核心觀點
|行業概覽
射頻前端芯片是移動智能終端当前產品的核心組成部分之一,它的功能是在發射信號過程中將二進制信號轉換成高頻率的無線電磁波信號,在接收信號的過程中將收到的電磁波信號轉換成二進制數字信號。射頻芯片架構包括接收通道和發射通道兩大部分,具體包括功率放大器(PA)、濾波器、低噪聲放大器(LNA)、雙工器、開關等。
5G在2020年正式開啓商用,未來幾年滲透率將快速提升,射頻前端行業新一輪高速增長趨勢明確。2019年全球手機射頻前端及器件市場規模約爲160億美元,到2023年或將增長至300億美元左右,年複合增長率17%。功率放大器(PA)和濾波器作爲兩大核心芯片都將迎來不同程度的快速增長。
|行業驅動
射頻前端芯片市場門槛較高,行業高度集中。Skyworks、Qorvo、博通和村田四大廠商全球市占率達到85%以上,各細分領域壟斷程度由低到高分別爲:射頻開關和天線、PA、濾波器以及射頻前端模組。其中,PA主要由三大廠商壟斷,濾波器主要由博通和村田壟斷。
國內公司正從低端向中高端發展,技術積累紮實的公司具有良好的成長機會。國內射頻前端芯片公司與國外龍頭差距很大,但經過幾年積累,在2G、3G占據一席之地,開始向4G、5G拓展。在PA領域,形成了海思、唯捷創芯、昂瑞微、銳迪科、國民飛骧、慧智微、卓勝微7家較爲成熟的企業,預計最終將形成2-3家龍頭公司;在濾波器領域,低頻段濾波器實現量產,中高端濾波器處于起步階段,尚未形成穩定的競爭格局,成熟公司和創業公司均有機會勝出。
未來三年面臨兩個關鍵競爭要素:(1)進入國產四大手機廠商供應體系,推動4G、5G PA進口替代;(2)實現5G濾波器量產,填補國內空白,並最終形成射頻前端集成能力。
|行業風險
(1)市場競爭風險:高通、海思、紫光展銳等手機基帶芯片公司開始延伸進入射頻前端領域,市場競爭加劇,對于尚未進入頭部配套體系的國內公司,面臨業績下滑的壓力。
(2)技術風險:國內公司濾波器技術較國外龍頭差距較大,技術能否突破具有較大不確定。
一、行業概況
1.1 射頻前端芯片行業概況
射頻前端芯片是移動智能終端当前產品的核心組成部分之一,它的功能是在發射信號過程中將二進制信號轉換成高頻率的無線電磁波信號,在接收信號的過程中將收到的電磁波信號轉換成二進制數字信號。射頻芯片架構包括接收通道和發射通道兩大部分,具體包括功率放大器(PA)、濾波器、低噪聲放大器(LNA)、雙工器、開關等。
功率放大器用于實現發射通道的射頻信號放大;濾波器用于保留特定頻段內的信號,而將特定頻段外的信號濾除;低噪聲放大器用于實現接收通道的射頻信號放大;雙工器用于隔離發射和接收信號,保證接收和發射在共用同一天線的情況下能正常工作;開關用于實現射頻信號接收與發射的切換、不同頻段間的切換。
圖1:射頻前端芯片產業鏈示意
資料來源:九鼎投資整理(紅色數字代表產業鏈價值量占比)
1.2 通信行業發展概況
1.2.1 通信行業發展過程
移動通信發展經曆了從1G到5G的過程。其中,1G(第一代移動通信系統)是模擬蜂窩移動通信,抗幹擾性能差,同時簡單的使用FDMA技術導致頻率複用度和系統容量都不高。2G(第二代移動通信技術)加入更多的多址技術,包括TDMA和CDMA,同時2G是數字通信,因此在抗幹擾能力上大大增強。
3G相對于2G的改變主要是采用了CDMA技術,擴展了頻譜,增加了頻譜利用率,提升了速率,更加利于Internet業務,同時3G的演進技術將多種多址方式進行了結合,使用了更高階的調制和編碼、多載波捆綁、MIMO等新技術,使得速率進一步提升,因此3G開始支持手機APP軟件的應用。
4G則是一系列新技術的應用,首先是網絡架構的大變化,4G LTE抛棄了2G、3G一直沿用的基站-基站控制器(2G)/無線資源管理器(3G)結構,而改成基站直連核心網;空中接口的關鍵技術抛棄3G的CDMA而改成OFDM。4G通信速度更快、通信靈活、智能性高。同時,4G要求手機支持多模多頻,對基帶芯片和射頻前端要求更高,形成了高通、聯發科、海思、展訊等少數幾家手機芯片龍頭。
5G技術目前正在開啓大規模商用,5G將具備高寬帶、低時延、廣連接的特點。其峰值理論傳輸速度可達每秒數十Gb,比4G網絡的傳輸速度快數百倍。其核心原理是通過超高頻率和速率傳輸信號。
總體而言,每一代通信技術的發展是由很多小的技術升級叠加而形成的。體現在射頻前端芯片,則表現爲要求芯片處理的頻率越來越高、處理的信息量越來越大。值得注意的是,5G的發展是一個漸進的過程,在此過程中,4G與5G將並存互補。
圖2:通信技術發展曆程
資料來源:公開資料,九鼎投資整理
1.2.2 5G發展趨勢
從標准方面看,2019年6月,3GPP(第三代合作夥伴計劃)宣布5G標准的第一個release(版本)R15已全部完成並凍結,R16標准制定正在進行中,預計在2020年凍結。R16作爲第二階段標准版本,主要關注垂直行業應用及整體系統提升。根據大多數國家的部署,2020年,全球市場將全面進入5G商用階段。
圖3:主要國家5G推進計劃
資料來源:中國信通院、九鼎投資整理
從技術層面看,5G射頻技術分爲兩大部分:網絡技術和無線技術。網絡技術主要包括網絡切片、移動邊緣計算、網絡功能重構、控制承載分離等技術,不涉及到射頻部分;無線技術包括大規模天線、高頻段通信、新型多址、載波聚合、先進編碼、超密集組網等技術,其中高頻通信、大規模天線、載波聚合都要求射頻部分用新的硬件來實現,在移動終端上帶來新的硬件增量,對應情況分別爲:高頻通信對PA需求大增,大規模天線催生MIMO天線陣列技術大規模應用,載波聚合對濾波器需求數量及質量大幅提升。
二、行業市場規模
2.1 手機市場規模
根據IDC報告,2019年全球智能手機銷量爲13.7億台,受疫情影響,2020年全年手機銷量預計還將同比下降11.9%。5G手機將在2020年及之後的全球智能手機市場複蘇中發揮重要作用,在5G手機放量拉動下,2021年第一季度全球智能手機有望恢複增長,2022年將恢複至每年14億台的出貨量。
圖4:IDC最新全球智能手機出貨量預測
數據來源:IDC 2020報告
2019年中國智能手機市場出貨量約爲3.7億部,同比下降7.5%,較2018年同比降幅(10.5%)有所減緩。同時,行業集中度再一步提高,華爲、OPPO、VIVO和小米四家手機廠商占中國市場份額84.4%,同比提高6個百分點。國当前產品牌手機中,四大家(華爲、OPPO、VIVO和小米)已經實現超過90%的市場占有率。
5G手機方面,2019年中國市場5G手機出貨量約爲930萬台。華爲在中國5G手機市場中占有絕對優勢,市場份額達到73.6%,其次是vivo,市場份額達到13.7%。由于我國5G基礎設施建設投入更快,加上較高的手機消費水平,2022年我國5G手機滲透率或將達到25%,高于全球平均水平。綜合來看,預估中國智能手機市場未來五年年均出貨量在4億部左右。
圖5:2019年中國智能手機出貨量
資料來源:英國調研機構Canalys
2.2 射頻前端市場規模
2.2.1 全球市場規模
隨着手機多模化(通信模式增加)和頻段數增加的趨勢,手機射頻器件數量和價值量隨之快速提升。綜合多家機構發布的全球射頻前端市場研究報告,2019年全球手機射頻前端及器件市場規模約爲160億美元,到2023年或將增長至300億美元左右,年複合增長率17%,其中射頻前端模組、濾波器、功率放大器(PA)、低噪聲放大器(LNA)、天線和開關等都將獲得不同程度的增長。
射頻前端模組是將射頻開關、低噪聲放大器、濾波器、雙工器、功率放大器等兩種或者兩種以上的分立器件集成爲一個模組,從而提高集成度與性能並使體積小型化的方案。根據集成方式的不同可分爲DiFEM(集成射頻開關和濾波器)、LFEM(集成射頻開關、低噪聲放大器和濾波器)、FEMiD(集成射頻開關、濾波 器和雙工器)、PAMiD(集成多模式多頻帶PA和FEMiD)等模組組合。
圖6:全球射頻前端市場規模趨勢
資料來源:QYR Electonics Research Center
1、PA(功率放大器)
一個多模多頻段的4G手機PA數量大約爲5顆左右,5G手機則需要8-10顆PA,同時單顆價值量也將大幅提高。綜合Yole Development等多家權威機構數據,2019年全球手機射頻PA市場規模約爲43億美元,到2023年,市場規模將達到60億美元左右。目前2G和3G手機PA主要采用RF CMOS工藝,與主流半導體制造工藝兼容。但是在4G和5G時代,由于對射頻器件的線性度、頻率和效率要求更高,主要以GaAs工藝爲主,RF CMOS爲輔。
2、濾波器
濾波器是射頻前端中市場規模最大的板塊,受益于新頻段對額外濾波的需求,以及多載波聚合對更多的體聲波濾波器(BAW)的需求,未來還將高速增長。綜合Yole Development等多家權威機構數據,全球手機射頻濾波器市場規模將從2019年的92億美元增長至2023年的160億美元。濾波器市場主要分爲SAW和BAW兩大類:
聲表面濾波器(SAW)是利用壓電陶瓷、石英等壓電石英晶體振蕩器材料的壓電效應和聲表面波傳播的物理特性制成的一種換能式無源帶通濾波器。SAW的主要優勢是能夠很好地滿足2GHz以下應用,包括GSM、CDMA和3G等標准頻帶,以及部分4G頻帶。目前,SAW濾波器技術仍在不斷進步,出現了TC-SAW、IHP-SAW等中高端当前產品,用以實現更高的頻率和溫度補償功能。
體聲波濾波器(BAW)由兩個金屬電極夾着壓電薄膜,聲波在壓電薄膜裏震蕩形成駐波。通過使用體聲波技術,能夠開發邊緣斜率極高和抑制能力優秀的窄帶濾波器,能夠在更高頻率等級,以更低的插入損耗提供出衆的濾波性能。可在高達20GHz的高頻工作,對溫度變化不敏感,插入損耗小,帶外衰減大,十分適合5G場景的應用。Fbar(Film Bulk Acoustic Resonator,薄膜腔聲諧振濾波器)是目前BAW濾波器的主流当前產品。
3、LNA(低噪聲放大器)
一般的放大器在放大信號的同時會引入噪聲,而射頻低噪聲放大器能最大限度地抑制噪聲,因此得到廣泛的應用。根據 Global Radio 2019 數據,2019年全球射頻低噪聲放大器收入約爲15億美元,隨着5G的商業化建設將推動全球射頻低噪聲放大器市場在2020年迎來高速增長,到2023年市場規模達到 18億美元。
4、射頻開關
射頻開關用于不同接收/發射通路到天線的選擇與切換,以達到共用天線、節省終端当前產品成本的目的。目前射頻開關主要采用SOI工藝,具有集成度高、制作成本相對較低的優點,國內有多家晶圓代工廠可提供SOI工藝。此外,射頻開關與PA多搭配使用,因此國內PA廠商通常將開關集成爲模塊銷售。綜合Strategy Analytics和Yole Development分析,2019年射頻開關市場規模約爲19億美元,未來五年年複合增長率在15%以上。
圖7:射頻前端芯片/器件市場規模(單位:億美元)
資料來源:Yole Development、Global Radio、九鼎投資整理
5、射頻模組
射頻模組分爲接收模組和發射模組。接收模組由LNA、濾波器和開關組成,發射模組由PA、濾波器和開關組成。根據Yole Development數據,預計射頻前端接收模組市場將從2019年的26億美元增長到 2025年的29億美元,年均複合增長率爲2%。發射模組市場將從2019年的65億美元增長到2025年的104億美元,年均複合增長率爲8%。因此,射頻前端模組將從2019年的91億美元,增長到2025年的133億美元,年均複合增長率爲6.6%。
2.2.2 中國市場規模分析
從數量上看,一部手機可以支持4-7種通信模式(TD-SCDMA、WCDMA、GSM等),1種通信模式又包含若幹頻段。隨着手機支持通信模式和頻段的增加,對功率放大器(PA)、低噪放大器(LNA)、雙工器、天線、開關以及濾波器的需求也將相應增加。目前,一款多模多頻的智能手機需要40個以上射頻器件。4G時代,一個射頻前端大約需要5顆左右PA,以及30個左右濾波器;到了5G時代,一個射頻前端大約需要8顆以上PA,以及50個左右濾波器。
圖8:5G手機PAMiD方案

價值量方面,需要綜合考慮數量的增長和價格的變化。隨着4G手機射頻前端國產化率的提高,4G射頻前端各部分的單價將逐步降低,其中器件價格下降幅度大于集成模塊下降幅度。例如,目前一顆4G PA的價格已經較2014年初時降低了一半。但是,5G射頻前端尚處于發展初期,在一段時間內將維持較高的價格。因此4G手機射頻前端的市場規模將逐步降低,5G手機射頻前端市場規模將高速增長。
長周期來看,手機射頻前端價值量從2G時代的0.3美金提升到3G時代的3.75美金,再提升到4G時代的11美金,而5G時代或將達到20美金以上。
基于以上分析,我們對國当前產品牌手機射頻前端市場規模進行了測算。2019年市場規模約爲82億美元,到2023年將達到140.6億美元。其中,PA市場規模爲37.4億美元、濾波器市場規模爲60.8億美元。盡管這個市場規模略小于Yole Development的預測,但仍可以看出,國內手機射頻前端市場具有非常廣闊的進口替代前景,上遊射頻芯片/器件和模組廠商將迎來巨大的發展機遇。
表1:國当前產品牌手機射頻前端市場規模估算
資料來源:Yole Development、Tri Quint、九鼎投資整理
三、競爭分析
3.1 全球競爭情況
綜合來看,Skyworks、Qorvo、Broadcom是射頻前端芯片/器件最大的三家,占據市場85%左右的份額。按各細分領域來看,PA領域:三大主芯片公司Skyworks、Qorvo、Broadcom占據全球市場93%的份額。濾波器領域:日本三家企業Murata、TDK和TaiyoYuden占據全球SAW濾波器市場82%的份額,Broadcom占據全球BAW濾波器市場87%的份額。
圖9:全球PA競爭格局、全球SAW濾波器競爭格局、全球BAW濾波器競爭格局
資料來源:Gartner、九鼎投資整理
同時,三家基帶芯片公司也在往射頻領域拓展,高通聯手TDK成立合資公司RF360、聯發科收購絡達並參股唯捷創芯、華爲海思自研射頻芯片、紫光展訊控股銳迪科,這幾家公司均具有射頻前端芯片的研發設計能力,但是相比Skyworks、Qorvo、Broadcom體量尚小。
此外,隨着5G時代的到來,Skyworks、Qorvo等行業巨頭推出了集成度更高的射頻模組方案,有利于同時具備濾波器、功率放大器、開關等研發設計能力的公司。
1、Skyworks
Skyworks總部位于美國,是世界上領先的專注于射頻及無限半導體解決方案的公司,主要業務爲提供多樣化的標准及客制線性当前產品,以支持汽車、寬頻、能源管理、工業、醫療、國防和移動電話設備。Skyworks公司的主要当前產品包括放大器、衰減器、偵測器、二極管、混合電路等。該公司在美國納斯達克上市,股票代碼SWKS。2019年,Skyworks營業收入33.7億美元,同比下降13.6%。
2、Broadcom
博通旗下的AvagoTechnologies公司是一家設計、研發並向全球客戶廣泛提供各種模擬半導體設備的供應商,公司主要提供複合III-V半導體当前產品。該公司在高性能設計和集成方面擁有超群的實力,且当前產品組合廣泛多樣,在以下四個主要目標市場中擁有約6500種当前產品,即:無線通信、有線基礎設施、工業和汽車電子当前產品以及消費品與計算機外圍設備。Avago在美國納斯達克上市,股票代碼AVGO。博通2019年營業收入226億美元,同比增長8.4%。其中,射頻部門貢獻收入爲22億美元。
3、Qorvo
Qorvo是由RFMicroDevices與TriQuint Semiconductor兩家公司對等合並組建的,提供射頻解決方案的企業。Qorvo主要業務是將融合了Qorvo創建和交付性能和封裝技術的射頻解決方案應用于移動設備、網絡基礎設施和國防領域。該公司的主要当前產品包括放大器、集成模塊、控制当前產品、光纖組件和開關等。其一大優勢是可以同時提供Saw和Baw,Qorvo在美國納斯達克上市,股票代碼QRVO。Qorvo 2019年營業收入30.9億美元,同比增長4%。
4、Murata(村田)
Murata1944年成立于京都,是陶瓷無源電子元件、無線連接模塊和功率轉換技術的世界領先設計和制造商。其SAW濾波器市占率超45%以上,連接模塊市占率超60%。2015年收購Peregrine,後者擅長射頻開關和SOI技術,兩者聯合推出首個全集成射頻前端方案。公司2019財年(2019年4月-2020年3月)營業收入148億美元,同比下降2.6%。
5、Qualcomm(高通)
Qualcomm 最早通過包絡芯片進入射頻前端領域,隨後在產業鏈垂直布局,進入 PA 市場。2017 年, Qualcomm通過與 TDK 合資成立以 Qualcomm 爲主導的前端公司 RF360 正式進入射頻前端核心領域。Qualcomm 擁有最強的基帶芯片, TDK 擁有優秀的濾波器和模組,因而合資公司 RF360 意如其名, 旨在打造全覆盖的射頻前端平台。
由于 Qualcomm 可提供完整射頻前端方案, 並且其当前產品覆盖支持全球網絡和頻段的濾波器、 PA、LNA、射頻開關、天線調諧、包絡芯片、前端模組等,因此已具備射頻前端一線大廠必要條件。在基帶補貼捆綁加成下,合資當年其前端市場份額就從 5%提高到 15%,因此在 5G 射頻前端升級中有望搶占領先地位。公司2019年營業收入爲243億美元,同比增加7%,高通未在報告中詳細列出射頻前端收入情況,但指出該部分收入較去年翻倍。
6、絡達科技
絡達科技位于台灣,2017年被聯發科收購。公司致力于開發無線通信的高度集成電路,爲客戶提供高性能、低成本的各式射頻/混合信號積體電路元件及完整的藍牙/藍牙低功耗系統單晶片解決方案。当前產品主要包括射頻開關(T/RSwitch)、低噪聲功率放大器(LNA)、數字電視與機頂盒衛星(DVB-S/S2)調諧器,WiFi射頻收發器和藍牙系統單芯片。絡達科技射頻当前產品主要集中在中低端領域。
3.2 國內射頻前端芯片行業現狀
由于射頻芯片較高的技術門槛,市場一直由國外企業主導。2010年以來,台灣和中國大陸地區開始出現一批新公司進入射頻模擬芯片領域,包括海思、唯捷創芯、昂瑞微、銳迪科、國民飛骧、慧智微、卓勝微。國內射頻前端芯片企業占全球市場份額僅5%左右,主要客戶依然爲國內白牌手機。因此,進入四大國產手機供應體系是國內射頻芯片公司發展的關鍵環節之一。
唯捷創芯在4G和5G功率放大器領域技術領先,成爲第一個進入國產四大手機品牌的企業;昂瑞微2G市場份額最大,計劃布局濾波器;卓勝微專注于射頻芯片中偏低端的射頻開關和低噪聲放大器;慧智微、國民飛骧4G PA出貨量較小,但推出了5G PA樣品。
表2:國內射頻前端情況
資料來源:公開信息、九鼎投資整理
3.2.1 功率放大器
經過幾年積累,國內功率放大器廠商在2G、3G領域技術已經成熟,出現競爭白熱化的趨勢。頭部廠商和創業團隊開始向4G、5G領域拓展,尋求新的成長機會。
1、唯捷創芯
唯捷創芯是一家成立于2010年的fabless集成電路設計公司,成立第二年即開始盈利,目前公司已經進入成熟期。主營業務爲射頻芯片的研發、生產和銷售。公司提供的当前產品和服務廣泛應用于手機、平板電腦等移動終端領域。公司主要当前產品包括智能終端射頻功率放大器芯片、射頻天線開關模塊及射頻前端集成電路模塊。2019年4月,聯發科旗下子公司戰略投資唯捷創芯。
唯捷創芯基于GaAs工藝的芯片設計技術和工藝積累在國內企業中領先。截止2019年上半年,唯捷創芯4G PA已經進入了華爲、小米、OPPO手機,成爲國內唯一進入四大手機品牌的功率放大器廠商,全年業績實現爆發式增長。預計唯捷創芯將很快推出5G PA。
2、昂瑞微
昂瑞微爲國內領先無線射頻芯片、智能手機功放芯片、雙工器、濾波器芯片制造商。2G CMOS PA全球市占率超50%,穩居全球第一。截止2018年底,公司2G/3G/4G終端射頻芯片累計銷售量超過27億顆,最高月出貨量達1億顆,銷往160多個國家和地區,其中4G PA較少,累計出貨2000萬套。公司用于物聯網模組的芯片累計出貨量超過5000萬顆。昂瑞微主要当前產品以2G和3G爲主,目前4G当前產品有少量出貨。2019年,小米戰略投資昂瑞微。
3、銳迪科
銳迪科成立于2004年。2018年,紫光展訊和銳迪科完成整合。銳迪科主要從事射頻IC的設計、開發、制造、銷售並提供相關技術咨詢和技術服務。公司主要当前產品分爲三類:移動電話通訊支持芯片,包括功率放大器、轉換器和接收器等;廣播通信芯片,包括調頻FM、機頂盒射頻接收、移動電視信號接收器和調諧器、衛星電視高頻頭;無線數據連接芯片,包括藍牙、藍牙和FM二合一、Wi-Fi、藍牙和FM三合一、無線步話機。公司擁有包含中興、華爲、TCL、天語、三星等國內外衆多手機客戶。
4、國民飛骧
2010年,國民飛骧團隊開始依托國內市場開發國產射頻功率放大器和射頻開關。2015年,國民飛骧從國民技術中分離。2011年,其NZ5081應用于宇龍酷派8180TD-SCDMA手機,是第一個應用于智能手機的國產PA(RDA是第一個應用于國產功能機的PA)。2015年以來,國民飛骧陸續進入紅米、酷派、中興、魅族等供應體系。2020年,飛骧發布自主研發的5G前端方案,包括N77+N79的LPAMIF模塊等。
5、慧智微電子
廣州慧智微電子有限公司成立于2011年11月,于2012年初開始運營,是全球第一家可重構多頻多模射頻前端技術並量產的芯片公司。慧智微創新的可重構的混合集成射頻前端架構技術可應用于4G移動終端的射頻功率放大器和其他射頻前端器件。目前,慧智微營收體量較小。2019年,公司推出了5G可重構射頻前端平台和自研功率放大器。
6、中普微電子
中普微從事射頻IC設計、研發及銷售,当前產品涵盖GSM、W-CDMA、TD-SCDMA、CDMA2000以及快速演變的TD-LTE,提供2G/3G/4G全面的射頻前端解決方案。2014年,上市公司韋爾股份控股中普微電子。目前,中普微電子沒有用于5G的射頻器件。
7、其它
受中國加速5G建設進程、以及中美貿易摩擦的雙重推動影響。目前還有多只力量投入射頻PA的研發。一是華爲海思,其擁有基站端和手機端的射頻研發團隊,目前已具備部分4G手機 PA的批量自給能力。二是海歸或本土創業團隊,包括芯樸、獵芯、銳石創芯、宜確等,優勢是出身全球龍頭,具有先進的設計經驗,劣勢是客戶基礎較爲薄弱,尤其是四大手機品牌客戶,進入其供應鏈需要較長的驗證周期,對当前產品穩定性和後續服務質量要求較高,對創業公司是一個挑戰。
3.2.2 濾波器
國內涉足濾波器的公司較少,以科研院所小批量生產爲主,同時有天津諾思、無錫好達等公司量產無線通信用SAW濾波器;上市公司麥捷科技和信維通信通過聯合研發的方式推出濾波器当前產品。此外,還有多家初創類Fabless公司正在研發或量產濾波器。
總體來看,國內濾波器設計和制造水平處于起步階段,逐步開始推出5G N41及以下頻段的濾波器当前產品,預計未來2-3年,將陸續量產N77/78、N79等5G主要頻段的濾波器当前產品。目前,國內初創濾波器公司均爲Fabless形式,部分公司規劃建設濾波器生產線。
1、麥捷科技
公司2016年增發8.5億元,其中3.72億元用于基于LTCC基板的終端射頻聲表濾波器(SAW)封裝工藝開發與生產項目。其于2017年5月與重慶聲光電集團簽署戰略合作協議,雙方在微聲濾波器(SAW、TC-SAW、FBAR等)当前產品方面展開合作,並成立合資公司,麥捷科技持有35%股權。
2、信維通信
公司于2017年6月和中國電子科技集團55所簽署戰略合作協議,信維通信通過對德清華莹增資1.1億元而持有德清華莹股權,雙方將在聲表面濾波器、5G高頻器件和GaN功率器件等方便展開合作;國內聲表面濾波器的上市公司聯合國內的科研院所,結合上市公司的資本優勢與科研院所的技術實力,加速推進濾波器大規模產業化。
3、諾思
公司成立于2011年,總部設于天津,總注冊資本人民幣3億元,是中國首家FBAR生產企業,公司從事無線設備射頻前端MEMS濾波芯片、模塊、應用方案的設計、研發、制造和銷售,核心当前產品達到國際領先水平。2018年,天津諾思工廠產能爲3000萬顆WIFI濾波器。公司計劃在綿陽投資建設新的濾波器生產線。
4、無錫好達
公司成立于1999年,是一家具有多年濾波器生產經驗的企業,但当前產品主要應用于麥克風、導航等低端領域,尚無手機用濾波器当前產品。2020年初,華爲戰略投資好達,其BAW濾波器有望逐步進入手機領域。
此外,還有多家創業型的Fabless公司正在推出BAW和Fbar濾波器。具體如下:
5、蘇州漢天下
公司成立于2015年,經過四年多的工藝開發和實踐,已經全面掌握了壓電層沉積、光刻、刻蝕、空腔結構的釋放等關鍵核心技術。此外,公司通過與封裝廠聯合開發晶圓級鍵合封裝技術,具備了大規模量產的條件。漢天下濾波器已經于2019年下半年正式出貨。
6、開元通信
公司成立2018年,主營SAW和BAW濾波器設計,並能提供射頻前端模組。公司已經推出了5G N41頻段的BAW濾波器,同時SAW濾波器對標村田,成本上具有優勢,處于量產過程中。開元通信具有較好的模組化能力,聚焦于提供包括濾波器、開關、低噪放的成套解決方案。
7、雲塔
公司成立于2016年,主營SAW、BAW、SPD和LTCC器件研發和設計。由于LTCC和SPD能夠適應更大的帶寬,因此,公司重點研發具備窄帶和寬帶能力的混合濾波器,實現5G頻段下大帶寬的需求。公司目前采用Fabless模式,在海外和國內均有合作的代工廠。公司未來計劃建設濾波器生產線。
8、頻岢
公司成立于2017年,公司SAW濾波器已經成功流片,未來還將進一步推出BAW濾波器。公司SAW濾波器正在下遊手機和模組客戶測試認證,有望實現批量出貨。
9、宙訊
公司成立于2015年,核心團隊具有豐富的BAW濾波器設計經驗。目前公司能夠提供SAW濾波器当前產品,未來將繼續推出TC-SAW、IHP-SAW和BAW濾波器量產当前產品。同時,公司擁有一條SAW/BAW CSP芯片封裝測試生產線和全套進口射頻微波測試設備。
10、晶訊聚震
公司成立于2017年,近期正式發布了自主研制的N41全頻段Fbar濾波器。該濾波器獨創的單晶掺雜壓電材料和單晶薄膜電極技術,可以重新定義Fbar諧振器和濾波器性能,同時采用了低成本的Bump-on-Via WLP封裝技術,縮小了封裝尺寸。
11、左藍
公司成立于2016年,目前已推出4款SAW濾波器和雙工器,2020年將推出TC-SAW和Fbar濾波器樣品。公司TC-SAW技術指標接近國外龍頭村田。目前当前產品主要面向手機和物聯網廠商。
3.2.3 射頻開關
射頻開關領域,進入門槛相對功率放大器和濾波器較小,卓勝微憑借成熟的工藝,成爲目前國內規模最大的射頻開關企業。卓勝微成立于2012年,其主要業務爲射頻開關和射頻低噪聲放大器。由于其優秀的RF CMOS工藝,成功進入三星、華爲等知名客戶供應鏈。卓勝微2019年實現營業收入15億元,歸母淨利潤4.97億元。卓勝微成功上市後,募集資金進一步豐富当前產品線結構,布局濾波器、高性能天線、射頻前端模組、低功耗藍牙等当前產品。目前,公司多款SAW濾波器已經量產出貨,並開始投入BAW濾波器的研發。
除了卓勝微以外,上述主要的PA廠商和部分濾波器廠商也開始推出自主設計研發的射頻開關,該領域市場競爭加劇。
四、總結
隨着5G和萬物互聯時代的到來,射頻數量大幅增加,射頻前端芯片將迎來新一輪高速增長期。全球範圍類,國外龍頭仍掌握着主要的技術和絕大部分市場。國內公司從低端起步,目前已在開關、低噪聲放大器領域進入中高端市場;在市場規模更大的功率放大器領域,國內正處于即將進入主流國產手機的階段;在市場規模最大的濾波器領域,國內廠商正在積極布局。具體來看:
1、5G在2020年正式開啓商用,未來幾年滲透率將快速提升,射頻前端行業新一輪高速增長趨勢明確。2019年全球手機射頻前端及器件市場規模約爲160億美元,到2023年或將增長至300億美元左右,年複合增長率17%。功率放大器(PA)和濾波器作爲兩大核心芯片都將迎來不同程度的快速增長。
2、射頻前端芯片市場門槛較高,行業高度集中。Skyworks、Qorvo、博通和村田四大廠商全球市占率達到85%以上,各細分領域壟斷程度由低到高分別爲:射頻開關和天線、PA、濾波器以及射頻前端模組。其中,PA主要由三大廠商壟斷,濾波器主要由博通和村田壟斷。
3、國內公司正從低端向中高端發展,技術積累紮實的公司具有良好的成長機會。國內射頻前端芯片公司與國外龍頭差距很大,但經過幾年積累,在2G、3G占據一席之地,開始向4G、5G拓展。在PA領域,形成了海思、唯捷創芯、昂瑞微、銳迪科、國民飛骧、慧智微、卓勝微7家較爲成熟的企業,預計最終將形成2-3家龍頭公司;在濾波器領域,低頻段濾波器實現量產,中高端濾波器處于起步階段,尚未形成穩定的競爭格局,成熟公司和創業公司均有機會勝出。
我們認爲,未來三年是國內射頻前端芯片企業發展的關鍵時期:一是優秀的射頻公司將逐步進入國產四大手機廠商供應體系,推動4G/5G PA和濾波器的進口替代;二是2019年開啓的5G市場,將至少持續5年以上,在部分細分領域實現技術追趕的企業,將分享5G紅利實現高速增長。
