得益于射频前端的增长,射频开关国产替代指日可待

李锦峰

新材料、新能源、半导体

  • 2019-09-30
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近期华为发布搭载5G SOC芯片的华为mate 30系列,5G将走进日常生活。通信领域的快速发展驱动射频前端快速增长,射频前端零部件将直接受益。射频开关增速较快,此外与滤波器等零部件不同,国内射频开关产品具备一定的竞争力,因此在国产替代的背景下,国产射频开关将迎来大幅增长。

导读:近期华为发布搭载5G SOC芯片的华为mate 30系列,5G将走进日常生活。通信领域的快速发展驱动射频前端快速增长,射频前端零部件将直接受益。射频开关增速较快,此外与滤波器等零部件不同,国内射频开关产品具备一定的竞争力,因此在国产替代的背景下,国产射频开关将迎来大幅增长。


  射频部件由滤波器、功率放大器(PA)、射频开关、双工器、低噪声放大器(LNA)等组成,其构架见图1。射频开关的作用是将多路射频信号中的任一路或几路通过控制逻辑连通,以实现不同信号路径的切换,包括接收与发射的切换、不同频段间的切换等,以达到共用天线、节省终端产品成本的目的。


  图1 射频前端架构图

  (资料来源:射频百花潭,金智创新行业研究中心)

射频难度增加,零部件价值提升

  不论是SUB-6GHz还是毫米波,应用频段相比4G均有一定的提升,频率的提升为射频制造的难度增大,智能手机等终端产品趋于薄、小方向的发展,射频前端在小型化和集成化的道路上砥砺前行。在功能上,5G手机将继续兼容4G、3G、2G标准,因此5G手机射频前端复杂程度大幅增加,PA、滤波器、开关、双工器和LNA等核心零部件除了适应高频环境在数量上有大幅的增长之外,集成带来的价值会有很大提升,初步预测,射频价值将翻倍,初代5G手机三星S10+5G的手机前端价值量高达30美金,而4G手机前端价值为10-12美金,随着产品的发展,零部件价值将会逐步提升。2018年射频前端市场规模为149.1亿美元,据QYR Electronics Research Center预测(Global Radio Frequency Front-end Module Market Research Report 2019),2020年射频前端市场迎来增长高峰,规模达到202.16亿美元,此后增速回落,2023年射频前端市场规模将达到313.1亿美元,2018年到2023年复合增长率为15.99%,见图2。

  图2 全球射频前端市场规模

  (资料来源:QYR Electronics Research Center,金智创新行业研究中心)

数量增量大,射频开关增速领先

  3G时代开关数量不超过10个,4G时代由于频段数目大增,开关数目已经超过20个,5G时代频段会进一步增长,移动智能终端中需要不断增加射频开关的数量以满足对不同频段信号接收、发射的需求。与此同时,智能手机外壳多采用手感、外观更好的金属外壳,一定程度上会造成对射频信号的屏蔽,需要天线调谐开关提高天线对不同频段信号的接收能力,二者增长为开关市场带来新的增量。据QYR Electronics Research Center预测(Global Radio Frequency Front-end Module Market Research Report 2019),开关随着射频前端在2020年达到增长高峰20.27%,此后增速逐渐回落,2023年开关市场规模达到35.6亿美元,从2018年到2023年复合增长率为16.55%,略高于整体射频开关增速,见图3。

  图3 全球射频开关市场规模

  (资料来源:QYR Electronics Research Center,金智创新行业研究中心)

国内企业具备竞争力,开关国产替代环境成熟

  在射频器件中,射频开关市场规模低于滤波器和PA市场规模位列第三,开关技术壁垒也没有滤波器高,但是客户粘性较强。Qorvo是全球最大的射频开关企业,苹果的射频开关主要由Qorvo提供,华为、三星、OPPO、vivo和小米的开关主要由Qorvo、英飞凌和恩智浦等共同提供,此外博通、Skyworks和村田在其他智能手机厂商占有一部分市场份额,全球开关市场仍被国际巨头主导,主要介绍见表1。国内企业经过多年的积累和经营,在技术上已经与国际先进水平接近,并且也取得大客户的订单。卓胜微为三星提供近15%份额的开关加LNA,目前取得华为、小米和OV的供应商资格,此外韦尔股份也具备一定的开关产能。

  射频前端的零部件中,开关的技术壁垒低于滤波器和PA,增量空间和市场规模高于天线谐波器和低噪声放大器,同时,国内一些企业已经具备一定的产能和高端客户的认可,因此在国产替代的背景下,射频开关可能会领先其他射频零部件扩大国内自主供应链的产能线。

  表1 全球主要射频器件(开关)企业介绍

  (资料来源:公司年报、招股说明书等,金智创新行业研究中心)

结语

  5G的高速发展会带来射频前端模块大幅的增长,各零部件均会受益。射频开关在射频前端中通过逻辑控制进而达到信号路径切换的目的,其技术壁垒和准入门槛与滤波器相比较低,但其市场规模的增长速度要高于整个射频前端模块中增长速度,因此潜在的入场者存在挑战巨头的可能。下游产业链对开关需求的增长和自身供应链的建立迫切程度为国内发展提供了较佳的环境,与此同时,国内一些企业在技术和产能线上均有了一定的突破,国产替代指日可待。


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