5G!2018年中國公司的10大技術突破
最新消息,華為已在全球拿到27個5G商業合同,出貨1萬多個5G基站,在同行中遙遙領先。
另外,12月19日,市場研究公司Dell"Oro Group發布最新數據——
2018年前三季度,全球前五大電信設備廠商排名分別為:華為、諾基亞、愛立信、思科和中興通訊。
五家公司合計佔據全球電信運營商設備市場收入的75%左右。
值得注意的是,Dell"Oro Group稱,華為在2018年的收入份額繼續增長,佔據整體電信設備市場28%的份額。
自2015年以來至2018年第三季度末,其市場份額增長了4%,在核心、路由器和光傳輸市場的收入份額增長顯著。
同期,愛立信和諾基亞的市場份額分別下降了1%和3%。
以至於,華為的電信設備收入,幾乎相當於諾基亞與愛立信的總和。
這是遠超越於人們想像的成績。
人們不禁要問,華為被西方圍堵,但是全球5G訂單依然不斷取得突破,原因何在?
以韓國為例子。
韓國夾在中美兩個大國之間,時常在政策上打些擦邊球。
一方面,他的市場高度依賴於中國,有求於中國,自然不敢明目張胆的得罪中國;
另一方面,他的軍事又依賴於美國,受制於美國,美國的政策意圖他得貫徹落實。
於是在5G政策上,他是左右為難的,表面上不鼓勵,暗地裡設置些障礙,但又不願大張旗鼓的禁止。
結果如下:
韓國市場有三大運營商:SK電信、LG U 、KT。
2011年的時候,SK份額50%,絕對老大位置,KT佔31%,排老二,LG U 只有18%,小三一個。
由3G邁入4G的2012年,LG U 抓住機會,快速部署4G電信設備,以驚人的速度,在短短9個月內就實現了在韓國的全境覆蓋,大大超過SK和KT的網路覆蓋水平。
到2013年,SK的市場份額降到48%,KT降到27%,LG U 增加到26%,並在隨後的幾年逐漸超越了KT,成長為韓國第二大電信運營商。
站在LG U 背後的,就是華為。
華為的通信基站質量好、穩定、技術先進,價格還便宜,使得LG U 能夠實現快速高效的部署。
LG U 不是傻子,他明白通信行業的代際更替過程,是最好的彎道超車機會,而要實現彎道超車,離不開華為物美價廉、又技術先進的裝備。
因此,只要政府不明文禁止,他願意為華為兩肋插刀。
據悉,在5G進程上,韓國一直致力成為全球第一個5G商用化的國家,因此11月底便宣布了5G服務的開通。
不過就三大運營商而言,跑在前面的依然是LG U 。
SK電信和KT,目前分別建立了1000多個基站,沒有引進華為的設備,主要使用三星、諾基亞、愛立信。
LG U 則已經布置了5500個5G基站,目標是在2018年內完成7000個基站。
這些基站,幾乎全部來自華為。
按照華為公布的數據,2018年賣出的1萬個基站,估計一半來自LG U 的採購。
這就是華為能無懼封鎖的秘密。
這份秘密,包括了華為以及背後的中國供應鏈,他們日漸突破的技術、成熟穩定的質量、低廉的成本,使得任何的封鎖都成為了紙老虎。
就像大清的閉關鎖國,等你封鎖個10年、20年、100年,最終等來的就將是堅船利炮。
今天,讓我們盤點一下2018年的5G通信領域,中國公司的10大技術突破。
1
華為在5G標準之爭中的崛起
所謂5G 標準之爭,實質就是信道編碼之爭,這是底層技術的較量。
開始的時候,2015年前後,世界上有3種主要的編碼候選方案,分別是法國主導的 Turbo 碼、美國主導的LDPC 碼和中國主導的 Polar 碼。
法國的Turbo碼,是3G、4G時代的主要技術路線,雖然成熟,但局限性也越來越大,很快就被拋棄了。
接下來,成為美國高通的LDPC 碼和中國華為的 Polar 碼的較量。
經過兩年多的公開技術比拼和背后角力,最終,高通的LDPC碼成為了數據信道的國際編碼標準,華為的Polar碼則成為了控制信道的國際編碼標準。
如果把數據通信,比作是一條高速公路上的貨車,控制信道相當於控制貨車的行駛系統,通過接收指令控制貨車的行進,數據信道相當於貨車的貨箱,負責裝載貨物的數據容量。
也就是說,高通的LDPC碼數據信道、華為的Polar碼控制信道,二者缺一不可,構成了5G通信的兩大底層標準。
這是華為自2010年開始發力5G技術研究,投入數十億美元研究經費後獲得的成果,也是華為在業界實力地位的最強體現。
但這都是2017年底的事情了。
5G標準之爭就此結束了嗎?還沒有。
實際上,5G由三大場景組成,分別是:eMBB,mMTC和URLLC——
eMBB,對應的是3D/超高清視頻等大流量移動寬頻業務:
mMTC,對應的是大規模物聯網業務:
URLLC,對應的是無人駕駛、工業自動化等需要低時延高可靠連接的業務。
前面說的LDPC碼、Polar碼信道標準之爭,其實僅僅是eMBB這塊業務的技術標準,也就是主宰未來8K超高清視頻這種大流量業務的技術。
另外兩塊,mMTC、URLLC,標準仍未確定。
各方仍在努力的技術試驗和博弈之中。
我們知道,5G與4G的差異,其實不在於速度快多少、流量大多少,而在於低時延特性。
這種本質的差異,能夠帶來充滿想像力的新硬體平台,比如無人駕駛汽車的落地,這才是5G的革命性所在。
2018年2月,華為和西班牙電信在馬德里5G聯合創新中心,共同完成了全球首個基於3GPP 5G新空口標準展開的車聯網(5G V2X)概念驗證(PoC)測試。
6月,在2018世界移動大會上,華為首次對外解讀C-V2X(Cellular network based Vehicle to Everything)車聯網戰略,並發布首款的商用C-V2X解決方案。
這便是華為主導的V2X車聯網技術最新進展,和他對峙的仍然是老對手高通,技術名稱為DSRC。
新老霸主之間的較量針尖對麥芒,遠未結束。
1G、2G時代,我們只是世界外圍的看客,3G、4G時代,我們開始逐漸參與進來,但仍然只是一個小小的邊緣角色。
到了今天的5G,我國已經成為核心標準的兩大制定者之一。
無論成敗,華為值得我們驕傲。
2
中興的Massive MIMO 2.0 技術和2.6GHz頻段技術
5G通信有很多重要的技術,核心的信道編碼,華為一馬當先,中興於是將研發聚焦在次重點的天線技術和高頻連接技術上。
5G雖好,但技術缺陷也是存在的。
因為應用了更高頻率的電波,導致傳輸的過程中衰減嚴重,傳輸距離大大縮短,如果不能解決這個致命的問題,未來在應用中必然存在諸多限制。
中興是業界中最早關注到這一點的,並很早就提出了Massive MIMO,也就是大規模天線陣列技術的方向。
時至今日,業界的主要公司都在這個領域有了一定的技術儲備,但中興仍然是做的最好的,甚至比歐洲同行都更好。
2016年2月,在巴塞羅那舉行的MWC 2016世界移動通信大會上,中興的Pre5G Massive MIMO產品榮獲「最佳移動技術突破」以及「CTO之選」雙料大獎。
在MWC2017大會上,中興通訊的Pre5G FDD Massive MIMO演示中採用了8部終端同時接入,實現了單小區2.6Gbps峰值速率,頻譜效率提升達到8倍。
可以說,在天線技術方面,中興一直是引領業界的,並在這方面積累了2000餘件的5G專利。
2018年上半年,中興遭受了不小的打擊,份額丟失不少,但技術研發的投入上並未減弱,反而知恥後勇,還大大的強化了。
最新的進展顯示,12月14日,中興和高通聯手,全球首次在2.6GHz頻段上完成5G連接。
5G通信有多個頻段,技術難度最低的是3.5GHz,目前已驗證成熟,成本也較低,我國目前已分配給電信和聯通兩家用。
而中移動被分配到的2.6GHz,技術難度更大,產業鏈也並未成熟。
這可愁壞了中移動。
而中興與高通的合作,無疑是2.6GHz頻段5G產業成熟和大規模商用發展的重要里程碑。
這對於中興拿下中移動這個全球最大的電信運營商有著重要的意義。
事實上,別看中興只是通信設備行業市場份額排第四、第五左右的廠商,但在5G技術的儲備上,並不遜色於愛立信和諾基亞。
目前,除了華為擁有全面的技術方案,綜合實力強大以外,愛立信、諾基亞、中興都屬於專攻某一塊的單項選手。
愛立信擅長的是小蜂窩和小基站技術,諾基亞主打物聯網和智慧城市,而中興則專攻天線和高頻連接技術。
3
三安光電的 GaN(氮化鎵)晶元技術
5G通信對射頻晶元技術有著很強烈的需求,但在這方面,我國過去的積累是相對空白的,目前超過90%射頻晶元來自海外進口。
三安光電在該領域展示出了雄心。
2017年12月5日發布公告稱,在福建泉州投資333億元建設七大產業化項目,投資達產後預計年營收約270億元,是當前三安光電營收體量的3倍左右。
330億元,三安光電當然是一下子拿不出這麼多錢的,實際上三安自籌資金只有20億元,其餘為泉州政府、國家晶元大基金及社會資本的集結和逐步投入。
可以看出,這是一個集合了企業、地方、中央意志的強力項目,只許成功、不許失敗。
七大項目中的一個重點,就是射頻晶元。
射頻晶元主要負責射頻信號和基帶信號之間的相互轉換,是5G通信的核心技術領域之一。
射頻晶元與普通集成電路晶元不同,後者主要原料是硅單晶,受材料特性限制,難以在高頻、高壓、大電流晶元中應用。
射頻晶元主要以化合物半導體材料為主,包括氮化鎵(GaN)晶元和砷化鎵(GaAs)晶元,這即是三安光電330億投資項目的重點。
三安光電從LED晶元代工起家,晶元材料主要是氮化鎵(GaN)、砷化鎵(GaAs)等,製造過程中需要用MOCVD機台進行氣相沉積,無論是材料還是技術方案都和射頻晶元路徑一致。
這正是三安敢於向射頻晶元投下重注的原因。
據業界分析,氮化鎵(GaN)晶元項目應用場景可包括:5G通訊基站、無人駕駛汽車、軍工等領域。
5G基礎建設鋪開後,GaN器件數量將以80%的年均複合增長率增長。
那麼在2018年,三安這個項目有什麼進展呢?
業界消息顯示:
三安集成電路砷化鎵射頻已與103家客戶有業務接觸,出貨客戶累計58家,14家客戶已量產,達89種產品,產品性能及穩定性獲客戶一致好評;
氮化鎵射頻已實現客戶送樣,初步性能已獲客戶認可;
科技部重點研發項目取得重大突破,提前完成階段性結題指標,核高基重大專項—5G移動通信功放晶元項目按計劃正常進行中;光通訊晶元已累計送樣26件,部分產品實現量產並已實現銷售。
一切進展順利。
4
京東方的柔性AMOLED面板技術
2018年10月,華為發布了年度壓軸旗艦mate 20 pro,這款產品無論是價格還是技術上,對華為都具有里程碑式的意義。
其中的亮點之一,就是mate 20 pro首次選用了國產的高端面板,京東方的柔性AMOLED顯示屏。
這同樣是我國通訊產業重要的一次飛躍。
根據業界消息,從華為開始,2019年上市的一批國產安卓機旗艦,都將陸陸續續選用國產的柔性AMOLED面板。
預計從2020年開始,這塊業務將給京東方貢獻大量的利潤。
京東方雖然在2017年就已經在面板行業的規模上做到了業界一線,不過大量的產能依然局限在低端的LCD面板,隨著國內產能的相繼擴張,這塊已經變得不再賺錢。
不過幸運的是,在2017年底,京東方及時的攻破了高端AMOLED柔性面板量產的技術,並在2018年不斷提升良率,預計可以實現300萬片的小規模出貨。
另外,2018年京東方的合肥 10.5 代液晶面板產線也已經進入量產,這是目前全球最先進的大尺寸面板生產線(超過了夏普堺市的10代線)。
總投資400 億元,計劃產能120K/月,以生產65 英寸/75英寸超高解析度顯示屏為主。
在65英寸及以上超大尺寸電視屏市場,主要由夏普、三星和LG所壟斷,國內面板廠商的供應份額不足1%,京東方的突破有著重要的意義。
5
亨通光電的量子通信和射頻晶元技術
2018是亨通光電艱難的一年。
但亨通在研發上的投入並未減少,在同行中的技術布局也相對領先。
光纖光纜並不是一個門檻很高的行業,能做的公司很多,而亨通能夠脫穎而出,關鍵就在於早年率先實現了光棒技術的突破,在成本上和毛利率上都超越了同行。
因此在2018年的市場低谷期,亨通也暗暗加大了對新技術的研發布局。
最搶眼球的是量子通信技術。
量子通信毋庸置疑有著廣闊的發展前景,尤其是軍用安全領域。
早在2016年,亨通就跟中科大、北京郵電大學建立了多個聯合實驗室,致力於相關技術的研究,2018年我國連續落成了多條量子通信幹線項目,亨通都是主要的技術提供方。
不過這個技術短期內更多的是貢獻概念炒作的話題,業績體量還太小。
能夠貢獻利潤的,主要是海底光纜技術的成熟。
海底光纜具有高技術壁壘、高毛利率的特徵,過去主要由ABB、普銳斯曼、耐克森、NEC等幾個海外巨頭壟斷。
亨通從2009年開始投入資源研發,至今逐漸成熟,並連續中標多個大型項目,預計明年開始進入收穫期。
最值得關注的,則是亨通對射頻晶元項目的布局。
亨通作為本土光纖行業的老大,與LED晶元的老大三安光電有著相似的發展路徑,而目前,他們同時看上了射頻晶元行業的巨大機會。
2018年3月,亨通與安徽傳矽合作,成立科大亨芯,註冊資本1億元,亨通光電出資7000萬元,占註冊資本70%,安徽傳矽以知識產權出資3000萬元。
安徽傳矽的創始人林福江,是世界頂級的微波器件與射頻集成電路專家,中組部創新「千人計劃」專家、中國科大博士生導師。
林福江曾擔任美國安捷倫EEsof建模中心特許半導體總監,並創辦了一家名為新加坡Transilica的公司,是全球最早的藍牙、Wi-Fi射頻晶元團隊領導者之一。
該項合作,亨通的目標就是研發出高水平的5G/6G 通信晶元、毫米波及光電晶元、射頻濾波器、高速光電器件、感測器及半導體材料。
射頻晶元領域,註定將是一番龍爭虎鬥。
6
生益科技的高頻覆銅板材料技術
隨著5G商用的逼近,業界對天線環節PCB板的需求預期正逐漸升溫。
在PCB板領域,技術門檻最高的不是PCB板的製造本身,而是上游的覆銅板材料。
目前我國在該領域的龍頭,是生益科技。
早在2016年,生益科技的普通系統板就可以做到最高 38 層、背板 58 層、HDI28 層,技術水平在國內算是頂級的。
到了2017年,公司先後收購了日本中興化成的 PTFE 高頻材料全套生產設備、工藝和專利,還有LG化學的塗布法無膠FCCL相關的生產工藝、專用設備、技術和專利,使得其高頻材料技術又躍升了一個層次,國內基本屬於沒有對手的狀態。
2018年,生益科技最值得關注的是其新一代高頻新材料:碳氫化合物樹脂S7136系列和聚四氟乙烯GF系列。
5G通信因為對高頻信息傳輸有著巨大需求,單是在基站這一塊對高頻CCL新材料的需求就有可能提高至4G的15-20倍,前景可以說相當樂觀。
此前,這塊市場主要被海外巨頭羅傑斯(55%)、Park/Nelco(22%)、Isola(9%)、中興化成(5%)等佔據,生益科技的進入,又是一個產業升級的典型樣本。
7
中際旭創的400G光模塊技術
中際旭創是我國數據中心光模塊行業的龍頭,由於抓住了全球數據中心光模塊從40G向100G技術升級的機會,營收從2011年的0.54億元飛速成長至2017年的40億元。
現在,在行業主流應用的100G光模塊領域,公司的市佔率超過30%,位居全球第一,谷歌、亞馬遜、facebook、阿里巴巴和騰訊,都是他的客戶。
目前,中際旭創的主要研發方向是400G光模塊技術,預計在2019年推向市場。
當然,5G通信方面,中際旭創也在積極布局,並已打入了華為、中興、大唐等所有主流設備商的供應鏈,未來的機會是可以期待的。
8
光迅科技的100G光晶元技術
光通信模塊有兩塊大市場,一塊是數據中心,佔比40%,一塊是5G通信,佔比60%,應用場景不同,產品需求也有一些微小的差異。
在5G通信這邊,光迅科技的實力要更強一些。
主要的原因在於,他是在光晶元技術方面率先突破的公司。
成本上看,光晶元及組件成本佔光模塊成本比重超過 50%,且光模塊速率越高,光晶元成本會隨之升高,高端器件中佔比可高達 70%。
此前,我國具備光晶元生產能力的公司,主要集中在10Gb/s 速率的低端領域,直到光迅科技首先突破了25G光晶元的技術。
2018年,光迅科技主要在干兩件事情:
第一,埋頭推進25G光晶元的量產,預計將在2019年初實現,一旦落地,將成為其收割5G紅利的大殺器;
第二,2018年8月,公布研發成功100G 硅光收發晶元,為其下一代產品的成功奠定了基礎。
9
飛榮達的塑料振子技術
飛榮達是我國電磁屏蔽和導熱材料行業的優秀廠商,目前已將賭注押在了5G基站的天線市場。
據說為研發新一代的天線振子,其布局時間長達6年。
真假就不知道了,不過從邏輯上來說,由3D塑料 選擇性激光電鍍工藝結合的塑料振子技術,能夠解決傳統金屬振子體積大、精確度差、重量大等缺點,預計會有比較好的前景。
具體的分析,請參考君臨在早期的飛榮達基本面研究文章《5G時代,誰能重現4年30倍的神話?》,在這裡就不展開了。
10
信維通信的LCP天線和射頻晶元技術
上面說的4年30倍的神話,主角正是信維通信。
上一個4G時代,信維通信研發出LDS天線技術,並成功打入蘋果產業鏈,由此烏雞變鳳凰,一飛衝天。
下一個5G時代,信維的綜合實力已經變得更強,技術拓展的方向變得更廣闊:
首先是老本行,手機天線。
5G對手機天線的需求將會至少翻一倍,由於全面屏和其他元器件的增加,留給天線的空間變得更小,因此天線技術的升級也越來越迫切。
信維目前在研發的天線技術名為LCP天線。所謂LCP,翻譯過來就是液晶聚合物,是杜邦公司研發出來的一種高性能特種塑料,以前主要用在航天、光纖等領域。
業界信息顯示,LCP天線技術製造工藝複雜,目前僅有日本村田公司能生產,信維經過一年多的研發,進展順利,目前正處於送交蘋果和三星驗證測試的過程中。
除了手機天線,信維也在拓展無線充電和射頻晶元業務。
又一個入局射頻晶元藍海市場的大玩家!
信維的主要動作包括:
在日本及國內先後成立信維日本株式會社及信維中央研究院,招攬人才,布局基礎研發;
與中電科55所合作,投資入股子公司德清華瑩,推動SAW濾波器的量產。
中電科55所是老牌國營研發機構,在5G通信高頻器件、GaN6寸線、SiC電力電子以及射頻MEMS器件領域均有很強的技術積澱。
對於5G通訊來說,射頻濾波器的需求將有數倍的爆發空間,目前國內技術過關的又不多,無疑是一塊值得下重注的蛋糕。
最新進展顯示,信維的SAW濾波器已經落實量產,並開始供應國內手機品牌。
5G建設的浪潮已經拉開帷幕,中國各大掌握核心技術的龍頭公司也在跑馬圈地,試圖在技術的創新上領先對手一步,以獲得更大的市場蛋糕。
2018年已經過去,2019年將成為摘取果實的一年,讓技術創新的浪潮來的更猛烈些吧。
讀到這裡,也許你會想,「這家公司我能投嗎」?
這不是一個拍拍腦袋就能輕易做出的決定,因為除了基本面的機會分析,還需要對財務風險、業績確定性、業務競爭格局等進行更深入的考察。
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作者:君臨團隊.
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