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5G 深度報告:消費電子行業迎來第二輪大創新

5G時代, 消費電子行業將迎來第二輪創新5G應用升級將成為電子行業新二輪創新的核心動力

電子行業的第一輪創新由智慧手機替代功能手機的產品升級帶動, 那麼隨著5G技術的普及, 手機終端將迎來又一次升級, 電子行業迎來第二輪創新的核心動力。

在硬體上, 基於5G通信的硬體創新將帶來手機零元件的升級, 例如天線、射頻器件、外觀、高端顯示、無線充電等領域將會要求匹配5G通信技術要求而創新升級。

2019-2020年5G有望正式商用, 滲透率將迅速提升

工信部發放牌照對5G滲透率提升作用最為明顯, 4G時代工信部於2013年底對運營商發放牌照,

牌照發放後, 4G用戶迅速增多, 4G在智慧手機中的普及率呈爆發式增長。

到2016年底, 4G用戶達到7.7億, 滲透率達59%。

根據中國移動此前透露5G建設時間表, 到2020年達到全網萬站規模, 能夠實現商用產品規模部署, 預測5G牌照於2019年底至2020年初發放, 按照4G滲透率增速, 2022年5G用戶滲透率有望達到60%左右。

5G的技術場景主要是連續廣域覆蓋、熱點高容量、低功耗大連接和低時延高可靠。 5G最大提升依然是速度, 按規劃速率會高達10~50Gbps, 高速率對頻寬提出了更高的要求。

由於低頻率頻段消耗殆盡, 5G將被迫採用高頻率的頻段

我國主要在24.75G-27.5GHz、37-42.5GHz高頻段徵求意見, 國際上則主要使用28GHz進行試驗, 5G高頻段相比現有4G頻段增加了10倍以上。

中國將於2017年展開5G網路第二階段測試,

2018年進行大規模試驗組網, 並在此基礎上於2019年啟動5G網路建設, 最快2020年正式商用5G網路。

新技術高頻段需要天線結構重新設計, 大幅增加設計難度。

5G的三大應用場景包括:1.增強移動寬頻場景;2.高可靠低時延場景;3.機器類通信海量連接。

手機中充滿了天線, 從GPS、藍牙、wifi、2G、3G、4G等頻段。 頻率越低, 尺寸越大。

5G採用的高頻段將大幅縮小天線尺寸, 增加加工工藝難度。

而自選基站能力的要求需要5G手機採用陣列式的天線設計(MIMO技術), 需要利用垂直和水準天線交叉的點陣, 以同時保證垂直和水準兩個極化方向的信號收發。

為保證基站與手機間的定向傳輸, 天線同時需要集成有源器件與晶片。

毫米波帶來的應用將有可能使得濾波器成組出現,

變得越來越大, 屆時5G也將推動手機硬體端發生相應調整, 最直觀的感受將會包括手機側2天線逐漸到5天線, 終端系統側的天線結構數量有可能達到256個以上。

而由於天線數量的大幅增加, 無法使用遮罩線引出信號到射頻晶片中, 故需實現陣列線與晶片集成, 大幅提升了設計難度。

高頻段促使射頻元件結構升級。 隨著4G日漸成熟, 5G越來越近, 技術上而言, 5G通信的三大變化為:

1、使用了更多的通訊頻段;

2、使用MIMO多天線技術;

3、使用載波聚合技術。

射頻系統也需要做出相應變化。 由於頻率提高, 射頻元件與4G時代最大不同就是需要採用更高頻電路。

材料方面, 採用傳統Si材料的功率放大器的增益會隨著頻率的增加而大幅降低,

不能滿足5G高頻通信的要求, GaAs及GaN在高頻領域優勢明顯, 有望成為5G時代主流功率放大器選擇。

射頻前端總市場規模2022年有望達到227億美元, 複合增長率14%。

多頻帶大幅增加射頻元件需求量。

5G時代手機不僅要加入對5G頻段的支持, 同時還必須能夠向下相容前代通信技術, 及wifi、藍牙、NFC等近距離通信波段。 5G時代無線頻段數量必然進一步增加, 相應的需要的濾波器、功率放大器的數量也必然增多。

對於濾波器而言, 早期2G手機需要16個濾波器, 3G手機需要19個, 到4G時代增加到45個, 而5G的需求量有望增加到67個。

功率放大器的數量同樣會增長, 4G時代多模多頻手機所需的功放晶片為5-7顆, StrategyAnalytics預測, 5G時代功率放大器數量或多達16顆。 從而推動射頻元器件市場保持快速增長態勢。

非金屬機身成大勢所趨。

由於5G使用的通信頻段數量空前, 天線設計結構複雜, 且5G頻率的提高使得終端天線對周邊金屬變得異常敏感, 其PCB金屬路板需要與有金屬的物體之間保持1.5mm的空間。

在手機中, 最適合5G天線的位置是兩端, 尤其是上端部, 這就意味著其它天線需要移位元至其它地方, 而在現有手機終端的天線佈局已滿, 5G還要和目前的4G天線共存, 為實現較好無線通訊的功能, 變換現有的金屬後蓋是主流趨勢, 塑膠機身作為低端代名詞, 已經被淘汰, 陶瓷和玻璃都將成為可選的後蓋方案。

另一方面, 玻璃或者陶瓷機身在4G時代相比金屬機身, 一體化效果更加完善, 機身更加美觀, 17年以來逐漸被各大廠商中高端手機採用。

iPhone8及iPhoneX更換金屬後殼為玻璃機身必將引領眾多手機廠商迅速追隨,引領手機在5G時代來臨之際迅速進入玻璃、陶瓷後蓋時代。

玻璃、陶瓷機身成主流,市場空間巨大。

根據IDC預測,採用雙面玻璃設計手機出貨量將迅速增長,預計17年出貨1.56億台,到2021年出貨10.38億台,17年起5年複合增長率高達59%,逐漸佔據外觀設計主流。

同時陶瓷機身由於質感更好,更高的介電係數在5G通信及無線充電上優勢明顯,相比玻璃材質更易做到一體成型設計,目前受制於較低良率和較高價格,僅在部分廠商旗艦機(小米mix系列、小米6高配版等)使用,但市場反映熱烈,預計隨著良率提升、價格降低在5G時代市場佔有率逐漸提升。

根據產業鏈資料,目前玻璃機身平均價格為50元左右,按照IDC預測,到2020年市場空間高達500億元,假設採用陶瓷手機到2021年出貨3億台,平均價格降到150元左右,則其市場空間有450億元。

OLED螢幕在5G時代優勢明顯。

5G網速相比4G網速進一步加快,必然催生高清應用更快爆發,x為例,其採用從三星定制的5.8英寸OLED屏,解析度達到2436*1125(458ppi),5G的資料傳輸速度將是4G速度的40倍,完全能夠勝任8K超清3D電影的線上播放。

優質的內容需要螢幕進一步升級,以新一代iphone是歷年iphone手機中解析度最高產品,對比度更是高達100萬:1,接近前代產品的1000倍(1400:1)。

無線充電在5G時代空前重要。

5G帶來速度提升、超高清內容、更好的手機上網娛樂體驗的同時,必然帶來手機使用時間的進一步增加。4G時代手機每天使用時長首次超過電腦,由此帶來手機電池容量與手機充電頻率的大幅增加。

目前手機電池單位體積內容量提升緩慢,短期內難有大的突破;由於需要較好的握持體驗,5G時代手機尺寸也不會有大幅增加,因此電池容量增加的空間有限。

相比之下,無線充電成為了一個較好的解決方案,現有無線充電方案雖然存在無線發射距離短,充電功率低的缺點,但蘋果的加入並支援Qi標準,可以迅速壯大無線充電產業發展壯大,並推進行業標準化進程。

若未來充電裝軒都採用同一標準並大範圍安臵於公共場所,如咖啡店,酒吧,機場,酒店或速食店的桌子上,有可能實現隨時隨地為手機充電。

根據IHS預測,無線充電發射端與接收端的市場規模2020年有望分別達到99億和26.9億元,2014-2020年間的複合增長率在40%左右

在軟體上,在5G系統搭建後,預計以此為基礎的應用如VR/AR、3D成像人臉識別、視頻、物聯網等領域將取得蓬勃發展。

5G為VR/AR帶來高速率低時延。VR業務對頻寬和時延要求近乎苛刻,要實現完美的虛擬實境體驗,需要至少60Mbps的終端速率,時延要低於20毫秒。

5G帶來的高頻寬低時延特性使得VR/AR這樣的應用可以實現無線化,實用性大為增強,同時VR/AR作為5G時代的殺手鐧應用之一,也可促進5G的快速發展。

根據艾瑞諮詢預測,未來五年中,VR市場的年複合增長率將超過80%。

預計到2021年,中國會成為全球最大的VR市場,行業整體規模將達到790.2億元。同時移動VR的將隨著5G在19年左右的產業化逐漸爆發,占比逐漸增大

百度搜索“樂晴智庫”,獲得更多行業深度研究報告

3D成像是手機端又一次革命性升級。

3D成像關鍵點在於獲取深度資訊,實現拍照技術上從二維到三維的跨越,是手機端今年的創新的焦點。

目前實現的手段有三種:

(1) 結構光,代表公司及產品有蘋果iPhoneX(收購該領域最大公司PrimeSense)、微軟Kinect-1等;

(2) 雙目可見光,代表公司產品LeapMotion;

(3)飛行時間法(TOF),代表公司產品微軟Kinect-2。

超高清迎來最好的時代。

4G時代一般下載速度都超過15mbps。智慧手機用戶可以憑此線上聽歌看視頻。

按照5G的規劃,運營商很有可能把手機互聯網網速提高到10gbps或更高水準,大概是現有網速的100倍,比現有固網還會快。高清電影數秒就能下載完成,即便是邊走邊下也沒問題。

這必將帶來移動視頻業務的進一步增長。4G時代手機網路視頻使用者規模及占比均飛速增長,截止2016年底,手機網路視頻使用者規模接近5億人,移動網路視頻使用者占手機線民比例達91.8%。

5G到來提高網速的同時,硬體的支撐也在進步,與3D成像VR/AR相配合,未來網路視頻有望實現更多玩法。

物聯網在5G時代將大放異彩。

物聯網能夠利用各種感知技術獲取資訊,大致包括條碼和電子標籤(RFID)顯示身份,感測器捕捉狀態,攝像頭記錄圖像,GPS進行定位,目前前端資訊獲取上已發展比較完善,欠缺的是低成本的網路通信實現信號傳輸與遠端控制。

作為5G通信的重要組成部分,NB-IoT具有強連接、超低功耗、廣覆蓋、低成本、高安全性及穩定可靠等諸多優勢,成為一種絕佳的用於物聯網通信的協議,並且有望先于5G商用提前鋪設。

一旦廣泛應用,有望迅速用於智慧家居、共用單車、物流追蹤、智慧抄表、智慧樓宇、廣域物聯、工業物聯等典型應用場景。

以智慧家居類物聯網市場為例,中國產業資訊網預測到2020年市場規模有望達到1000億美元,5年複合增長高達35%。

2016-2017年優秀公司的佈局已初現端倪

2016-2017年電子行業承前啟後,進入佈局期。

OLED、無線充電、3Dsensing、耳機無線化等創新,形成2017年iPhonex的創新大年。重點優質公司的區間漲幅,如信維通信、大族鐳射、安潔科技、歐菲光、立訊精密、長盈、德賽電池等表現相對較好。

未來公司能否持續成長,客戶升級和產品升級將是能否成長壯大的關鍵符合創新趨勢方向是觀察優秀公司的重要角度:產品升級、客戶升級。

客戶升級: 國內客戶升級至三星、蘋果、特斯拉。

產品升級: 模組轉向更高層的材料進口替代,終端模組材料的升級;往更高端的產品升級實現進口替代,如高端射頻器件(濾波器)、高端連接器(B2B、TypeC等)、無線充電模組;往高成長細分行業轉型。例如新能源汽車電子中高功率高電流汽車連接器、結構件等;

5G技術硬體基礎:信維通信、飛榮達、電連技術、麥捷科技;無線充電:信維通信、立訊精密、田中精機、順絡電子、東山精密;高端顯示(OLED)以及配套:京東方A、深天馬A、TCL集團、三利譜、大族鐳射;AR/VR、視頻:歐菲光、歌爾股份、水晶光電;新能車汽車電子:長盈、歐菲光、安潔科技。獲取本文完整報告請百度搜索“樂晴智庫”。

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iPhone8及iPhoneX更換金屬後殼為玻璃機身必將引領眾多手機廠商迅速追隨,引領手機在5G時代來臨之際迅速進入玻璃、陶瓷後蓋時代。

玻璃、陶瓷機身成主流,市場空間巨大。

根據IDC預測,採用雙面玻璃設計手機出貨量將迅速增長,預計17年出貨1.56億台,到2021年出貨10.38億台,17年起5年複合增長率高達59%,逐漸佔據外觀設計主流。

同時陶瓷機身由於質感更好,更高的介電係數在5G通信及無線充電上優勢明顯,相比玻璃材質更易做到一體成型設計,目前受制於較低良率和較高價格,僅在部分廠商旗艦機(小米mix系列、小米6高配版等)使用,但市場反映熱烈,預計隨著良率提升、價格降低在5G時代市場佔有率逐漸提升。

根據產業鏈資料,目前玻璃機身平均價格為50元左右,按照IDC預測,到2020年市場空間高達500億元,假設採用陶瓷手機到2021年出貨3億台,平均價格降到150元左右,則其市場空間有450億元。

OLED螢幕在5G時代優勢明顯。

5G網速相比4G網速進一步加快,必然催生高清應用更快爆發,x為例,其採用從三星定制的5.8英寸OLED屏,解析度達到2436*1125(458ppi),5G的資料傳輸速度將是4G速度的40倍,完全能夠勝任8K超清3D電影的線上播放。

優質的內容需要螢幕進一步升級,以新一代iphone是歷年iphone手機中解析度最高產品,對比度更是高達100萬:1,接近前代產品的1000倍(1400:1)。

無線充電在5G時代空前重要。

5G帶來速度提升、超高清內容、更好的手機上網娛樂體驗的同時,必然帶來手機使用時間的進一步增加。4G時代手機每天使用時長首次超過電腦,由此帶來手機電池容量與手機充電頻率的大幅增加。

目前手機電池單位體積內容量提升緩慢,短期內難有大的突破;由於需要較好的握持體驗,5G時代手機尺寸也不會有大幅增加,因此電池容量增加的空間有限。

相比之下,無線充電成為了一個較好的解決方案,現有無線充電方案雖然存在無線發射距離短,充電功率低的缺點,但蘋果的加入並支援Qi標準,可以迅速壯大無線充電產業發展壯大,並推進行業標準化進程。

若未來充電裝軒都採用同一標準並大範圍安臵於公共場所,如咖啡店,酒吧,機場,酒店或速食店的桌子上,有可能實現隨時隨地為手機充電。

根據IHS預測,無線充電發射端與接收端的市場規模2020年有望分別達到99億和26.9億元,2014-2020年間的複合增長率在40%左右

在軟體上,在5G系統搭建後,預計以此為基礎的應用如VR/AR、3D成像人臉識別、視頻、物聯網等領域將取得蓬勃發展。

5G為VR/AR帶來高速率低時延。VR業務對頻寬和時延要求近乎苛刻,要實現完美的虛擬實境體驗,需要至少60Mbps的終端速率,時延要低於20毫秒。

5G帶來的高頻寬低時延特性使得VR/AR這樣的應用可以實現無線化,實用性大為增強,同時VR/AR作為5G時代的殺手鐧應用之一,也可促進5G的快速發展。

根據艾瑞諮詢預測,未來五年中,VR市場的年複合增長率將超過80%。

預計到2021年,中國會成為全球最大的VR市場,行業整體規模將達到790.2億元。同時移動VR的將隨著5G在19年左右的產業化逐漸爆發,占比逐漸增大

百度搜索“樂晴智庫”,獲得更多行業深度研究報告

3D成像是手機端又一次革命性升級。

3D成像關鍵點在於獲取深度資訊,實現拍照技術上從二維到三維的跨越,是手機端今年的創新的焦點。

目前實現的手段有三種:

(1) 結構光,代表公司及產品有蘋果iPhoneX(收購該領域最大公司PrimeSense)、微軟Kinect-1等;

(2) 雙目可見光,代表公司產品LeapMotion;

(3)飛行時間法(TOF),代表公司產品微軟Kinect-2。

超高清迎來最好的時代。

4G時代一般下載速度都超過15mbps。智慧手機用戶可以憑此線上聽歌看視頻。

按照5G的規劃,運營商很有可能把手機互聯網網速提高到10gbps或更高水準,大概是現有網速的100倍,比現有固網還會快。高清電影數秒就能下載完成,即便是邊走邊下也沒問題。

這必將帶來移動視頻業務的進一步增長。4G時代手機網路視頻使用者規模及占比均飛速增長,截止2016年底,手機網路視頻使用者規模接近5億人,移動網路視頻使用者占手機線民比例達91.8%。

5G到來提高網速的同時,硬體的支撐也在進步,與3D成像VR/AR相配合,未來網路視頻有望實現更多玩法。

物聯網在5G時代將大放異彩。

物聯網能夠利用各種感知技術獲取資訊,大致包括條碼和電子標籤(RFID)顯示身份,感測器捕捉狀態,攝像頭記錄圖像,GPS進行定位,目前前端資訊獲取上已發展比較完善,欠缺的是低成本的網路通信實現信號傳輸與遠端控制。

作為5G通信的重要組成部分,NB-IoT具有強連接、超低功耗、廣覆蓋、低成本、高安全性及穩定可靠等諸多優勢,成為一種絕佳的用於物聯網通信的協議,並且有望先于5G商用提前鋪設。

一旦廣泛應用,有望迅速用於智慧家居、共用單車、物流追蹤、智慧抄表、智慧樓宇、廣域物聯、工業物聯等典型應用場景。

以智慧家居類物聯網市場為例,中國產業資訊網預測到2020年市場規模有望達到1000億美元,5年複合增長高達35%。

2016-2017年優秀公司的佈局已初現端倪

2016-2017年電子行業承前啟後,進入佈局期。

OLED、無線充電、3Dsensing、耳機無線化等創新,形成2017年iPhonex的創新大年。重點優質公司的區間漲幅,如信維通信、大族鐳射、安潔科技、歐菲光、立訊精密、長盈、德賽電池等表現相對較好。

未來公司能否持續成長,客戶升級和產品升級將是能否成長壯大的關鍵符合創新趨勢方向是觀察優秀公司的重要角度:產品升級、客戶升級。

客戶升級: 國內客戶升級至三星、蘋果、特斯拉。

產品升級: 模組轉向更高層的材料進口替代,終端模組材料的升級;往更高端的產品升級實現進口替代,如高端射頻器件(濾波器)、高端連接器(B2B、TypeC等)、無線充電模組;往高成長細分行業轉型。例如新能源汽車電子中高功率高電流汽車連接器、結構件等;

5G技術硬體基礎:信維通信、飛榮達、電連技術、麥捷科技;無線充電:信維通信、立訊精密、田中精機、順絡電子、東山精密;高端顯示(OLED)以及配套:京東方A、深天馬A、TCL集團、三利譜、大族鐳射;AR/VR、視頻:歐菲光、歌爾股份、水晶光電;新能車汽車電子:長盈、歐菲光、安潔科技。獲取本文完整報告請百度搜索“樂晴智庫”。

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