2018年中國射頻前端行業(yè)元器件市場(chǎng)規(guī)模及市場(chǎng)拆分預(yù)測(cè)[圖]

    射頻前端是移動(dòng)通信的核心組件。射頻前端（RadioFrequencyFrontEnd，RFFE）是射頻芯片與天線之間通信元件的集合，可實(shí)現(xiàn)對(duì)射頻信號(hào)的轉(zhuǎn)換、傳輸和處理功能，直接影響著手機(jī)信號(hào)的收發(fā)，是移動(dòng)通信的核心組件。它在發(fā)射信號(hào)的過程中將二進(jìn)制信號(hào)轉(zhuǎn)換成高頻率的無線電磁波信號(hào)，在接收信號(hào)的過程中再將收到的電磁波信號(hào)翻譯成二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)，從而完成一次通信。

射頻前端示意圖

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    根據(jù)組件種類的不同，射頻前端主要包括功率放大器(PA)、天線開關(guān)(Switch)、濾波器(Filter)、雙工器(Duplexer和Diplexer)和低噪聲放大器(LNA)等。射頻開關(guān)用于實(shí)現(xiàn)射頻信號(hào)接收與發(fā)射的切換、不同頻段間的切換；射頻低噪聲放大器用于實(shí)現(xiàn)接收通道的射頻信號(hào)放大；射頻功率放大器用于實(shí)現(xiàn)發(fā)射通道的射頻信號(hào)放大；射頻濾波器用于保留特定頻段內(nèi)的信號(hào)，而將特定頻段外的信號(hào)濾除；雙工器用于將發(fā)射和接收信號(hào)的隔離，保證接收和發(fā)射在共用同一天線的情況下能正常工作。

射頻前端元器件及其功能

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    移動(dòng)通信技術(shù)升級(jí)驅(qū)動(dòng)射頻前端價(jià)值占比迅速提升。回顧移動(dòng)通信發(fā)展歷程，每一輪移動(dòng)通信技術(shù)升級(jí)均帶來射頻前端芯片價(jià)值量的迅速增長(zhǎng)。在2G時(shí)代，手機(jī)支持的頻段不超過5個(gè)，3G時(shí)代手機(jī)支持頻段最多可達(dá)9個(gè)，4G手機(jī)需要向下兼容2G和3G，所支持的頻段數(shù)量最多可達(dá)37個(gè)，支持頻段數(shù)量增加直接帶動(dòng)濾波器、功率放大器、低噪放大器等射頻器件的數(shù)量和價(jià)值占比實(shí)現(xiàn)提升。2G制式智能手機(jī)中射頻前端芯片的價(jià)值約為0.9美元，3G制式智能手機(jī)中大幅上升到3.4美元，支持區(qū)域性4G制式的智能手機(jī)中射頻前端芯片的價(jià)值約為6.15美元，而高端LTE智能手機(jī)射頻前端芯片價(jià)值則高達(dá)15.30美元，是2G制式智能手機(jī)中射頻前端芯片的17倍。

    5G面向萬物互聯(lián)，聯(lián)網(wǎng)終端數(shù)量將達(dá)千億級(jí)別。5G拓展了移動(dòng)通信的服務(wù)范圍，從人與人通信延伸到物與物，人與物的通信。智能互聯(lián)，移動(dòng)醫(yī)療、車聯(lián)網(wǎng)、智能家居、工業(yè)控制等推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用實(shí)現(xiàn)爆發(fā)式增長(zhǎng)，海量終端設(shè)備將接入網(wǎng)絡(luò)，移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)連接的設(shè)備總量有望達(dá)到千億規(guī)模。2020年全球移動(dòng)終端（不含物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備）數(shù)量將超過100億，其中中國將超過20億，全球物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備連接數(shù)也將快速增長(zhǎng)，到2030年，全球物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備連接數(shù)將接近1000億，其中中國超過200億。

2010-2030年全球物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)（億個(gè)）

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2010-2030年中國物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)（億個(gè)）

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    智研咨詢發(fā)布的《2020-2026年中國射頻前端產(chǎn)業(yè)運(yùn)營現(xiàn)狀及發(fā)展前景分析報(bào)告》數(shù)據(jù)顯示：移動(dòng)數(shù)據(jù)流量將出現(xiàn)爆炸式增長(zhǎng)，增大對(duì)射頻前端需求。5G時(shí)代移動(dòng)終端、物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)井噴帶動(dòng)移動(dòng)數(shù)據(jù)流量實(shí)現(xiàn)爆發(fā)式增長(zhǎng)，預(yù)計(jì)2010年到2020年全球移動(dòng)數(shù)據(jù)流量增長(zhǎng)超過200倍，而2010年到2030年將增長(zhǎng)近2萬倍；我國移動(dòng)數(shù)據(jù)流量增速高于全球平均水平，預(yù)計(jì)2010年到2020年增長(zhǎng)300倍以上，2010年到2030年將增長(zhǎng)超過4萬倍，一線城市及熱點(diǎn)區(qū)域增速更快，預(yù)計(jì)2010年至2020年上海移動(dòng)數(shù)據(jù)流量增長(zhǎng)率可達(dá)600倍，北京熱點(diǎn)區(qū)域的增長(zhǎng)率可達(dá)1000倍。移動(dòng)終端數(shù)量增長(zhǎng)帶動(dòng)射頻前端數(shù)量增加，而移動(dòng)數(shù)據(jù)流量爆發(fā)也對(duì)智能手機(jī)的信號(hào)收發(fā)及處理能力提出更高要求，作為移動(dòng)通信核心組件的射頻前端在材料、工藝等方面有望迎來變革。

2010-2030年全球和中國移動(dòng)數(shù)據(jù)流量增長(zhǎng)趨勢(shì)

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    濾波器是射頻前端價(jià)值占比最大部分，5G時(shí)代價(jià)值量將繼續(xù)提升。濾波器負(fù)責(zé)發(fā)射、接收信號(hào)的濾波，在射頻前端價(jià)值占比超過50%，是價(jià)值量最高的射頻器件。從射頻前端中濾波器的價(jià)值占比來看，濾波器是射頻前端中增長(zhǎng)最快的部分，其價(jià)值占比隨著手機(jī)支持頻段增多而不斷提高：一方面，濾波器數(shù)量與手機(jī)支持頻段數(shù)相匹配，手機(jī)每增加一個(gè)支持頻段，大約需要增加2只濾波器；另一方面，手機(jī)支持頻段增多對(duì)濾波器在頻段篩選能力、溫度特性等方面要求更加苛刻，RF濾波器生產(chǎn)工藝趨向復(fù)雜化，單個(gè)濾波器價(jià)格迎來增長(zhǎng)。5G時(shí)代射頻前端濾波器市場(chǎng)市場(chǎng)空間和價(jià)值占比將進(jìn)一步提高，2017年全球RF濾波器市場(chǎng)規(guī)模約80億美元，2023年將達(dá)到225億美元，年復(fù)合增長(zhǎng)率高達(dá)18.81%，再次成為射頻前端中增長(zhǎng)最快的分支，其價(jià)值占比也將從50%左右提升至65%以上。

2018年主要射頻器件價(jià)值量占比

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2016-2023年濾波器市場(chǎng)規(guī)模預(yù)測(cè)（億美元）

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    美日廠商壟斷，國產(chǎn)替代空間廣闊。濾波器是通信行業(yè)高精尖技術(shù)的代表，設(shè)計(jì)及制造工藝復(fù)雜，具有極高生產(chǎn)壁壘。當(dāng)前SAW和BAW濾波器市場(chǎng)均呈現(xiàn)寡頭壟斷格局，美、日廠商占據(jù)絕大部分市場(chǎng)份額。SAW由日本廠商壟斷，村田占據(jù)全球近50%份額，村田、TDK和太陽誘電三家公司共占全球份額的82%；BAW濾波器則是美國廠商的天下，博通（Broadcom，已被Avago收購）一家獨(dú)大，占據(jù)全球BAW市場(chǎng)87%的市場(chǎng)份額，與Qorvo市場(chǎng)份額合計(jì)達(dá)95%。國內(nèi)聲學(xué)濾波器尚在起步階段，市場(chǎng)話語權(quán)有限，產(chǎn)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)無法滿足國內(nèi)市場(chǎng)需求，因此具備廣闊的國產(chǎn)替代空間。

2018年全球SAW濾波器份額占比

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2018年全球BAW濾波器份額占比

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    與BAW相比，SAW濾波器使用量較大，生產(chǎn)步驟較少，技術(shù)門檻相對(duì)較低，有望成為聲學(xué)濾波器國產(chǎn)替代的突破口。目前國內(nèi)僅有麥捷科技、中電26所和德清華瑩等少數(shù)幾家具備SAW濾波器設(shè)計(jì)制造和量產(chǎn)能力，已實(shí)現(xiàn)為部分中低端機(jī)型供貨。隨著國內(nèi)廠商研發(fā)實(shí)力增強(qiáng)和生產(chǎn)工藝逐步成熟，我國SAW濾波器自給率將迎來提升。智研咨詢分析師認(rèn)為，2018年我國SAW濾波器產(chǎn)量為5.04億只，消費(fèi)量為151.2億只，自給率僅為3.33%；到2025年，我國SAW濾波器產(chǎn)量有望達(dá)到28.02億只，消費(fèi)量小幅增長(zhǎng)到157.40億只，自給率達(dá)到17.80%。

2012-2025年我國濾波器產(chǎn)銷情況

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    5G手機(jī)頻段增多帶來PA增量需求，國產(chǎn)替換空間大。功率放大器（PA）是射頻前端的重要組成部分，主要負(fù)責(zé)放大發(fā)射通道的射頻信號(hào)。手機(jī)中功率放大器數(shù)量與手機(jī)支持頻段呈正相關(guān)關(guān)系，傳統(tǒng)的2G手機(jī)僅支持一個(gè)頻段，單機(jī)配置2個(gè)PA；3G、4G網(wǎng)絡(luò)的頻寬增加，且不斷向前兼容，覆蓋的頻段大大增加，4G多頻手機(jī)PA增加到7個(gè)；5G手機(jī)可以收發(fā)高頻信號(hào)，同時(shí)向4G以下頻段兼容，搭載的PA數(shù)量將再次迎來突破。5G時(shí)代手機(jī)內(nèi)的PA可多達(dá)16顆，相比4G翻倍。全球PA市場(chǎng)規(guī)模將由2017年的50億美元增長(zhǎng)至2023年的70億美元，年復(fù)合增速為6%。

    與SAW/BAW濾波器類似，全球PA器件市場(chǎng)同樣呈寡頭壟斷格局，Skyworks、Qorvo和Broadcom三家射頻前端器件企業(yè)占據(jù)全球93%份額。國內(nèi)PA廠商以設(shè)計(jì)中低端PA產(chǎn)品為主，市場(chǎng)影響力較弱，國產(chǎn)替代空間巨大。

2018年全球PA份額占比

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2016-2023年P(guān)A市場(chǎng)規(guī)模預(yù)測(cè)（億美元）

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    射頻器件仍為GaAs最大下游應(yīng)用領(lǐng)域。根據(jù)導(dǎo)電性能差異，砷化鎵材料可分為半絕緣砷化鎵（SI-GaAs）和半導(dǎo)體砷化鎵（SC-GaAs），其中SI-GaAs主要用于制作射頻電路，包括智能手機(jī)、無線局域網(wǎng)、射頻功率器件等領(lǐng)域，SC-GaAs下游則包括LED、激光和光伏等領(lǐng)域。從GaAs襯底材料出貨數(shù)據(jù)看，目前射頻仍為GaAs最重要的下游應(yīng)用領(lǐng)域，2017年下游市場(chǎng)占比達(dá)47%，具備一定規(guī)模優(yōu)勢(shì)。

GaAs材料下游市場(chǎng)占比

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    受5G時(shí)代技術(shù)、數(shù)量、價(jià)格三因素驅(qū)動(dòng)，射頻芯片市場(chǎng)有望在2019年開始加速擴(kuò)張，伴隨著手機(jī)換機(jī)潮的來襲，手機(jī)市場(chǎng)與射頻芯片市場(chǎng)有望在2021年實(shí)現(xiàn)最高增速，細(xì)分市場(chǎng)有望從4G手機(jī)過渡至5GSub-6GHz手機(jī)，再過渡至5G毫米波手機(jī)。預(yù)計(jì)2019年-2023年3G手機(jī)增速為-18.90%，4G手機(jī)增速為-16.22%，5G手機(jī)增速為174.90%；預(yù)計(jì)到2021年手機(jī)出貨量為14.40億部，其中3G/4G/5G手機(jī)分別為0.35、10.12、3.93億部，對(duì)應(yīng)的射頻芯片市場(chǎng)預(yù)計(jì)在2021年達(dá)到247.06億美元。預(yù)計(jì)射頻芯片細(xì)分市場(chǎng)中難度最大的濾波器價(jià)值比例越來越高，毫米波模組在2021年開始應(yīng)用，預(yù)計(jì)2021年濾波器、PA、射頻開關(guān)、天線調(diào)諧、LNA、毫米波模組對(duì)應(yīng)市場(chǎng)價(jià)值依次為152.86、60.85、19.76、7.41、4.94、1.24億美元。

手機(jī)射頻前端市場(chǎng)拆分預(yù)測(cè)

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