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1、一、万物互联,层层架构分工明确 41.1 物联网的定义41.2 物联网的构架4感知层41.2.1 输层4平台层51.2.2 应用层61.3 蜂窝通信模组迎来市场扩大机遇 6二、2G/3G退出势在必行,4G与LPWAN迎来良机72.12 G/3G退出势在必行72.13 术迭代孵化新应用场景8程控制82.13.1 能抄表 10三、5G技术优势明显,入局车联网战场解决难题 113.15 G的优势明显113.16 车保有量持续增长,交通问题日渐突出 133.17 动驾驶短期难以实现,车联网成为过渡方式 133.18 窝通信模组是车联网以及自动驾驶重要器件 153.55 G网络补齐通信网络层的技术缺口
2、16四、新应用场景刺激蜂窝模组高速出货,NB-IoT将成为主流 17五、投资策略:物联网产业链重点关注上游通信模组产业205.1 基带芯片215.2 射频芯片235.3 存储芯片245.4 电源管理芯片255.5 蜂窝通信模组265.6 投资建议27险提示29插图目录图1:物联网层次构架示意图6图2:物联网传输方式分类图7图3:物联网技术在智能农业中的应用9图4: 20152020年中国农业物联网设备安装量(万个)9图5: 2015-2020年我国农业物联网等信息技术应用比例 9图6: NB-IOT远程抄表系统解决方案 11图7: 20152020年中国智能水表产量统计 11图8: 5G技术的
3、关键性能指标 12图9: 4G和5G技术的性能指标比照12图10: 2010-2020年中国汽车保有量统计及增长情况13图11:车联网无线通信技术图示17图12:全球物联网连接设备数量规模及预测图18图13: 2015-2022细分市场蜂窝通信模组规模预测18图14: 2015-2022年蜂窝通信模块市场规模预测 19图6: NBTOT远程抄表系统解决方案NB-IOT 基站 一远程抄表一体化燃气表远程抄表一体化电表管理中心恒I终端远程抄表一体化水表资料来源:互联网公开资料整理,东莞证券研究所根据数据显示,2019年,智能水表市场需求3230万只,市场渗透率为44.91%。2019年 我国智能水
4、表产量达3008万只,预测2020年我国智能水表产量将达3275万只。图7: 2015-2020年中国智能水表产量统计资料来源:中商情报网,东莞证券研究所三、5G技术优势明显,入局车联网战场解决难题3.1 5G的优势明显5G具有超高数据速率、大规模连接、低时延、高可靠性等特征,对社会经济开展具有较 大的帮助。5G将会渗透、影响到社会多个领域。5G的关键性能指标主要包括:用户体验 数据速率、连接密度、端到端延迟、流量密度、移动性和峰值数据速率。5G网络具有超 过100 Mbps的用户体验数据速率、每平方公里100万个连接、1毫秒端到端延迟和每秒 数十千兆的峰值数据速率等关键性能指标。图8: 5G
5、技术的关键性能指标关键性能指标5G网络关绽性 能指标定义峰值数据速率10 Gbps用户最高数据体验速率用户体验数据速率 100 Mbps用户最低数据体验速率连接密度100万连接/knf每单位面积连接设备的数量交通密度2 10 Tbps/knr每单位面积的总网络吞吐量无线电延迟W 1 ms基础设施中IP层可用分组与 终端中IP层分组的可用性之 间的持续时间端到端延迟毫秒级从源节点发送数据包和在目的 节点成功接收之间的持续时间移动性500km/h接收器和发射器之间的相对 速度资料来源:5G+智能技术:构筑“智能+”时代的智能教育新生态系统,东莞证券研究所5G关键技术主要包括无线技术和网络技术两方面
6、。在无线技术领域,大规模天线阵列、超 密集组网、新型多址和全频谱接入等技术,已成为业界关注的焦点。在网络技术领域,基 于软件定义网络(SDN)和网络功能虚拟化(NFV)的新型网络架构,已取得广泛共识。未来 5G网络将是基于SDN、NFV和云计算技术,更加灵活、智能、高效和开放的网络系统。当前,4G网络已在物联网领域得到应用,并不断开展以适应未来物联网的应用需求。未 来物联网的新应用场景需要新的性能标准,如物联网设备的大规模连接、平安性、可靠 性、无线通信的覆盖范围、超低延迟、高吞吐量等。为满足这些需求,5G技术有望为未 来物联网应用提供新的接口。5G不仅将在未来十年提供1000倍的互联网流量增
7、长,还将 为各个行业提供支持物联网开展的基础技术。图9: 4G和5G技术的性能指标比照3 GHz匕可用藜谙3 GHz匕可用藜谙100万个 连接/Km?10 ms 延迟7.2 Eb/月?数据流即1 Gb/s T峰值,据速率100万个 连接/Km?峰值数据速睾2 20 Gb/s数据流 2 50 Eb/月(2021年)可用频谱C 30 GHz资料来源:互联网公开信息整理,东莞证券研究所3.2 汽车保有量持续增长,交通问题日渐突出随着中国汽车市场的开放与开展,中国人均可支配收入的增加,汽车制造技术的提升以 及本钱的降低,汽车已经成为当代国人重要的出行工具。据公安部统计,2020年,全国 机动车保有量达
8、3.72亿辆,其中汽车2. 81亿辆;机动车驾驶人达4. 56亿人,其中汽 车驾驶人4. 18亿人。2020年,全国新注册登记机动车3328万辆,同比增加114万辆, 新领证驾驶人2231万人。2020年,全国新注册登记汽车2424万辆,比2019年减少153 万辆,下降5.95%。图10: 2010-2020年中国汽车保有量统计及增长情况机动车数困(哪来如 公安部)黄色数推为运伸计算数器端厘位201420152016201720182019202020年 地速全国机动车保有量2642 7929313273483 725 5%6 4%6 9%全防车保育量31541 7219421724262
9、81106%8 3%81%汽左占机动主比率%58 6%61 8%669%70 0%734%74 7%75 5%4 8%18%11%断1册自记PU眸数量万精2777311532S23352317232143328-5%13%36%斯士加 EL记;万辆2.1882.38527522.813267325782424 06 0%*3 6%-60%90%15 4%22%-50%-35%-6 0%新注册给已敷出汽车32641618 4%巴生保闻I净值1.7071.78122122.3042.28521222100-0 8%-7 1%-10%it货汽车侯有我万需23422570汽车投财算万辆48160454
10、0509388456324-238%17 6%-29%资料来源:公安部,东莞证券研究所汽车保有量的激增在改善人类生活质量的同时也带来了一系列社会问题:(1)目前我国大多数城市都存在交通拥堵情况。在全国六百多个城市中,有61%的城市 都会交通拥堵严重的现象,尤其是在早晚高峰时期。根据高德地图发布的2019年年度 中国主要城市交通分析报告显示,我国全年人均拥堵时间为174小时。交通拥堵除了 浪费大量的时间以外,还导致了严重的环境污染和资源浪费,调查统计说明,机动车在 拥堵情况下的能耗是最优情况下的2倍,如果一辆汽车在7km/h到88km/h之间加减速 1000次,其燃料消耗比匀速行驶时多60升,对
11、于货车那么多消耗114升。(2)世界银行数据显示,随着汽车保有量的不断提升,全球停车位需求量从2015年约 2. 25亿升至2020年的约3. 75亿个,而停车位数量仅从2015年的约7500万个升至约 L 2亿个。停车位的紧缺严重影响了经济的开展。据INRIX Research调查显示,停车位 缺乏的问题在全美国范围内每年造成超过730亿美元的损失。(3)我国公安部交通管理局数据显示,2019年我国共发生道路交通事故238351起,造 成67759人死亡、275125人受伤,直接财产损失9. 1亿元。3. 3自动驾驶短期难以实现,车联网成为过渡方式自动驾驶汽车(Autonomous vehi
12、cles; Self-driving automobile)是一种通过物联网 和人工智能技术相结合实现的无人驾驶汽车。自动驾驶汽车依靠蜂窝通信技术,人工智 能、视觉计算、雷达、监控装置和全球定位系统协同工作以了解行车环境,并通过物联网 对道路进行智能导航,使汽车可以在没有任何人类主动的操作下,自动平安地行驶。 由于自动驾驶汽车在加速、制动以及变速等方面都通过自动驾驶系统进行计算和决 策,相较于传统的驾驶员,自动驾驶系统可以做出最有效率的驾驶行为,有助于缓解交 通拥堵。 基于智能系统的控制,车辆可以提高能耗效率、减少对环境的污染。据麦肯锡咨询 公司数据显示,无人驾驶汽车每年帮助减少3亿吨温室气体
13、排放,这相当于航空业二氧 化碳排放量的一半。 通过无线通信技术、移动终端技术、GPS定位等技术的综合应用,以及对停车场的 智能化管理,自动驾驶可以通过车联网信息实现自动寻找目的地附近的可用车位,实现 自动停车。据博世数据显示,2025年自动停车将省去长达3.8亿公里用于寻找车位的绕 行路程,同时美、中、德三国的互联停车功能将节省约7千万小时花费在找车位上的时 间。 自动驾驶可以防止驾驶员由于疲劳,分心,酒驾等因素所导致的交通事故,并且随 着5G通信技术的民用化和商用化,搭载5G蜂窝通信模组的无人驾驶汽车在面对突发紧 急情况时具有更快的响应和决策能力,可以大幅降低交通事故产生的概率,挽救乘客的
14、生命,减少经济损失。根据摩根士丹利数据显示,无人驾驶汽车带来的生产力提升每年可为美国经济增加5070 亿美元的价值。当生产力提高与无人驾驶汽车带来的其他优势相结合时,自动驾驶每年 可为美国经济创造1. 3万亿美元的价值,在全球范围内有望到达5. 6万亿美元。然而,自动驾驶(无人驾驶)是汽车开展的理想状态,当前的技术水平难以实现自动驾驶。 因此需要通过车联网实现过渡。随着5G通信技术的普及,凭借其传输速度快,容量大, 时延低的特性,将会传输车辆行驶中所产生的数据到后台。后台系统通过数据分析做出帮 助驾驶者作出决策。随着车载操作系统的不断开展,汽车将会实现完全智能化、自动化。 此时,智能汽车结合良
15、好的无线通信技术,将有望实现自动驾驶。表2:自动驾驶的分级自动驾驶 分级名称定义驾驶操周边应用作监控管场景L0人工驾驶人类全权驾驶车辆人类人类人类无L1辅助驾驶车辆对方向盘或加减速中的一项提供驾驶, 人类负责其余的驾驶人类和 车辆人类人 类限定L2局部自动 驾驶车辆对方向盘或加减速中的多项提供驾驶, 人类负责其余的驾驶车辆人类人类场景L3条件自动 驾驶车辆完成大局部驾驶,人类保持注意力集中 以防意外车辆车辆人类L4高度自动车辆完成大局部驾驶,人类无需保持注意力车辆车辆车驾驶集中,限定道路和环境辆L5完全自动车辆完成全部驾驶,人类无需保持注意力集车辆车辆车全部驾驶中辆场景资料来源:互联网公开信息
16、整理,东莞证券研究所车联网以行驶中的车辆为信息感知对象,借助新一代信息通信技术,实现车与x(即车 与车、人、路、服务平台)之间的网络连接,提升车辆整体的智能驾驶水平。车联网的 提出主要服务于三个目标:平安、效率以及改善司乘人员的舒适度。成熟的车联网技术 将给社会带来非常大的社会价值和经济价值。搭载5G蜂窝通信模块的车联网汽车对于 提高平安性,减少交通事故有重大意义。世卫组织指出,全球每年死于车祸的人数超过 135万人,还有2000万至5000万人受到非致命伤害。道路交通碰撞的损失占大多数国 家国内生产总值的3%o 90%以上的车祸都是由人为失误造成的。NHTSA估计,车联网的 V2V和V21带
17、来的平安应用可减轻甚至消除多达80%的交通事故,其中包括在十字路口 以及变道引发的各类事故。根据我国公安部交管局披露的数据,我国每年因道路交通安 全事故伤亡人数超20万,各地交警接报事故的总量大概在470万左右。自智能交通方 案实施以来,我国道路平安事故总量呈下降趋势,2000年为61. 7万起,至2015年下降 至20万起左右。车联网能够缓解甚至消除交通堵塞,有效提高交通效率。美国人每年平均要因为交通拥 堵浪费97个小时的时间,2018年拥堵给美国司机带来了近870亿美元的损失,平均每 位司机损失1348美元。基于V2X技术,使得车辆能够与其他车辆、基础设施以及智能 应用之间通信,可以有效解
18、决城市中的交通拥堵问题。这样的交通系统还可以收集实时 数据,分析城市中的车流量,应用更好的算法及道路管理措施来改善基础设施规划。将 各个节点收集到的道路信息进行分析之后,交通部可以更有效地部署道路工作人员。随 着V2X车联网通信逐渐得到采用,智能交通系统带来的效用有望成比例地增加。车联网 的应用还将对减少空气污染,营造绿色环境有很大帮助。V2X技术可以通过减少增加污 染的交通堵塞等方式来造福环境。车辆和基础设施之间的协调也将减少不必要的停车和 制动,进一步减少燃料消耗和排放。3.4蜂窝通信模组是车联网以及自动驾驶重要器件车载通讯是在车辆上应用的移动通信技术,现阶段主要通过车辆装配4G蜂窝通信模
19、块 进行车车、车路通信将交通参与者、交通工具及其环境有机结合,实现交通高度信息化、 智能化、平安化的手段。借助移动通信技术从而有效解决司机和乘客平安、碳排放以及 行驶效率低下等问题。车联网通信技术分为IEEE 802. lip (DSRC专用短程通信使用的底层无线通信技术,于2020年被美国放弃,转向中国主推的C-V2X车联网标准)和3GPP C-V2X (以LTE-V2X为 代表,是基于4G蜂窝网的V2X无线通信技术)两种类型。LTE-V2X作为一种基于LTE演 进的车联网技术,具备诸多后发优势。LTE-V2X在设计过程中充分借鉴了 802. lip的经 验和缺乏,在系统容量、覆盖范围等方面
20、具有显著的性能优势:(1) LTE-V2X采用集中 式控制传输与分布式传输相结合的方式,将V2N、V2L V2V以及V2P结合成一个有机整 体。LTE-V2X底层具备更好的链路预算,借助更加精细的信道设计及资源分配方案来获 得高可靠、广覆盖、低时延的传输保障。(2) LTE-V2X借助成熟的LTE网络及产业链,通过对现有的LTE网络基站设备进行升级 就可以实现部署,不需要再铺设大量的基础设施通信模块,产业更容易快速开展起来。 LTE成熟的生态系统吸引电信运营商,通信设备制造商和汽车企业基于现有的LTE网络和 技术支持车联网通信,从而LTE-V2X成为自然的选择。(3) LTE-V2X是运营商增
21、加新连接(车、自行车、摩托、行人等)的重要卡位。基于LTE- V2X,运营商可以自然地参与到车联网产业中来,提供车连网相关业务,如具有最核心的 竞争力的连接、数据、服务等业务。从智能交通长远开展的角度来看,以LTE-V2X为代 表的C-V2X技术实现了直通和蜂窝模式的融合,未来可以平滑演进到5G,应用前景更加 光明。行驶中的汽车通过装配的各种传感器收集到车辆自身的状态信息,周边车辆及行人,环 境信息,例如车速,车流量,车间距,道路信息之后,通过蜂窝通信模块将信息发送到 终端后台,由统一的服务器进行计算,设计出效率最高的出行计划和行驶状态,最后再 由蜂窝通信信号将指令传送回汽车终端并由车载电脑执
22、行。同时,LTE-V2X的PC5接口 可以支持行驶间车辆的信息交互,实现高效的无线资源分配机制。3. 5 5G网络补齐通信网络层的技术缺口利用5G技术低时延、高可靠、高速率和大容量的能力,车联网不仅可以帮助车辆间进行位 置、速度、行驶方向和行驶意图的沟通,更可以利用路边设施辅助车辆对环境进行感知, 帮助V2X高效运行,实现车和其他一切实体之间的信息交互,从而获取实时路况、道路 信息、行人信息等一系列交通信息,提高驾驶平安性和交通效率。通过一组数据比照来看: 自动驾驶汽车以每小时60公里的速度行驶,如果时延是60毫秒,车的制动距离大概在1米;如果是10毫秒的时延,车的制动距离是17厘米;如果降低
23、到5G的理 论时延1毫秒,制动距离缩短到只有17毫米,大幅度的提高了自动驾驶的平安性。因 5G上行宽带最高可达10G,可在每平方公里内支持至少800辆车的数据传输。并且可支 持车辆以60km/h的速度行进,真正地满足了人们的日常所需。5G的特性,提升了车辆对环境的感知、决策、执行能力,给车联网、自动驾驶应用,尤 其是涉及车辆平安控制类的应用带来很好的基础条件。2020年12月29日,上汽R汽车 宣布旗下“5G智能电动SUV” MARVEL R获得SRRC认证,成为首款也是目前唯一一款通 过车载车规级5G/C-V2X终端产品认证的车型,将行业首次实现5G智能车载终端全场景 落地。MARVEL R
24、搭载首个进入国家认证实验室测试的5G智能网联直连通信车载终端,内置华为5G巴龙5000芯片和Mobil eye EyeQ4H芯片两大强“芯”,能够与智慧交通设 施连接,带来强大的5G V2X遥感智驾功能。如在行驶中,MARVEL R将可超前获得道路 环境、红绿灯变化等信息,完成5G智能车速控制(车速引导)、5G智能路口通过辅助, 让汽车从此具备“预知能力”。未来,5G V2X全场景落地能力还会继续强化,实现包含 V2V (车-车)、V2I (车-基础设施)、V2N (车-互联网)和V2P (车-人)等场景与设备 的无界互联。图11:车联网无线通信技术图示Telematics 业务V2V/V2I
25、/V2P 业务客网络3G/4G/SGV2V/V21/V2P资料来源:IMT-2020(5G)推进组,东莞证券研究所蜂窝通信模组在车联网中需求量巨大,尤其是新能源汽车近些年的开展更是带来更多需 求量。根据IHS预测,2022年全球联网汽车的市场保有量将达3.5亿台,市场占比到达 24%o同时,具备联网功能的新车销售将逐渐普及,销量将到达9800万台(其中3200万 台通过嵌入式模块链接,1800万台通过智能手机链接,4800万台通过嵌入式模块与智 能手机混合的方式连接),市场占比达94%,而一台互联网汽车至少需要搭载一块蜂窝 通信模组,这意味着仅2022 年,全球蜂窝模组在汽车市场中的出货量将超
26、过9800万 块,随着5G技术的成熟运用以及车规级5G终端标准的制定,5G蜂窝通信模组必然在车 联网市场上大展身手。表3:全球联网汽车新增销量预测资料来源:中国产业信息网整理,东莞证券研究所U!1、新应用场景刺激蜂窝模组高速出货,NB-IoT将成为主流Wi-Fi连接设备仍然处于优势地位。根据中国产业信息网数据显示,2022年全球物联网 连接数到达193. 1亿部,其中蜂窝物联网16.1亿部(2019-2022 CAGR 25. 61%)、LPWA 22. 5 亿部(2019-2022 CAGR 74. 39%)、局域物联网 155.0 亿部(2019-2022 CAGR 19. 97%)o 当
27、前以Wi-Fi为基础的局域网通信模组仍然占据较大的使用比例,主要原因有两个方面:(1)有线网络相对于无线网络具有更深的开展基础,基于有线网络的Wi-Fi连接相对 蜂窝通信网络具有更好的用户体验,并且部署更为简单;(2)当前蜂窝通信模组资费方 案尚未完全落实,基于Wi-Fi连接的物联网具备资费上的优势,因此更容易受到消费者的接受。但是,我们更应该注意到,蜂窝通信模组随着新的应用场景的出现,其年复合 增长率到达一个较高的谁水平。图12:全球物联网连接设备数量规模及预测图资料来源:中国产业信息网,东莞证券研究所新应用场景出现,刺激蜂窝通信模组需求。随着2G/3G的退网,基于4G、5G、NBToT等
28、技术的物联网应用场景的增加,假设每台物联网设备至少需要配备一个蜂窝通信模组, 蜂窝通信模组的需求将会增加。根据Techno Systems Research数据显示,2015年,全球 物联网蜂窝通信模组出货量为111.7百万片,到2022年,全球物联网蜂窝通信模组出货 量将到达313.2百万片,2015年-2022年复合增长率为15.86%。从增速上看,年复合增长 率较高的是远程控制、健康医疗、交通运输年复合增长率最快,分别为22.83%、18.24%、 14.91%O从使用占比上看,远程控制、交通运输、智能抄表的使用占比最高,分别是 40.27%、32.45%、11.85%。图13: 201
29、5-2022细分市场蜂窝通信模组规模预测资料来源:Techno Systems Research,东莞证券研究所NBIoT成为未来物联网蜂窝模组主流产品。从技术分类上看,随着2G/3G退出历史舞 台,4G/NB-IoT模组的应用场景会变得更加广阔,市场规模将会扩大。从本质上看,NB- IoT模组和LTE-M模组都属于蜂窝通信模组,都基于传统的4G蜂窝网络技术,但是NB- IoT通信模组进行裁剪和优化以适用于物联网的低本钱低功耗应用。此外,因为NB-IoT 对基站的附着,需要由电信运营商进行网络部署和运营。因此,NBToT适用于设备位置 固定的应用场景,如智能停车、远程控制、智能抄表和智能家电等
30、。2019年2G通信模 组占比最大,到达33.02%,排名第二的是ETE-Cat.3/4占比是23.71%,排名第三的是 3G通信模组,占比是16.6%。Techno Systems Research预测,2020年NB-IoT占比最大 为30.56%, LTE-Cat.3/4占比是第二,比例是18.36%, 2G通信模组占比排名第三。NB- IoT是第三代合作伙伴计划(3GPP)作为蜂窝通信ETE标准第13版的一局部开发的标准。 这是一种低功率,广域网(LPWAN)技术,在许可频谱上运行,专为具有低带宽需求的IoT 设备而设计。与其他现有蜂窝标准相比,NB-IoT价格低廉,提供了更好的室内覆
31、盖范围, 消耗的功率更少,因此具有更长的电池寿命。在本钱方面,NB-IoT低功耗、低速率、低 宽带带来明显的低本钱优势。基于以上优点,NB-IoT可广泛应用于智能抄表、智能停车、 智能穿戴等领域,是传输层技术升级的重要标志。图14: 2015-2022年蜂窝通信模块市场规模预测NB-IOT LTE-Cat.M LTE-Cat.l LTE-Cat.M9/12LTE-Cat.6LTE-Cat.3/4增长率资料来源:Techno Systems Research 东莞证券研究所价格下降不改市场规模扩大趋势。随着2G/3G退出历史舞台以及4G/NB-IoT模组的技术 日渐成熟,4G/NB-IoT模组的
32、应用数量将会大幅增加,市场上将会出现较多的竞争者, 4G/NB-IoT通信模组市场的整体价格或出现下降。止匕外,由于5G模组的进场竞争,4G通 信模组厂商为增加市场份额,4G/NB-IoT模组价格或将不断降低。我们根据供应商数据 进行统计发现,2019年度4G模组单价约为131元,NB-IOT模组单价约为31元。预计 2020年4G模组价格将降至100元内,NB-IoT模组价格将稳定于18-25元区间内。虽然 产品价格正在下降,但是产品需求量正在快速提升,市场规模逐步扩大的趋势不减。根 据智研咨询数据显示,初步统计2019年全球蜂窝通信模组市场规模约190亿元。在不 考虑5G模组放量的情况下,
33、预计2022年全球蜂窝通信模组市场规模接近300亿元。图15: 2018-2022年全球蜂窝通信模组市场规模(亿元)300.00亿元300.00亿元30.00%250.00亿元200.00亿元150.00亿元100.00亿元50.00亿元0.00亿元25.21%25.00%2018 年2019 年19.15%20.00%204.08229.8176.115.00%11.78%10.00%262020年18.92021 年10.05%2022年5.00%0.00%同比资料来源:智研咨询、东莞证券研究所五、投资策略:物联网产业链重点关注上游通信模组产业始于物联,重点关注通信模组产业。从产业链来看,
34、物联网产业链上游负责感知功能, 参与者主要有感知设备供应商、芯片供应商、通信模组供应商。中游负责传输,参与者主 要有互联网运营商、电信,广电网络运营商。物联网产业链下游包括中间件及应用供应商、 运营及服务提供商、系统集成商以及终端用户。虽然物联网产业绵长,但是实现万物互联 的出发点在于,物与物之间的连接,即基于通信,依靠通信模组,实现端与端之间的数据 传输与交互。因此,我们认为,物联网产业首先关注上游的通信模组通信模组产业。图16:物联网产业链全景图下游应用下游应用上游感知中游传输资料来源:中商产业研究院,东莞证券研究所根据前文分析,通信模组是将基带芯片、存储器、功能器件等集成在PCB ,并提
35、供标 准接口的功能模块。因此,结合行业内领先公司的公开信息,我们对蜂窝通信模组的内 部组成划分为:芯片、PCB、PN型期间、晶体期间、阻容感元期间、结构件及其他等六 大项。结合移远通信以及广和通招股说明书,我们认为芯片是众多原材料中最为重要的 其中一项。以移远通信招股说明书为例,2016年-2018年,芯片占公司原材料采供本钱 分别为83.49%、84.86%、82. 33%,都维持在一个较高的水平。蜂窝通信模组中,原材料 占比位列第二与第三位的是PCB和阻容感元器件。2016年-2018年,PCB本钱占比分别图15: 2018-2022年全球蜂窝通信模组市场规模(亿元)19图16:物联网产业
36、链全景图20图17:移远通信采购原材料情况 21图18:移远通信采购原材料情况21图19:华为巴龙711 22图20:高通X65基带芯片23图21: 2018-2020年Q3全球DRAM企业市场份额25图22: 2020年Q2NANDFlash收入市场份额 25图23: 2015-20201年中国电源管理芯片行业市场规模26图24: 2018年全球蜂窝通信模块市场份额 26图25: 2019年全球蜂窝通信模块市场份额 26表格目录表1:局域网和广域网的比照 5表3:自动驾驶的分级14表4:全球联网汽车新增销量预测17表5:全球射频元件竞争格局24表6:全球存储类型24表7:重点公司盈利预测(截
37、至2021/02/22)29为6.56%、6.68%、7. 10%;阻容感元器件本钱占比分别为3. 03%、3. 59%. 6. 07%.图17:移远通信采购原材料情况资料来源:移远通信招股说明书,东莞证券研究所蜂窝通信模组涉及多种功能,因此在一个小小的蜂窝通信模组包含多种芯片,其中以基带 芯片、射频芯片、存储芯片为主。根据移远通信招股说明书,2016年-2018年,基带芯片 分别占当期原材料本钱39.21%、30.92%, 28. 54%;射频芯片分别占当期原材料本钱 27.71%、28.16%、28. 09%;存储芯片分别占当期原材料本钱12.80%、20.46%、19.20%。图18:移
38、远通信采购原材料情况资料来源:移远通信招股说明书,东莞证券研究所5.1基带芯片基带芯片是整个蜂窝通信模组中最核心的器件,实现基带信号的合成,或对接收到的基 带信号进行解码,主要完成通信终端的信息处理功能。根据Strategy Analytics报告 显示,2020年Q3全球蜂窝基带芯片处理器市场收益同比强劲增长27%到达71亿美元, 创历史新高。2020年Q3,高通、联发科、海思、三星LSI和英特尔占据了蜂窝基带收益 份额的前五名。其中高通以40%的基带收益份额排名第一,其次是联发科(22%)和海思(19%) o目前,国内从技术上看,较为领先的是华为海思。2019年10月15日,上海海思半导体
39、将 向物联网行业推出首款华为海思LTECat4平台Balong711o这是海思首次对外出售基带芯 片。巴龙711是华为海思于2014年发布的一款支持LTE-FDD/LTE-TDD/WCDMA/GSM多模制 式的产品,其套片包含三颗芯片:基带芯片Hi2125、射频芯片Hi6361和电源管理芯片 Hi6559o在5G基带方面,华为发布了巴龙5000,采用单芯片多模的5G模组,能够在单 芯片内实现2G、3G、4G和5G多种网络制式,有效降低多模间数据交换产生的时延和功耗。 同时,还在全球率先支持NSA和SA组网方式,支持FDD和TDD实现全频段使用。速率方 面,巴龙5000在Sub-6GHz(低频频
40、段,5G的主用频段)频段实现4. 6Gbps,在毫米波(高频 频段,5G的扩展频段)频段达6.5Gbps,是4G LTE可体验速率的10倍。图19:华为巴龙711资料来源:互联网公开资料,东莞证券研究所海外基带芯片供应商最强者当属高通。2018年12月18日,高通宣布推出物联网(IoT) 专用调制解调器9205 LTE,可用于资产追踪器、健康监测仪、平安系统、智慧城市传感 器、智能计量仪以及可穿戴追踪器等物联网应用。与前代产品相比,该调制解调器在空 闲模式可实现高达70%的功耗降低,尺寸比前代产品降低了 50%,且更具本钱效益,可广 泛用于需在外形尺寸较小的终端中支持低功耗广域连接的众多物联网
41、应用。2021年2月9日,高通宣布发布骁龙X65 5G调制解调器(基带)及射频系统(以下简称 “骁龙X65” ),这是全球首颗采用4nm工艺制程的基带,也是全球首个支持lOGbps 5G速率和首个符合3GPP Release 16规范的基带及射频系统,目前正在向终端厂商出样, 采用该全新系统的商用终端预计于2021年推出。骁龙X65采用了灵活可升级的架构,支 持跨5G各细分市场进行增强、扩展和定制;并通过软件更新,支持即将推出的全新特性、 功能,以及3GPP Release 16新特性的快速部署。特别是随着5G扩展至计算、工业物联 网和固定无线接入等全新垂直行业,该可升级架构可以支持基于骁龙X
42、65打造面向未来的 解决方案,以支持全新特性的采用,延长终端使用周期,并有助于降低总拥有本钱。mm WaveX65图20:高通X65基带芯片QuqIcoaamsnapdragon开启下一个 5G时代开启下一个 5G时代X65 5G modem-RF全球首个 10Gbps5G却首个命 3Gpp Release 16可升级架构通过软件更新支持Release 16的快速部,资料来源:互联网公开资料,东莞证券研究所Strategy Analytics认为2020年Q3, 5G芯片收益占高通总基带收益的60%以上。尽管 5G基带芯片和无线芯片组市场竞争激烈,但高通在该季度将其5G份额提高至56%。高 通
43、将凭借其多样的产品组合在2021年继续其5G强劲的增长势头。Strategy Analytics射频 和无线元件服务总监Chris topher Taylor补充说:“2020年Q3,联发科在5G市场取 得了进展,其5G基带芯片出货量环比增长超过一倍。联发科继续在4G基带市场中获得份 额,其出货量份额排名第一;联发科的良好表现将持续到2021年。”2020年Q3, 5G基带芯片处理器收益首次超过4G,并占总基带收益的50%以上。Strategy Analytics认为,由于5G基带芯片的价格比4G基带芯片的价格高,因此5G基带的出货量 推动了基带市场的收益增长。2020年QI, 5G基带芯片出
44、货量占总出货量的近1该,但占 基带总收益的30%0 5G基带芯片有望成为基带芯片供应商业绩的新的增长点。5. 2射频芯片无线射频芯片是将无线信号的通讯转换为特定的无线信号波形并通过天线谐振发送的 电子部件。特别是在万物互联以及新基建时代,无线射频芯片也将被广泛应用。射频芯 片包括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。射频芯片市场规模主要受移动终端需求的驱动。近年来,随着移动终端功能的逐渐完善, 手机、平板电脑等移动终端的出货量持续上升,射频芯片的需求量和出货量也不断增加。2011年以来全球射频开关市场持续增长,
45、2018年全球市场规模16. 54亿美元,预计2023 年市场将达35. 6亿美元,2018-2023年复合增长率达16. 55%。目前,射频芯片行业竞争激烈,Skyworks. Qorvo.博通、村田等海外巨头基本垄断射 频前端市场,国内自给率较低。表4:全球射频元件竞争格局资料来源:互联网公开信息整理,东莞证券研究所PASAW滤波器BAW滤波器开关及LNASkyworks 43%Murata 50%博通87%Qorvo 35%Qorvo 25%TDK 20%博通25%太阳诱电15%Skyworks 23%其他7%Skyworks 10%其他13%其他26%存储芯片存储芯片,是嵌入式系统芯片
46、的概念在存储行业的具体应用。因此,无论是系统芯片还 是存储芯片,都是通过在单一芯片中嵌入软件,实现多功能和高性能,以及对多种协议、 多种硬件和不同应用的支持。纵观未来5G加持下的物联网世界,必然需要更庞大的基 础设施来存储和管理数据,智能终端对存储数据的高性能、低延迟、多样化需求也对传 统存储企业提出更苛刻的要求。存储芯片主要分为闪存和内存,闪存包括NAND flash和NOR flash,内存主要为DRAM。其中,DRAM属易失性存储器:在外部电源切断后,存储器内的数据也随之消失,主要用于 各类PC、服务器、工作站、智能手机的内部存储单元;Flash属于非易失性存储器:能 够保持所存储的内容,主要应用于存储卡、U盘、SSD固态硬盘、移动终端的内部嵌入式存 储器等。当下最主流的存储器是DRAM以及NAND, 2019年全球存储芯片市场规模约1118亿美元, 这两者占据了所有半导体存储器规模的97%左右。直5:全球存储类型资料来源:Trend Force,东莞证券研究所DRAMNAND flashNORflash市场份额55%42%3%当前制程12/14nm16/15nm55/45nm易失性