又一国产替代的千亿赛道,为什么说射频芯片的春风来了?

行业分析 | 发布于2020-12-08

5G时代打开了射频行业的天花板,消费者对移动智能终端需求大幅上升,同时移动数据的数据传输量和速度大幅提升,提升了对于射频前端的要求。今天,贝壳投研(ID:Beiketouyan)就来介绍一下千亿赛道——射频芯片。 

一、射频行业市场规模增长迅速 

1、什么是射频芯片? 

射频,表示可以辐射到空间的电磁频率,频率范围从300kHz-300GHz之间。射频是一种高频交流变化电磁波的简称。射频芯片,是能够将射频信号和数字信号进行转化的芯片,具体而言,包括RF收发机、功率放大器(PA)、低噪声放大器(LNA)、滤波器、射频开关(Switch)、天线调谐开关(Tuner)等。 

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2、射频前端芯片是如何实现的? 

射频前端器件均有由半导体工艺制备,用于手机端的功率放大器和低噪声放大器主要基于GaN、GaAs、SOI、SiGe、Si(用于基站端的大功率功率放大器主要采用GaAs和GaN)。滤波器主要品类有SAW和BAW两种,均采用压电材料做基底。RF开关主要基于CMOS、Si、GaAs和GaN材料。 

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3、手机单机射频量提高 

5G打开了射频行业的天花板,手机单机射频价值量大幅提高,射频前端芯片的应用市场也在不断扩大。5G的引入,使得复杂的射频前端变得更加复杂,随着射频前端的价格压力增加,这种现象可能会加剧。 

预计5G发展到成熟阶段,全网通的手机射频前端的Filters数量会从70余个增加为100余个,Switches数量也会从10余个增为超30个,使得最终射频模组的成本持续增加。从2G时代的约3美元,增加到3G时代的8美元、4G时代的28美元,预计在5G时代,射频模组的成本会超过40美元。 

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4、射频芯片的市场规模有多大? 

射频芯片的主要增长动力来自5G时代手机性能增强和物联网设备数量增加。

随着4G的普及,到2016年智能手机支持的频段已经接近40个,根据预测,5G手机支持的频段将新增至少50个,全球2G/3G/4G/5G网络合计支持的频段将超过91个。 

频段增加会带来智能手机射频元器件数量的同步增加,Yole预计2025年全球射频前端市场规模将增长至258亿美元,2018年至2025年CAGR达8%。 

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二、射频芯片行业重点标的 

1、行业竞争激烈,海外巨头垄断市场 

目前,Skyworks、Qorvo、博通、村田基本垄断射频前端市场,国内自给率较低,国产替代的空间广阔。 

(1)PA领域:Skyworks约占43%的市场份额,Qorvo和博通各自占比25%,其他厂商占比7%; 

(2)SAW滤波器领域:村田市占率约为50%,TDK占比20%,太阳诱电占比15%,Skyworks占比10%;

(3)BAW滤波器领域:博通一家独占87%的市场,其他厂商合计占比13%; 

(4)开关及LNA领域:Qorvo占有35%的市场,Skyworks占比23%,其他厂商合计占有26%的市场。 

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2、国内企业在细分领域寻求突破 

国内射频芯片公司起步较晚,基础薄弱,主要集中在无晶圆设计领域。目前,国内已有一部分企业在射频领域站稳脚跟。

(1)滤波器领域:信维通信、中电科集团、麦捷科技、好达电子等; 

(2)PA领域:紫光展锐、中科汉天下、唯捷创芯、苏州宜确半导体、国民飞骧、广州慧智微电子等; 

(3)开关领域:卓胜微、锐迪科、唯捷创芯、韦尔股份 

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(一)卓胜微 

卓胜微以射频开关、LNA芯片起家,是全球第五大射频开关企业,并在2019年实现射频模组产品从无到有的突破。卓胜微的相关产品已经应用于三星、小米华为、VIVO、OPPO、联想、魅族、TCL等终端厂商。 

卓胜微在2019年顺利完成DiFEM产品的开发设计,在知名移动智能终端客户完成小批量试产,进入正式量产。DiFEM的成功研制是公司技术创新的又一里程碑,打破了海外寡头在射频模组领域的垄断局势。 

(二)韦尔股份 

除去被市场广泛认知的CIS图像传感器业务,韦尔股份也有射频芯片业务。韦尔股份的射频产品采用CMOS工艺设计,依靠新设计、新工艺和新材料的结合,突破了传统的保守的设计思路。 

多款RFSwitch、LTELNA已实现量产销售,2020年进一步升级既有产品。Tuner高频调谐器目前研发进展顺利,适应智能穿戴产品的发展需求。此外,韦尔股份针对5G应用需求进行研发立项,以确保在5G商用时代到来之际把握住机会,迅速推出应用于5G移动通讯的产品。 

(三)信维通信 

信维通信以终端天线业务起家,深耕泛射频领域,致力于为客户提供一站式射频解决方案。在新产品拓展方面,信维通信继续围绕射频主业丰富新产品线,已研发量产滤波器等射频前端器件,积极开发射频前端模组、5G毫米波LCP射频传输线、多种型号的5G基站天线振子等。 

信维通信增资德清华莹扩产滤波器,控股瑞强通信拓展射频PA等设计、分销业务,公告拟定增30亿元投入射频芯片等项目,将有利于公司结合现有的全球大客户平台优势,加速完善射频前端产业布局,快速提高公司射频前端产品的市场占有率,迎接5G射频前端市场爆发。 

三、总结 

贝壳投研(ID:Beiketouyan)认为,国内的射频芯片厂商从相对成熟的分立射频芯片起步,在5G手机广泛普及前的窗口期,实现中低端机型射频前端进口替代,同时积累模组能力,逐步走向全品类供应。(ty003)

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