AI芯天下 射频前端产业的时代机遇

基础通信设施的建设无疑是未来几年拉动相关半导体行业成长的动能之一。射频前端是无线连接的核心,随着5G支持的频段数量的增多,单个移动终端射频前端的数量和价值量也会迎来显著增长,未来射频前端市场增长空间广阔,市场增收也得到显著提升。

5G时代下的射频前端市场

事实上,射频器件是无线连接的核心,凡是需要无线连接的地方必备射频器件。随着通信技术的不断演进,需要支持的协议及功能越来越多,射频器件作用愈发重要,特别是射频前端。

在4G时代,手机需要支持的频段很多,射频前端复杂性及价格也不断提升,已经比基带芯片价格低不了多少。在接下来的5G时代,射频前端重要性将更加凸显。

随着5G商业化的逐步临近,5G标准下现有的移动通信、物联网通信标准将进行统一,因此未来在统一标准下射频前端芯片产品的应用领域会被进一步放大。同时,5G下单个智能手机的射频前端芯片价值亦将继续上升,预计未来射频前端市场也会继续保持增长。更多射频前端信息敬请关注“AI芯天下”微信公众号。

从2010年至2018年全球射频前端市场规模以每年约13%的速度增长,2018年达149.10亿美元,未来将以13%以上的增长率持续高速增长,2020年接近190亿美元。

目前正是4G网络向5G网络转型升级的阶段,未来全球射频前端市场规模将迎来大规模扩张。预计2023年全球射频前端市场规模将增长至313.10亿美元。

2018年全球RFFEM(射频前端模块)消费量为96亿个,预计未来随着5G的不断发展,2023年全球RFFEM消费量将增长至135亿个。

手机射频前端市场潜力巨大

5G时代对于设备的性能提出了更高的要求,因此射频器件的成本和所需数量都会得到提升。5G时代单部手机的射频器件成本将由4G时期的18美元上升至25美元。

而射频器件的数量方面都有较大提高,例如单部手机滤波器数量从4G时代的40个上升至5G时代的70个左右,频带从15个增加至30个,接收机发射机滤波器从30个增加至75个,射频开关从10个增加至30个,载波聚合从5个增加至200个等等。

2017年手机射频器件全球总市场为150亿美元,随着5G的发展,将在2023年达到350亿美元,年复合增长率CAGR预计为14%。

·射频滤波器全球市场将在2023年达到225亿美元,CAGR为19%;

·射频天线调谐器将达到10亿美元,CAGR为15%;射频开关将达到30亿美元,CAGR为15%;

·射频功率放大器(PA)将达到70亿美元,CAGR为7%;

·射频低噪声放大器将达到6.02亿美元,CAGR为16%;

·随着5G时代的到来,5G毫米波射频前端将从0增长至4.23亿美元。

基站射频前端增长空间巨大

从5G的建设需求来看,5G将会采取“宏站+小站”组网覆盖的模式,历次基站的升级,都会带来一轮原有基站改造和新基站建设潮。更多5G信息关注公众号“AI芯天下”。

宏站数量方面,中低频段的宏站可实现与4G基站相当的覆盖范围,到2017年4G基站约为328万个(覆盖99%人口),如实现相同的覆盖,预计5G宏站将达475万个。

小站数量方面,毫米波高频段的小站覆盖范围是10~20m,应用于热点区域或更高容量业务场景,其数量保守估计将是宏站的2倍,由此预计5G小站将达到950万个。

因此在基站数量方面,5G基站的数量将大幅超过4G时代基站数量,因此基站的射频器件需求量也会大幅增长。由于单个5G基站对于滤波器、PA等射频器件需求数量的提升,再加上更高的性能要求导致其他射频器件成本的上涨,预计单个5G基站的BoM(物料成本)也将相较4G基站有所增加。

5G时代将会迎来基站数量和单个基站成本的双双上涨,叠加起来5G时代基站市场空间将会有巨大的增幅。预计2022年基站射频前端全球市场将由2018年的约5亿美元增长至2022年的16亿美元,增幅达220%,基站射频前端市场增长空间巨大。

射频前端市场空间预测

2021年全球5G宏基站PA和滤波器市场将达到243.1亿元人民币,CAGR为162.31%,2021年全球4G和5G小基站射频器件市场将达到21.54亿元人民币,CAGR为140.61%。

2016年全球射频低噪声放大器收入为12.80亿美元,而随着4G逐渐普及,智能手机中天线和射频通路的数量增多,对射频低噪声放大器的数量需求迅速增加,因此预计在未来几年将持续增长,到2020年达到14.75亿美元。更多5G信息关注公众号“AI芯天下”。

5G通讯手机和模块市场将促发射频器件需求大幅增长。5G通讯基站市场相对4G时代,射频器件的需求也是成倍增加。

WiFi路由器市场,在5G时代,射频器件的需求存在一定的不确定性。所以,未来射频器件最重要的市场需求来自:手机和通讯模块市场,NB-IoT市场。

到2023年射频前端市场规模有望突破352亿美元,年复合增长率达到14%,手机射频前端市场占据其中八成以上。

5G到来是机会,也可能会拉大国内射频公司与国际射频公司的差距。国内射频公司都还弱小,研发能力和资金都很有限,射频前端模组提高了研发门槛。

射频前端产业的发展不确定性

如今射频前端产业相当复杂。产品和技术的多样性是造成这种状态的原因但并非唯一。面对智能手机对更高分辨率视频和更宽带宽的需求。

正在到来的5G通信技术正在开创通信市场的新秩序。主要射频前端厂商都在致力于提供能集成在智能手机的功能强大的器件,不是所有的技术都适用5G,但每个厂商都可以从中获利。在低波段通信(如GSM、2G或3G)的SAW滤波器市场,低成本竞争对手拥有机会。更多射频前端信息敬请关注“AI芯天下”微信公众号。

而高质量产品的竞争对手将转战4G和5G的SAW滤波器市场。随之带来的是有益于所有前端通讯器件的整合,如今的模式还很单一。

结尾:

正如每一次通信升级都为产业格局带来撼动一般,5G对终端射频模块产业的影响将是系统而全面的,无论是集成度、材料或工艺都将发生变革。国内射频芯片厂商应推进整合和协同创新,才有机会追赶国际巨头。