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5G通信产业深度报告:5G重构投资机遇,赋能千行百业

(报告出品方/作者:中信证券,黄亚元)

1. 5G引领技术飞跃,产业链上下游升级

5G:数字经济时代的发动机

通信行业10年一代际,5G会继续颠覆我们的生活方式;但更大的看点产业互联网时代到来,生产方式的颠覆;当前时刻,就像站在09年无法想象智能手机带来的移动互联网对我们生活的颠覆。

产业升级

5G时代,射频前端部件量价齐升。射频前端芯片市场规模一是与基站兴建有关,二是与移动终端需求有关。从 2G-5G,基站与手机中配套的射频前端不断提高性能以负荷移动数据传输量和传输速度的提升。5G时代,高频化趋势下,射频前端的性能与数量又再次升级。Skyworks测算了单台移动终端设备的射频前端的价值量。5G终端射频前端价值达到25美 元。

5G带动PA、滤波器等核心器件规模提升。根据 Yole 数据,2019 年射频前端市场规模 152 亿美元,Yole认为该市场到2025 年有望达 254 亿美元,2020-25 年CAGR 达 11%。在射频前端各组成结构中,滤波器和功放占据产值的主要部分,累计提供约90%规模。Yole数据显示,2019年功放产值达53亿美元,滤波器产值达36亿美元,预测2025年功放产值达89亿美元,滤波器产值达42亿美元。

5G建设提高PCB需求和价值量

4G时代,PCB主要用在基站BBU(背板、单板)及天线下挂的RRU中,RRU由于体积较小,PCB需求量相对较小。

5G时代,基站天线从无源向有源演进,RRU与天线合并成为支持大规模天线的有源天线单元(AAU)。而大规模天线的应用对天线集成度有更高要求,FPGA芯片、光模块、射频元器件及电源系统将被集成于支持高速、高频的PCB板中。5G天线射频结构性变化,带来天线侧PCB新增市场空间。

5G时代推出大规模天线阵列

基站天线是能够有效地向空间某特定方向辐射电磁波或能够有效地接收空间某特定方向来的电磁波的装置。

5G 基站采用大规模天线阵列 Massive MIMO 技术及波束赋形技术,对天线设计提出了更高的要求,天线设计的复杂度及集成度提升。

作为5G弹性最大方向之一,将带动上游元器件增长。大规模天线技术推动天线数量变为4G的8~16倍,带动无线射频(天线、滤波器、振子、PCB等)相关各领域弹性变化。

有源天线 AAU(有源天线处理单元)将 RRU(射频拉远单元)与天线一体化集成,射频单元和天线整体设计,天线阵子、滤波器、PCB 集成一体化,传输由光纤代替馈线,能够有效降低损耗,提高信号抗干扰能力。

2. 5G建设稳步推进,终端用户持续增长

移动用户:用户数总体提升,5G终端用户快速增长

2021年以来移动电话用户数持续提升:截至2021年9月末,三大运营商移动电话用户总数达16.36亿户,比2020年末净增4185万户。2021年以来,伴随5G用户的持续提升,我国移动电话用户数量稳步增长。

5G用户:运营商5G套餐用户渗透率持续提升

运营商移动用户数保持稳健增长,5G渗透率快速提升。截止2021年9月末,三大运营商移动用户数达到16.41亿户,5G套餐用户数达到6.24亿户,5G套餐用户渗透率达到38.0%。中国电信、中国联通Q3分别净增移动用户数717万、510万户,Q3分别净增5G套餐用户数2,439万、2,362万户。截止2021年9月末,中国电信、中国联通5G套餐用户数分别为15,554万户、13,695万户,渗透率分别为42.1%、43.4%。

移动流量:移动互联网流量平稳增长

2021年1-9月,移动互联网累计流量达1608亿GB,同比增长35.8%(9月单月增速29.7%)。其中,通过手机上网的流量达到1538亿GB,同比增长36.4%,占移动互联网总流量的95.7% 。9月当月户均移动互联网接入流量(DOU)达到13.36GB/户·月,同比增长23%,比上年底高1.44GB/户·月。

5G建设:5G基站达115.9万,总基站数达969万

5G网络建设稳步推进。截至2021年9月,移动电话基站总数达969万个,比上年末净增37.7万个。其中,4G基站总数为586万个,占比为60.4%;5G基站总数115.9万个,占移动基站总数的12%。

5G发展:全球技术势力拐点,中国引领5G ICT大时代

中国“1G空白、2G跟随、3G突破、4G同步、5G引领”趋势确定,中国5G和设备商将引领全球5G发展和技术

1G时代,中国ICT处于萌芽;2G时代,我国电信和ICT行业开始蓬勃发展,华为、中兴等中国厂商快速进步;

3G时代,我国自主知识产权TD-SCDMA成为全球三大标准;4G时代,中国主导的TDLTE成为全球两大4G标准之一,成为全球主流技术标准,中国华为、中兴、烽火等厂商技术实力已追平甚至开始超越海外厂商;

G通信产业深度报告:5G重构投资机遇,赋能千行百业"

5G时代,中国在3G、4G沉淀深厚的TDD技术成为全球5G核心标准,华为、中兴为代表的厂商技术崛起加速度提升。

3. 5G重构投资机遇,赋能千行百业

5G催生数字流量爆发增长,流量红利赋能千行百业

数字经济已经是国家经济发展极为重要的支柱。十九届四中全会新闻发布会上,首次提出数据可以同劳动、资本、土地、技术等一样作为生产要素,有效的数据是推动新兴产业发展的基础;世界正处于一个数据爆炸的时代。从PC时代到4G 移动互联网时代,再到未来5G时代,数据流量呈现指数级增长;4G时代,数据流量迅猛增长,移动互联网从无到有,各种移动APP爆发式增长,成就了一批繁荣迄今的互联网龙头公司;囿于种种原因,运营商并未能在4G 移动互联网时代获取数据流量爆发浪潮的红利;从数字经济发展的历程和阿里、腾讯、头条等龙头公司的发展案例可以看出:得流量者得时代。

5G催生数字流量爆发增长,流量红利赋能千行百业

5G市场投资遵循“先管道、后应用”,建设期看“管”,应用期看“云+端”;5G网络在2020年完成340个地市覆盖,2021年基本完成广覆盖;5G投资已步入市场空间最大的应用阶段。

全球和中国数据量不断爆发,数据流量跟随网络迭代和应用需求驱动同样高速增长,同时传输数据的设备连接数也呈现高速增长态势。

5G时代流量分布:C端B端二八结构

5G万物互联三大路径:2C+2H聚焦当前14亿存量手机用户,核心在于内容、权益开发+聚合“提ARPU”;2B聚焦千亿规模物联网设备连接,数据采集、聚合、挖掘诞生新的商业智能,核心在于“行业赋能”;工业和信息化部部长苗圩对5G未来的应用场景展望:“未来5G应用场景的80%会在工业互联网,尤其是值得期待的是车联网和远程医疗。”2019年10月,第二届“绽放杯”5G应用大赛结果公布,120个项目从3731个项目脱颖而出。5G以2B为主导的商业模式成为业界共识,2B项目占比高达78.1%,2C占比约为5.2%,另有16.7%的参赛项目同时2B/2C。

5G迎万物互联时代,企业侧有望革命性突破

企业服务是一个万亿级的市场,根据艾瑞咨询的预测2020年中国企业级软件市场规模将达2399亿人民币,过去三年的复合增速为14.3%,其中企业级SaaS市场474亿人民币,过去三年复合增速30%。

物联网

5G驱动万物智联时代到来:3G/4G网络推动下的移动互联网红利逐渐减退。过去二十年,互联网以联网为核心。凭借固网宽带,人们得以通过PC电脑接入互联网,实现第一代人与网络的连接;此后,移动网络不断迭代进步,3G/4G网络使得人们通过便携的手机等移动设备就接入互联网,实现第二代人与网络连接。但随着时间推移,移动用户数量增长放缓,PC/智能手机等消费电子终端出货量增长乏力,移动互联网红利已开始渐渐衰退。未来十年,5G将推动物联网取代人联网成为新的产业发展方向。

物联网是通过感知设备,按照约定协议,连接物、人、系统和信息资源,实现对物理和虚拟世界的信息进行处理并作出反应的智能服务系统。全面感知、可靠传递和智能处理是物联网的三大基本特征。在PC互联网、移动互联网之后,物联网有望成为新一轮科技与产业变革的核心驱动力。

物联网发展三阶段:“连接—感知—智能”三阶段。目前,物联网部分核心技术仍在开发测试阶段,离技术成熟应用以及物物之间广泛网络连接的目标还存在一定差距。物联网发展仍处于连接数快速增长的第一阶段,直接带动智能终端相关芯片、模组、控制器的需求规模放量;随着物联网连接逐渐完善、数据不断积累,料物联网平台对数据储存、处理和应用的价值将不断凸显。

5G网络迭代,新一代无线连接技术助力

5G时代来临。2020年中国5G进入规模化商用阶段,预计2022年将全面建成5G网络。

5G三大应用场景:eMMB增强移动宽带、mMTC海量机器通信和uRLLC超高可靠低时延通信,其中mMTC与uRLLC均属于物联网范畴,为车联网、工业互联网、智慧城市等场景提供高速率、大规模、高可靠的连接技术。

5G支持无源物联网:华为在2021年5G-Advanced创新产业峰会中提出Passive IoT的方向,将RFID所支持的千亿连接级别的无源物联网场景的传输距离由10米级扩大到百米级,砍掉专用的读写器,让终端直接回传给蜂窝网关类节点。

车联网

5G驱动自动驾驶加速落地:自动驾驶处于L2-L3的落地发展阶段,许多方面仍不完善。自动驾驶面临着可能会脱离监管、对突然出现目标的感知能力不足、目标行为预测不足、决策时间超时、生成错误轨迹等问题,同时在汽车“博弈”的驾驶条件下难以判断交通参与主体的意图,面临协同决策的挑战。

5G技术可以从环境感知、计算决策、控制执行等方面帮助自动驾驶发展。基于5G网联的视觉传感器、激光雷达等设备可以优化自动驾驶的相应速度,相应的计算网络可以加速器目标预测的决策过程,实现高速实时响应。在自动驾驶的基础上引入5G网联技术,可以使得更多协作式的自动驾驶应用实现。

汽车网联化趋势明确

汽车行业正经历“电动化、智能化、无人化、网联化”的变革,智能汽车时代已经到来。国务院近期发布《2030年前碳达峰行动方案》提出,到2030年我国新能源、清洁能源动力交通工具渗透率为40%的规划目标。我们预计2022年我国新能源汽车销量为480万辆(渗透率18%)。展望未来:我们认为智能电动汽车将成汽车产品竞争主战场,更是下一代移动物联网AIoT最重要的产品平台。

汽车智能网联化加速,车联网渗透率不断上升。据IDC数据显示,2020年全球智能网联汽车出货量约为4440万辆,2024年出货量将达到约7620万辆,2020-2024CAGR为14.5%。此外,IDC还预测,到2024年,全球出货的新车中超过71%将搭载智能网联系统,市场将趋于成熟,后期增长将有所放缓。

全球车联网市场规模有望破万亿。据前瞻产业研究院数据,全球车联网市场规模从2015年的2454.2亿元,增长至2020年的6434.4亿元,预计2025年将超过1.5万亿元,2020-2025年CAGR超过15%。

工业互联网:格局未定,龙头明确

工业互联网是一个细分子领域较多的行业,目前运营商和产业推进比较明显的是智慧工厂、智慧钢铁、智慧矿山、智慧电力、智慧港口等。底层趋势是“机器换人”。智慧工厂是最大的应用场景,市场成熟仍依赖于5G技术发展和边缘计算/切片技术方案成熟,但可考虑通过资本方式战略布局平台型龙头公司;(报告来源:未来智库)

智慧电力横跨工业互联网和智慧城市两个领域。得益于国网和南网垄断中国电力市场,因此电力智能化水平超前于大部分垂直行业。当前电力智能化水平较高,电力抄表业务在全国基本完成落地,智能电网也在从用电环节智能化向生产环节智能化推进。5G特性在电网具有广阔应用前景。智慧钢铁:宝武集团是龙头,目前钢铁行业正在加速进军新基建(IDC),宝钢集团子公司宝信软件(工业信息化+IDC)、沙钢集团(收购Global Switch进军IDC)、

智慧城市(安防):云安防时代正在到来

传统安防产业加速向云安防方向转型,空间放大数倍,业务重点变化。传统安防主要将画面转为视频存储播放,云安防将视频图像转化为二维数据标签,基于大数据、AI创造价值。产业正在经历“硬件为主,软件配套”向“软件为主,硬件为辅”转变。云安防市场是一个数倍于传统市场的庞大市场。

行业壁垒提升,强化中台软件能力。与传统安防比,云安防新增软件、算法、大数据、AI能力,数据处理需对行业客户需求有深入理解,传统龙头海康、大华具有的优势为Know-How能力、以及丰富的数据以训练算法,构建核心优势;云计算巨头纷纷入场竞争。需要注意的是,云安防时代,项目化、定制化方案的行业特点需要多层次软件布局,场景化、碎片化的行业应用特征更是特别强调中台能力。

当前时点看,硬件+算法+软件均已开始成熟,云安防产业有望迎来爆发。硬件端,受益于AI芯片厂商的持续迭代,视频监控所用的AI芯片已从通用GPU切换为定制化的ASIC,算力成本大幅降低,预计2020年AI芯片成本可降至20美元以下;软件端,算法能力逐步固化,AI算法、数据结构化、中台等能力逐步走向成熟。

云计算:数字化转型需求拉动云计算渗透率快速提升

需求端:根据IDC预计,2021年全球IT开支3.9万亿美元,云渗透率有望逐步提升至15%以上。2020年国内云计算市场规模在整体IT支出中占比6.2%,也将随着全球趋势不断提升。客户接受度逐步提升,IT架构向云迁移趋势明确。

供给端:企业技术方案逐步成熟,产品迭代日渐加快,支撑云落地。云收入逐步放量,未来有望保持高增长,AWS及阿里云营收表现验证行业空间及潜力。

我国的云产业发展相较于美国要晚5年左右,目前正处于广泛应用阶段,产业结构日趋成熟,各赛道玩家初现。中国云起步晚于美国但发展迅猛,IaaS基础设备和SaaS的高速发展带动整个行业的高景气。据中国信通院调查统计,2020年阿里云、 天翼云、腾讯云、华为云、移动云占据公有云 IaaS 市场份额前五;公有云 PaaS 方面,阿里云、腾讯云、百度云、华为云仍位于市场前列。

智能电网:“两网”推动电力IT持续成长

“三型两网”推动电力IT建设持续高景气。2019年国家电网提出了“三型两网、世界一流”的战略目标,其中“三型”是指枢纽型、平台型、共享型企业;“两网”是指坚强智能电网和泛在电力物联网。电力物联网和智能电网相辅相成,共同承载数据流、业务流、能源流打造能源互联网,为各类业务赋能。

泛在电力物联网建设已全面展开。2019年-2021年为电力物联网建设的战略突破期,重点提升电网物联和深度感知能力;目标2021年初步建成电力物联网,于2024年完整建成。根据国家电网《泛在电力物联网建设大纲,截至2018年底,国家电网接入电网的终端设备超过5.4亿只,日采集数据量超过60TB。国家电网预计到2025年接入终端设备数量将超过10亿只,到2030年将超过20亿只。

智慧电网建设可分为基础设施建设和数据中台搭建两个环节。配电网方面,2015年我国智能电表渗透率达到90.67%,电表智能化改造基本完成;输电网方面,更多的智能监测、送电设备仍有建设空间。数据中台搭建将迎来更广阔的市场空间。2019年我国智能电网投资达到559.1亿元,其中信息化投资占比达到了26.83%,国家电网预计2021年信息化投资占比将进一步提高,达到20%-30%。

报告节选:

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(本文仅供参考,不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息,请参阅报告原文。)

精选报告来源:【未来智库】。

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