5G全产业链发展分析报告
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导语
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来源：广发证券
5G牌照是5G网络部署的基础，5G商用牌照是运营商进行5G投资的先决条件之一，5G牌照发放将推动5G投资加速落地。中国5G牌照的发放，全产业链发展进入快车道，将推动包括芯片、终端、网络设备等市场大幅增长，带来无限的应用想象空间和商机。
工信部部长苗圩在接受采访时也公开表示，我国将会向一些地区率先发放5G临时牌照，推动5G商用，下半年5G手机、5GPad等产品也将陆续投放市场。
为什么5G商用牌照的发放时间节点突然提速？
第一，产业政策推动。2018年底中央经济工作会议提到今年任务之一是加快5G商用步伐，近期江苏、广东、之前的北京，很多省级政府陆续出台各地方5G产业行动规划，对未来5G建设、发展给了非常清晰的指引。因此，一定程度上，政策一直以来都是推动5G发展的第一驱动力，所以牌照的适时发放也是正常的。
第二，从全球来看，虽然中国5G发展还是在第一梯队，但从5G真正商用的时间节点来看，我们其实有点落后。美国、韩国今年4月份宣布5G在部分城市的正式商用（面向移动客户），去年美国、韩国都宣布了5G网络面向政企客户的商用。从这个角度来说，美国、韩国已经实现了5G商用，而我们还没有，节奏上慢了一些。但是现在发放、迎头赶上也毫无疑问，因为我们国家网络建设规模足够大，预计到今年年底，中国5G基站数量可能就是全球最多的。
第三，中美贸易战，以及美国对华为及其他国内高科技公司的进一步封锁，近期特朗普总统访问英国时接受采访提到，希望英国追随美国对华为等的设备做一些限制。所以这个节点去提速，也是在向世界表达，中国5G技术的先进性和稳定性，以及我们希望通过商用带动整个产业，向世界展示我们的科技力量。
5G产业发展历程
5G是第五代移动通信技术的简称，5G的意义在于万物互联，即所有“人”和“物”都将存在在有机的数字生态系统中。
移动通信每10年变革，5G时代将来临。移动通信总上世纪80年代诞生，历经1G“大哥大”时代，2G通信方式从模拟变为数字，3G互联网应用具备雏形，直到现今的4G时代，数据业务占据绝对主导，实现“人与人”互联，同时诞生出腾讯、阿里、Facebook等互联网巨头公司。5G技术将形成人、机、物三元融合的“万物互联”空间，作为新一代信息通信基础设施，承载人工智能、自动驾驶、VR/AR、无人机、等应用，成为下一轮科技浪潮的先驱。
代际更替规律可循，5G风口起势在即
在通信行业不同代际周期的更迭中，中国逐渐迎来了从1G落后、2G跟随、3G突破、4G并跑，到5G领先可期的通信领域全产业链发展机遇。
外因视角上，我国的用户红利叠加政策指导共同驱动移动通信产业迭代升级;内因视角上，通信技术的代际革新推动移动网络设施建设。从技术特点和产业变迁角度看，5G将出现新频段、新空口、新构架、新场景、新业务这五个方面的投资热点。
产业全景:从网络铺设到终端应用的5G生态链
对通信全产业链的投资周期进行拆解，从技术实现到推广商用可分为三大阶段:1)建设期:涵盖无线接入网与承载网的建设，无线接入网包括宏基站主设备及其电力配套、铁塔等，承载网包括SDN/NFV、传输网设备与IDC/CDN;2)运维期:主要是电信服务外包;3)应用期:涵盖了终端及其零部件与5G场景的搭建。
从技术特点和产业变迁角度看，我们认为在5G时代将出现5个方面的投资热点:新频段、新空口、新构架、新场景、新业务。
1)新频段:5G采用高频段拉升高频PCB材料的市场需求。
高频PCB:电磁频率较高的特种电路板，广泛应用于通信基站的建设。5G超密集组网和MassiveMIMO技术带来基站数量和天线用量剧增，双轮驱动高频PCB需求量剧增。
2)新空口:MassiveMIMO是5G关键技术，预期将导入滤波器、连接器、天线阵子、导热材料的增量需求。
滤波器:主要应用于基站的射频前端。5G时代，为满足有源天线的重量和尺寸要求，陶瓷介质滤波器具有高抑制、低损耗、温度漂移特性好、体积小、重量轻的特点，有望取代金属腔体滤波器成为新主流方案。
连接器:射频连接器主要用于电缆接口。5G时代的数据传输速度是4G的十倍以上，并采用了波束赋形技术，5G对射频连接器高数据流量的要求，将为各个射频连接器生产厂家带来新的机遇和挑战。
天线振子:天线振子为天线上的元器件,具有导向和放大电磁波的作用。5G时代基站数量剧增和MassiveMIMO技术驱动天线振子“量价齐升”。
导热材料:5G时代的移动终端和基站均对电磁导热产品产生大量的增量需求，叠加工艺升级趋势将带来单机价值量的显著提升，进而推动导热材料产业市场规模迎来高速增长。
3)新构架:网络切片化，SDN、NFV等架构，拉动电源、光器件、光纤光缆、网规网优的需求。
基站分布式电源:5G时代，运算量的上升驱动基站设备AAU和BBU功率单扇区输出功率提升，引发基站供电功率大幅上涨，刺激基站电源的扩容需求。
光器件:光器件泛指光模块、光芯片等电子元件。5G基站传输架构由原来的前传和回传两级演变为前-中-后三级，带来光器件的用量提升。而MassiveMIMO技术对高速率光模块需求将进一步推动其价格上涨。
光纤光缆:5G基站超密集组网将带来光纤光缆用量激增。
网规网优:5G的超密集组网将催生海量通信服务需求，网络组网和优化服务市场有望迎来春天。
4)新场景:5G的密集组网的形式对集成化有更高的要求，产品部件化、模组化，基于成本推进代工模式将是趋势。
小基站和室分设备:5G将采用“宏站+小站”的组网模式。众多室内应用场景如办公室、电影院等的需求将刺激小基站和室内设备用量提升。
5)新业务:AI、云、边缘计算、物联网、大数据等技术融合进行垂直行业应用，带来应用终端更迭的需求。
物联网模组:车联网通信模组，智能制造、智慧交通、教育及医疗等产业互联网领域通信模组。
边缘计算芯片:边缘计算作为5G催生的新兴产业，采用网络、计算、存储、应用核心能力为一体的开放平台，将依托5G大带宽、低时延的特性，广泛应用于物联网领域，驱动边缘计算芯片的海量需求。
5G产业链分析
5G上游主要包括无线设备(基站天线、射频模块、基带芯片、小基站等)、传输设备(光器件与光模块、光纤光缆、SDN/NFV解决方案等);中游主要是运营商;下游包括终端设备(可穿戴、车联网、VR/AR等)及一些应用厂商。目前还处于5G建设期阶段，上游受到5G网络架构变革在材料和技术上有新选择，上游行业处于重塑阶段。
1) 无线侧:AAU结构变革推动核心部件升级
无线侧零部件用量提升的同时面临材料创新升级。5G的基站天线采用MassiveMIMO技术，将4G时期的无源天线+RRU的配置，改进成了有源天线(AAU)。同时，5G要求峰值速率更高，天线通道数从4G时期4T4R变为64T64R，复杂程度提高，产业链环节中天线振子、PCB板以及射频模块中滤波器、PA在用量提升的同时材料方面相应变革。
光模块用量增加且速率提升。5G时代的网络结构相比4G有所调整，5G在无线侧将原来的BBU拆分为CU和DU，原BBU的非实时部分被分割出来定义为CU(集中处理单元)，负责非实时协议和服务;BBU处理物理层协议和实施服务的功能重新定义为DU(分布单元)，负责处理时延敏感的信息。
光模块增加推动上游光器件行业需求量扩大。光模块上游主要是光器件包括:光芯片、光纤连接器、光分路器/隔离器、光激光器/探测器、光纤适配器、陶瓷套管/插芯等。光模块增长提升上游光器件需求的同时，光模块速率要求更高，对光器件的性能要求也会相应提高。
光纤光缆方面，5G基站密度加大光纤光缆用量相对比4G多。但是叠加移动FTTx建设接近尾声，光纤光缆行业面临5G需求不明朗，同时光纤光缆价格竞争剧烈，市场前景有待观察。
复盘3G/4G生命全周期，回溯产业链投资轨迹
1)传输网、无线网结构化支出呈现不同的投资规律;2)主设备商营收呈现稳定增长的特点，零部件商的受益时点则有先后;3)5G时代终端的成长将从“价”的增长逻辑切换成“量”的增长逻辑，出货量增长曲线会更加陡峭。展望5G建设我们预判:5G初期将与4G建设协同演进，5G的建设周期较4G持续时间更长;5G基站数量将达4G的1.3至1.5倍，单基站造价达21万元，5G投资规模将达1.2万亿。
我国5G正处于建设期
根据每一代通信技术发展历程，我们将5G的发展阶段分为规划期、建设期、应用期。
1) 规划期:标准制定(2017-2020)
5G标准由各国研究机构、运营商、设备制造商、标准组织参与技术研究、开发实践和标准制定。根据3GPP此前公布的5G网络标准制定过程，5G第一阶段启动R15为5G标准，于2018年6月完成，本阶段完成独立组网的5G标准(SA)，支持增强移动宽带和低时延高可靠物联网，完成网络接口协议。第二阶段启动R16为5G标准，预计2019年12月完成。
4G时代，全球运营商资本开支在2015年达到高峰，2018年4G建设尾期达到底部，2019年5G建设元年，运营商资本开始将回升。2019年三大运营商总资本开支预计为1945(移动计1585亿)，其中5G建设预计投入246亿。由于5G三大场景在技术上难度不同，标准制定在2019年基本完成，5G场景较4G更广泛、复杂，建设周期预计有5年。
3) 应用期(2021-)
5G应用伴随建设推进，三大应用场景应用将逐步落实。目前5G小规模试点部署的优势首先将通过eMBB业务面向移动互联网，例如以人为中心的4k/8k，360视频带来的沉浸式娱乐消费;2022年后随着基站和下游应用终端数量增加，低时延场景技术成熟度提高，运营商将关注低时延和高可靠的网络建设，工业互联网、车联网等场景的应用将使得5G价值得到充分发挥。
5G将同时带动信息产业和其他垂直行业发展
5G不仅能在全球科技发展中提升自身的竞争力，也将成为经济疲软状态下有力的抓手。据中国信通院测算，预计5G在2020-2025年将拉动中国5G带动中国数字经济增长15.2亿元，其中信息产业增加值增加3.3万亿元，而带动其他垂直产业(车联网、工业互联网、医疗)增加值增加11.9万亿元。
1) 政策:5G是数字化革命良机，政策方面有望持续加码
从政策角度看，2019年国家对5G有望持续加码。全球经济长期疲软，各国政府希望借由高科技产业带动全行业发展，带动经济走出低谷。5G被各国寄予厚望，被认为是打通各行业进入数字化革命的良机。
目前，我国已经将5G商用步伐作为2019年重点工作之一。工信部在5G应用场景的超高清视频、车联网等方面发布产业支持政策。同时地方级政府高度关注5G进程，截至5月10日，我国已有5省5市发布5G商用基站建设目标(2020-2022)数量达到53.22万个，全国24个省份已经打通5G电话，意味着这些省份已经具备支持5G手机接入端到端5G网络能力。
2) 供给端:运营商资本开支计划决定5G发展进程
运营商投资是5G发展重要的驱动力之一。目前我国4G渗透率已达到75%，4G成为运营商“现金牛”业务，借助4G带来充足的现金流，国内三大运营商紧锣密鼓进行5G实验及网络建设。2019年发放5G牌照，2020年5G实现大规模商用:
中国移动建设计划:2018年初-2019年进行5G规模试验，2019年底-2020年完成5G网络预商用和商用，形成面向运营的技术体系、面向友好的业务体验测试，开展规划、组网、建设工作。
中国电信建设计划:2017-2018年已开展小规模外场试验，进行无线组网方案与能力试验，结合终端原型机进行系统试验和业务演示;2018下半年到2019年开展规模及预商用试验;2020年是实现重点城市重点区域规模部署5G网络建设，并开展商用。
中国联通建设计划:2018-2019年初，实验室和外场组网验证;2019年-2020年初，网络规划，试商用建设和行业应用推广。
3) 需求方:全球移动互联网流量增长迅速，新应用拓展需5G支持
全球移动数据业务流量出现爆炸式增长，4G承载能力不足影响新应用发展。根据思科数据，2021年，全球数据量将达到49EB，是2016年7倍，视频业务成为数据流量增长的动力来源，流量的快速增长使得4G体验速率下滑，同时受限于4G带宽能力不足，4K/8K，360度视频无法实现。
产业环境与产业竞争
日、韩、中、美、欧引领5G发展
全球5G建设有序开展，韩国美国已宣布开启5G商用。我国通信技术经历“2G跟随”、“3G突破”、“4G同步”在5G时代达到全球第一梯队。目前全球5G发展主要由日、韩、中、美、欧引领。
韩国:4月3日，韩国三家运营商正式推出5G商用服务，由此正式成为全球首个商用5G的国家。同时计划在2019年下半年开始全国商用部署5G网络，同时推出具备5G毫米波工作频段的智能手机。
北美:4月3日，Verizon率先在明尼阿波利斯和芝加哥商用5G。4月9日，AT&T宣布将其5G网络部署再扩展7个城市，AT&T在美国共有19个城市部署了5G网络。T-Mobile将在今年下半年商用5G。Sprint今年5月商用5G。
中国:按照之前的规划，中国电信、中国移动、中国联通三大运营商2020开始进行5G正式商用。
日本:计划从2020年春季开始陆续推出全面eMBB服务。
欧盟:欧盟主导了5G标准进程，大部分欧洲国家计划在2020年启用5G。
全球设备商CR5超60%，国内设备商竞争优势凸显
全球通信设备商经历数十年变革，形成寡头垄断市场，CR5超60%。设备商直接向全球运营商提供通信设备，是全球竞争的主要战场，也是产业链最重要的环节。
随着每一代通信制式变革，早期设备商(如阿尔卡特、朗讯、北电网络、诺基亚等)经历多轮并购重组整合到爱立信、诺基亚。国内设备商华为和中兴在国际巨头角逐中布局3G，4G时代逐步兴起，与诺基亚、爱立信形成四足鼎立格局。
在中美贸易摩擦背景下，短期内不改全球设备商大格局。贸易反全球化趋势愈演愈烈，2018年4月以来以中兴和华为为首的国内厂商面临海外压力不断。中兴禁令解除后，2019年5月15日美国BIS将华为列入“实体名单”，当即有部分美国企业停止对华为出货。
华为在美国在经历中兴禁购事件后，华为加大关键芯片的存货量，同时启用海思保证部分芯片持续供应。华为在5G领域领先2-3年，优势欧洲市场影响可控，短期内贸易战不改全球设备商大格局。
通信产业链全球分工明确，禁购同时影响中美两国。华为核心供应商92家中33家来自于美国，占核心供应商36%，其中大多为芯片供应商。中国企业大量采购同时给美国芯片带来丰厚利润，在通信产业链全球化生产下，禁购同时影响中美双方，因此，美国商务部发布从5月20日起90天内暂停执行“禁令”。
设备商竞争格局出现新变化，三星成为5G设备商新进入者。从5G最新订单情况来看，华为订单数量最多，5G基站出货量超过10万。三星在5G时代成为设备商新进入者，目前主要供货与韩国电信运营商，发货量3.6万。
全球5G如期推进，中美博弈带来产业链重构和自主可控新机遇。工信部颁布5G商用牌照，意味着包括2.6GHz产业链在内外场规模技术方案已经成熟，可以投入规模商用，产业链在国内市场庞大需求驱动下进入新一轮资本开支周期，传输网与IP承载网也将迎来大规模的扩容与升级，主设备商与上游供应商在未来5年将持续受益。
面对来自外部环境的技术封锁，国内龙头厂商在网络侧核心领域已完全实现了自主可控，非核心部分的备货和替代方案也很充分，5G网络建设不会受到影响。手机射频前端目前还需依赖海外方案，安卓系统的禁令也将影响海外市场，但国内大量相关工作已在进行，有望在短期取得突破，总体风险可控。
国内上游自主体系化工作有望加速完善。5G首次构建完整的物联网网络（CT）基础设施，连接终端价值量将大幅提升。5G三大应用场景，mMTC和uRLLC都是面向物联网的新场景，将推动移动互联网向万物互联时代转变。物联网发展路径“连接—感知—智能”，第一个阶段首先是联网终端的放量，2018年我国M2M连接数共计6.7亿，成为全球最大的M2M市场。
全球运营商逐步退出2G转向4G，2019年是5G启动元年，物联网将由LPWAN向LTE/5G高速率转变，物联网终端模组和数据的单体价值都将大幅提升。边缘计算将为物联网提供全新的IT支撑。
看好车联网、以PC/pad为代表的消费电子、以POS/自动贩卖机为代表的电子支付、空港物流领域资产追踪、工业互联和医疗等物联网应用的发展。5G助力手机产业链打开新空间。根据IDC，2018年全球智能手机出货量为14.07亿部，同比下降3.7%，手机行业步入成熟期，进入存量竞争时代。同时IDC预测，2019年5G手机渗透率仅0.5%，而到2023年，5G手机出货量将达总出货量的26%，5G手机将引领全球用户换机潮。国内三大运营商正在积极推进5G试点，2019年国内将有20个城市享受5G覆盖。各家手机厂商也在同时抢跑5G赛道。
据GSA，截止至2019年4月底，全球共公开宣布的5G手机共16款，其中中国厂商4家，在5G首次参与标准制定，将获得更多话语权。从技术的角度看，5G手机面临多重挑战：由于复杂性更高，芯片将是5G手机的核心难点；同时射频数量和难度加大，对手机散热要求也更高，提升对手机散热模组的需求。
5G将推动手机产业链的发展，为产业带来新的增长空间，同时中国厂商有望获得更多的话语权。5G助力智能驾驶产业步入量产前夕。
从网络端看，5G网络切片与边缘计算能力使智能驾驶成为可能，5G的边缘计算实现在网络边缘完成数据分析处理，满足智能驾驶低时延要求；而网络切片能够根据业务需求和数据优先级来分配网络满足需求。
从车企端看，多家车企推出电动化平台，基于同一平台可提高新车型开发效率，缩短研发周期，实现零部件共享，降低生产成本，核心零部件成本逐步下降，互联网公司也相继发布应用平台。
车路协同将是智能驾驶全面实现的必经之路，首先，对多种交通场景，单车智能有局限性；其次，自动驾驶商业化需要成本可控；再者通过车路协同，可以帮助车辆做出最优决策。通过集约式的建设智能道路，能够实现给车路减配，实现大规模智能驾驶落地。
5G商用步伐加快，将带动实体产业的创新，5G手机、5G火车站、5G地铁站、5G自动驾驶示范区等一大批5G应用领域的创新产业将迅速发展并落地。
中国信息通信研究院发布的《5G产业经济贡献》称，在经济社会直接贡献方面，预计2020年至2025年期间，我国5G商用直接带动的经济总产出达10.6万亿元，直接创造的经济增加值达3.3万亿元；间接贡献方面，预计2020年至2025年期间，我国5G商用间接拉动的经济总产出约24.8万亿元，间接带动的经济增加值达8.4万亿元；就业贡献方面，预计到2025年，5G将直接创造超过300万个就业岗位。
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