5G基站PCB覆铜板行业分析报告Word文档下载推荐.docx
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二、高频趋势+MassiveMIMO,5G建设带来基站PCB/覆铜板数量+面积双重提升8
1、5G基站向高频段发展,基站数量显著提高8
(1)5G基站数量:
5G基站规模有望超过500万座,是4G基站数量的1.3至1.5倍9
(2)运营商在5G建设初期将采用NSA部署策略,推动LTE向5G平滑演进,节约5G建设成本,但将逐渐建设起SA方案11
2、MassiveMIMO为基站结构带来显著变化,PCB/覆铜板面积明显提升12
三、5G带来PCB/覆铜板价值量提升,高频/高速趋势引领产业升级14
1、国内5G基站AAUPCB需求量有望达到255亿,约为4G时代的6倍14
2、国内5G基站AAU覆铜板需求量有望达109亿元,高频/高速覆铜板需求量增加16
(1)5G时代国内5G基站AUU覆铜板的价值量达到109亿元16
(2)5G向高频延伸,对于高频/高速覆铜板的需求增加16
(3)高频/高速覆铜板的核心要求是低介电常数(Dk)和低介电损耗因子(Df)17
(4)5G基站PCB所用基材高频覆铜板将有望逐步实现对传统FR-4覆铜板的替代18
四、中国大陆厂商积极研发与扩产,进口替代大幕开启19
1、PCB产业东移趋势持续,内资厂商积极配合5G相关研发与扩产19
(1)中国大陆地区PCB产业已占半壁江山19
(2)PCB产业东移趋势持续19
(3)通信设备对于PCB加工企业的技术要求较高20
(4)内资龙头厂商积极配合5G相关产品的研发与扩产,有望充分受益20
2、中国大陆覆铜板公司有望获得PCB本土厂商认可,抢占高频/高速覆铜板市场21
(1)覆铜板行业集中度高,中国大陆产值占全球66%22
(2)高频覆铜板大部分市场份额长期以来被境外企业所占据23
五、总结25
高频趋势+MassiveMIMO,5G建设带来基站PCB/覆铜板数量+面积双重提升。
5G基站向高频段发展,基站数量将显著提高,中国联通网络技术研究院专家李福昌在2017年“面向5G的LTE网络创新研讨会”上表示,5G的基站数量可能是4G的1.5-2倍,根据工信部的数据,截至2018年底我国4G基站数达到372万座,则我们预测5G基站总数将超过500万座;
同时,MassiveMIMO的应用为基站结构带来显著变化,从4G时代的天馈系统+RRU+BBU变为AAU+CU+DU的形式,其中AAU需要集成更多的组件,根据我们的测算,5G时代基站AUUPCB面积约为4G时代RUUPCB面积的4.5倍。
5G带来PCB/覆铜板价值量提升,高频/高速趋势引领产业升级。
假设国内5G基站数量是4G的1.3倍,面积为4.5倍,单价整体而言略有下降,我们预测5G时代国内5G基站AUUPCB的价值量为255亿元,约为4G时代的6倍,建设高峰期的市场规模达到60亿元,如果考虑到全球5G基站数量、DU、CU等需求,以及小基站和剩余部分4G基站的建设,则用量将更大;
同时,我们预测国内5G基站AAU覆铜板需求量有望达109亿元,建设高峰期的市场规模达到26亿元/年,且随着5G向高频延伸,高频/高速覆铜板将有望逐步实现对传统FR-4覆铜板的替代。
中国大陆厂商积极研发与扩产,进口替代大幕开启。
PCB领域,随着中国大陆PCB厂商技术实力进步,将逐步缩小与境外企业的差距,内资PCB厂商积极配合下游5G相关研发与扩产,内资厂商有望充分受益;
覆铜板领域,中国大陆厂商在高频/高速覆铜板领域加速布局,有望凭借性价比优势获得PCB本土厂商的认可,抢占高频/高速覆铜板市场份额。
一、PCB和覆铜板行业概述
PCB制造主要原材料
覆铜板是制作PCB的基本材料。
覆铜板是将补强材料浸以树脂,一面或两面覆以铜箔,经热压而成的一种板状材料,是制作PCB版的基本材料。
按照机械特性分类可以分为刚性板和挠性板两类,其中用刚性板为基材的PCB主要用于通信设备、IDC等领域,用挠性板为基材的FPC被广泛用于消费电子和汽车领域中;
刚性板分为纸基CCL、玻纤布基CCL和复合基CCL,其中FR-4覆铜板和高频覆铜板是移动通信领域应用较广泛的两类覆铜板产品。
铜板行业集中度高,企业规模相对较大,全球已经形成相对集中和稳定的格局。
建滔化工、生益科技和南亚塑胶三家公司作为全球刚性覆铜板前三,2017年合计市占率为全球38%,且处于较为稳定的状态,中国大陆其他厂商如华正新材等在特殊领域有所突破。
电子系统产品之母
印刷电路板(PrintedCircuitBoard,PCB)是各类电子元器件连接的经脉,担任着支撑元件的骨架和电信号传输的桥梁,为其上的各类电子元器件提供机械装配支撑和电气连接,使各元器件按预先设计形成印制电路。
作为重要的电子连接件,PCB几乎用于所有的电子产品上,被认为是“电子系统产品之母”。
PCB类型众多,下游应用的空间广阔。
根据产品结构的不同,PCB可分为刚性板、挠性板(FPC)、刚柔结合板,其中刚性板又可根据层数进一步划分为单面板、双面板、多层板以及高密度互联线路板(HDI)。
不同类型的PCB,下游应用方向也不尽相同。
随着电子产品的发展,智能化在各领域的逐步渗透,万物互联的时代逐渐开启,PCB作为连接电子元器件必不可少的连接件,其市场规模亦水涨船高。
从调研机构Prismark的数据来看,2017年全球PCB总产值已达到588亿美元,较2016年同比增长8.6%,是2010年以来的最高增速水平。
从长周期维度来看,全球PCB产值增速出现放缓的趋势,PCB市场已由之前的高速成长期换挡转变进入稳定增长期,未来将是新兴应用带动PCB市场增长,先进生产技术和优秀的管理能力将成为决定PCB企业能否在行业中脱颖而出的关键。
PCB的增长在过去很长一段时间内主要依靠通信、计算机和消费电子三驾马车驱动。
而随着计算机市场的颓势,依托传统PC产业成长起来的中国台湾PCB企业增长逐渐停滞,PCB增长的动能或将切换到一些PCB新兴应用,而动力来源或来自于高速成长中的内资PCB企业。
二、高频趋势+MassiveMIMO,5G建设带来基站PCB/覆铜板数量+面积双重提升
1、5G基站向高频段发展,基站数量显著提高
5G基站向高频段发展,基站数量将会显著提高。
由于低频率无线电波(3kHz-300MHz)日益拥挤,通信传输向更高频率发展,而且高频频率带宽容量相对更大,5G时代为实现系统容量的提升,各国频谱规划都在向更高的频段(3GHz以上)延伸,单个基站覆盖的范围将会变小,因此为达到同样的覆盖范围,5G的基站数量将会比4G更多。
展望5G周期移动网络的建设轨迹,我们认为:
5G基站规模有望超过500万座,是4G基站数量的1.3至1.5倍
5G通信频谱分布在高频段,信号衰减更快,覆盖能力大幅减弱。
相比于4G,通信信号覆盖相同的区域,5G基站的数量将大幅增加。
我们参考高低频段不同的覆盖能力,对5G基站的理论数量进行测算。
根据《中国联通5G无线网演进策略研究》(移动通信2017年9期于黎明、赵峰著)中对3.5GHz及1.8GHz在密集城区和普通城区覆盖能力的模拟测算,密集城区中3.5GHz频段上行需要的基站数量是1.8GHz的1.86倍,普通城区中3.5GHz频段上行需要的基站数量则是1.8GHz的1.82倍;
2017年“面向5G的LTE网络创新研讨会”上,中国联通网络技术研究院无线技术研究部高级专家李福昌预计,从连续覆盖角度来看,5G的基站数量可能是4G的1.5-2倍;
考虑到5G独立组网和非独立组网的结合,我们预测5G基站总数将达到4G基站数的1.3至1.5倍。
(2)运营商在5G建设初期将采用NSA部署策略,推动LTE向5G平滑演进,节约5G建设成本,但将逐渐建设起SA方案
5G主要有两种部署方案:
独立组网(SA)和非独立组网(NSA)。
SA将形成全新的5G网络,包括新基站、回程链路和核心网。
NSA则是借助已有的4G基础设施,将5G小基站部署在高业务密度区域。
制约SA覆盖能力的是上行覆盖能力,若基于纯SA方案,5G基站投资额将大大增加。
同时NSA方案标准完成时间较SA方案早6~9个月,采用NSA方案将能够更早提供5G网络服务。
因此部分运营商在建设前期将采用NSA方案,以低频作为上行频段、高频为下行频段,弥补3.5G的覆盖不足,在后期逐渐搭建SA方案。
现实的5G建设中,运营商将采用SA和NSA混合的方案,我们预测5G基站总数将达到4G基站数的1.3至1.5倍,根据工信部的数据,截至2018年底,我国4G基站数达到372万座,则我们预测5G基站总数将超过500万座。
2、MassiveMIMO为基站结构带来显著变化,PCB/覆铜板面积明显提升
5G时代MassiveMIMO的应用,为基站结构带来显著变化。
移动基站天线经历了一体化宏基站天线、基带处理单元和射频拉远模块分离、MIMO天线、有源天线、MassiveMIMO等发展阶段,传统的TDD网络的天线基本上是2天线、4天线或8天线,而MassiveMIMO的通道数达到64/128/256个。
随着MassiveMIMO的应用,5G基站的软件和硬件架构出现了显著变化:
4G基站(天馈系统+RRU+BBU):
标准的宏基站通常包括BBU(主要负责信号调制)、RRU(主要负责射频处理)、馈线(连接RRU和天线)和天线(主要负责线缆上导行波和空气中空间波之间的转换)。
5G基站(AAU+CU+DU):
AAU是有源天线单元,负责射频处理功能与天线收发空间波的功能,由原天馈系统和RRU合设组成;
CU是中央单元,由原BBU中的非实时部分分割出来,负责处理高层协议功能并集中管理多个DU;
DU是分布式接入单元,负责处理物理层协议和实时服务,由原BBU的实时功能分割出来。
考虑到5G对天线的集成度要求显著变高,AAU需要在更小的尺寸内集成更多的组件,需要采用更多层的印刷电路板技术,因此单个基站的PCB用量将会显著增加。
5G时代基站AUUPCB面积明显提升。
4G时代:
数字电路和射频约占RUU面积的6成,我们以中兴某型号RUU为例,长和高约为0.5m和0.3m,0.5*0.3*0.6*2≈0.2m2进行计算,4G基站RRU中数字电路和射频所用PCB面积约为0.2m2;
5G时代:
首先,考虑到5G基站AAU对于传输处理数据的增加,我们假设数字电路和射频PCB的面积增大至原来的两倍,约为0.4m2;
其次,由于基站中的馈电网络和天线振子都集成在PCB上,而天线振子、馈电网络的面积约等于主板面积,根据华为在5G发布会上展示的64T64R基站为例,长和高约为0.6m和0.4m,因此天线振子+馈电网络的面积约为0.6*0.4*2≈0.5m2,整体来看5G基站AAU中PCB面积约为0.9m2;
从面积上来看,5G时代基站AUUPCB面积约为4G时代RUUPCB面积的4.5倍。
三、5G带来PCB/覆铜板价值量提升,高频/高速趋势引领产业升级
1、国内5G基站AAUPCB需求量有望达到255亿,约为4G时代的6倍
5G时代国内5G基站AUUPCB的价值量为255亿元。
5G的基站数量和单个基站所用PCB面板增加,将带来基站所用PCB需求量增加,DU、CU和背板等均需要使用PCB板,这里我们仅考虑AAU的PCB需求量。
基站数量:
我们预测5G基站规模是4G基站数量的1.3至1.5倍,根据前文的推算,2019-2025年新增5G基站数量为550万;
PCB面积