%/4.68%。考慮到 2021 年慧智微在智能手機領域 5G L-PAMiF 出貨量為 1132.33 萬顆,同口徑下市占率估算約為 1.96%,基于此,我們測算國 產廠商 L-PAMiF 市占率約 8%-10%。
——Sub-3GHz 頻段:國產廠商 DiFEM/L-DiFEM 等接收端模組已出貨,發射端 Sub-3GHz PAMiD 模組仍處于研發階段,是射頻前端領域的“卡脖子”產品。Sub-3GHz 頻段頻譜眾多、帶寬較窄,需要對信號進行精準過濾才能夠滿足正常通信需求,因而需要 集成可形成窄帶抑制的壓電濾波器。接收端方面,目前國產少數頭部廠商已有所突破,如 卓勝微 Sub 3GHz L-FEM 已實現出貨。發射端方面,Sub-3GHz PAMiD 模組要求廠商具 備小型化濾波器資源,對濾波器性能、可靠性要求更高,且由于需要支持復雜的 CA(載 波聚合)功能,需要用到雙工器、四工器或者六工器,技術難度極高。目前國產頭部射頻 前端廠商尚不具備高性能濾波器、多工器的研發和制造能力,需要依賴外購,因此國際頭 部廠商占據該市場的全部市場份額,國內絕大多數廠商 Sub-3GHz PAMiD 模組仍處于研 發階段,唯捷創芯已處于小批量生產階段。
展望未來,我們認為國產廠商可以從 PA 或濾波器單一元器件入手夯實技術基礎,繼 而通過并購、自研等方式逐步布局 PA+濾波器產品,再進一步向中高端模組滲透。對于 PA 廠商而言,尚可通過外購濾波器以推出 PAMiD 模組(盡管這會使得各產品技術配合和 成本優勢較弱);對濾波器廠商而言,長期來看自建 PA 或成為推出 PAMiD 模組的必經之 路,因為 5G PA 裸 DIE 難以購得。短期看,我們認為國產廠商或仍以 Phase 5N 分立方案 搶占中低端 5G 手機市場為主;中長期維度下,我們看好 Phase 7 方案逐步滲透。隨國產 射頻廠商在濾波器等關鍵器件上的持續突破以及模組系統設計能力方面的進一步提升,國 產廠商有望從低集成度、接收端模組方案入手,積累更多經驗后迭代至高端模組產品,國 產替代空間廣闊。
短期拐點:需求觸底,存貨邊際改善可期
需求端看:2022 年前三季度,智能手機出貨弱于預期,我們判斷 3Q22 為明確底部, 后續或呈現 L 型復蘇?;仡?2022 年前三季度,受通貨膨脹、匯率波動、俄烏沖突等經濟 不確定性抑制消費者需求疊加國內多地疫情反復影響,安卓端智能手機出貨量整體弱于預 期。據 IDC,蘋果在 2022Q1/Q2/Q3 分別合計出貨 5530/4440/5110 萬臺,分別同比 +2.2%/+0.5%/+1.5% ; 非 A 端 智 能 手 機 廠 商 在 2022Q1/Q2/Q3 分 別 合 計 出 貨 2.90/2.69/2.83 億臺,分別同比-11.0%/-10.3%/-11.7%。往后看,受益于需求回暖,我們 認為智能手機出貨量或呈 L 型復蘇。我們預計 2023 年全球/中國智能機出貨量分別為 12.78/2.98 億部,同比+5%/+5%;分品牌看,我們預計蘋果銷量相對穩定,2023 年為 2.35 億部,同比+2%;安卓端,我們預計明年迎來需求穩步回暖與業績強勁反彈,銷量或同比 +6%至 10 億部以上。
上游供應鏈廠商積極推進去庫存,我們預計 1Q23 前后上游芯片廠商庫存壓力有望逐 步緩解,2Q23 末有望回到正常水平。L 型復蘇背景下,短期,終端廠商備貨仍相對謹慎 (據證券日報 2022 年 11 月 11 日采訪某國產手機廠商負責人觀點,“第四季度手機廠商的 備貨量及訂單量同比去年整體下降 10%以上,全年收縮幅度約 20%”),而大部分上游供 應鏈廠商短期內庫存仍處在高位,因此芯片廠商正積極推進去庫存(如減少晶圓廠投片量、 降價提份額、積極開拓新市場等),我們預計 1Q23 前后上游芯片廠商庫存壓力有望逐步緩 解,2Q23 末有望回到正常水平。 公司有望深度受益于智能手機需求底部復蘇,料后續隨去庫存持續推進,公司業績有 望顯著改善。三季度為公司傳統旺季,截至 2022 年 9 月 30 日,公司資產負債表中存貨為 18.24 億元(同比+57.4%),較 2022 年 6 月 30 日增加 0.06 億元,整體穩定。前三季度 公司計提存貨減值損失 1.96 億元,去年同期為 3157 萬元。在下游終端廠商積極去庫存的 節奏下,供應鏈拉貨渠道有望逐步通暢,考慮到公司安卓端客戶覆蓋全面,產品品類布局 廣泛,具備較強競爭力,我們認為公司有望深度受益于智能手機出貨需求底部復蘇,預計 公司庫存去化工作有望在 4Q22-1Q23 快速推進,帶動公司業績環比顯著改善。
成長邏輯 1:分立器件-接收端模組-發射端模組三步 走,逐步打開成長空間
核心觀點:我們認為公司未來的核心看點為分立器件產品上的品類擴張(由 LNASwitch 到濾波器 PA)以及模組產品上的持續拓展(由接收模組到發射模組)。(1) 分立器件品類擴張:濾波器方面,截至 3Q22,公司 SAW 濾波器產品的工藝研發平臺建 設已全部完成,自產的 SAW 濾波器和高性能濾波器已具備量產能力;雙工器和四工器已 通過產品級驗證,并開始向客戶送樣推廣;PA 方面,主要應用于 WiFi 模組和射頻前端發 射模組 L-PAMiF 中,其中 WiFi FEM 已實現量產,L-PAMiF 可應用于 5G NR 頻段,目前 已大規模量產。(2)模組產品持續拓展:接收端模組方面,公司 LFEM/DiFEM/L-DiFEM/LNA Bank 模組已開始量產出貨,后續看產品技術成熟度提升帶來盈利能力改善+導入更多客戶 實現出貨量增長;發射端模組方面,進展相對較慢但已有突破。2021 年,公司順利推出 應用于 5G Sub-6GHz 的主集模組 L-PAMiF,2022 年第一季度 L-PAMiF 累計銷售數量接 近 600 萬顆。未來公司有望憑借在高端分立器件(特別是濾波器)上的持續積累突破卡脖 子的 PAMiD/L-PAMiD 產品。2021 年公司模組業務營收占比約 26%,我們樂觀看公司模 組業務突破,預計 2024 年模組業務營收占比有望增長至 40%+。
業務緣起:公司起步初期戰略布局射頻開關和 LNA,從三星手機 GPS LNA 訂單獲得 射頻前端市場入場券。如上文所述,2013 年,公司與臺積電合作,首次研發出了基于 RF CMOS 工藝的 GPS LNA,并借助此前在手機電視業務上的合作關系順利切入三星供應鏈, 當年出貨超千萬顆,獲得射頻前端市場入場券。自此,公司正式規?;慨a射頻芯片產品, 形成射頻開關和 LNA 產品兩大基本盤,持續受益于射頻制式升級。
——射頻開關:公司的天線開關根據功能的不同分為天線調諧開關、天線調諧器、天 線交換開關等,主要采用 RF SOI 的材料及相應工藝,廣泛應用于智能手機等移動智能終 端。公司是全球率先采用 12 寸 65nm RF SOI 工藝晶圓生產高性能天線調諧開關芯片的企 業之一,產品性能國際先進,國內領先。公司發明的拼版式集成射頻開關的方法可極大縮短射頻開關的供貨周期,提高備貨能力,助力公司構建高性能低成本優勢。截至 2018 年, 公司射頻開關全球市占率 10%,居全球第五,國內第一。隨國產品牌手機廠商逐步起量, 我們預測 2022 年公司在全球射頻開關市場占有率已達 30%+,國內安卓端市占率達 60%+。
——LNA:公司是業界率先基于 RF CMOS 工藝實現射頻低噪聲放大器產品化的廠商 之一,目前低噪聲放大器產品采用 SiGe、RF CMOS、RF SOI、GaAs 等材料及相應工藝, 已實現 LNA 產品工藝的全面覆蓋。
歷史回顧:受益 5G 滲透率持續提升和國際宏觀環境帶來的國產替代機遇,公司基本 完成對安卓終端廠商全導入,產品銷量高速增長。自在三星端大規模出貨 LNA 產品后, 公司借助成熟的產品與技術以及已被驗證的大客戶服務能力,開始持續導入新客戶。2015 年,公司開始向小米銷售射頻開關產品。2018 年,公司開始向 vivo 銷售射頻開關產品, 在 OPPO 端也開始導入新品。2019 年,公司成為國內 H 客戶及高通的射頻器件供應商, 至此公司完成產品對安卓移動終端廠商全導入,射頻前端芯片產品廣泛應用于三星、小米、 vivo、OPPO、魅族、TCL 等終端廠商。隨客戶結構持續多元化推進,三星對公司的營收 貢獻逐步下降。據公司公告,2016-2018 年三星貢獻了公司整體收入的 76.23%、66.14% 和46.07%。截至2021年,公司前五大客戶營收貢獻分別為19.1%/17%/15.5%/11.9%/9.4%, 營收貢獻趨于均衡。在較為全面的客戶覆蓋結構下,公司深度受益于通信制式升級帶來的 前端器件搭載量提升。2021 年,公司芯片銷量達 82.46 億顆,相較于 2016 年成長 10 倍+, 2016-2021 年射頻芯片銷量 CAGR 達 56%。
未來看點:我們認為公司未來的核心看點為分立器件產品上的品類擴張(由 LNASwitch 到濾波器 PA)以及模組產品上的持續拓展(由接收模組到發射模組):
(1)分立器件品類擴張:近年來,公司在深耕 LNA、Switch 等分立器件的基礎上, 積極向更高難度的濾波器、PA 等器件突破。如上文所述,公司在涉足射頻元器件之初著 眼于射頻開關和 LNA 產品,近年來在技術上持續迭代(如縮小 DIE 面積、推出專門的發 射端及接收端 Switch 等),成為安卓端主要手機廠商射頻開關主力供應商,且通過大規模 出貨獲得在封測端的較高議價權,享有 50%+的毛利率。然而,由于 LNA、Switch 等技術壁壘相對不高,同質化競爭較為嚴重,因此近幾年價格整體有下降趨勢。據卓勝微招股說 明書,價格方面,2016-2018 年,公司射頻開關平均單價分別為 0.4619/0.3372/0.2641 元 /顆,三年 ASP 降幅 42.8%;射頻低噪聲放大器的平均單價分別為 0.3474/0.2678/0.1971 元/顆,三年 ASP 降幅 43.3%。與此同時,公司憑借規模效應逐步降低單位成本,但幅度 低于價格降幅:根據公司招股說明書,2016-2018 年,公司射頻開關產品單位成本分別為 0.1861/0.1549/0.1286元/顆,三年成本降幅 30.9%;公司射頻 LNA 產品單位成本由 0.1246/ 0.1103/ 0.0949 元/顆,三年成本降幅 23.8%。在此背景下,公司積極拓展壁壘和價值量更 高的濾波器、PA 以及對應模組產品。2019 年以來,公司在年報中取消對各個細分產品的 價格及成本數據,僅披露整體集成電路產品的銷量及營收成本數據。平均來看,2019-2021 年公司集 成電路產品的單位成本 分別為 0.16/0.20/0.24 元 /顆, 平均價格分別 為 0.34/0.43/0.56 元/顆,隨模組化產品出貨增加,公司毛利率亦呈回升態勢,2019-2021 年 公司毛利率分別為 52.17%/52.77%/57.69%。
——濾波器:公司 2019 年上市前即已完成 GPS、WiFi 和多個 4G 頻段接收通路 SAW 的產品開發和驗證,并開始開發適用于收發通路 SAW 的產品結構和設計工藝(但未規模 化量產),上市后借助募投項目推進 SAW 濾波器及其模組化產品。SAW 濾波器方面,主 要應用于接收端,主要應用于 Sub 3GHz,據公司披露,截至 3Q22,公司 SAW 濾波器產 品的工藝研發平臺建設已全部完成,公司自產的 SAW 濾波器已具備量產能力;雙工器和 四工器已通過產品級驗證,并開始向客戶送樣推廣;高性能濾波器主要應用于發射端,已 于 2022H1 進入小批量生產階段,截至 3Q22 已具備量產能力。 同時,截至 3Q22 公司分 立濾波器和集成自產濾波器的 DiFEM、L-DiFEM、GPS 模組等產品已積極向市場推廣, 并已有部分產品在品牌客戶端驗證通過,即將實現量產出貨。
——PA:公司 2019 年上市后借助募投資金開始積極布局 PA 產品。公司 PA 產品采 用 GaAs 材料及相應工藝實現,以集成化為主要方向,主要應用于 WiFi 模組和射頻前端 發射模組 L-PAMiF,其中 WiFi FEM 已實現量產,L-PAMiF 可應用于 5G NR 頻段,目前 已大規模量產。
(2)模組化產品持續拓展:2019 年以來,公司基于在各類分立器件上的技術積累, 由接收端模組到發射端模組依次推進,2020 年開始模組業務逐步貢獻業績。2019-2021 年,公司模組業務營收分別為 0/2.78/12.0 億元,營收占比分別為 0%/9.93%/25.91%。公 司模組業務毛利率整體下行,我們認為主要系接收端模組尚處發展早期,良率較低拖累毛 利率所致,隨后續工藝逐步成熟疊加芯卓自產濾波器上量,毛利率或逐步修復。其中:
——接收端模組方面,已開始量產出貨,后續看更多客戶導入。分別來看,LFEM: 公司 2019 年推出 LFEM(分集接收模組,集成射頻開關、低噪聲放大器和 IPD 濾波器), 采用差異化 IPD 濾波器方案,具備高性價比優勢,用于 sub-6GHz 頻段的 5G LFEM 自 2020 年下半年開始貢獻業績,成為公司營收和毛利增長的重要推動力,后續看安卓端份額持續 提升;DiFEM/L-DiFEM:公司相繼于 2019、2021 年推出適用于 sub-3GHz 頻段的 DiFEM (分集接收模組,集成射頻開關和 SAW 濾波器)/L-DiFEM(分集接收模組,集成射頻低 噪聲放大器、射頻開關和 SAW 濾波器),后續自建 SAW 濾波器產能釋放有望帶動毛利率 逐步回升;LNA Bank:公司 2019 年推出 LNA Bank,在 sub-3GHz 與 sub-6GHz 頻段均有相適應的產品。
——發射端模組方面,進展相對較慢但已有突破,未來看高端濾波器項目持續推進。 2021 年,公司順利推出應用于 5G Sub-6GHz的主集模組 L-PAMiF(集成射頻功率放大器、 射頻開關、IPD 濾波器、低噪聲放大器),其中 PA 采用 GaAs 工藝,濾波器采用 IPD 方案, 兼具信號接收和發射功能。目前該產品已于品牌客戶量產出貨,2022 年第一季度 L-PAMiF 累計銷售數量接近 600 萬顆。未來隨公司高端濾波器持續推進,PAMiD、L-PAMiD 等產品 亦有望順利推出。2021 年公司模組業務營收占比約 26%,我們樂觀看公司模組業務突破, 預計 2024 年模組業務營收占比有望增長至 40%+。
短期維度下,我們看好公司模組產品技術成熟度提升帶來盈利能力改善+導入更多客 戶實現出貨量增長;中長期維度下,公司有望憑借在高端分立器件(特別是濾波器)上的 持續積累,突破卡脖子的 PAMiD 產品。
成長邏輯 2:濾波器業務轉型 Fab-Lite,強化全產業 鏈能力
核心觀點:射頻前端行業目前主要包括 IDM 和 Fabless 兩種商業模式,為實現更好的 產業鏈管控能力,2021 年 9 月,公司將原計劃與晶圓代工廠合作建立生產專線調整為在卓勝微自有廠房自建產線,對于部分特殊工藝的濾波器產品,公司后續將采用自有生產線 進行生產。我們認為,公司積極轉型 Fab-Lite 有助于公司擁有芯片設計、工藝制造和封裝 測試的全產業鏈管控能力,獲得設計研發與工藝技術研發高度適配并提高產品迭代速度, 大幅提升公司在射頻濾波器領域的整體技術能力和模組量產能力,提高與國際一線廠商的 競爭力。
從行業層面看,射頻前端行業目前主要包括 IDM 和 Fabless 兩種商業模式。在 IDM (Integrated Device Manufacturing)模式下,垂直整合制造商獨自完成芯片設計、晶圓制 造、封測的所有環節,主要傳統大廠 Broadcom、Skyworks、Qorvo、Murata 等均在不同板 塊擁有 IDM 能力;在 Fabless 模式下,芯片設計、晶圓制造、封測分別由專業化的公司分工 完成。由于 PA、開關、LNA 等射頻器件主要使用化合物半導體、SOI 等工藝,擁有成熟 的代工資源和較為充足的產能,因此 Fabless+Foundry+OAST 模式能夠實現相應產品的 生產(但這也導致 Fabless 廠商毛利率普遍不高,因為很大一部分毛利被流片、封裝測試 環節吸收)。濾波器的生產模式則與 PA、開關、LNA 有所不同,具體來看:
——從技術工藝角度看,SAW/BAW 濾波器作為無源器件,與 PA、LNA 在生產工藝上 有較大差異,且由于產業鏈上下游所涉及的材料、曝光、光刻、工藝參數等細微變化都會極 大影響產品性能,因此研發、制造工藝、封測等各環節資源要素之間需要強耦合。目前 TC-SAW、IHP-SAW、BAW 等高端濾波器的工藝技術僅由少數 IDM 國際龍頭廠商掌握, 中國大陸尚無高水準的前道制造和后道封測廠來支撐 SAW/BAW 濾波器設計公司,代工模式 的制造工藝水平成熟度相對較低。此外,濾波器代工模式下,Fabless 廠商除了完成芯片設 計之外,還需要將產品的工藝流程、規格標準、專用設備需求和參數設置等全方位導入到 代 工 廠 , 因 此 會 帶 來 技 術 外 溢 和 知 識 產 權 歸 屬 問 題 , 這 也 成 為 濾 波 器 在 Fabless+Foundry+OAST 模式下的一大風險。
——從成本角度看,濾波器的成本主要集中于晶圓和封測環節,在射頻前端行業激烈 競爭的環境下,Fabless+Foundry+OAST 模式使成本控制難度提升(尤其對于主打中低端 市場的國產廠商而言)。近年來卓勝微、好達電子、德清華瑩、麥捷科技、天津諾思等諸 多以 Fabless 模式起家的國內濾波器廠商自建產線轉型 IDM 和 Fab-Lite(注:Fab-Lite 模 式是由 IDM 模式演變而來的模式,指標準化程度較高的生產環節通過委外方式進行,而對 于部分關鍵產品的特殊工藝則由企業自主完成),打通器件設計、材料制備、晶圓及基板制 造、封裝和可靠性測試等各環節能力。
公司早期為典型 IC 設計廠商,與上游晶圓制造商及下游封測廠商合作關系良好。
——在生產流程方面,公司首先基于市場趨勢和客戶需求進行產品設計,隨后向 TowerJazz、臺積電、臺聯電等晶圓制造商采購定制加工的晶圓,再委托蘇州日月新(日 月光與恩智浦合資成立的封測廠)、嘉盛、通富微電等封測廠對晶圓進行封裝測試。根據 公司公告,2016-2018 年前三大晶圓供應商采購額占比分別為 98.35/91.11/91.35%,前三 大封測供應商采購額占比分別為 98.55/96.08/50.17%。其中,2015-2017 年及 2018 年 1-3 月,公司自第一位晶圓供應商 TowerJazz 的采購占比分別為 73.74%、71.06%、68.71%、 36.65%,公司自第一位封測供應商蘇州日月新的采購占比分別為 86.91%、89.61%、71.52% 和 49.79%。公司長期深度合作代工、封測龍頭廠商,憑借龐大出貨體量成為主要供應商 的核心大客戶,具備較好的議價能力且在產能供應上能夠得到可靠支持。同時,公司深度 參與關鍵工藝和技術的研發,自購關鍵設備,有助于快速產品迭代,提升產品良率。
——Fabless 模式運營下,公司成本包括原材料晶圓成本及封裝測試成本,近年來公 司晶圓制造成本占比呈逐年上升趨勢。2016 年公司射頻開關以及射頻 LNA 的成本構成中, 晶圓制造/封裝測試成本占比分別為 42.6%/57.4%。2021 年公司分立器件晶圓制造/封測成 本占比約 61.2%/38.8%,射頻模組晶圓制造/封測成本占比約 62.6%/37.4%。
近年來,為彌補技術短板、完善模組化產品布局,公司在濾波器產品上轉型 Fab-Lite 模式,目前 SAW/高性能濾波器即將進入規模化量產階段,雙工器和四工器已進行晶圓流 片。如前文所述,濾波器作為無源器件,在生產工藝上與公司此前涉足的 LNA、PA 等有 源器件不同,且涉及到產業鏈多環節強耦合、專利歸屬和成本控制等問題。此外,射頻前 端器件持續朝模組化發展,而國內缺少成熟的高端濾波器制造及封測廠商,成為公司模組 產品布局短板。多重因素下公司積極轉型 Fab-Lite 模式,具體時間線來看:
——2020 年 7 月,為彌補射頻模組化過程中國產化率較低的濾波器短板,公司通過 向特定對象發行股票的方式募集 30 億元用于高端射頻濾波器芯片(SAW)及模組研發和 產業化項目、5G 通信基站射頻器件研發及產業化項目以及補充流動資金。
——2021 年 9 月,公司將原計劃與晶圓代工廠合作建立生產專線調整為在卓勝微自 有廠房自建產線,對于部分特殊工藝的濾波器產品,公司后續將采用自有生產線進行生產。
——截至 2022 年 6 月,公司自建產線的濾波器產品已包括 SAW 濾波器、高性能濾 波器、雙工器和四工器等。截至 3Q22,公司 SAW 濾波器產品的工藝研發平臺建設已全部 完成,公司自產的 SAW 濾波器和高性能濾波器已具備量產能力;雙工器和四工器已通過產品級驗證,并開始向客戶送樣推廣。公司預計至 2022 年末射頻濾波器晶圓產能可達到 1-1.3 萬片/月,同步實現相匹配的晶圓級(WLP)封裝產能規模。截至 3Q22,公司分立 濾波器和集成自產濾波器的 DiFEM、L-DiFEM、GPS 模組(集成射頻濾波器和低噪聲放 大器)等產品積極向市場推廣,并已有部分產品在品牌客戶端驗證通過,即將實現量產出 貨。
我們認為公司積極轉型 Fab-Lite 有助于擁有芯片設計、工藝制造和封裝測試的全產 業鏈管控能力,使得設計研發與工藝技術研發高度適配并提高產品迭代速度和成本優勢, 大幅提升公司在射頻濾波器領域的整體技術能力和模組量產能力,提升在國際一線廠商中 的競爭力。
成長邏輯 3:以智能手機為基,向基站、IoT 應用領 域拓展
核心觀點:目前公司正以在智能手機領域積累的能力為基礎向基站、IOT 等更多領域 拓展。(1)基站方面:截至 2021 年,公司采用 GaAs 工藝的射頻低噪聲放大器產品及 RF SOI 工藝的射頻開關產品已在通信基站領域實現客戶端小批量出貨。(2)IOT 端:2016 年公司推出低功耗藍牙控制芯片,目前主要應用于智能家居、可穿戴設備、無線充電等領 域;2021 年公司推出藍牙前端模組產品(BT FEM),可應用于藍牙耳機、VR/AR 設備等, 目前已處于客戶端量產導入階段;截至 2021 年年報,公司滿足 WiFi 6 連接標準的 WiFi FEM 已經量產出貨,后續公司有望受益于 WiFi 6 標準的持續滲透。我們期待后續基站端 射頻器件以及 IOT 端 WiFi FEM、藍牙 FEM、藍牙微控制器的持續放量。
基站端:5G 通信基站需要集成更多頻段、擴展更大帶寬、增加輸出功率,帶動 PA 及濾波器搭載量數倍增長;公司 GaAs 工藝的射頻低噪聲放大器產品及 RF SOI 工藝的射 頻開關產品已在通信基站領域實現客戶端小批量出貨。從量上看,4G 時代,基站天線形 態以 4T4R(FDD)、8T8R(TDD)為主,5G 基站將以 64 通道(64T64R)的 MassiveMIMO 大規模陣列天線為主,單基站通道數量增長數倍,未來隨通信制式迭代,基站通道數仍有望向 128T128R、256T256R 進一步升級。據創道咨詢,以 64T64R 為例,基站側會有 64 個通道(64 發 64 收),每個通道需要多個天線振子,多個濾波器(根據 TDD/FDD 雙工方 式不同,每個通道需要 1-2 個濾波器),1 個 PA(且由于高頻特性原因,PA 工藝會由 LDMOS 工藝往 GaN 升級)、1 個 LNA、1 個環形器,因此通道數提升將大幅拉動對 PA、濾波器、 LNA 等產品的需求。從技術要求上看,移動終端射頻器件要求低成本、小尺寸、低功耗特 性,基站則更看重高性能、高可靠性、高穩定性。從基站建設上看,截至 2022 年 8 月末, 我國 5G 基站總數達 210.2 萬個,占移動基站總數的 19.8%,占比較上年末提升 5.5 個百 分點。其中 1-8 月份新建 5G 基站 67.7 萬個。根據《“十四五”信息通信行業發展規劃》,2025 年我國每萬人擁有 5G 基站數量將提升至 26 個,相較于 2020 年的 5 個實現數倍增長。根 據這一規劃,我們預測 2025 年國內 5G 基站數量將達到 360 萬個以上。公司于 2020 年向 特定對象發行 A 股股票,其中募集資金 16.3 億元用于 5G 通信基站射頻器件研發及產業化 項目,項目建設期 5 年,分兩期進行。截至 2021 年,公司在通信基站領域已實現階段性 的成果,采用 GaAs 工藝的射頻低噪聲放大器產品及 RF SOI 工藝的射頻開關產品已在通 信基站領域實現客戶端小批量出貨。
泛 IOT 端:IOT 設備需求放量,公司 WiFi FEM、低功耗藍牙微控制器芯片已量產出貨,藍牙 FEM 正處于量產導入階段,后續有望受益于行業成長。根據中商產業研究院援 引 GSMA 的預測,2025 年全球物聯網終端連接數量將達 250 億個,其中消費物聯網終端 連接數量達到 110 億(相較 2021 年的 80 億增長 30 億個,對應 2021-2025 年復合增速達 8%)。公司積極布局泛 IOT 領域射頻及相關產品,有望受益于下游需求起量,分別來看:
——(1)WiFi FEM 方面:2020 年公司拓展 WiFi FEM 業務,主要面向智能手機移 動終端及網通組網設備。2020 年末,公司支持 WiFi 5 的 WiFi FEM 產品在客戶端實現量 產。根據公司年報,截至 2021 年,公司推出的滿足 WiFi 6 連接標準的連接模組產品已實 現在客戶端量產出貨,主要應用于移動智能終端產品,同時公司正研究滿足 WiFi 6E 連接 標準的新產品。相較于前代 WiFi 標準,WiFi 6 在數據吞吐量、低延遲功耗等方面改進巨 大,可適用于廣泛的物聯網市場,目前正快速滲透。Trend Force 預計,2022 年 WiFi 6/6E 將占據 WiFi 市場 58%的市場份額。后續公司有望受益于 WiFi 6 標準的持續滲透。
——(2)藍牙 FEM 及藍牙微控制器方面:2016 年公司推出第一款低功耗藍牙控制 芯片,將 BLE 射頻收發器、存儲器、CPU 和相關外設集成為一顆芯片,形成具有藍牙收 發射頻信號功能的微控制器,采用無線連接方式,使其能夠快速接入手機、平板、電視等 智能終端,實現數據共享和智能控制。目前,公司的低功耗藍牙微控制器產品主要應用于 智能家居、可穿戴設備、無線充電等領域。2021 年公司推出藍牙前端模組產品(BT FEM), 可應用于藍牙耳機、VR/AR 設備等,目前已處于客戶端量產導入階段。
審核編輯 :李倩
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原文標題:卓勝微研究報告:國內射頻前端龍頭,看明年新品放量+需求回暖
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