射頻前端行業(yè)分析:構(gòu)成要件、驅(qū)動因素、競爭格局及相關(guān)公司
01
射頻前端概述
1.無線通信模塊及射頻前端
芯片平臺、射頻前端和天線構(gòu)成了終端的無線通信模塊。芯片平臺包括基帶芯片、射頻芯片和電源管理芯片,基帶芯片負(fù)責(zé)物理層算法、高層協(xié)議的處理和多?;ゲ僮鞯膶崿F(xiàn),射頻芯片負(fù)責(zé)射頻信號和基帶信號之間的相互轉(zhuǎn)換。
射頻前端(RFFE:Radio Frequency Front End)指位于射頻收發(fā)器及天線之間的中間模塊,其功能為無線電磁波信號的發(fā)送和接收,是移動終端設(shè)備實現(xiàn)蜂窩網(wǎng)絡(luò)連接、Wi-Fi、藍(lán)牙、GPS等無線通信功能所必需的核心模塊。若沒有射頻前端芯片,手機(jī)等移動終端設(shè)備將無法撥打電話和連接網(wǎng)絡(luò),失去無線通信功能。因此,射頻前端在無線通信中不可或缺。
可以說射頻前端是無線通信設(shè)備的核心部件,連接了天線和收發(fā)機(jī)電路,實現(xiàn)通信信號在不同頻率下的接收和發(fā)射,天線上的無線電磁波信號和收發(fā)機(jī)電路處理的數(shù)字信號通過射頻前端進(jìn)行傳遞。
2.射頻前端分類
(1)按照功能,射頻前端可分為發(fā)射鏈路(TX)和接收鏈路(RX)
在發(fā)射鏈路中,數(shù)字信號通過基帶芯片轉(zhuǎn)換成易于傳輸?shù)倪B續(xù)模擬信號,隨后收發(fā)器(Transceiver)將模擬信號調(diào)制為不易受干擾的射頻信號,射頻前端進(jìn)行射頻信號的功率放大、濾波、開關(guān)切換等信號處理,最后通過天線將信號對外發(fā)射。
接收鏈路則由天線接收空間中傳輸?shù)纳漕l信號,通過射頻前端對用戶需要的頻率和信道進(jìn)行選擇,對接收到的射頻信號進(jìn)行濾波和放大,最后輸入收發(fā)器和調(diào)制解調(diào)器得到數(shù)字信號。

(2)按照組成器件,射頻前端可分為射頻開關(guān)(Switch)、射頻低噪聲放大器(LNA)、射頻功率放大器(PA)、射頻濾波器(Filter)等
射頻開關(guān)(Switch):將多路射頻信號中的任一路或幾路通過控制邏輯連通,以實現(xiàn)不同信號路徑的切換,包括接收與發(fā)射的切換、不同頻段間的切換等,以達(dá)到共用天線、節(jié)省終端產(chǎn)品成本的目的。射頻開關(guān)的主要產(chǎn)品種類有移動通信傳導(dǎo)開關(guān)、WiFi開關(guān)、天線調(diào)諧開關(guān)等,廣泛應(yīng)用于智能手機(jī)等移動智能終端。
射頻低噪聲放大器(LNA):把天線接收到的微弱射頻信號放大,且盡量減少噪聲的引入,以在移動智能終端上實現(xiàn)信號更好、通話質(zhì)量和數(shù)據(jù)傳輸率更高的效果。根據(jù)適用頻率的不同,分為全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)射頻低噪聲放大器、移動通信信號射頻低噪聲放大器、電視信號射頻低噪聲放大器、調(diào)頻信號射頻低噪聲放大器等。
射頻功率放大器(PA):把發(fā)射通道的射頻信號放大,使信號饋送到天線發(fā)射出去,從而實現(xiàn)無線通信功能。由于信號在傳播過程中通常會快速衰減,若沒有PA對信號功率進(jìn)行放大,輸出的信號將無法準(zhǔn)確、完整地被基站或其他設(shè)備接收,無法實現(xiàn)移動終端最基礎(chǔ)的通訊功能。因此,PA的性能將決定通訊信號的穩(wěn)定性和強弱,直接影響移動終端的通信質(zhì)量,是不同設(shè)備及其與基站之間實現(xiàn)通訊的“號手”。
射頻濾波器(Filter):保留特定頻段內(nèi)的信號,將特定頻段外的信號濾除,從而提高信號的抗干擾性及信噪比。常見的有LC型濾波器(電感電容型濾波器)、SAW(聲表面波濾波器)、BAW(聲體濾波器)。雙工器,又稱天線共用器,內(nèi)部集成2個濾波器,將發(fā)射和接收訊號相隔離,保證接收和發(fā)射都能同時正常工作。

3.射頻模組
射頻模組是將射頻芯片中的兩種或者兩種以上功能的分立器件集成為一個模組,從而提高集成度與性能并使體積小型化。射頻模組根據(jù)集成方式的不同可分為不同類型不同功能的模組產(chǎn)品。
(1)分集模組
分模組,也就是接收模組,僅具有接收功能。包括DiFEM(集成射頻開關(guān)和濾波器)、L-DiFEM(集成射頻低噪聲放大器、射頻開關(guān)和濾波器,適用于Sub-3GHz頻段)、L-FEM(集成射頻低噪聲放大器、射頻開關(guān)和濾波器,適用于Sub-6GHz的5GNR頻段)、LNABANK(集成多個射頻低噪聲放大器和射頻開關(guān))。

(2)主集模組
主集模組也就是收發(fā)模組,同時具有接收和發(fā)射功能。包括L-PAMiF(集成低噪聲放大器、射頻功率放大器、射頻開關(guān)和濾波器)、FEMiD(集成射頻開關(guān)、雙工器/四工器)、PAMiD(集成多模多頻段PA和FEMiD)、L-PAMiD(集成低噪聲放大器、多模多頻段PA和FEMiD)等。

02
射頻前端發(fā)展驅(qū)動力及市場空間
1.通信升級帶動頻段數(shù)量增加,提高射頻前端價值量
移動通信從1G升級到5G,射頻前端單手機(jī)價值量提高。移動通信技術(shù)出現(xiàn)在二十世紀(jì)八十年代,經(jīng)過四十年左右的發(fā)展,從1G升級到5G。隨著通信技術(shù)的發(fā)展,除部分頻段通過重耕用于新一代技術(shù)外,也不斷有新增頻段投入使用,比如用于5G通信的n77/78/79頻段。隨著頻段數(shù)量的增加,射頻前端的價值量也在增加。根據(jù)Skyworks的數(shù)據(jù),單手機(jī)射頻前端價值量由2G的3美元提高到了5G的25美元。2022年8月,IMT-2030(6G)推進(jìn)組開展6G技術(shù)試驗,2022-2024年是關(guān)鍵技術(shù)試驗階段,2025-2026年是技術(shù)方案試驗階段,2027-2030年是系統(tǒng)組網(wǎng)試驗階段。

全球智能手機(jī)從增量市場變?yōu)榇媪渴袌?,但通信技術(shù)升級仍在持續(xù)。根據(jù)IDC的數(shù)據(jù),2004-2015年,全球智能手機(jī)銷量快速增加,同時3G/4G手機(jī)占比不斷提升。2015年后全球智能手機(jī)進(jìn)入存量市場,但通信技術(shù)升級仍在持續(xù),其中5G手機(jī)自2019年銷售以來占比不斷提升。2022年全球智能手機(jī)銷量12.06億部,5G手機(jī)占比53%,首次超過4G手機(jī)。IDC預(yù)計2023-2027年5G手機(jī)占比還將繼續(xù)提升至84%。

2.5G和5G毫米波是移動射頻前端市場的主要增量
根據(jù)Yole的預(yù)測,移動射頻前端市場規(guī)模將由2022年的192億美元增長至2028年的269億美元,CAGR為5.8%。按通信技術(shù)來看,2G、3G、4G的市場規(guī)模都有所下降,5G市場規(guī)模將從132億美元增長至230億美元,5G毫米波的市場規(guī)模將從15億美元增長至22億美元。

3.非手機(jī)領(lǐng)域為射頻前端提供新的增長點
外掛FEM逐漸成為中高端WiFi路由器的主流選擇。由于2.4GHz頻段的穿透力比較強,因此WiFi4(僅支持2.4GHz)時代PA、LNA等射頻芯片一般直接集成在核心收發(fā)芯片中,不需要額外配置。但隨著信號衰減更明顯的5GHz在WiFi5和WiFi6中應(yīng)用,需要外掛FEM(Front-EndModules)來提高發(fā)射的信號增益,保證通信的效率和距離。比如華為WiFi6路由器AX6便采用了4顆2.4GFEM芯片和4顆5GFEM芯片。
CPE是實現(xiàn)FWA的核心設(shè)備,預(yù)計2028年所需射頻前端市場規(guī)模為20億美元。FWA(Fixed wireless access,固定無線接入)的工作原理是通過CPE(Customer Premise Equipment)等設(shè)備,接收移動通信基站信號并轉(zhuǎn)換成WiFi信號,方便用戶上網(wǎng)。根據(jù)華為的數(shù)據(jù),截至2021年底,全球4G/5GFWA用戶數(shù)已超過6500萬,4GFWA用戶數(shù)占95%;預(yù)計在2025年5GFWA用戶占比提升至27%。FWA可以連接家庭、連接企業(yè),更可以連接萬物,5G使FWA從家庭逐漸向企業(yè)延伸。根據(jù)Yole的預(yù)測,CPE射頻前端市場規(guī)模將從2022年的4.14億元增長至2028年的20億美元,CAGR約30%。

4.汽車聯(lián)網(wǎng)化、智能化帶動射頻芯片需求
預(yù)計射頻芯片2027年市場規(guī)模為19億美元。從終端產(chǎn)品來看,在萬物互聯(lián)時代,越來越多手機(jī)、PC以外的終端產(chǎn)品產(chǎn)生了聯(lián)網(wǎng)需求,包括自動生產(chǎn)設(shè)備、智能家居、智慧城市、汽車等。根據(jù)Yole的預(yù)測,汽車半導(dǎo)體市場規(guī)模將從2021年的440億美元增長至2027年的807億美元,其中射頻芯片的市場規(guī)模將從9億美元增長至19億美元,CAGR為11.6%。

5.非移動產(chǎn)品成為射頻芯片公司的重要收入來源
Skyworks通過擴(kuò)大目標(biāo)市場和拓寬產(chǎn)品組合,實現(xiàn)業(yè)務(wù)的多元化,已將業(yè)務(wù)從手機(jī)、平板等移動設(shè)備擴(kuò)展到可穿戴、智能家居、醫(yī)療等物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域,同時正在向自動駕駛、智慧城市、人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)、工廠機(jī)器人等方向拓展,F(xiàn)Y2Q23(截止日期2023年3月31日)公司來自非移動產(chǎn)品的收入占比約40%。另一家射頻芯片大廠QorvoFY2022來自移動產(chǎn)品和非移動產(chǎn)品的收入占比分別為76%和24%。

03
射頻前端競爭格局
1.全球射頻前端市場集中度較高,以美日系廠商為主
射頻前端芯片及模組需處理高頻射頻信號,處理難度大,需基于砷化鎵、絕緣硅等特色工藝進(jìn)行芯片研發(fā),需要長時間的設(shè)計經(jīng)驗和工藝經(jīng)驗積累。一方面,國際廠商起步較早,在相關(guān)技術(shù)、專利和工藝上底蘊較深,并通過兼并收購形成完善的產(chǎn)品線。另一方面,國際頭部廠商主導(dǎo)了通信制式、射頻前端的標(biāo)準(zhǔn)定義,且射頻前端公司與SoC平臺廠商、終端客戶之間形成了較為緊密的合作關(guān)系。根據(jù)Yole的數(shù)據(jù),2022年全球市占率排名前五的廠商分別是博通(美國,19%)、高通(美國,17%)、Qorvo(美國,15%)、Skyworks(美國,15%)、村田(日本,14%),合計市占率達(dá)80%。

2.國內(nèi)企業(yè)不斷拓展產(chǎn)品線,打造射頻前端產(chǎn)品平臺
相比國際廠商,國內(nèi)射頻前端企業(yè)成立時間較晚,集中在2010年以后。成立初期,國內(nèi)企業(yè)基本選擇某系列產(chǎn)品為切入口,比如卓勝微以射頻開關(guān)、LNA等分立器件為切入口,唯捷創(chuàng)芯、慧智微、飛驤科技以PA器件為切入口,通過聚焦產(chǎn)品線找到立足之地。待企業(yè)規(guī)模變大后,再不斷拓展其他產(chǎn)品線,提高產(chǎn)品集成度,構(gòu)建射頻前端產(chǎn)品平臺,為客戶提供可與國際廠商競爭的射頻前端解決方案。

04
射頻前端相關(guān)機(jī)遇
1.射頻開關(guān)技術(shù)壁壘較低,主要采用Fabless模式,國內(nèi)企業(yè)已有一席之地
根據(jù)集成電路設(shè)計企業(yè)是否擁有集成電路生產(chǎn)、封裝及測試生產(chǎn)線,集成電路企業(yè)主要可分為IDM模式和Fabless模式。射頻開關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈中,F(xiàn)abless為主流模式。
產(chǎn)業(yè)鏈看,上游為SOI襯底,Soitec為最大供應(yīng)商,市占率超70%;中游代工已趨于成熟,包括GF、三星、STM、中芯國際、TowerJazz等,GF為全球最大的SOI代工廠,卓勝微為TowerJazz的第一大客戶;下游設(shè)計公司中除Skyworks、Qorvo、高通、村田等海外巨頭外,也已出現(xiàn)包括卓勝微在內(nèi)的境內(nèi)公司。根據(jù)半導(dǎo)體行聯(lián)盟數(shù)據(jù),2019年射頻開關(guān)市場CR5為82%,卓勝微市占率為5%。

2.國產(chǎn)手機(jī)品牌崛起疊加半導(dǎo)體國產(chǎn)化趨勢,國內(nèi)射頻前端廠商迎發(fā)展機(jī)遇
(1)國產(chǎn)手機(jī)品牌全球市占率較高,中國是海外射頻前端廠商的重要收入來源地
根據(jù)IDC的數(shù)據(jù),2011年以來,以華為、小米、OPPO、Vivo為代表的我國國產(chǎn)手機(jī)品牌廠商全球市占率大幅提高,四家合計全球市占率由2011年的3.54%提高至2020年的43.68%,2021、2022年由于國際關(guān)系限制有所下滑,2022年華為、小米、OPPO、Vivo、榮耀五家手機(jī)廠商的全球市占率合計為36.74%。在這些手機(jī)品牌廠商的帶動下,我國成為了海外射頻前端芯片廠商的重要收入來源地,F(xiàn)Y2022Qorvo和Skyworks來自中國的收入分別為15億美元、6億美元,占其收入的比例分別為32%、11%。在國際關(guān)系的影響下,Qorvo和Skyworks來自中國的收入占比有所下降。

(2)得益于市場需求和國產(chǎn)替代,國內(nèi)射頻前端廠商近幾年收入增速較高
由于國內(nèi)手機(jī)品牌廠商全球市占率較高,而手機(jī)又是射頻前端最主要的應(yīng)用終端,因此我國是射頻前端最重要的市場。在國際貿(mào)易摩擦背景下,國內(nèi)廠商積極尋求本土射頻前端供應(yīng)商,以保證供應(yīng)鏈安全。在此帶動下,我國射頻前端廠商近年來保持較高的收入增速,2022年受手機(jī)需求疲軟和行業(yè)去庫存影響,收入有所下滑。以卓勝微為例,除2018、2022年收入有所下滑外,2015以來每年收入都保持50%以上增長,2015-2022年收入的CAGR為65%。

3.射頻前端中模組的收入占比持續(xù)提高
根據(jù)Yole的數(shù)據(jù),射頻前端市場規(guī)模中,模組產(chǎn)品占比整體呈上升趨勢,預(yù)計將從2018年的61%提高至2026年的72%,分立器件占比將從2018年的39%降至28%。射頻前端模組化有利于縮小體積,提高集成度。

05
射頻前端相關(guān)公司
1.卓勝微
江蘇卓勝微電子股份有限公司成立于2012年,于2019年6月在深圳創(chuàng)業(yè)板上市。憑借多年在射頻前端領(lǐng)域的深耕與積累,公司的技術(shù)研發(fā)能力、產(chǎn)品覆蓋面以及各項業(yè)務(wù)水平不斷提升,成為國內(nèi)集成電路產(chǎn)業(yè)中射頻前端領(lǐng)域業(yè)務(wù)較為完整、綜合能力較強的企業(yè)之一。目前,公司主要向市場提供射頻開關(guān)、射頻低噪聲放大器、射頻濾波器、射頻功率放大器等射頻前端分立器件及各類模組產(chǎn)品,同時還對外提供低功耗藍(lán)牙微控制器芯片和IP授權(quán)服務(wù)。

產(chǎn)品線持續(xù)擴(kuò)容,射頻前端芯片和物聯(lián)網(wǎng)芯片產(chǎn)品增幅較大。在國產(chǎn)替代和5G商業(yè)化的大背景下,公司穩(wěn)扎穩(wěn)打地推進(jìn)產(chǎn)品線的完善與升級,加快產(chǎn)品和技術(shù)的迭代,經(jīng)營業(yè)績持續(xù)提升,射頻前端芯片與物聯(lián)網(wǎng)芯片合計銷量不斷提升:由2018年的217324.35萬顆增至2021年的824587.21萬顆,增幅達(dá)280%。其中天線開關(guān)、低噪聲放大器和LFEM模組產(chǎn)品性能優(yōu)異,已能夠比肩國際領(lǐng)先技術(shù)水平。隨著產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不斷拓展,在保持原有市場競爭優(yōu)勢地位的同時,公司逐步進(jìn)入發(fā)射端模組市場,目前已初步形成射頻前端產(chǎn)品線的完整矩陣,并通過發(fā)揮射頻前端各類型產(chǎn)品的協(xié)同優(yōu)勢,加速公司在射頻前端領(lǐng)域賽道的成長。

射頻前端是將數(shù)字信號向無線射頻信號轉(zhuǎn)化的基礎(chǔ)部件,也是無線通信系統(tǒng)的核心組件。公司產(chǎn)品所覆蓋的射頻前端分立器件主要包括射頻開關(guān)、射頻低噪聲放大器、射頻功率放大器、雙工器、射頻濾波器等。射頻開關(guān)用于實現(xiàn)射頻信號接收與發(fā)射的切換、不同頻段間的切換;射頻低噪聲放大器用于實現(xiàn)接收通道的射頻信號放大;射頻功率放大器用于實現(xiàn)發(fā)射通道的射頻信號放大;射頻濾波器用于保留特定頻段內(nèi)的信號,而將特定頻段外的信號濾除;雙工器用于將發(fā)射和接收信號的隔離,保證接收和發(fā)射在共用同一天線的情況下能正常工作。

分立器件外,公司還具有多樣射頻模組產(chǎn)品,銷量亮眼。公司主要模組產(chǎn)品包括DiFEM(接收模組,集成射頻開關(guān)和濾波器)、LDiFEM(接收模組,集成射頻低噪聲放大器、射頻開關(guān)和濾波器)、LFEM(接收模組,集成射頻開關(guān)、低噪聲放大器和濾波器)、LNABANK(接收模組,集成多個射頻低噪聲放大器和射頻開關(guān))、L-PAMiF(主集收發(fā)模組,集成射頻功率放大器、射頻開關(guān)、濾波器、低噪聲放大器)等,其中DiFEM和L-DiFEM適用于sub-3GHz頻段,LFEM和L-PAMiF適用于sub-6GHz頻段,LNABANK用于sub3GHz與sub-6GHz頻段,上述射頻模組產(chǎn)品主要應(yīng)用于移動智能終端。得益于5G通信技術(shù)商用、國產(chǎn)替代熱潮及產(chǎn)品性能突出、穩(wěn)定的供應(yīng)鏈交付等,公司接收端模組產(chǎn)品出貨量大幅增長,截至2021年年末,射頻端芯片及模組產(chǎn)品累計銷售數(shù)量接近260億顆,為本土領(lǐng)先的接收端模組產(chǎn)品供應(yīng)商。未來隨著前期布局的射頻濾波器建設(shè)項目推進(jìn),在接收端模組領(lǐng)域或?qū)崿F(xiàn)進(jìn)一步突破。

2.慧智微
慧智微是國內(nèi)領(lǐng)先的智能手機(jī)、物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域射頻前端芯片設(shè)計公司。公司自2011年創(chuàng)立以來,堅持深耕射頻前端芯片及模組的研發(fā)、設(shè)計,現(xiàn)已具備全套射頻前端芯片設(shè)計能力和集成化模組研發(fā)能力,產(chǎn)品系列覆蓋的通信頻段需求包括2G、3G、4G、3GHz以下的5G重耕頻段、3GHz~6GHz的5G新頻段等。其最終合作的品牌客戶包括三星、OPPO、vivo、榮耀等國內(nèi)外智能手機(jī)品牌機(jī)型,聞泰科技、華勤通訊、龍旗科技等一線移動終端設(shè)備ODM廠商和移遠(yuǎn)通信、廣和通、日海智能等頭部無線通信模組廠商。2022年公司實現(xiàn)營業(yè)收入3.57億元,2020-22年CAGR達(dá)80.71%,凈利潤-3.05億元。截至2022年,公司共有員工299名,其中研發(fā)人員占比70.90%。

(1)射頻前端產(chǎn)品布局完善,份額仍有較大提升空間
公司在射頻前端領(lǐng)域已形成完善產(chǎn)品矩陣,2020年在國內(nèi)率先推出5G新頻段L-PAMiF產(chǎn)品并實現(xiàn)大規(guī)模銷售,2022年發(fā)布低頻L-PAMiD產(chǎn)品,中高頻L-PAMiD產(chǎn)品也將陸續(xù)推出,5G模組布局完善度國內(nèi)領(lǐng)先。據(jù)TSR數(shù)據(jù),2021年公司L-PAMiF產(chǎn)品出貨量約占全球1.95%市場份額,2022年公司手機(jī)射頻產(chǎn)品銷售額全球市占率不足1%,仍有較大提升空間。公司自主研發(fā)的基于“絕緣硅+砷化鎵”可重構(gòu)硬件架構(gòu),可有效提升射頻性能,實現(xiàn)成本優(yōu)化、縮短產(chǎn)品研發(fā)周期,助力公司在白熱化競爭中取得突破。
(2)深耕頭部客戶資源,智能手機(jī)與物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域雙輪驅(qū)動
公司4G/5G射頻前端模組廣泛應(yīng)用于智能手機(jī)與物聯(lián)網(wǎng)兩大領(lǐng)域,合作客戶包括三星、OPPO、VIVO、榮耀等國內(nèi)外知名智能手機(jī)品牌,聞泰科技、華勤通訊等一線移動終端設(shè)備ODM廠商以及移遠(yuǎn)通信、廣和通、日海智能等頭部無線通信模組廠商。其中,公司射頻前端模組已經(jīng)在三星全球暢銷系列A225G手機(jī)實現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn),為深入構(gòu)建合作關(guān)系以及拓展更多客戶資源奠定基礎(chǔ)。隨著5G滲透率及國產(chǎn)化率的進(jìn)一步提升,以及萬物互聯(lián)催生海量射頻前端需求,公司有望持續(xù)獲得充分的成長動能。
3.國博電子
公司成立于2000年,主要從事有源相控陣T/R組件和射頻集成電路相關(guān)產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售,是目前國內(nèi)能夠批量提供有源相控陣T/R組件及系列化射頻集成電路產(chǎn)品的領(lǐng)先企業(yè),核心技術(shù)達(dá)到國內(nèi)領(lǐng)先、國際先進(jìn)水平。公司建立了以化合物半導(dǎo)體為核心的技術(shù)體系和系列化產(chǎn)品布局,產(chǎn)品覆蓋射頻芯片、模塊、組件,包括有源相控陣T/R組件、基站射頻集成電路等。公司始終聚焦主營業(yè)務(wù)發(fā)展和核心技術(shù)創(chuàng)新,積極布局以GaN為代表的第三代化合物半導(dǎo)體領(lǐng)域,不斷加強研發(fā)能力、提高產(chǎn)品質(zhì)量、提升生產(chǎn)效率,持續(xù)推進(jìn)公司發(fā)展。

公司參與多家軍工集團(tuán)下屬企業(yè)產(chǎn)品研發(fā),產(chǎn)品覆蓋軍用和民用領(lǐng)域。公司主營業(yè)務(wù)收入主要來自于T/R組件和射頻模塊、射頻芯片和其他芯片,2021年其收入分別為213,131.07萬元、34,205.12萬元和3,545.14萬元,營收占比分別為84.95%、13.64%和1.41%。①分業(yè)務(wù)來看,在高密度集成領(lǐng)域,公司基于設(shè)計、工藝和測試三大平臺,開發(fā)了T/R組件、射頻模塊等產(chǎn)品,主要用于精確制導(dǎo)、雷達(dá)探測和移動通信基站等領(lǐng)域。在射頻芯片領(lǐng)域,公司基于核心技術(shù)開發(fā)了射頻放大類芯片、射頻控制類芯片等產(chǎn)品,主要用于移動通信基站、終端、無線局域網(wǎng)等通信系統(tǒng)。公司T/R組件和射頻模塊收入主要來自于有源相控陣T/R組件,2018-2021年營收占比平均數(shù)達(dá)到63.67%,射頻芯片收入主要來自于射頻放大類芯片。②分用途來看,軍用領(lǐng)域公司作為參與國防重點工程的重要單位,長期為陸、海、空、天等各型裝備配套大量關(guān)鍵產(chǎn)品,市場占有率國內(nèi)領(lǐng)先,民用領(lǐng)域公司作為基站射頻器件核心供應(yīng)商,產(chǎn)品在2、3、4、5代移動通信的基站中得到了廣泛應(yīng)用。

公司的發(fā)展歷程經(jīng)歷了三個階段。分別為產(chǎn)品初入市場階段(2000-2013)、產(chǎn)品線擴(kuò)張和市場開拓階段(2014-2017)以及綜合實力全面提升階段(2018至今)。第一階段,公司針對無線通信等應(yīng)用領(lǐng)域開發(fā)射頻芯片產(chǎn)品,目標(biāo)產(chǎn)品定位于進(jìn)口產(chǎn)品替代,通過與國內(nèi)主要移動通信設(shè)備生產(chǎn)商的積極磨合,公司開發(fā)生產(chǎn)的2G移動通信應(yīng)用射頻芯片開始進(jìn)入了相關(guān)設(shè)備商的供應(yīng)鏈。
第二階段,公司針對3G、4G移動通信應(yīng)用,開展核心技術(shù)的攻關(guān),開始系列化新產(chǎn)品開發(fā)。研制的多款射頻控制類芯片、射頻放大類芯片產(chǎn)品,在國內(nèi)主流移動通信設(shè)備生產(chǎn)商的全球招標(biāo)平臺上,與國際一流企業(yè)競爭,取得市場份額,改變了以往移動通信基站中射頻集成電路依賴進(jìn)口的狀況,成為上述設(shè)備商在射頻集成電路供應(yīng)鏈中的國內(nèi)領(lǐng)先企業(yè)。
第三階段,公司針對4G、5G移動通信應(yīng)用,將技術(shù)創(chuàng)新融入產(chǎn)品開發(fā),進(jìn)一步系列化地布局新產(chǎn)品開發(fā)。形成射頻放大類芯片、射頻控制類芯片、射頻模塊等產(chǎn)品系列,產(chǎn)品達(dá)到國際先進(jìn)水平,主要產(chǎn)品覆蓋了4G、5G移動通信基站等通信系統(tǒng)。目前,公司已成為國內(nèi)主流通信設(shè)備制造商基站射頻集成電路相關(guān)產(chǎn)品主要供應(yīng)商,并于2022年7月在科創(chuàng)板上市,前景可期。

4.電連技術(shù)
電連技術(shù)股份有限公司于2006年在中國深圳成立,并于2017年在深圳證券交易所上市。截至2022年初,在全球擁有22個分支機(jī)構(gòu),擁有員工8000余人。電連技術(shù)專業(yè)從事連接器、連接線,天線以及電磁屏蔽產(chǎn)品的研發(fā)和制造,同時為電子設(shè)備提供一站式射頻解決方案。2013年開始,公司前瞻性布局汽車領(lǐng)域,截至2022年,公司汽車連接器產(chǎn)品營收占整體營收比例達(dá)到17.33%。公司發(fā)展歷程根據(jù)其對消費電子和汽車的側(cè)重不同,主要可以分為以下三個階段:
2006-2013年:立足射頻連接技術(shù),深耕消費電子連接器。公司開發(fā)出精密同軸RF連接器與微型高頻RF連接器研發(fā)。先后導(dǎo)入華為、榮耀、中興、聯(lián)想、OPPO、VIVO等頭部消費電子客戶。
2013-2017年:業(yè)績快速爬坡期,布局車載連接器業(yè)務(wù)??蛻魧?dǎo)入小米、三星等手機(jī)大廠。2013-2016年公司業(yè)績快速爬坡,營收由4.69億元增長至13.92億元,CAGR43.71%。公司2017年登陸創(chuàng)業(yè)板,融資約20.3億元用于微型化、高可靠性射頻連接器及互連系統(tǒng)相關(guān)產(chǎn)品生產(chǎn)線建設(shè)、FPC/BTB窄間距連接器生產(chǎn)線建設(shè)、Type-C高速連接器生產(chǎn)線建設(shè)、汽車用射頻連接器生產(chǎn)線建設(shè)等。
2017年至今:抓住國產(chǎn)新能源車窗口期,汽車電子開啟第二發(fā)展曲線。公司汽車連接器產(chǎn)品已導(dǎo)入華為、長城、長安、吉利、奇瑞、比亞迪等客戶。產(chǎn)品覆蓋miniFakra、HSD、以太網(wǎng)產(chǎn)品等,在車載高速連接器領(lǐng)域處于國內(nèi)領(lǐng)先地位。期間,公司收購恒赫鼎富,引入軟板、軟硬結(jié)合板和LCP產(chǎn)品;收購愛默斯,引入pogopin,與公司業(yè)務(wù)形成協(xié)同。

分產(chǎn)品來看,射頻連接器是公司毛利最高的產(chǎn)品,2019-2021年,射頻連接器及線纜毛利率均在35%以上,2022年毛利率為41%。此外,公司汽車連接器業(yè)務(wù)增速較快,2021-2022年,公司汽車連接器營收同比增速分別為236.2%、64.7%,毛利率維持在39%,隨著汽車連接器在總營收中的比重持續(xù)攀升,預(yù)計將進(jìn)一步優(yōu)化公司總體盈利能力。

5.唯捷創(chuàng)芯
唯捷創(chuàng)芯(天津)電子技術(shù)股份有限公司系其前身唯捷有限以變更公司形式方式設(shè)立的股份公司,于2015年4-5月完成改制。公司主營業(yè)務(wù)為射頻前端芯片的研發(fā)、設(shè)計與銷售,主要產(chǎn)品為射頻功率放大器(PA)模組、射頻開關(guān)芯片、WiFi射頻前端模組及接收端模組等產(chǎn)品,下游廣泛應(yīng)用于智能手機(jī)、平板電腦、智能可穿戴設(shè)備等移動終端,及無線寬帶路由器等通訊設(shè)備。
4G產(chǎn)品規(guī)模優(yōu)勢明顯,5G高集成度產(chǎn)品蓄勢待發(fā)。公司主力產(chǎn)品PA模組穿越由2G至5G多個移動網(wǎng)絡(luò)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),已形成多頻段、多集成度且均基于自主研發(fā)的高性能產(chǎn)品陣列。4G時代公司PA模組產(chǎn)品出貨量已位居全國第一,為后續(xù)高端新品奠定了穩(wěn)定的客群優(yōu)勢,全面進(jìn)入小米、OPPO、VIVO等品牌客戶及華勤通訊、龍旗科技、聞泰科技等知名ODM廠商供應(yīng)體系。在2019年我國開啟5G商用進(jìn)程之際,公司快速推出針對5G頻段的中高端PA模組產(chǎn)品并于2020年實現(xiàn)規(guī)模量產(chǎn),性能表現(xiàn)和質(zhì)量穩(wěn)定性獲得各類客戶的一致認(rèn)可,在L-PAMiF等產(chǎn)品條線已開始陸續(xù)大批量出貨,高集成度模組設(shè)計能力有望快速釋放。

深度綁定并通過國內(nèi)外知名移動終端客戶認(rèn)證,助力銷售規(guī)模持續(xù)放量。2022年度,公司的射頻功率放大器模組產(chǎn)品應(yīng)用于小米、OPPO、vivo等智能手機(jī)品牌公司以及華勤通訊、龍旗科技、聞泰科技等領(lǐng)先的ODM廠商,其他產(chǎn)品也已實現(xiàn)對終端品牌廠商的大批量供應(yīng),產(chǎn)品性能表現(xiàn)及質(zhì)量的穩(wěn)定性和一致性受到各類客戶的廣泛認(rèn)可。公司與上述客戶建立了長期穩(wěn)定的服務(wù)與合作關(guān)系,品牌客戶的深度及廣度是公司重要的競爭優(yōu)勢和壁壘。
6.康希通信
公司是一家采用Fabless經(jīng)營模式的射頻前端芯片設(shè)計企業(yè),主要從事Wi-Fi射頻前端芯片及模組的研發(fā)、設(shè)計及銷售。公司主要產(chǎn)品為Wi-FiFEM,即應(yīng)用于Wi-Fi通信領(lǐng)域的射頻前端芯片模組,由公司自主研發(fā)的PA、LNA及Switch芯片集成,實現(xiàn)Wi-Fi發(fā)射鏈路及接收鏈路信號的增強放大、低噪聲放大等功能。公司產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于家庭無線路由器、家庭智能網(wǎng)關(guān)、企業(yè)級無線路由器、AP等無線網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備領(lǐng)域及智能家居、智能藍(lán)牙音箱、智能電表等物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域。
在Wi-FiFEM領(lǐng)域,公司已獲得多家知名通信設(shè)備品牌廠商及ODM廠商的高度認(rèn)可,是Wi-FiFEM領(lǐng)域芯片國產(chǎn)化的重要參與者。公司多款Wi-FiFEM產(chǎn)品通過高通、瑞昱等多家國際知名Wi-Fi主芯片(SoC)廠商的技術(shù)認(rèn)證,納入其發(fā)布的無線路由器產(chǎn)品配置方案的參考設(shè)計,體現(xiàn)了公司較強的產(chǎn)品技術(shù)實力及行業(yè)領(lǐng)先性。公司已在積極進(jìn)行Wi-Fi7FEM技術(shù)及產(chǎn)品研發(fā),已有多款產(chǎn)品在研,部分在研產(chǎn)品與高通、聯(lián)發(fā)科等多家國際知名Wi-Fi主芯片(SoC)廠商進(jìn)行技術(shù)對接及納入?yún)⒖荚O(shè)計的認(rèn)證工作。
公司憑借優(yōu)異的產(chǎn)品性能、持續(xù)的技術(shù)創(chuàng)新能力及迅速響應(yīng)的本地化服務(wù)等優(yōu)勢,已成功進(jìn)入A公司、B公司、中興通訊、吉祥騰達(dá)、TP-Link、京東云、天邑股份、D公司等知名通信設(shè)備品牌廠商以及共進(jìn)股份、中磊電子、劍橋科技等行業(yè)知名ODM廠商的供應(yīng)鏈體系,部分產(chǎn)品通過ODM廠商間接供應(yīng)于歐美等地區(qū)諸多海外知名電信運營商。
06
射頻前端發(fā)展趨勢
1.“PhaseX”成為主流的射頻前端方案
(1)在所需芯片數(shù)量增加和可用空間減少的矛盾下,射頻前端日益模組化
隨著通信技術(shù)升級,通信應(yīng)用越來越廣泛,對射頻前端芯片的需求也日益豐富。在需要向下兼容以往的通信制式的同時,5G通訊技術(shù)使得射頻前端需要支持的頻段數(shù)量大幅增加,需要的組成部件數(shù)量也增加。但移動終端設(shè)備內(nèi)部留給射頻前端芯片的空間一直以來在逐漸減少,為滿足移動智能終端小型化、輕薄化、功能多樣化的需求,射頻前端芯片逐漸從分立器件走向集成模組化。

(2)在手機(jī)品牌廠商中,蘋果的模組化程度較高
在2008年推出的首款支持3G的iPhone手機(jī)iPhone3G中,蘋果公司首次采用射頻前端模組方案,其中用于支持3G信號的射頻前端采用的是Triquint Tritium TMIII系列。目前,iPhone已全面采用模組化方案,其他手機(jī)品牌中高端機(jī)型的模組化率也在逐步提高。

(3)FEMiD出現(xiàn)于3G時代,由無源器件廠商主導(dǎo)
3G時代,主流的網(wǎng)絡(luò)制式包括WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA三種,手機(jī)開始出現(xiàn)多模多頻段(multi mode multi band,MMMB)需求,即同一個手機(jī)可以同時支持多種網(wǎng)絡(luò)制式和頻段。根據(jù)中移動發(fā)布的《5G終端產(chǎn)品指引》,5G手機(jī)必須最少支持以下五個網(wǎng)絡(luò)制式(NR/TD-LTE/LTEFDD/WCDMA/GSM),5G數(shù)據(jù)類終端(如CPE)至少支持三模(NR/TD-LTE/LTEFDD)。FEMiD(Front-end Module integrated with Duplexer)也隨著MMMB的需求在3G時代出現(xiàn)。FEMiD是將天線開關(guān)及濾波器整合為一個模組,由濾波器公司提供;PA依然采用分立方案,由PA公司提供。因此,F(xiàn)EMiD主要由無源器件廠商主導(dǎo),包括Murata和TDK(與高通合資設(shè)立的RF360被高通收購)。

(4)4G以來“PhaseX”成為主流的射頻前端方案
4G時代,MTK、高通、海思等手機(jī)平臺崛起,手機(jī)平臺方案越來越集中。同時,隨著山寨機(jī)的沒落,手機(jī)終端廠商也逐漸向頭部聚集。手機(jī)平臺廠商和終端廠商都希望射頻前端器件能形成統(tǒng)一的“生態(tài)”。因此,除了頭部廠商如蘋果、三星、華為的自研手機(jī)使用自定義的射頻前端方案外,MTK發(fā)起定義的“PhaseX”系列射頻前端方案受到終端廠商、器件廠商的支持,成為公開市場過去十來年主流的射頻前端方案,約占整個4G市場80%的份額,并依然是5G時代最為主流的公開市場方案。


PhaseX方案兩年一個節(jié)點,Phase8是5G最新方案。隨著PhaseX方案的演進(jìn),集成度不斷提高,其中Phase6/6L及以前為4G方案;Phase7系列為從4G方案延伸出來的5G方案。2021年MTK聯(lián)合器件廠商、終端廠商開始著手定義全新5G射頻前端方案Phase8,并于2023年推出。針對不同終端應(yīng)用場景,具體有Phase8/8M/8L方案,Phase8系列方案是經(jīng)過優(yōu)化之后的真正5G適用的射頻前端方案。
2.濾波器能力是模組產(chǎn)品的關(guān)鍵,PAMiD是皇冠上的明珠
(1)在射頻發(fā)射模組中,頻段越“擁擠”,濾波器越占主導(dǎo)地位
比如,用于5G新增頻段n77和n99的PAMiF或L-PAMiF,對濾波器性能要求較低,一般的LC型濾波器(IPD、LTCC)便能勝任,產(chǎn)品力主要在于PA。而用于4G頻段的M/HPAMiD或M/HL-PAMiD,由于該頻率范圍(1.5GHz-3.0GHz)是移動通信的黃金頻段,除Band1/2/3/4/34/39/40/41蜂窩通信外,GPS、Wi-Fi2.4G、Bluetooth等重要的非蜂窩網(wǎng)通信也工作在該范圍,“擁擠”和“干擾”嚴(yán)重,產(chǎn)品力主要在于濾波器。

(2)在射頻接收模組中,集成度越高濾波器越占主導(dǎo)地位
最低集成度的接收模組是使用RF-SOI工藝在單顆裸晶圓上實現(xiàn)了射頻開關(guān)和LNA,不包括濾波器;適用5G新增n77/n79頻段的接收端模組L-FEM僅需要額外與一顆LC型濾波器集成,這兩種模組都由SOI工藝主導(dǎo)。其他集成度更高的產(chǎn)品,含有更多的濾波器,產(chǎn)品力主要由濾波器主導(dǎo),其中集成度最高的是L/M/HL-FEM,集成了適用于各頻段的多顆濾波器,且濾波器所需性能較高。

(3)多種濾波器在射頻前端共存
濾波器的主要功能是通過有用信號,消除干擾信號,濾波器的主要性能指標(biāo)包括中心頻率、帶寬、插損、帶外抑制、溫漂特性、功率耐受等。用于射頻前端模組中的濾波器主要包括LC濾波器(MLCC、LTCC、IPD)和壓電濾波器(SAW、BAW),其中LC濾波器是基于電感/電容的頻率響應(yīng)特性來進(jìn)行濾波器設(shè)計,壓電濾波器是利用材料的壓電特性進(jìn)行設(shè)計。BAW更適用于高頻率,但成本高;SAW技術(shù)成熟,成本較低,適用于低頻率,傳統(tǒng)SAW一般很難用于2GHz以上頻率,但村田推出的IHP(Incredible High Performance)SAW可用于2.4GHz,性能與BAW相當(dāng),拓寬了SAW的應(yīng)用范圍。

(4)PAMiD/L-PAMiD是射頻前端模組皇冠上的明珠
在5G手機(jī)的射頻模組中,適用于Sub-6GHz頻段的接收端模組L-FEM和發(fā)射端模組L-PAMiF,我國廠商已成熟商用。雖然Sub-3GHz頻率更低、功率更低,不需要復(fù)雜的SRS開關(guān)等,但由于Sub-3GHz頻段較多,需要集成的濾波器及雙工器更多,而且需要SAW、BAW等聲學(xué)濾波器。因此,生產(chǎn)用于Sub-3GHz的PAMiD/L-PAMiD要求廠商具有全模塊子電路的設(shè)計和量產(chǎn)能力、強大的系統(tǒng)設(shè)計能力,并且能獲得小型化濾波器資源。之前國產(chǎn)廠商在Sub-3GHz頻段主要提供分立方案,但目前已有廠商逐步推出PAMiD/L-PAMiD模組產(chǎn)品。

3.射頻前端模組化趨勢已定,IoT將催生更大應(yīng)用藍(lán)海
通信技術(shù)更新迭代加速射頻前端模組化趨勢,萬物互聯(lián)時代到來為射頻行業(yè)開拓更大藍(lán)海。射頻前端是通信設(shè)備的重要組件,在手機(jī)蜂窩通信、Wi-Fi通信、藍(lán)牙通信、ZigBee等各種無線通信領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用。受益于移動通信、無線通信、物聯(lián)網(wǎng)等市場的快速發(fā)展,射頻前端芯片迎來了廣闊的增量市場機(jī)遇,根據(jù)QYResearch數(shù)據(jù),2017~2020年全球射頻前端市場以15.77%的復(fù)合增長率快速增長,2020年達(dá)到202.16億美元,其中PA、LNA及開關(guān)占前端芯片市場份額的比例接近一半,達(dá)到93億美元,預(yù)計在新技術(shù)、新需求、新業(yè)態(tài)和新場景的共同作用下,2022年全球射頻前端市場規(guī)模將達(dá)到272.21億美元。同時,智能終端輕薄化、小型化的發(fā)展趨勢下,分立式射頻器件已經(jīng)無法滿足要求,射頻器件集成化、模組化發(fā)展已成趨勢,根據(jù)Yole數(shù)據(jù),2019年全球射頻前端模組市場規(guī)模達(dá)到113.96億美元,占射頻前端市場總規(guī)模的68.10%,射頻前端模組市場規(guī)模及占比有望保持上升趨勢,根據(jù)Yole預(yù)測,全球射頻模組市場規(guī)模2025年有望達(dá)到177.45億美元。而由于我國集成電路芯片高度依賴進(jìn)口,受到近年來貿(mào)易摩擦頻發(fā)的影響,集成芯片產(chǎn)業(yè)鏈多次斷供,催生國內(nèi)電子廠商積極推進(jìn)集成芯片國產(chǎn)化替代的進(jìn)程。
從應(yīng)用領(lǐng)域來看,以Wi-Fi通信為代表的無線網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備是射頻前端模組的主要應(yīng)用之一,根據(jù)TSR和Markets and Markets統(tǒng)計,2020年全球Wi-Fi主芯片市場規(guī)模達(dá)197億美元并預(yù)計2026年將增長至252億美元,而Wi-Fi終端市場出貨量在2021年達(dá)41.07億臺,隨著Wi-Fi協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)的不斷迭代升級,其對WiFiFEM的傳輸速率、傳輸穩(wěn)定性等性能提出了更高的要求且MUMIMO及多天線技術(shù)的采用,使得單設(shè)備中Wi-FiFEM的配置數(shù)量大幅增加,促進(jìn)Wi-FiFEM市場需求增長。此外,在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域,終端設(shè)備智能化、互聯(lián)化的趨勢推動其市場規(guī)??焖僭鲩L,根據(jù)Gartner預(yù)測,2022年全球IoT市場規(guī)模將突破1萬億美元,帶動Wi-Fi、藍(lán)牙及ZigBee等通信模式下射頻前端芯片及模組市場規(guī)模的持續(xù)增長。