电子产业深度报告:5G换机与创新周期开启,产业链上下游多点开花

(获取报告请登陆未来智库)

一、5G商用助推硬件创新,可穿戴等新型终端加速兴起

1.15G商用缩短换机周期,标准、运营商、芯片和终端进展加快

1.1.15G标准、运营商、芯片、终端进展加快


5G网络标准和规范逐步完成,5G完整标准预计今年完成。5G标准由ITU、3GPP等通信行业组织制定。按照3GPP的时间规划表,R16标准将会于2019年12月完成,最终的5G完整标准到2020年初才会提交给ITU(国际电信联盟)。因此,自2020年起,5G标准制定完成及商用市场进一步成熟后,5G的爆发效应逐渐显现。

全球5G进展快速,中国市场稳中有进。各国的5G建设周期将于2020年下半年开始。美国四大运营商持续推进5G网络部署,目前在多个城市推进毫米波部署;中国三大运营商在2019年10月宣布5G提前正式商用,预计5G套餐签约用户数超300万,三大运营商同时部署50个5G商用城市,到2019年底总计建成14万座5G基站,投资达到420亿元,目前技术以NSA单模为主,需求以eMBB为主;韩国动作迅速,截至2019年10月,韩国5G用户数量已经达到350万,5G基站已达9万座,KT预计2019年底5G服务将覆盖85个城市,覆盖地区人口达总人口的80%。日本和欧洲等均已开始或计划于今年开始大规模商用5G。5G商用下一波次预计为英德法等欧洲大国,西欧的5G建设将于2020年下半年开始。我们认为,5G商用将分阶段影响电子行业,从商用阶段来看,5G网络标准先行,芯片其后,终端的研发测试最后。目前阶段,运营商、终端厂商、芯片厂商已经进入或完成原型测试密集期,5G商用进入全方位冲刺阶段。

5G基带芯片批量出货,高通和华为领先。2019年,主要基带处理器厂商均发布了基带芯片,均支持SA和NSA组网方式,华为发布Balong5000,实现量产并应用于其5G手机;高通继去年发布支持SA的X50后,又发布支持SA和NSA的X55,目前除华为外的5G手机基本均使用X50基带芯片,预计X55于2020年实现商用;MTK发布首款集成HelioM70基带芯片的处理器,预计2020Q1商用;紫光展锐发布春藤510,已达可商用状态;三星发布Exynos5123,2019年底批量生产,2020年将出现于5G手机中;英特尔基带芯片业务被苹果收购,由于技术尚未成熟,短期内预计不会用于iPhone。我们认为,各大基带厂商作为5G终端设备的核心供应商进展顺利,目前市场集中于两家(华为和高通),今年5G手机进一步放量,其他厂商有望打破现有格局。

目前,已有众多手机厂商推出5G手机,基本使用华为和高通的基带芯片。三星、小米、OPPO和vivo等已发布多款5G手机,均采用高通X50基带芯片,国内手机厂商目前仅支持Sub-6G,三星5G手机可支持28GHz/39GHz的毫米波通信。而华为5G手机采用自研的Balong5000,暂不支持毫米波通信。2020年5G手机渗透将加速,或有更多基带芯片厂商和手机厂商入局,带动5G芯片需求。

1.1.25G商用将缩短换机周期,预计2020-2023年开启新一轮换机潮

2019年是5G商用元年,已经有十几款5G手机发布,但整体5G手机出货量有限(国内5G手机出货量1377万部),预计2020-2023年将开启新一轮换机潮。结合IDC和高通预测,我们认为2020年全球5G智能手机将达2亿部,渗透率接近15%,2021年有望达到4.5亿部,2022年有望达到7.5亿部,2023年有望接近10亿部5G手机出货量。

5G手机整体价位较高,未来有进一步降低空间。根据19Q3中国地区5G手机价格分布区间看,(1)整体价格位于3000元人民币以上,价格较高;(2)品牌看,vivo和小米在4000元以下区间出货占比较高,尤其以vivo为主;在5000元以上区间,三星出货占比最高,华为也占据约20%份额。从19Q3整体5G手机出货看,vivo和三星出货占比较高,主要与华为5G手机价格过于昂贵有关。我们认为,未来5G手机价格有进一步降低空间,促进销量的需求,要求供应链对于5G技术逐渐成熟并降低成本。

1.2以可穿戴/IoT为代表,新型终端凭借5G加速兴起

1.2.15G将成电子行业长期增长引擎

5G将成电子行业长期增长引擎,看好汽车电子、VR/AR、物联网电子等细分市场。根据ICInsights数据,2019年全球电子元器件产值将达到1.68万亿美元,同比增长3.5%。就应用市场而言,汽车电子、通信电子、工业/医疗电子将是2019年和未来3年增长最快应用市场。从细分看,除智能手机外,我们认为汽车电子、VR/AR、物联网电子将是5G优先受益行业,有望带动上游相关配套的电子元器件市场。

1.2.2以TWS耳机为代表,可穿戴市场快速成长

用户的对设备全面智能化的需求提升,智能手表、智能手环、智能耳机等产品进入用户视野且迅速获得认可。2018年,中国可穿戴设备市场的主要产品形态中,耳机和手表的市场发展最快。在应用场景方面,健康监测(智能手环/手表/手机)将成为未来的重要发展机会。移动数据除通话方面可作为手机的补充外,将成为更全面的人体数据采集以及相关服务生态建立的重要基础。此外,语音交互也将成为可穿戴设备的又一升级方向。

全球可穿戴市场迅速扩大,智能手表和智能耳机占比较大。根据IDC估计,全球可穿戴出货量将从2017年的1.13亿个增长到2021年的2.22亿个,CAGR=18.4%。其中,2019年可穿戴市场,智能手表、智能耳机和智能手环分别占据41%、32%和26%的市场,到2023年,其占比将分别达到43%、36%、19%,智能手表和智能耳机将扩大。

2019Q3全球可穿戴高速增长,可穿戴市场空间正在被打开。根据IDC第三季度全球可穿戴设备市场的报告,Q3全球可穿戴设备市场出货量为8450万台,同比增长94.6%。本季度可穿戴设备的大幅增长主要是由于音频设备(TWS耳机等)所驱动,从总量上看,音频设备占据市场的一半,其次是智能手环和智能手表。在TWS耳机的推动下,凭借多种外形和智能助手的加入,可穿戴设备市场正逐步成为大众市场设备类别,而不仅仅满足健康需求。

Airpods大获成功,手机厂商和耳机厂商相继推出TWS耳机。苹果发布的几代AirPods大获成功,以AirpodsPro最为明显,国内TWS耳机市场跟随着AirPods引发的市场热潮在高速发展,目前线上和线下销售额均处于迅速增高的状态,华为、小米、vivo等手机厂商相继发布自己的TWS耳机,索尼、漫步者等传统耳机厂商也推出相关产品。

TWS市场空间广阔,安卓TWS份额将获得提升。2020年TWS耳机将继续加速渗透,主要受益于各手机厂商在全面屏趋势下纷纷取消3.5mm耳机接口、安卓TWS厂商在蓝牙连接技术上实现突破,解决了传统困扰安卓TWS耳机的连接稳定性和低时延的问题,推动价格继续下探,以及TWS耳机本身在外观和技术上的不断创新,我们认为明年将是安卓TWS爆发大年,低价“山寨”产品与品牌产品均将迎来广阔发展空间,品牌厂商、零部件厂商及组装厂商均将受益。

TWS耳机需求高速增长,2020年有望继续拉动相关供应商业绩向好。根据CounterPoint,2019年TWS出货量可达到1.2亿,增长160%,2020年乐观估计可达到2.4亿。TWS耳机供应链,已有许多本土厂商布局,立讯精密、环旭电子和歌尔股份做模组代工,兆易创新供应NORflash,歌尔股份和瑞声科技供应MEMS麦克风,韦尔股份可供应过流保护IC,圣邦股份和矽力杰供应电源管理IC。此外,汇顶科技提出了业界占用空间最小、功耗最低的入耳检测加触控二合一方案,相较于传统的光学方案具有更高的准确率。

智能手表有望成为下一个增长空间较大的可穿戴终端。除TWS外,智能手表在2019Q3也取得了48%的同比增长。智能手表在过去始终面临着产品定位、功能、体验和技术等多个方面的问题,作为手机的辅助外设,类似于配件而非刚需的独立产品,同时在体验上存在交互设计不够流畅、电池使用时间短、成本较高等问题。这些问题正逐步得到解决,由于TWS耳机的加速渗透,“手表+耳机”的模式能够在多数场景下替代手机,尤其是在跑步、开车等场景中,同时,续航能力显著改善,有望成为TWS后的下一个广阔成长空间的可穿戴终端。

VR/AR通过虚拟现实增强用户体验,在游戏、影音、教育、展示、营销、测绘、导航等应用上极有前景。VR/AR与低时延和高速率的5G网络的结合,可以进一步拓展其交互性和沉浸式体验,有望被各行各业的通用型应用广泛使用。根据ABIResearch预计,VR在未来几年将不断普及,到2022年,VR用户将达到2.56亿,VR市场规模也将超过600亿美金,此外VR/AR未来将不断融合。

随着VR/AR市场兴起,其对电子元器件的需求亦将释放,处理器、存储器、PCB、摄像头、OLED、声学器件、光学器件、传感器等的需求将实现增长。对于VR显示屏,AMOLED以其特有优势正加速替代传统液晶屏,VR/AROLED需求量将在2017-2021年将实现112%的年均复合增长。对于VR/AR和AI应用的传感器,2017年市场空间约为970亿美元,2017-2022年市场空间将实现11%的年均复合增长,2022年VR/AR和AI应用的传感器市场空间可达1600亿美元。

1.2.35GIoT将驱动电子/半导体行业长期增长

5GIoT可较好满足低功耗、低成本,且网络速率较慢的物联网应用,将深度受益于5GSub-1GHz网络连接。5GIoT正加速在全球范围内的部署,目前全球已经商用部署60多个Cat-M1和NB-IoT标准的蜂窝物联网。例如在中国,NB-IoT技术已在全国部署,并支持智能城市和智能农业等用例。我们认为,这两种物联网技术的大规模部署以及由此产生的大批量芯片组预计将降低芯片组价格,并进一步加速蜂窝物联网连接。随着5GIoT标准逐渐落地,芯片逐渐完善,成本不断降低,蜂窝物联网连接数有望在2019-2023年迎来爆发式增长。根据Ericsson预测,2017年蜂窝物联网连接数量为7亿个,2023年则有望达35亿,复合年均增长率达30%。

IoT器件作为半导体子行业,具有典型的规模经济特征。我们认为,技术成熟度提高和应用生态的完善将显著降低物联网器件的成本,加速物联网从当前大而散的应用生态转向规模经济。我们认为,5GIoT将驱动半导体行业长期增长,主要受益器件包括连接类器件(无线通信和有线通信器件)、传感类器件和处理器(AP、MCU、DSP等)。根据IHS数据,IoT半导体器件出货量将从2016年的324亿增长到2025的741亿,年均复合增长9.6%。市场价值方面,IoT半导体器件市场将从2016年的940亿美元增长到2025年的1728亿美元。

1.2.45G加速汽车电子化,有望提升汽车电子和汽车半导体ASP

汽车产业正处于智能化发展初期,而其终极目标是实现完全自动化、联网化的智能汽车。高速低延迟的5G将加速车联网、智能驾驶、无人驾驶、汽车娱乐、电动汽车趋势,并通过智能化提高汽车电子化程度和汽车电子ASP。我们认为5G汽车电子的受益是全方位的,包括Wi-Fi、蓝牙、蜂窝模块、毫米波雷达、毫米波天线、无线充电等射频电子,以及显示器、摄像头、声学器件、传感器、控制器、功率器件、无源器件、PCB等。

电动车和自动驾驶逐渐成熟,汽车电子/汽车半导体加速成长。根据IHS数据,2016-2022年汽车电子ASP保持5.6%年均增长,2022年汽车电子ASP达1500美元,2022年全球汽车电子价值达1600亿美元。具体到汽车半导体,2016-2022年汽车半导体市场保持7.1%年均增长,2022年市场空间达580亿美元,占汽车电子的36%。根据McKinsey数据,典型中等汽车的汽车半导体ASP为350美元,对于混合动力/豪华汽车其汽车半导体ASP可高达600-1000美元。我们预计,随着电动汽车产量增长和自动驾驶逐渐成熟,2020年后汽车电子/汽车半导体市场将加速增长,看好MCU、模拟IC等细分行业。

1.3苹果引领创新周期,苹果产业链迎来量价修复

苹果公司的硬件产品iPhone、Airpods、Applewatch均预计有较高增长,将引领2020年消费电子市场创新周期,苹果核心供应商也将迎来量价修复。

由于2020年华为新机型无法得到GMS授权,影响海外市场出货,由于不能够安装谷歌服务,华为2020年将在海外减少5000万以上的出货,华为在海外尤其西欧等高端市场的份额将有较大程度的下降,苹果与三星将是最大受益者。从格局来看,苹果在海外及国内高端市场都将获得更加优势的竞争地位和发展空间。

苹果预计将在2020年发布6款手机,包括3月份两款型号的SE2,以及四季度iPhone12:

2020Q1发售4.7吋iPhoneSE2:4.7吋屏幕,采用iPhone8一样的外观设计,保留Home键和指纹解锁,搭载A13处理器,售价399美元起。预计2020年销量2000w以上。承接既有约1.7~2亿的iPhone6与6S系列用户换机需求,同时有望以较低的价位冲击国内下沉市场;

2020H2发布4款新iPhone机型:配备Qualcomm的X55,根据不同国家发售仅支持Sub-6G或支持Sub-6G+mmWave的机型。包括5.4吋OLEDiPhone(后置双摄)、6.1吋OLEDiPhone(后置双摄)、6.1吋OLEDiPhone(后置三摄+ToF)与6.7吋OLEDiPhone(后置三摄+ToF)。

除iPhone外,苹果可穿戴业务同样具备较大增长潜力,AirPods(Pro)/AppleWatch持续放量。苹果公司FY19Q4可穿戴设备、家居和配件营收65亿美元,同比大幅增长54%,收入占比由去年同期6.7%提升至10.2%。AirPods在本季度收入创下新高,AppleWatch也取得良好表现。10月,具备全新降噪功能的AirPodsPro开售,带动该板块业绩持续增长,调研机构StrategyAnalytics在报告中表示2019年AirPods的销量达到了近6000万,市场份额近50%。TWS耳机及智能手表已经成为苹果收入的重要驱动力,2020年整体可穿戴市场的空间都会迎来较大增长,拉动苹果产业链的业绩。

1.45G商用助推硬件创新,零组件龙头公司持续受益

2019年为5G创新元年,而2020年则是5G爆发年,随着产业成熟度提升,初期价格过高的问题逐步解决,5G设备渗透率进入快速提升阶段,围绕5G硬件升级的电子零组件龙头有望持续受益,业绩弹性逐步显现。目前来看,5G手机的配置变化主要来自射频(射频前端/天线)、光学(摄像头)、材料(机壳/PCB/散热)等。

我们看好射频前端芯片、天线、高频高速材料/PCB、光学等细分领域。经过对部分公司5G业务收入弹性测算,我们重点推荐卓胜微、信维通信、立讯精密、生益科技、深南电路、沪电股份、三环集团和顺络电子。其中立讯、深南、沪电、三环、顺络到2020年均有40%以上的收入弹性(5G业务相对于2017年收入规模)。从5G业务的纯度来看,2020年深南、沪电、三环的5G业务占比有望达到30%+。此外,由于新业务利润率较高,我们判断生益、深南、沪电等公司的利润有望表现出比收入更大的弹性。

1.5半导体:需求逐渐回暖迎来景气度修复,5G渗透带动半导体行业增量

全球各地区半导体销售逐季回暖,上游设备厂商出货企稳向上。分地区看,亚太/欧洲/日本半导体销售额整体增速情况好于美洲,在19年Q2-Q3各地区半导体销售增速均有所好转。从上游半导体设备商出货看,18年大幅下降的情况在19年企稳,并有所增长,尤其19年下半年,台积电、英特尔等先进制程产能偏紧带动扩产,资本开支有所增长带动设备出货。

存储器与下游应用的手机/PC/服务器等重要终端关联度较大,存储器价格跌幅稳住侧面反映了终端需求的逐渐回暖。DRAM及NAND现货价格在19年Q2-Q3基本企稳,随着垄断企业库存消化,以及手机/云计算等需求拉动,存储价格下跌趋势收紧,供需情况有望持续改善,2020年有望迎来价格上升机会。

上游设备环节市场规模有望重回增长轨道,也侧面验证了行业景气度修复。根据SEMI预测,2020年全球半导体设备市场规模约608亿美金,较2019年增长5.6%,2020年有望增至668亿美金,较2020年增长9.9%,届时中国大陆将成为全球半导体设备最大消费地区,规模占比约25%,本土设备厂商有望从行业规模增长及本土配套机会中受益。

半导体行业市场规模有望在2020年实现5%-10%增长,景气度修复带动相关厂商业绩修复机会。根据各半导体咨询机构预测,2020年全球半导体市场规模增速主要集中在5%-8%区间。5G、汽车电子、物联网、工控等需求刺激下,上游设备/材料,中游晶圆制造、下游封测,及终端侧的CIS、功率、射频、存储、光电、数字、模拟等环节有望迎来业绩弹性,相关厂商有望受益。

物联网带来大量新增的设备终端需求,并将催化一系列新领域的发展,有望成为半导体行业新一代技术变革力量。5G有望促进物联网加速发展,继而带动云计算/人工智能/车联网/光学等领域的增量机会。5G将驱动IoT延伸至家居/工业/城市/车辆交通/农业等各种应用领域,各环节对应的半导体元件使用量不断增加。未来半导体使用终端的主要力量,将会从智能手机更多地向物联网智能终端转移,物联网涉及的诸多环节有望受益。

1)物联网、车联网等需要传感器感知信息,带来了大量传感器需求。根据我们测算,到2021年包含蜂窝在内的广域IoT、VR/AR、汽车电子等对于传感器的需求规模约72.5/11.4/67.8亿美金,2019-2021年合计年复合增速约34.5%,而合计规模占全球传感器总规模届时将提升到22.9%。

2)我们看好CIS子领域及产业链相关环节的成长性,根据测算,2019年,包含蜂窝在内的广域IoT、VR/AR、汽车电子等对于CIS图像传感器的需求规模到2021年增至23.2/7.9/20.6亿美金,而合计规模年复合增速约32.3%,占全球CIS总规模的比例则从17.8%提升到26.0%。

3)功率器件是除传感器、MCU外,另一大受物联网与汽车电子带动的半导体子领域。传统汽车电子化将驱动功率元件单车价值量提升。根据测算,2019年,包含蜂窝在内的广域IoT、VR/AR、汽车电子对于功率器件需求规模约20.4/1.5/47.5亿美金,到2021年增至34.8/2.3/56.5亿美金,合计规模年复合增速约16.2%,占全球功率器件的比例则从48.1%提升到61.5%。

4)5G将带动射频模组价值量较4G有明显提升,叠加物联网巨大终端数量,给射频器件带来明显增量。根据测算,2019年,包含蜂窝在内的广域IoT、VR/AR、汽车电子等对于射频器件的需求规模约11.9/3.5/2.2亿美金,到2021年合计年复合增速约38.3%,增至20.3/5.4/8.0亿美金,占全球射频器件比例则提升到14.9%。

综上所述,2020年5G手机及VR/AR等新型终端蓄势待发,5G快速渗透带动供应链机会。相关半导体环节迎来成长弹性,7nm/5nm制程、CIS、射频、功率、嵌入式存储、屏下光学指纹、IoT芯片等需求升温。随着半导体行业库存水位降低,加上5G/汽车/工业对半导体需求增长,行业景气度提振推动上游制造、封测、设备环节率先回暖,功率/存储/CIS板块也将迎来弹性。

二、零部件:5G创新带动电子元器件和模组充分受益

2.1射频:半导体增长最快子行业,本土公司潜力巨大

射频前端是高技术、高壁垒、高价值的核心芯片,市场空间大、行业增速高,但也是目前国产薄弱环节。射频前端是通信设备核心,具有收发射频信号的重要作用。射频前端通常包括滤波器/多工器、PA、射频开关、LNA、天线调谐、包络芯片等一系列分立芯片,以及以射频封装为存在形式的射频模组。随着手机频段数量和射频前端复杂度的不断增加,手机射频前端的模组化率不断提高,射频模组日益重要。

数据需求爆发、通信技术升级、终端设计创新等因素正推动射频前端需求和价值的快速提升,未来几年射频芯片有望迎来14%年均复合增长。根据Yole数据,2017年手机射频前端市场为160亿美元,预计到2023年增长到352亿美元,未来6年复合增长率达14%,是半导体行业增长最快的子市场。

滤波器是射频前端增长最快的细分市场,市场空间将超200亿美元,5G加速高端滤波器占比提升。根据Resonant预测,滤波器市场价值将从2018年的90亿美元增长到2025年的280亿美元,市场空间7年内翻三倍,年复合增长率高达18%,成为射频前端体量最大增长最快的细分市场。滤波器未来市场空间巨大,尤其是高端滤波器市场需求将持续旺盛。我们预测,5G滤波器市场空间将在2020年后逐渐打开,到2022年占比22.63%。随着5G技术的发展和普及,未来高达百亿美元价值的滤波器潜在市场空间静待开拓。

美日厂商在滤波器行业寡头垄断,强者恒强。在射频滤波器领域,日美企业在经历数次并购整合后,呈现寡头垄断竞争格局。其中,主打性价比的SAW滤波器仍然是市场需求的主力,目前SAW滤波器被日本Murata、TDK、TaiyoYuden等垄断,市场份额超过80%;其中,Murata有7成营收来自中国,产能处于供不应求状态。而高端BAW滤波器的主要供应商是美国的Broadcom、Qorvo,两者合计占据超过95%份额。国外厂商已充分享受智能手机红利期,在经过长期迭代和经验积累后,已在诸多技术环节取得明显优势。

PA市场稳定增长,美日厂商暂时主导PA市场。PA为射频前端第二大市场,2023年市场规模有望达71亿美元,年均增长率7%;其中5G频段增加是PA价值提升核心因素。市场格局方面,美日厂商Skyworks、Broadcom、Qorvo、Murata等占据PA市场主要份额,其余厂商市占率较小。其中,4GPA市场规模较大,被射频巨头瓜分。低阶制式领域如2G、3G、3.5GPA虽然国产厂家占较大份额,但市场空间狭小,竞争激烈,利润空间低。

5G加速射频开关需求增长,未来4年全球射频开关市场有望翻倍。根据QYRElectronicsResearchCenter统计,2011年以来全球射频开关市场持续增长,2018年全球市场规模16.54亿美元,预计2023年市场将达35.6亿美元,2018-2023年复合增长率达16.55%。据我们测算,2019-2023年智能手机出货量从16亿增长到18亿,射频开关单机数量从6个增长到14个,平均单价从0.16美元降至0.12美元,对应市场将从2019年的15.4亿美元增至2023年的30.2亿美元,年均复合增速高达18%。

美日厂商合占射频开关市场近80%份额,卓胜微率先实现国产突破。射频开关龙头公司包括美国的Skyworks、Qorvo、Broadcom和日本的Murata等,4家公司合计占据全球射频开关市场份额的77%,其射频开关产品覆盖高端机型,比如苹果iPhoneX/XSMax/XR、三星Galaxy系列、华为Mate系列等。卓胜微作为全球第五大、国内第一大射频开关公司,产品以中低端机型为主,目前已取得全球5%市场份额,率先实现国产突破;并且随着与客户合作的加深,其份额有望继续扩大。射频开关领域,看好卓胜微开关份额扩大和模组业务扩展。

5G将促使市场格局洗牌,部分国产厂商有望突破。我们认为,5G重新洗牌射频前端市场。Sub-6GHz领域国际龙头率先调整战略,看好占高端芯片的Broadcom、一体化战略的Qualcomm、受益中国市场的Murata,对Skyworks、Qorvo在中国市场的表现持审慎观点。而在毫米波领域,目前仅Qualcomm走在市场前列,MTK、Samsung、海思则仍在探索。

产业升级之际,国产厂商有望顺势突破。尽管射频前端在高端市场完全被国际厂商垄断,但在中低端市场领域,国产厂商近几年的进步令人瞩目。随着中国消费电子市场和OEM厂商的发展壮大,国内涌现出一批具有竞争力的射频前端厂商,包括处理器厂商华为海思、紫光展锐等,也包括滤波器、PA、射频开关等领域的射频器件厂商。这些厂商依靠成本优势切入中低端市场,并在挤出国际大厂后迅速向中高端产品线扩展。

2.2天线:受益5G高频高速和小型化趋势,材料升级带来价值提升

2017年苹果首次在iPhoneX/8/8Plus中使用LCP天线,开启LCP在电子设备的商用热潮。传统天线软板使用PI基材,而iPhoneX使用LCP基材(液晶聚合物)天线,可提高天线的高频高速性能并减小空间占用。价值量方面,iPhoneX单根LCP天线约4-5美元,2根合计8-10美元;iPhone7PI天线单机价值约0.4美元,从PI天线到LCP天线单机价值提升约20倍。我们认为,iPhoneX首度使用LCP软板意义重大,可解读为苹果为5G的布局和验证;对于电子行业层面,LCP软板正成为高频高速和小型化趋势下新的软板技术浪潮。

随着高频高速应用趋势的兴起,LCP/MPI将替代PI成为新的软板工艺。5G趋势下,通信频率和网络带宽越来越高。为了适应网络和终端的高频高速趋势,传统PI软板作为终端设备的天线和传输线,正在遭遇性能瓶颈。而基于LCP基材的LCP软板凭借在传输损耗、可弯折性、尺寸稳定性、吸湿性等方面的优势,既可用于高频高速数据传输,也可用作高频封装材料,因此成为高频高速趋势下传统PI软板的绝佳替代工艺。此外,随着MPI(改质PI,一种改良的PI)技术的成熟,MPI的综合性能也在15GHz以下频率范围内接近LCP。

LCP/MPI软板替代PI软板和同轴电缆,可实现更高程度的小型化。空间压缩趋势下,手机厂商对小型化天线模组和连接器/线的需求越来越强烈。LCP/MPI软板相较PI软板具有更好的柔性能力,可以自由设计形状,因此能充分利用手机中的狭小空间,具有更好的空间利用效率和弯折可靠性。此外,对于天线传输线应用,LCP软板相较传统同轴电缆方案可进一步提高空间效率。LCP软板拥有与同轴电缆同等优秀的传输损耗,并可在0.2毫米的3层结构中容纳若干根同轴电缆,从而取代肥厚的同轴电缆和同轴连接器,具有更高的空间效率。

LCP可实现射频电路的柔性埋置封装,具有更高价值,有望成为5G射频电路的最佳封装方案。LCP封装由两种不同熔点的LCP材料构成,高熔点温度LCP(315ºC)用作核心层,低熔点温度LCP(290ºC)用作粘合层,多层之间埋置无源器件和有源器件,并以金属通孔互联构成多层电路结构。例如,村田已开发出可集成MLCC和射频前端的LCP多层基板产品MetroCirc。我们认为,LCP从软板到封装模组已经发生质的变化,其产品属性已从早期的天线和传输线扩展至具有模组封装能力的柔性载板,产品附加值将得到大幅提升。

高频高速和小型化趋势下,LCP/MPI将全面替代传输线。LCP/MPI软板具有和传输线同等优秀的高频性能,因此有望凭借更优的空间效率替代天线传输线。目前,村田制作所和住友电工均已推出兼有天线传输线功能的LCP天线,苹果亦已在iPhoneX/XS中商用兼有天线传输线功能的LCP天线。我们认为小型化需求下,LCP软板对天线传输线的替代是未来趋势;苹果示范效应下,安卓阵营亦有望采用兼传输线功能的LCP天线。

短期需求确定,长期增长无忧,LCP/MPI市场进入快速增长期。我们看到,LCP/MPI软板的应用不限于终端天线和3DSensing摄像头软板,其本质是小型化的高频高速软板。从小型化的高频高速软板的逻辑来看,LCP/MPI软板的应用包括天线、摄像头软板、高频连接器/线、高速传输线、显示面板软板、SSD软板、COF基板、通信电缆、毫米波雷达、高频电路基板、多层板、IC封装、u-BGA、扬声器基板等细分领域,将深度受益5G频率和带宽提升及VR/AR等大容量通信需求。我们认为,LCP/MPI软板短期受益于iPhoneLCP天线渗透提升;2018-2020年间,受益于MIMO提升对天线的增量需求,及安卓阵营对LCP/MPI天线、高速传输线的替代需求;2020年后,LCP/MPI有望成为主流,受益于5G市场对小型化高频高速软板和LCP封装模组的需求。

iPhoneLCP/MPI天线市场率先爆发。IDC预测,2017-2021年智能手机出货量将从15.17亿部增长到17.43亿部。我们估算,2017-2021年手机LCP/MPI天线渗透率将从6%提升到25%,市场空间有望从3.7亿美元提升到29.2亿美元,年均复合增长57%。另外,2018款iPhoneXS/XSMax/XR各使用3/3/2个LCP天线,渗透继续提升。价值方面,iPhoneXS/XSMax/XRLCP天线每根2.5-4.5美元,单机价值6-10美元。综合考虑2019年部分LCP天线替换为MPI天线,以及MPI天线可能集成dock软板,2019款iPhoneLCP/MPI天线单机价值约8美元,2017-2019年iPhoneLCP/MPI天线市场空间为3.66、8.75、11.20亿美元。

LCP/MPI天线价值主要在软板,模组约有3-4成价值含量。细分市场方面,我们估计LCP模组环节的天线价值约占30%,软板环节价值约占70%。再对软板成本进行拆分,按照LCP树脂材料和铜箔各占软板成本15%;另外,MPI材料成本为LCP材料成本70%,并且2019年LCP/MPI天线出货占比为1:1。我们测算,2017-2019年,iPhoneLCP/MPI模组环节价值量可达1.10、2.63、3.41亿美元,软板价值量可达2.56、6.13、7.79亿美元,LCP/MPI材料价值量可达0.38、0.92、1.02亿美元,铜箔价值量可达0.38、0.92、1.19亿美元。

产业链日趋成熟,大陆厂商迎来机会,立讯率先切入。苹果LCP/MPI天线产业链初步形成:1)材料环节,LCP树脂/膜仍为产业链难点之一,我们判断20年将延续村田主供格局。2)软板环节预计形成分散供应趋势,但由于LCP天线需要特别的材料、配方、设计、制程、设备与测试方案,并且LCPFCCL存在高温液化问题,因此软板厂商面临困难的学习曲线。目前产业链仅有村田与嘉联益,20年鹏鼎(MPI)等厂商有望扩大机会。3)天线模组环节,村田已确认退出,我们判断除安费诺以外,苹果已引入立讯精密,且未来不排除培养鹏鼎等公司。从份额看,模组环节我们判断立讯已替代村田成为iPhoneLCP天线主供。软板环节,预计仍以村田为主。

产业链日益完善,大陆公司有望受益。随着5G商用加速,LCP/MPI需求持续扩大,国内产业链日益完善。目前,国内厂商已在LCP天线、LCP封装模组、LCP连接器/线、LCP多层板、LCP软板等领域布局研发和扩展。LCP商用进展上,目前立讯精密已打入苹果天线模组供应,我们看好立讯精密LCP天线模组份额提升。从长期来看,立讯在LCP传输线/连接器等新应用亦有受益机会。信维通信的LCP业务从材料到封装全线布局,亦有望迎来新的成长机遇。信维的多层LCP不仅可实现单根或多根传输线一体化设计,并可实现集成天线的射频前端。我们看好公司“前端材料+中端设计和整合+后端制造”的一体化解决方案和其带来的成长机遇。

2.3散热:工艺升级散热市场快速增长,国内厂商追赶势头强劲

手机元器件密度和能耗密度不断提升,工艺升级推动单机散热价值提高。智能手机集成度进一步提高,单位空间内的功耗日益增加,主要热源包括处理器芯片、PCB和主板元器件、面板、电池、相机、LED等,其产生的大量热量影响用户体验与手机正常工作。随着处理器晶体管和主频大幅增加导致性能和能耗提升、小型化导致堆叠封装密度提升、5G新增Sub-6GHz和毫米波频段导致射频前端功耗增加,高效手机散热方案日益重要。随着5G散热需求增加和散热工艺升级,预计散热单机价值有望提升到1%-1.5%,单机价值达20-25元。市场空间方面,2018年全球手机热管理市场约14亿美元,预计2018-2022年手机散热市场年均复合增速高达26%,2022年达35亿美元市场规模。

四种材料满足手机多样化的散热需求,VC和石墨烯片成未来发展方向。由于不同场景对材料体积、效率、成本要求不同,散热系统需要综合热传导、热对流、热辐射等散热原理,采用多种散热材料,目前手机散热主要方案是硅脂、石墨、热管和VC。硅脂制成的导热界面材料既可以贴合发热和散热部位以提高导热效率,又可以起到绝缘减震的作用,由于接触面积小用量少,单机价值量相对有限。相较于金属材料,石墨具备更高导热系数、高比热容和低密度等优异性能,其中石墨烯热导率更高,但工艺难度较大。热管与VC均是基于液体气液转换的二相流原理进行热交换的结构,结构原理类似但结构复杂度和散热效果不同,VC较热管散热效果好1倍左右,成本高2倍左右。传统的石墨片+导热胶的作用是传递,无论从材料性能和面积堆叠上都遇到瓶颈,热管/VC产品在PC、基站、服务器等传统高功耗电器上应用广泛,散热效果极佳,小型化后应用到手机上前景广阔,目前主流5G机型采用VC液冷+多层石墨片,高端系列已经率先采用石墨烯片散热。

高端市场国外垄断,台系厂商VC优势明显。目前全球导热市场已经形成稳定竞争格局,高端市场被富士高分子、贝格斯、固美丽等海外公司垄断,富士高分子在高端热界面材料市占率超过60%;贝格斯产品线齐全,涉及行业广泛;固美丽在导热相变化材料具有技术优势,导热石墨膜片的主要厂商是日本松下、美国Graftech、日本Kaneka。以双鸿、台达、超众、泰硕为代表的台系厂商VC优势明显,月产能存量和增量均超过陆系厂家。

2.4屏蔽:电磁屏蔽需求旺盛,细分领域国内厂商异军突起

手机性能提升与5G通信技术提高对电磁屏蔽材料性能的要求。电磁兼容性(EMC)指某电子设备既不干扰其它设备,同时也不受其它设备的影响,是衡量产品质量最重要的指标之一。电磁屏蔽利用屏蔽体对电磁波进行反射和吸收,独立系统内的各个干扰源,减少电磁干扰造成设备性能下降与电磁波污染。未来CPU性能提升、屏占比提高、电池容量加大、无线充电、多摄等减少了手机净空区域,元器件之间电磁干扰现象更加严重;5G传输速率、效率与信号强度显著提升,MIMO技术使得5G手机天线数量比4G手机实现数倍增长,5G和4G天线共存对手机内部使用的屏蔽材料性能、屏蔽器件结构提出更高要求。

单机价值上涨+渗透性提高,电磁屏蔽材料市场空间广阔。市场较4G而言,5GMassiveMIMO技术的大量使用增加了对频谱效率、传输速率和通信质量的要求,未来需要更多电磁屏蔽材料料号与更先进工艺,推动单机价值上涨。由于电磁屏蔽广泛存在于各种用电器中,下游应用场景广泛,主要用于笔记本电脑、通讯机柜、手机等领域,带来器件和材料的巨大增量需求,渗透性逐渐增强,市场空间广阔。全球EMI屏蔽材料市场规模过去几年的年均复合增长率约为4.89%;预计2021年市场规模将达到78亿美元,2016-2021年CAGR将提升至5.39%。到2023年,5G手机的渗透率进一步提升,届时电磁屏蔽市场的增长率将提高到6%左右。

2.5光学:光学升级仍将是5G手机主要创新方向,推动产业链爆发

2020年,以HW为代表的安卓厂商将纷纷通过推出5G手机争夺份额,并采取较为激进的商务策略,争夺份额。在手机市场份额博弈阶段,摄像头最能够增强消费者体验的功能组件,成为产品差异化创新的重点。

手机摄像头迎来从单摄→双摄→三摄/多摄的技术变革,双摄开始向中低端机型渗透,三摄/四摄在中高端机型的渗透率也迅速提高。2019年各大手机厂商发布的旗舰机型均搭载了三摄或四摄的方案,主流配置4000/4800万主摄+广角+长焦(潜望式)+景深/微距+TOF摄像头。手机厂商在摄像头高像素、多摄像头、超大广角、超长变焦等特性上纷纷推出创新性能,并配合以积极的营销,加强消费者市场教育,推动出货量增长。

根据Counterpoint的预测,全球三摄渗透率在2021年将达到50%。根据Yole的预测,2020年的部分主流旗舰手机将采用前三(含TOF)后四或后五(含TOF)的摄像头配置方案。三摄及四摄的加速渗透将进一步推动光学创新升级,为光学产业链提供业绩增长动能。

2.5.1TOF摄像头将加速渗透,VR/AR成为主要应用场景

安卓旗舰机型在2019年开始应用后置TOF摄像头,苹果2020年下半年新机将搭载TOF摄像头。20192020年,前置3DSensing在面部识别领域的应用渗透较慢,仅有少数高端机型会搭载前置3DSensing,由于成本居高不下,除了解锁之外的应用场景有限,苹果TOF+AR的设计将推动基于3DSensing方案的AR应用爆发,并进一步推动安卓机型的TOF加速渗透。

TOF(TimeofFlight)即计算光/红外线的反弹时间,来计算事物和信号发射源之间距离的一种技术,而目前在手机上用的技术多为红外线。TOF相机的工作原理是连续拍多张图像,再很具图像不同的激光相位,最终还原深度信息。可以说,TOF是手机摄像技术的进一步提升,围绕着TOF技术,VR、AR、MR的时代将到来。典型的TOF应用包括:Animoji、AR测量、背景虚化、3D试衣、AR游戏、全息影像交互、体感游戏。

相比于结构光方案,TOF摄像头结构相对简单,主要配件成本相对低廉;TOF摄像头功耗相对较低;适用于动态场景,适合远距离AR/VR应用。我们重点看好TOF摄像头的市场前景以及产业链机会。

成本方面,预计TOF和结构光的BOM成本大约为12-15美金和20美金,相比之下TOF更具有成本优势。iPhoneX的结构光技术的解决方案包括三个子模块(点投影仪、近红外摄像机和泛光照明器+接近传感器),而TOF解决方案则将三个模块集成到一个模块中,芯片的成本大约占到整体BOM的28%-30%。

TOF产业链的主要玩家包括TOF传感器芯片厂商、模组厂商、算法厂商即VCSEL、DOE等元器件厂商。其中VCSEL(垂直腔面发射激光器,面射型激光)是TOF技术方案所采用的光源;DOE(衍射光学元件)用来使发出的光保持均匀,准确测距。两者是TOF的核心元器件。TOF传感器芯片市场由国外厂商占据主导地位,如三星、索尼、松下、ADI、Intel等。TOF模组厂商舜宇光学、欧菲光、立景创新、丘钛科技等。

2.5.25G时代,车联网ADAS为车载摄像头模组市场提供了广阔的空间

无人驾驶将是5G网络的重要应用。车联网(V2X)和ADAS(高级驾驶辅助系统)是无人驾驶的过渡,也是传统汽车主要升级研发方向,预计到2025年车联网产业将达到万亿元规模,渗透率高达65%。

摄像头是ADAS核心传感器,未来随着车联网的普及和ADAS配置率的上升,单车搭载摄像头数量不少于4-8个,为摄像头模组提供了广阔的市场,预计2020年车载摄像头模组出货量约8000万,国内约3500万。

2.5.3CMOS图像传感器(CIS):摄像头价值量最高的部分,市场需求广阔

手机摄像头的工作原理,简单描述,就是景物通过镜头生成光学图像,投射到CIS传感器上转化为电信号,经过模数转换后转化为数字图像信号,在DSP中加工处理,在屏幕上显示出来。

手机摄像头的主要部分包括:镜头,音圈马达,滤光片,图像传感器,连接器,FPC板,支架等。其中,价值量最大的为CMOS及镜头。CMOS成本占比45%-50%,镜头占比约为19%。

CMOS市场是摄像头的重要组成部分,它的作用是利用光电器件的光电转换功能,将感光面上的光像转换为与光像成相应比例关系的电信号。以产品类别区分,图像传感器产品主要分为CCD、CMOS(CIS)两种,CCD是集成在半导体单晶材料上,而CMOS是集成在被称做金属氧化物的半导体材料上,工作原理没有本质的区别,他们在市场上相互竞争又相互补充。

CCD传感器具有较好的图像质量、抗噪能力和设计灵活性,更适合于对相机性能要求非常高而对成本控制不太严格的应用领域,如天文,高清晰度的医疗X光影像、和其他需要长时间曝光,对图像噪声要求严格的科学应用。CMOS具有成品率高、集成度高、功耗小、价格低等特点,图像品质方面也基本达到CCD的水平。CMOS更适合应用于要求空间小、体积小、功耗低而对图像噪声和质量要求不是特别高的场合,如大部分有辅助光照明的工业检测应用、安防保安应用、和大多数消费电子产品的摄像头应用。由于CCD的成本较高,在智能摄像头市场,目前CMOS传感器占据主导地位。

CMOS传感器的价值量在整个摄像头模组中最高。根据YoleDéveloppement的数据,全球摄像头模组(CCM)市场空间2018年271亿美金,其中CMOS传感器(CIS)市场空间为123亿美金,占整个摄像头模组市场价值的45%。到2024年,随着车载应用、机器视觉、人脸识别与安防监控的快速发展,以及多摄像头手机广泛普及,CMOS图像传感器市场规模将继续不断扩大,达到208亿美金,年均复合增长率达到9.2%。CMOS厂商主要包括,索尼、三星、韦尔股份(收购豪威科技)。

2.5.4镜头:技术升级及产能挤压下将出现供不应求局面,利好二三线厂商

受益于智能手机摄像头升级,未来手机镜头市场保持平稳增长趋势,2020年增速5%。但由于良率提升以及降低成本的需求,4p及5p的手机镜头平均单价呈现下降的趋势。苹果2020年从6p转为7p,7p良率较低,对于产能的占用较高,因此6p也会出现供不应求的局面。

由于引入竞争和降低成本的需求,以及二线厂商的技术追赶,苹果及安卓供应链均呈现集中度下降的趋势。瑞声科技在2017-2018年凭借4p镜头导入三星,目前在中端机型5p镜头加速渗透,与主要安卓厂商华为、OV、小米均有合作,未来逐步导入6p镜头。另外,联创光电等镜头厂商有机会逐步提升在安卓厂商中的份额占比。

2.5.5摄像头模组行业洗牌基本完成,龙头厂商迎来盈利回升期

2018年,摄像头模组厂商毛利和ASP承压,2019年H2开始回升。

2018年,由于资本大量进入导致行业供需不平衡。光学厂商及半导体封装厂商大量进入,仅大陆地区的摄像头模组厂商就多达100余家,一线模组厂商纷纷扩产,导致竞争激烈,单价较低。下游智能手机需求下滑,头部手机厂商份额占比提高,压制模组厂商利润。终端厂商对于双摄/多摄模组采取分拆采购,提升低端模组采购比例,进一步压缩厂商利润。

2019年行业洗牌基本完成,毛利稳定在8%-10%左右。双摄/多摄对图像处理算法要求较高,需要大厂对上下游的资源整合,潜望式摄像头及3DSensing对技术要求高,行业门槛提高随着手机市场的进一步萎缩,小厂商出局,龙头模组厂商将迎来盈利回升期。

2.6代工:ODM比例将提升,带来ODM市场新机遇

2.6.1ODM/EMS行业存在巨大的市场需求,占全球手机出货24%/44%

目前在全球智能硬件产业链中,代工模式已非常普遍。全球手机设计制造有三种模式,第一,OEM品牌厂商自己研发,自己生产或者找代工厂生产;第二,找ODM企业研发和生产,ODM企业产能跟不上,也需要找外面的代工厂进行组装生产;第三,找IDH购买主板,自己生产或者找代工厂生产。随着品牌厂商的崛起,白牌手机萎缩,IDH逐渐向ODM转型。目前手机品牌厂商,如华为、OV和小米等集中资源自研中高端旗舰机型,一般将成本和质量稳定性要求较高的机型,如千元机和ODM合作开发,并交ODM/EMS代工生产。2018全年智能手机ODM出货量超过3.5亿部,占全球市场出货量24%,EMS出货量4.6亿部,占全球出货量44%。

2018年全球传统智能硬件ODM+EMS制造模式由富士康和华勤领先,年出货量都过亿部。而华勤在全球传统智能硬件ODM业务的占有龙头位置,闻泰和龙旗紧随其后。随着下游以消费电子、网络通讯、汽车电子等为代表的细分电子产品市场发展迅速,创新技术层出不穷,ODM/EMS行业存在巨大的市场需求。ODM/EMS处于行业的中游,需要与上游供应商、下游品牌商建立长期稳定的供应链合作关系,通过对整个供应链的资源整合、关系协调和流程优化,实现供应链各成员的共赢。

目前各手机厂商均有较高的ODM比例,主要集中在中低端机型。小米的ODM占比最高,约为75%左右,小米的机型主要集中在中低端,ODM模式能够有效地提升运营效率,降低研发成本。华为自从2017年开始降低ODM比例,仅仅将畅享等机型交由ODM;三星由于在大中华区份额下降较大,削减成本诉求强烈,因此增加了ODM比例。

2.6.2由于5G差异化频段特性以及手机厂商降成本诉求,ODM比例将提升

2020年,随着5G手机的推出,国内安卓厂商的竞争格局将更加激烈。一方面,对于整体市场空间来说,5G会有一定的拉动作用,但明年国内市场的基本盘不会出现大幅回升,仍然是存量市场的份额博弈阶段。以HW为代表的安卓厂商将纷纷通过推出5G手机争夺份额,并采取较为激进的商务策略,争夺份额。

手机市场价位段分层愈发明显,中端市场量价回升:2000-4000档位,尤其是3000+档位,销量及销售额的占比提升,并成为兵家必争之地。随着5G、多摄、屏下指纹、超高像素等技术迅速下沉到中端市场,如何取得差异化的市场优势成为竞争关键。

手机厂商的盈利面临压力,主要受到部件成本上升驱动:5G手机性能要求高,设计及制造工艺复杂,产业链成熟度较低,目前整体成本还比较高,各厂商的5G手机毛利压力较大。运营商取消补贴及渠道酬金,渠道和零售店更加依靠厂商留利:运营商取消补贴对于部分渠道来说,影响非常严重,同时由于线下渠道面临较大的线上分流,因此手机厂商将更多地增加对渠道的补贴和支持。年底5G手机纷纷发布,价格下沉到2500-3000,由于5G手机产业链相对来说并不成熟,芯片、天线和射频器件的成本较高,手机厂商的毛利压力较大,面临较为强烈的降成本诉求,带来ODM厂商的占比可能会进一步升高,ODM比例将得到提升。

另一方面,由于5G的全球频段在不同地区运营采用的频段具有较大差异,未来各个区域的5G手机支持的频段也将存在较大差异,手机厂商将高度依赖于ODM厂商的设计能力。进一步推动ODM厂商的占比提升。

被动元件又称为无源器件,是指不影响信号基本特征,仅令讯号通过而未加以更改的电路元件,最常见的有电阻、电容、电感等。一般来说,消费电子终端的功能越强,消耗的被动元件越多,被动元件的性能也越好,相应的价格也更高。

随着5G、VR、AI等多种新型终端硬件落地,电容电阻电感等被动元件的市场有望在短小轻薄化趋势推动下持续稳定增长。根据第三方数据,2016年被动元件市场规模达到242.4亿美元,预计2021年达到3289亿美元,复合增长率达6.29%。其中,5G手机平均使用被动元件用量相比4G手机平均增加20%-30%。

2018年下半年以来,受外部不确定性因素,电子下游总体需求趋缓,被动元件价格进入持续下滑,目前价格基本企稳触底,近期电子设备商节前备货积极,部分被动元件交期延长,预计5G手机及基站建设需求拉动下,被动元件行业景气度中长期有望反转。中国MLCC及电感企业经历多年经营已占据龙头地位,我们认为龙头企业有望持续受益行业增长以及在国产替代趋势下的新品突破。

三、高频高速PCB:高频高速基材受益国产替代及5G基建,明后年业绩确定性强

3.1高频高速覆铜板进口替代确定性强

覆铜板(CopperCladLaminate),简称CCL,是由石油木浆纸或者玻纤布等作增强材料,浸以树脂,单面或者双面覆以铜箔,经热压而成的一种板状材料,它是制造印刷线路板(PCB)极其重要的基础材料,对于PCB板的性能、加工性、成本等方面影响较大。从产业链结构看,覆铜板的下游印刷线路板(PCB)的应用领域相当广泛,包括计算机、通信终端、消费电子、汽车电子、工业控制、医疗仪器、国防、航空航天等。

3.1.1中国大陆覆铜板整体附加值低,面临高端产品国产化机遇

中国是全球最主要的覆铜板出口国之一,2010-2018年中国覆铜板进出口量及金额整体呈下降趋势,行业自给能力明显提高。2018年中国覆铜板出口量为9.38万吨,同比下降0.6%,出口金额5.94亿美元,同比下降0.3%;覆铜板进口量为7.94万吨,同比下降7.1%,进口金额11.15,同比增长1.5%。但由于我国大陆覆铜板出口单价远低于进口单价,因此始终处于贸易逆差状态,国产高技术覆铜板,如高导热、高频、高速等特殊覆铜板的供给仍然不足。整体而言,中国大陆覆铜板整体附加值较低,正值高端化突破黄金时期,进口替代空间大。

特殊覆铜板当前主要为海外企业所垄断,该领域主要生产厂家包括三菱瓦斯、日立化成、罗杰斯、Isola、Nelco、松下电工、斗山电子、Taconic、南亚塑胶等。近年,国内覆铜板企业生益科技、中英科技、泰州旺灵、华正新材等在高频/高速材料领域获得较大突破,部分产品可与Rogers(主打高频)、松下(主打高速)等同类产品媲美,整体上,中国大陆覆铜板正值高端化突破黄金时期,进口替代空间大。

3.1.25G通信带来高频高速覆铜板市场新增量,国产替代进程加速

用于高频信号传输的印制线路板称为高频微波印制板,也称为高频印制板、高频板、射频微波印制板等。印刷线路板行业的“高频”是指用分布式元件描述电路和器件互连的频率范围,通常定义为频率在1GHz以上,也采用趋高(≈lGHz)、高频(1-3GHz)、超高频(≥5GHz)的分类。高频微波印制板一般可分为两大类:一类是高频信号传输类电子产品,应用于雷达、广播电视和通讯(移动电话、微波通讯、光纤通讯)等;另一类是高速逻辑信号传输类的电子产品,应用于电脑、电器、通讯等产品。

5G通信设备工作频段高,对于PCB及上游基材CCL的性能要求将会更加严苛。覆铜板CCL对于PCB印制线路板的性能、质量、制造中的加工性、制造成本等至关重要,低频电子传统PCB基材多采用酚醛树脂和环氧树脂,目前应用最广泛的产品是玻璃纤维环氧树脂FR-4,但在高频电路中,传统PCB基材的树脂基体、填料和纤维增强等各组分的化学机构和物理结构所决定的材料的介电性能无法满足高频信号传输质量要求,信号会因传输损耗过大而产生“失真”现象,因此需要采用介电性能更优的高频高速覆铜板,目前业内主流的是PTFE热塑性材料和碳氢类热固性材料。

在高频通信材料及其制品发展史中有相当长的一段时期里,仅有Rogers及其收购的Arlon、Taconic、Nelco、Isola、Polyflon等少数厂商完全掌握了该类产品相关的核心技术,因产品技术含量高、市场供给相对有限,龙头厂商具备极强定价能力,目前高频材料价格显著高于普通FR-4。

近年,国内少数企业生益科技、中英科技、泰州旺灵等持续进行高频覆铜板的研发和生产,并不断以中低端高频材料为突破口,逐渐实现进口替代,例如,生益科技已量产的电子级玻璃纤维布增强无机陶瓷填料碳氢类高频基材S7136H在性能参数上可对标RogersRO4350B,电子级玻璃纤维布增强PTFE无填料基材SCGA500GF77G可对标RogersRO3003C等。

与国外进口产品相比,国内产品质量、性能稳定且具有显著的价格优势、地理优势和服务优势,能够及时响应需求快速供货,本土化的采购需求将为国内高频通信材料企业带来巨大的进口替代机遇。

考虑共建共享,预计中国5G宏基站在2021年迎来建设高峰期115万站,若考虑国内主设备商新方案迭代升级带来的成本下调,由此带来的高频高速覆铜板需求市场仍达23亿人民币。外部国际环境不确定性背景下,国内华为等主设备商对于美国罗杰斯、泰康利、日本松下等海外供应商的采购需求可能会减少,在高频覆铜板领域,罗杰斯是海外最具竞争力的厂家之一,以往龙头罗杰斯ACS事业部在中国通信市场的份额首先被国产替代的可能性较大,国内具备高频微波基材商业化技术基础的厂家有望率先受益该领域的进口替代机遇,切入大部分供应链份额,而国内主设备商的主动导入意愿有望加速这一国产替代进程。

高频/高速PCB上游材料高频/高速覆铜板涉及材料配方与核心工艺,长期为海外垄断,正值高端化突破黄金时期,进口替代空间大,近年国内生益科技、华正新材等持续进行高频/高速覆铜板的研发和生产,加速突破多种材料路线,市场需求起量后有望实现从0到1的突破,持续受益产品升级与进口替代。

3.2单基站用量提升叠加5G宏基站数量增加,高频高速PCB需求高速增长

3.2.15G通信PCB基材变化为PCB加工环节带来挑战,技术壁垒相对高

用于高频信号传输的印制线路板(PCB)称为高频微波印制板,也称为高频印制板、高频板、射频微波印制板等。印刷线路板行业的“高频”是指用分布式元件描述电路和器件互连的频率范围,通常定义为频率在1GHz以上,也采用趋高(≈1GHz)、高频(1-3GHz)、超高频(≥5GHz)的分类。

高频微波印制板一般分为两大类:一类是高频信号传输类电子产品,应用于雷达、广播电视和通讯(移动电话、微波通讯、光纤通讯)等;另一类是高速逻辑信号传输类的电子产品,应用于电脑、电器、通讯等产品。

5G通信设备工作频段高,对于PCB及上游基材CCL的性能要求将会更加严苛。覆铜板CCL对于PCB印制线路板的性能、质量、制造中的加工性、制造成本等至关重要,低频电子传统PCB基材多采用酚醛树脂和环氧树脂,目前应用最广泛的产品是玻璃纤维环氧树脂FR-4,但在高频电路中,传统PCB基材的树脂基体、填料和纤维增强等各组分的化学机构和物理结构所决定的材料的介电性能无法满足高频信号传输质量要求,信号会因传输损耗过大而产生“失真”现象,因此需要采用介电性能更优的高频高速覆铜板,目前业内主流的是PTFE热塑性材料和碳氢类热固性材料。

由于覆铜板基材的组分及结构变化,高频高速覆铜板的加工难度相较于普通FR4更高,为PCB供应商带来挑战,也构筑了技术壁垒。以采用PTFE和热固性高频材料加工5G应用中的多层板为例,PTFE和热固型高频板材的大部分加工流程与普通FR4类似,如图形转移、蚀刻、光学自动检测、绿油表面处理等环节,但有很多细节是不同的,需要特别注意,以期获得更好的过孔粗糙度和层间对位,例如高频板材与FR4板材的除胶方法不同,钻孔过程中落刀退刀的速度,转速、刀具的使用寿命、钻刀和铣刀的类型等也有所不同。PCB加工厂还需要根据射频指标,插损、导热稳定性、压合温度、板弯板翘等去选择合适的覆铜板材料及相应的加工方式。

3.2.2明后年国内5G宏基站建设量大幅提升,行业处于需求放量初期,龙头供应商持续受益

“4G基站RRU+天线”对比“5G基站AAU”

4G基站的天线射频板与RRU主板一般采用高频PCB板(上游材料为高频覆铜板),其中,RRU安装了PA(功放)、滤波器等,5G宏基站天线有源化趋势下,天线+RRU+BBU变成AAU+BBU(CU/DU)架构,单个基站将对高频高速PCB及上游材料需求更大。在5G基站AAU方案中,天线振子与微型收发单元阵列直接连接在一块PCB板上,微型收发单元阵列中集成了数字信号处理模块(DSP)、数模(DAC)/模数(ADC)转换器、放大器(PA)、低噪音放大器(LNA)、滤波器(Filter)等器件,担任4G基站RRU的功能。AAU中天线板与振子集成在一块PCB上(面积分别算),收发单元阵列与PA等器件集成在一块PCB板上(面积分别算)。

4G基站BBU对比5G基站BBU

5G宏基站的BBU与4G基站相比,尺寸及数量没有太多变化,但由于信号传输速度及承载量要求,背板及单板的层数将由4G的18-20层提高到5G的20-30层,采用的覆铜板需要由传统FR-4升级为性能更优的高速材料,如松下的M4/6/7型号高速覆铜板材料,因此单平方米价格有所提升。

根据5G宏基站的架构变化,我们预计改版升级后的5G宏基站单基站高频高速PCB价值量在6000-10000元区间内(主设备商),假设2021年国内5G宏基站建设量115万站(考虑共建共享),对应国内当年峰值需求在69-115亿元。通信基站PCB竞争格局稳定,产品技术门槛高、客户认证周期长,国内深南电路、沪电股份、生益电子等在华为、中兴、诺基亚、三星、爱立信等设备商供应体系中已占据重要地位。伴随5G商用开启,二者有望率先受益,份额亦有望进一步提升。

四、半导体:行业需求回暖带动景气度提升,5G创新与份额提升带来增量

4.1行业景气度有望触底反弹,带动业绩修复机会

下游需求多轮驱动,中长期看半导体景气度依然向好。2018年受多种宏观因素影响,半导体行业景气度下滑,但我们坚定认为此轮下滑只是半导体景气度的阶段性调整,若将时间维度拉伸至未来3-5年,2019年大概率是行业低点,在下游需求回暖、5G渗透加速等多因素驱动下,全球半导体市场有望2020年重回上升通道。

从宏观景气度来看,全球半导体月销售额于19Q2止跌,19Q3开启反转,表明下游需求正逐渐回暖。自18Q3起全球半导体月销售额出现明显下滑,同比环比相继跌入负增长区间,但下滑趋势止步于19Q2,半导体全球月销售额从19Q3开始出现反转,同比跌幅逐渐收窄,环比则重回增长区间,行业景气度逐渐回暖。

通过分析海内外代表公司经营数据,包括半导体晶圆代工、封测、芯片设计及上游设备环节,我们来进一步判断半导体行业整体景气度,细分领域表现有所分化,具体分析如下:

4.1.15G芯片及高性能CPU拉动先进制程订单,PMIC/CIS/IOT芯片等带动成熟制程需求

晶圆代工环节,海内外公司均出现向好迹象,但大陆代工厂营收指标回暖程度整体优于海外,与国内市场份额逐渐提升,订单转移等因素有关,驱动大陆晶圆代工厂商业绩快速增长。

海外晶圆代工方面,考虑到台积电与联电市场份额合计超过60%,在晶圆制造领域具有代表性,将上述两公司营收和净利加总,探究海外晶圆代工景气状况。营收与净利总和均于19Q2止跌反转,19Q3反转趋势进一步明确。业绩大幅回暖主要系台积电7nm订单爆满推动其Q3业绩创新高,台积电是唯一具备7nm制程的Foundry,苹果A13,华为麒麟990以及AMD高端系列都依赖于台积电7nm产线,考虑行业短期无其他7nm制程供应商(三星7nm产线主要用于自给),预计台积电供不应求状态预计仍将持续。

国内晶圆代工方面,将中芯国际与华虹半导体营收和净利润加总。营收与净利润同样于19Q2反转,19Q3扩大回升趋势。大陆公司业绩回升幅度高于海外,主要系中芯国际在国内市场份额提升对业绩正向推动,其19Q3净利润大幅上涨。考虑到中芯国际14nm制程19年量产,届时有望进一步承接国内中端需求并推动业绩增长。

DOI整体均有所下降,毛利率稳中向上,整体从侧面印证了行业下游需求回暖。其中中芯国际DOI从19Q1的103天降低至19Q3约90天,华虹半导体则从19Q1的80天降低至19Q3约73天;毛利率方面中芯国际稳中有升,由18Q4的16%稳步增长至19Q3约21%,而华虹半导体近两季度毛利率稳定在30%-31%之间。

4.1.25G新品带来封测订单增量,国内厂商受益于订单转移

封测环节,海内外公司波动基本一致,19Q2止跌,19Q3大幅回升,国内公司19Q3反转力度大于海外,与部分上游客户将封测订单从海外转移至大陆,为本土封测公司带来较多业绩增量有关。

海外封测市场,选取第一大封测公司日月光与第二大封测公司安靠,将上述两公司营收净利加总。5G创新带动包括智能手机在内的通信领域半导体需求回暖,带动海外封测营收与净利于19Q2止跌,19Q3大幅回升。其中营收增长驱动主要来自日月光投控,根据年报显示,日月光19Q3营收接近39亿美元,同比增长9.26%,环比增长近30%;安靠19Q3营收为10.84亿美元,环比增长21%,同比跌幅收窄至5%。净利润方面,日月光环比大涨,从19Q2的0.89亿美元增值至19Q3的1.9亿美元;安靠则环比扭亏,19Q3实现盈利0.54亿美元。

国内封测市场,选取长电科技、华天科技、通富微电以及晶方科技作为代表,将上述公司营收净利加总。营收方面,国内公司19Q2止跌回升,19Q3环比增幅扩大至40%,虽波动周期与海外一致,但反转力度显著优于海外。我们判断一方面与下游需求回暖,另一方面与部分芯片客户将封测订单向大陆转移有关。净利润回升力度大于营收,19Q3同比增幅扭负,环比则大涨300%,重资产的封测板块迎来业绩修复机会。

4.1.3海外巨头受行业景气度影响较大,国内设计厂商份额提升驱动表现优异

芯片设计环节,海外公司表现受行业景气度及贸易摩擦影响较大,但国内芯片设计公司业绩亮眼,主要系国产公司在大陆市场份额提升加速,推动业绩快速增长。

海外芯片设计厂商中,将高通、AMD、联发科三家芯片设计巨头的营收和净利润加总,探究设计环节景气度。从营收及净利总和看,海外设计业仍在承压,反转迹象尚未出现。究其原因,主要在于营收体量较大的高通Q3业绩大幅下滑有关,而联发科Q3较Q2在营收小幅上涨但净利有所下滑,AMD则营收净利双增长。高通Q3低于预期主要系实体名单限制下,华为提高芯片自给比例导致高通订单下滑有关,预计高通19年芯片出货量将下降22%-25%,根据上述公司最新业绩指引,预计下一季度营收总和将达到96亿美元,同比增长16%,环比增长8.6%。

国内芯片设计厂商中,选取汇顶科技、兆易创新、卓胜微、紫光国微、圣邦股份、富瀚微作为国内设计领域代表。从上述公司营收及净利总和看,虽然行业整体承压,但国内芯片设计领域全年表现优异,主要系国内市场份额提升为公司带来显著业绩贡献。拉长时间窗口看,国内营收较2018年实现高速增长,19Q2同比增长约69.96%;19Q3同比增幅扩大至71.38%。净利润总和同样表现优异,19Q2达到10.9亿元,同比增长173%,环比增长100%;19Q3净利总和继续增长至14亿元,同比增幅达126.46%,环比增长28%。考虑到大陆市场空间巨大,国内公司仍有较大国内份额提升空间,预计国内设计公司经营业绩仍有望维持高速增长。

4.1.4半导体设备出货整体有所回暖,国内厂商表现相对平稳

半导体设备环节,海外与国内波动基本一致,但受益于国产份额提升,国内公司净利润增速高于海外。

海外设备环节,将KLA与应用材料营收净利润加总,探究上游设备需求情况。营收总和于19Q1止跌,19Q2回升,环比增幅逐季扩大,预计19Q4营收总和将增长至56.15亿美元,环比增长8.7%,同比增长15.23%。净利润方面,同比跌幅显著收窄,环比进入正增长区间。19Q2合计净利润为7.89亿美元,同比降48.16%,环比降8.15%,但19Q3数据显著改善,净利润总和增长至10.45亿美元,同比跌幅收窄至17.85%,环比增长32.45%。

国内设备环节中,选取长川科技、北方华创、中微公司营收及净利润进行加总。全球半导体行业下行拖累半导体设备整体需求,国内公司也有所受影响,但总体营收及净利润回升程度优于海外。我们判断由于本土设备厂商不断突破下游客户,虽然大环境乏力但份额提升带动业绩成长。营收总和方面,国内公司19Q2为14.3亿元,同比增7.8%,环比增27%,19Q3营收总和为16亿元,同比增幅扩大,环比继续保持增长。净利润总和方面,19Q2为1.45亿元,同比跌幅收窄至17.2%,环比大增240%,19Q3实现净利润总和2.12亿元,同比增长90%,环比增长45.92%,业绩增幅显著优于海外。

4.1.5安防行业下游需求逐渐回暖,国内厂商表现稳健优异

安防选取全球市占率前二的海康威视(37.94%)与大华股份(17.02%)为代表,探究安防景气度。

海康威视单季营收长期保持同比增长,净利润19Q1略有下降,但19Q2、19Q3大幅回升并重回增长区间。19Q1由于国际形势动荡压制下游需求,海康威视作为行业龙头有所承压,营收99.42亿元,同比增幅下滑至6.17%,净利15.18亿元,同比下降14.83%;但19Q2下游需求有所回暖,国内政府及企业采购逐渐释放,公司营收达139.81亿元,同比增长21.46%,净利润为27.06亿元,同比增长16.37%;19Q3营收159.16亿元,同比增幅扩大至23.12%,净利润则为38.70亿元,同比增长19.45%。

大华股份单季营收增幅略低于海康威视,但受益于管理费用大幅下降,公司单季度净利润增长更加显著。大华股份营收结构与海康威视有所不同,海康威视以产品收入为主,大华股份则侧重于解决方案。19Q2公司营收64.59亿元,同比增长4.23%,净利润为8.99亿元,同比增长13.49%;19Q3公司营收56.22亿元,同比增幅7.76%,净利润6.26亿元,同比增长28.41%。单季度营收与净利润保持增长。

毛利率稳中有升,加大存货应对上游供应风险导致DOI短期上升。拉长时间窗口来看,海康威视毛利率自2016年38%-44%区间上升至2019年45%-48%区间,大华股份则相对稳定,2018年以前始终维持在36%-40%区间,2019年受益于管理优化,相关费用显著降低,毛利率有所增长,达到42%-43%区间;两公司DOI自19Q1均有上升,其中海康威视DOI自18Q4的69.85天增长至19Q3约100天,大华股份则从18Q4约70天增长至19Q3约99天。但两家公司DOI上浮原因并不相同,海康威视主要系上游供应不确定性加大,公司为应对风险,主动提高库存量,其19Q3库存接近100亿元,较去年同期增长70%;大华股份则因为公司经营存在一定周期规模,历年第三季度均为销售淡季,库存相应处于高位导致DOI略微增长。

4.2国产份额提升叠加景气度修复,设备/封测/存储/功率等迎机遇

4.2.1晶圆产线建设驱动本土配套,封测厂商迎来订单转移机会

本土设备厂商已经具备进入先进制程产线的量产能力,未来三年本土晶圆代工产能有望提升3倍,将带动上游配套的设备企业成长。根据大陆晶圆线建设进度,预计19-21年每年设备需求1451、1477、1135亿元。

封测率先实现追赶,国产替代加速推进。从市场份额看,大陆封测产业已经实现追赶,步入行业一流,其中,长电科技市占率12%,位列全球第三,华天科技与通富微电市占率均接近4%,位列全球第7、第8;

封测产业在向大陆转移,国内市场空间持续放大。从市场占比看,2015年大陆封测规模占全球比重为39%,2018年则增长至60%;国内公司具备成本优势,而且国内封测龙头已经实现技术追赶,未来先进封装将是市场主要增长点,国内公司在先进封装领域走在前沿,未来市场机遇巨大。

贸易战背景下,华为提高自主可控需求强烈,产业链国产替代加速推进,海思封测订单有望加速向国内公司转移;我们预计海思封测国产化将逐年推进,光海思就有望给国内整体封测厂商带来约10%营收弹性,长电科技、华天科技等本土封测厂有望承接产能转移需求。

4.2.3本土存储有望从利基型市场切入,行业供需结构有望逐渐趋紧

虽然DRAM和NAND占据存储器市场95%+市场,但利基型市场规模仍有约70亿美金,可以作为国内存储器厂商发展早期的跳板。利基型存储器中,利基型DRAM规模约24亿美金,NORFlash约23亿美金,SLCNAND为10亿美金,EEPROM和SRAM分别为6亿和5亿美金。

兆易创新和北京矽成(ISSI)均为存储器设计厂商,专注于NorFlash、SRAM/NAND/DRAM等领域,受益于国产替代加速以及国外企业逐渐退出的促进,19年合计份额大幅显著,从19Q1的12%,到Q3已经上升至20%份额,竞争力逐步凸显。

短期来看,NORFlash行业整体库存已逐渐降至较低水位,叠加可穿戴(TWS耳机、VR/AR眼镜等)、IoT/5G设备等需求带动,19Q2/Q3相关品类的出货增速开始回升,行业景气度逐渐回暖,加上短期产能扩充有限,19Q4及2020年有望延续回暖趋势。兆易创新、北京君正(ISSI)等企业有望迎来成长。

4.2.4功率半导体国产替代机会确定,相关公司成长空间巨大

国内功率器件市场广阔,本土厂商已在全球市场取得份额突破。从市场空间看,大陆功率半导体规模占全球总量约40%,市场空间充分;从市场格局看,包括安世在内的国产厂商在大陆功率半导体市占率较低,细分MOS领域,安世半导体与士兰微市占率位于第8/10,分别为3.2%/2.5%,未来替代空间巨大。

功率半导体是半导体板块里面,突破机会较为确定的领域。国内厂商已经具备一定竞争力,二极管虽然比较成熟,但国产化率仍然不足10%,至于MOSFT和IGBT等国产率更低。国内有望从二极管,向上突破到MOSFET等中低压产品领域,看好闻泰科技(安世)、扬杰科技、捷捷微电、华润微、士兰微、韦尔股份等企业。

19Q1-Q3整个功率半导体行业逐渐回暖,国内相关公司业绩均好转,在下游需求及部分产品涨价双重驱动下,功率板块2020年全年业绩有望显著回升,届时整体板块估值优势将进一步凸显。

4.35G商用驱动换机周期与新型终端渗透,半导体行业迎来增量空间

4.3.1屏下光学指纹需求爆发,MiniLED/MicroLED替代市场广阔

2019-2020年屏下光学指纹识别的需求有望爆发。全面屏+OLED趋势明显,由于较其他指纹性能优势较大,光学屏下指纹识别成确定性趋势。根据CINNOResearch预计,全面屏手机将快速渗透,由此带动屏下指纹识别需求快速增长。

根据IHSMarkit,2018年光学屏下指纹识别模组出货量3000万个,预计2019年出货1.2亿,未来继续保持高速增长,2020-2022年出货量达到3.0/4.0/4.6亿个(含屏下超声指纹识别),增长速度70%/33%/17%。

MiniLED技术导入市场,MicroLED替代市场广阔。MiniLED具备画质、低能耗、可塑性优势,且技术已成熟,是当前“超高清”较优方案,华为55/66寸电视面板均采用MiniLED。2020年有望成为MiniLED的高增长年份,主要驱动力为4K/8K电视机、游戏竞技液晶屏、高端笔记本等,平板、手机也尝试使用MiniLED。

MiniLED是OLED向MicroLED的过渡性产品,在MicroLED技术不够成熟的情况下有望成为市场主流。MicroLED,指基于小于50umLED芯片制造的屏产品,拥有包括低功耗、高亮度、超高解析度等优异性能。目前,MicroLED量产难度较高,需要3-5年才能商业化,可穿戴产品是其主要应用。

4.3.2TWS耳机需求爆发,存储/声学/电源IC厂商受益

2018年,中国可穿戴设备市场中,耳机和手表市场发展最快。根据IDC,全球可穿戴出货量将从2017年的1.13亿个增长到2021年的2.22亿个,CAGR=18.4%。目前已有诸多本土厂商布局TWS耳机供应链,立讯精密和歌尔股份做声学及模组,兆易创新供应NOR,歌尔股份供应MEMS麦克风,韦尔股份供应过流保护IC,圣邦股份供应PMIC。此外,汇顶科技提出了业界体积最小功耗最低的入耳检测加触控二合一方案。

4.3.35G轻薄化带动高集成封装需求,SiP/AiP等先进封装有望受益

5G带动SiP/AiP等先进封装在射频领域加速应用。5G手机射频元件复杂度提升,在体积和射频性能要求下,SiP应用有望渗透提升,根据Yole预测,射频SiP市场预计在2023年增长至48.5亿美元,CAGR=10%。而AiP是在SiP的基础上,将天线、射频前端、收发器和电源管理芯片等整合成单一芯片的系统级封装。预计AiP的封装测试主要天线厂商与封装厂商合作完成,国内硕贝德与中芯长电、华天科技等均有布局。

获取报告请登陆未来智库。

发布于 2025-04-30
52
目录

    推荐阅读