5G新赛道,哪些通信设备企业可能登陆科创板?

华夏幸福产业研究院 2019/04/12 22:06

通信 通信技术 5G


截止4月11号,上海证券交易所共受理65起科创板企业申报,新一代信息技术产业作为科创板重点支持的产业,共有32家。其中,集成电路、人工智能、大数据的申报标的较多,而新一代移动通信企业较少。

虽然通信设备商呈现巨头垄断的局面,但是其产业链上下游细分赛道中仍然有很多非上市的优质企业,契合科创板“硬”主题,在未来可能登陆科创板。

产新君将从企业经营指数和科技指数两个维度深度剖析通信行业潜在标的37家,并给出科创板登陆指数。

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研究范围与指标框架

5G元年,万亿市场

中国运营商资本开支在3G时代晚于全球1-2年,4G和全球周期时序持平,5G将领先全球。根据三大运营商公布2019年的资本支出计划,可以预计增速将会在2019年回正,其中除去5G部分基本与2018年持平,即5G资本开支将贡献增量。2019年是中国5G元年,5G前期投资围绕通信网络基础设施展开,5G网络建设总投资可达万亿。

图1. 全球运营商资本开支 (亿元,%)

数据来源:Bloomberg,华夏幸福产业研究院

图2. 中国运营商资本开支 (亿元,%)

数据来源:Wind,华夏幸福产业研究院

硬核科技,战略先锋

根据3GPP对于5G网络特征“三超”(超高速、超大连接、超高可靠性)要求,比4G的网络特征参数有量级提升。科技变革是网络质量提升的重要驱动力,从1G到4G时代的通信技术的历次变革,都始于通信网络设备的硬科技变革,并驱动信息内容、应用终端、需求场景的变革。5G也不例外,以硬科技为主的通信网络设备以及其产业链上下游企业将首批获益。随着国际局势演变,各国在新兴技术领域的竞争成为大国博弈的手段,5G作为新兴技术的代表及信息技术的基础,关乎国家安全,战略意义不言而喻。

图3. 5G和4G网络关键特征数据对比

数据来源:3GPP,华夏幸福产业研究院

科创赛道,标的指数

虽然通信设备商呈现华为、中兴、爱立信、诺基亚、思科等巨头垄断的局面,但是其产业链上下游部分细分赛道中仍然有很多非上市的优质中国企业,契合科创板“硬科技”主题,在未来可能登陆科创板。鉴于市场对新一代移动通信设备的潜在科创标的研究较少,产新君从企业 经营指数 科技指数 两个维度精选37家剖析,给出 科创板登陆指数

经营指数 由细分市场规模、细分市场占比、细分市场是否有政策支持、企业经营、企业融资与估值情况五项构成。其中市场规模和细分市场占比是评估企业未来经营发展潜力的重要指标,企业经营情况和企业融资估值情况以及细分市场是否有政策支持是企业目前经营状态的重要反应。 科技指数 由自主知识产权、研发体系、专利情况、获奖情况、专利经营相关度构成。科技创新是通信设备企业发展的驱动力。其中,为衡量企业间专利的相对价值,构建了一个CIA(Comprehensive Innovation Ability)指数来衡量专利期刊,以已公开专利为基础,从专利数量、专利质量、专利价值和研发实力四个方面对潜在企业进行技术先进性评估。

图4. 科创板登陆指数评价体系

数据来源:华夏幸福产业研究院

表1. 专利CIA指数

数据来源:华夏幸福产业研究院

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核心技术与投资热点

变革即热点:场景需求决定硬科技方向

3GPP定义三个5G应用场景:eMBB(高带宽)、mMTC(大连接)、uRLLC(高可靠&低延迟)。不同应用场景对于5G网络的目标需求不同,决定5G硬科技变革的方向,从而体现到网络设备端对应的变化或者增量需求,而这些变化和增量也是5G投资的热点。

图5. 5G三大应用场景

数据来源:3GPP,华夏幸福产业研究院

图6. 5G硬科技相对于4G的变革

(场景—目标—技术—设备)

数据来源:3GPP,ITM-2020,《5G:2020后的移动通信》,华夏幸福产业研究院

技术即焦点:空口技术和网络架构技术

5G空口技术主要是从提升空间复用度、提高频谱利用率、增加系统带宽三个维度展开。提高空间复用度是基础,也是目前发展路径较为明晰的技术指标。其中, 大规模天线,波束赋性技术 小基站 空口侧 的基础和核心技术。5G网络架构技术集中在从控制与数据分离技术和软件与硬件解耦合技术。其中, SND,NFV,MEC 技术是网络 传输侧 基础和关键技术。

图7. 5G硬科技核心技术图谱(重要性/成熟度)

数据来源: 3GPP,《迈向5G:从关键技术到网络部署》,华夏幸福产业研究院

随着通信频率提高和路径损耗加大,通信系统将面临改善覆盖和减少干扰的要求;通过在收发两端增加天线数量来补偿高频路径损耗,孕育出大规模天线阵列MIMO。波束赋形技术是天线与DSP技术的结合,用于定向信号的传输或者接收。总体来说,天线对应的空口侧将会出现结构性的变化,从而带来新的投资热点。

图8. 大规模天线阵列

数据来源: 中兴通讯,华夏幸福产业研究院

图9. 波束赋性技术

数据来源: 中兴通讯,华夏幸福产业研究院

小基站与超密组网技术。小基站是一种小型化、低功率的基站设备,质量2-10kg,功率50mW-5W之间,覆盖范围10-200米,具有可控性好、智能化和组网灵活化等特点。在考虑5G成熟的全覆盖时,会用低频段做覆盖层,中频段做容量层,高频段做高容量层。5G关键组网技术超密集组网即为小基站的密集组网。

表2. 基站类型与应用场景

数据来源:华为,华夏幸福产业研究院

图10. 宏基站(左)、小基站(中)、

皮基站(右上)、飞基站(右下)

数据来源: 华为,佰才邦,爱立信,华夏幸福产业研究院

表3. 5G网络架构带来主要变革梳理

数据来源:IMT-2020,华夏幸福产业研究院

图11. 4G(上图)VS 5G(下图)网络架构

数据来源: 华为,IMT-2020,华夏幸福产业研究院

热点+焦点:硬科技带来投资可能

根据空口和网络技术的变革焦点,对技术带来的投资热点,按以下三点给出分析:

(1) 天线: 空口侧要求的MIMO,与网络侧要求的天馈一体化。

(2) OTN网络组建和中传网络的组建以及整个网络的升级带来的光电转换模块的需求的增加和速率的升级。

(3) SDN,NFV技术带来5G后期的网络建设和运维的改变。

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科创赛道与标的选择

结合上述技术和投资分析,根据运营商2G/3G/4G的宏基站建设节奏进行量价统计,结合5G频率和4G的差额测算,我们预计5G宏基站数为525万站左右,基站(无线侧)投资市场规模达9000亿。外加传输侧投资(传输侧投资额大概是无线侧的一半),那么中国5G总体投资额约为1.3万亿元,其中2019年约为300亿元。

表4. 2G、3G、4G宏基站投资规模,5G宏基站投资规模测算

数据来源:运营商年报,运营商规划,工信部,华夏幸福产业研究院

细分机会在建设期中无线侧和传输侧

5G网络建设先后经历“规划期、建设期、运维期、应用期”四个阶段,本研究主要关注前三个周期。其中,规划期中标准制定和网络规划设计基本由工信部、三大运营商及关联公司承担;运维期的网络工程建设,呈现地域性强,进入壁垒高,虽存在潜在投资机会,但当前阶段规模很难评判。4G的网优和维护公司基本都已经上市,5G网络搭建以后能否冒出新的潜在标的仍为疑问。

图12. 5G科创投资细分赛道图谱

数据来源: 通信产业网,华夏幸福产业研究院

相比之下,建设期确定性强,硬科技属性明显,虽然无线设备和传输设备的投资主要被华为、中兴垄断,但是其供应链上下游的企业中不乏优质未上市标的。其中无线侧中基站天线、射频、PCB、小基站等环节是5G和4G变革的重要环节;传输侧中光模块、光器件、光芯片等环节,面临升级换代和国产化两大需求,涌现出较好标的。

无线侧:量价齐升,六重点带来2800亿市场规模

从基站无线侧来看,基于小型化和集成化的需求,RRU、BBU物理层部分、馈线集成为AAU,通过连接器和光纤直接连接。此外,天线将会由4T4R通道(4发4收)向64T64R的大规模MIMO转变,同时由单面天线向三面天线演进,从而提高空间复用率。其中,每一路天线都连接滤波器、功放、射频开关等元器件,最后通过连接器与光纤相连接,收发通道数目的增加将会带来对这些环节需求量的提升。此外,集成化、小型化、高频化促使天线中元器件的科技变革,将涌现科创机会,带来价格提升。对无线侧细分赛道的市场空间估算结果如表5所示(其中宏站规模7600亿,包括天线、滤波器、功放、PCB、连接器等赛道,小站1350亿左右)。

表5. 无线侧投资热点细分赛道市场规模

数据来源:专家访谈,华夏幸福产业研究院

图13. 基站天线演进路线

数据来源:康普,华夏幸福产业研究院

图14. 基站天线面数通路数变化

数据来源:华为,华夏幸福产业研究院

图15. 基站天线收发单元

数据来源:华为,高通,华夏幸福产业研究院

图16. 无线侧投资热点细分赛道

数据来源:华夏幸福产业研究院

1. 基站天线520亿:围绕核心设备商产业链布局

基站天线由天线罩、天线振子、单元阵列、反射板、馈电网络、隔离片等构成构成。天线是电路信号与空间辐射电磁波的转换器,向空间辐射或者接收电磁波。因此,基站天线性能的好坏,直接影响到移动通信的质量。5G时代,随着频率的升高带来接收信号增益的减损。

图17. 基站天线构成图和演变历史

数据来源:华为,C114,华夏幸福产业研究院

注:天线罩(1)、天线振子和单元阵列(2)、反射板(3)、馈电网络(4)、隔离片(5)

根据ABI Research, 2017年,华为占据全球天线市场超过30%的份额,全球第一。国内市场中,华为占据一半份额,2-4名分别是三家上市公司京信通信、摩比发展、通宇通讯,剩下国内市场份额占据20%左右,依旧剩余100亿左右的市场空间。因此,围绕华为天线产业链做配套的企业以及其扶持的天线厂商是科创潜在标的所在。我们根据市场和企业调研以及专家访谈情况,从经营和科技指数筛选出国人通信、晖速通信、华灿电讯、华普特作为天线细分潜在科创标的。

图18. 基站天线市场份额占比

数据来源:ABI,企业调研,华夏幸福产业研究院

表6. 基站天线科创潜在企业经营指数与科技指数

数据来源:企业调研,Wind,企名片,鲸准,天眼查,企业官网,华夏幸福产业研究院

2. 基站滤波器200亿:介质滤波器占据主流

基站滤波器帮助基站实现选频功能。其中,3G/4G时代金属腔体滤波器为基站滤波器的主流, 5G时代介质滤波器将为主流。 5G时代,每路天线都需要配备相应的双工器,并由相应的滤波器进行信号频率的选择与处理,随着天线数目的增加,滤波器数目也增加,滤波器需要更加小型化和集成化。陶瓷介质滤波器没有金属腔体,体积小,同时介质陶瓷材料损耗低、介电常数高、频率温度系数和热膨胀系数小、可承受高功率。

5G滤波器的玩家主要分为三类: 传统滤波器厂商(转型介质滤波器)、新兴滤波器厂商、上游结构件厂商(垂直整合)。 其中,非上市公司中 灿勤科技 能够切入华为产业链拿到30%左右的份额,作为华为重要的联合研发企业,其拥有介质滤波器,天线和其他射频器件的产线。我们根据公司的情况对其经营和科技指数进行评分,如下表8所示。

表7. 基站滤波器中国厂商布局情况

数据来源:企业调研,华夏幸福产业研究院

表8. 基站滤波器科创潜在企业经营指数与科技指数

数据来源:企业调研,企名片,鲸准,天眼查,企业官网,华夏幸福产业研究院

3. 基站功放260亿:GaN成为新宠

3G/4G基站功放(PA)为Si LDMOS和GaAs功放。但LDMOS PA的带宽会随着频率的增加而降低,工作频率低于3.5GHz。GaAs PA虽满足高频通信需求,但输出功率比GaN器件逊色很多。5G基站功放将采用GaN PA。相较于基于Si的LSMOS和GaAs,在基站端GaN PA更能有效满足5G的高功率、高通信频段和高效率等要求。

表9. LDMOS和GaN性能对比

数据来源:华夏幸福产业研究院

图19. 5G对于功放需求的变化

数据来源:华夏幸福产业研究院

PA国产化率目前较低,Qorvo、Skywork、Broadcom三家占据了全球90%的份额。从后4G时代,GaN走进人们的视野,5G时代基站PA将越来越多应用到GaN,国内目前在GaN领域布局的上市公司主要是三安光电和海特高新,均已开设探索GaN在射频领域的应用。GaN非上市企业中包含很多优质标的,包括设计企业Ampleon,材料企业苏州维纳科技,衬底企业东莞中稼半导体,制造企业苏州晶湛半导体,IDM企业江苏能华和苏州能讯半导体。经营和科技指数进行评分结果如下表10所示。

表10. 基站GaN功放科创潜在企业经营指数与科技指数

数据来源:企业调研,Wind,企名片,鲸准,天眼查,企业官网,华夏幸福产业研究院

4. 基站PCB 280亿:新架构及新技术促进需求提升

4G时代,基站仅RRU+BBU有PCB需求,5G基站新架构及新技术提升PCB需求量,市场规模280亿元。根据5G AAU设备的设计,每个AAU将包含3块电路板:1个功分板,1个TRX板。高频及高速要求PCB层数增加,尺寸增大,材料要求提升,推升单板价格,5G印刷电路板价值上升。

表11. 4G和5G基站PCB需求对比

数据来源:企业调研,华夏幸福产业研究院

中国PCB厂家全球前100名占据25席,其中有4家未上市企业,具备制造5G基站高频PCB的能力,分别是东莞红板、中软信达电子、深联电路、昆山华新。对其经营和科技指数的评分结果如下表12所示。

表12. 基站PCB科创潜在企业经营指数与科技指数

数据来源:企业调研,Wind,企名片,鲸准,天眼查,企业官网,华夏幸福产业研究院

5. 基站连接器100亿:小而美的细分赛道

3/4G时期,天线与RRU之间、天线内部天线振子与射频器件相连都是通过馈线连接。5G时代通道数变多以及天馈一体化集成的需求,射频连接以板对板盲叉连接器为主。5G时代射频连接器市场可达100亿元。

国内连接器的主要厂商:金信诺、西安华达、中航光电、通茂电子、中电科55所等。其中,非上市标的中通茂电子是潜在科创标的。对其经营和科技指数评分结果如下表13所示。

表13. 基站连接器科创潜在企业经营指数与科技指数

数据来源:企业调研,Wind,企名片,鲸准,天眼查,企业官网,华夏幸福产业研究院

6. 小微基站1400亿:中小厂商仍然潜力巨大

5G时代小基站的中标厂商基本上以中小厂商为主。从运营商2019Q1招采来看,前十名的企业分别是:佰才邦、邦讯技术、中邮科通信、日海智能、京信通信、三维通信、纵横通信、超讯通信、中兴通讯、贝通信。其中,佰才邦为唯一非上市标的,是冲击科创板的潜在企业。对其经营和科技指数的评分结果如下表14所示。

表14. 小微基站创潜在企业经营指数与科技指数

数据来源:企业调研,Wind,企名片,鲸准,天眼查,企业官网,华夏幸福产业研究院

传输侧:成长确定性高,形成3500亿市场规模

沿4G时代运营商资本开支传输网投资先于无线网络投资的思路,5G传输网和承载网也将提前于无线网络。2018年三大运营商传输投资总额为900亿左右,是整个4G建设周期中的最低值。预计2019年面对5G应用的传输网建设有望带来相关资本开支回升。

图20. 三大运营商传输网投资

数据来源:Wind,公司年报,华夏幸福产业研究院

相比4G时代,5G的网络结构也发生了巨大的变化,如图11中所示由4G时期的两层网络向5G时期的三层网络演变,增加中传网络。此外,BBU分离出CU和DU单元,整体的网络速率从6G、10G往25G、50G、100G跃迁。

图21. 4G到5G承载网络结构变化

数据来源:中国电信,华夏幸福产业研究院

1. 光传输3500亿:最大的确定市场

根据接入层、汇聚层、核心层的网络设备的比例数对整个传输网投资进行投资测算,考虑到折旧与复用比例,我们估算5G中国传输承载网投资将达3500亿元。

表15. 5G承载网投资规模

数据来源:运营商招采网,华为,中兴,草根调研,华夏幸福产业研究院

2. 光器件、光模块500亿:国产替代机构性机会

随着整体的网络速率跃迁,将带来整个光电转换模块的迭代,其中最大且最确定的是光模块。对前中回传的光模块的速率和数目需求进行估算,5G光模块市场规模大概500亿元左右。

表16. 5G光模块投资规模

数据来源:运营商招采网,华为,中兴,草根调研,华夏幸福产业研究院

光器件分为“光无源器件”和“光有源器件”两类。 光无源器件 用于光信号的连接、耦合、分路、波长复用,无需进行光电信号转换。 光有源器件 是指需要进行光电信号转换的光器件。如果将光器件产业链再进一步进行细分,可以分为“ 光芯片、光组件、光器件和光模块 ”,其下游一般为光通信设备商、电信运营商和数据中心及云服务提供商等。光芯片和光组件是制造光器件的基础元件,而光模块又由多种光器件封装而成,如光源、光检测器、放大器等。

光芯片成本占比高,占据光器件产业链的制高点。 一般而言,芯片在光器件/光模块的成本构成中占比为30%-40%。越是高端的光器件/光模块,如100G和400G光模块,由于芯片技术含量高,主要掌握在国外少数企业手中,其成本占比甚至可以达到50%以上。光芯片作为整个光通信产业链中技术难度最高的环节,占据了技术与价值的制高点,也是国家战略新兴产业重点支持的行业,因此具有光芯片设计与制造能力的公司有望最受益, 其中科创标的包括海信带宽、光森电子、长华光芯、中科光芯、鲲游光电、江苏华芯、光安伦、仕佳光子、鸿辉光通。

光组件处于光器件行业上游,作为制造光器件和光模块的必备元器件,用量大,技术门槛低,单价低,因此在选择投资标的时,市场集中度高和具有规模效应应该是最重要的筛选指标,其中科创标的包括 威谊光通、惠富康

图22. 光器件行业投资图谱

数据来源:华夏幸福产业研究院

光器件中无源器件中国实力较强,有源器件中国实力偏弱。光无源器件 中连接器和分路器竞争激烈,机会较少。波分复用解复用器、光开关和光衰减器为核心,技术门槛相对较高,除了芯片以外部件国内均可生产,市场集中度高于连接器和分路器,其中不乏优质科创标的, 包括爱沃富、北亿纤通、易飞扬、优讯科技等。 光有源器件技术含量高,国内企业在放大器和收发次模块方面具有一定优势。光源/激光器、光检测器、光放大器及光调制器、光收发组件都是非常重要的光有源器件,技术含量高,供应商主要来自国外,国产替代化空间较大,潜在科创标的 包括海信带宽、德科立、武汉昱升、华拓光通信、储翰科技等。

光模块 由多种光器件封装而成,分为点对点光模块和PON光模块。中国厂商仍低技术含量、低速率产品为主,高端光模块及其激光器、检测器芯片等仍然掌握在国外光模块厂商手中。高端光模块是未来大趋势,其附加值高,研发投入较高,是科创潜在标的密集区, 包括海信带宽、优讯科技、宇轩网络、拓源光电、新飞通、恒宝通等。

我们对光器件行业所有科创标的进行分析,对其经营和科技指数的评分结果如下表17所示。

表17. 光器件企业经营指数与科技指数

4、科创标的排行榜与投资图谱

基于上文所有潜在科创企业的经营指数(50%)和创新指数(50%)的汇总评分,得到科创潜在指数排名如表18,通信行业科创投资图谱如图23。

表18. 37家通信设备企业科创板登陆指数

数据来源:企业调研,企名片,鲸准,天眼查,Wind,Bloomberg,企业官网,华夏幸福产业研究院

图23. 通信行业投资图谱汇总

数据来源:华夏幸福产业研究院

注:标红公司为科创潜在标的

风险提示:

5G标准落地及商用节奏不达预期;运营商5G建网规模及资本开支不达预期;运营商资本开支大幅下滑;无线侧以及传输侧技术突破及市场需求不达预期。


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