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微波组件产业链现状与发展机遇

2019-04-16 09:24:31 来源:微波射破网
随着新一代信息技术、新能源汽车、机器人、先进轨交与海洋工程、航空航天等下游新兴产业的蓬勃发展,对中上游基础技术和产品的自主可控需求日益强烈。新材料、高端装备、核心器件与芯片、云计算、大数据、人工智能等将成为自主可控时代的核心竞争力,军民融合大势所趋。

中信建投TMT、高端制造团队将通过系列专题电话会议,对不同自主可控军民融合产业链的政策变化、市场空间、投资机会深度解读,并将邀请相关重点上市公司分享最新进展。


本期电话会议主题为“微波组件产业链现状与发展机遇”,中信建投证券高端制造组负责人&军工行业首席分析师黎韬扬、军工行业研究员鲍学博、通信行业研究员汤其勇将重点分析微波组件的技术路线、市场前景、投资标的等内容。
 

 

我先汇报一下微波组件基本概念与技术发展趋势,军、民市场空间以及军民融合趋势。
 

微波组件包括微波器件,又叫射频器件,比如滤波器、混频器等等;也包括由微波电路、分立的微波器件共同组成的多功能组件,比如TR组件、上下变频组件等等;还包括一些子系统,比如接收机。
 

微波组件在军用领域主要用于雷达、通信、电子对抗等国防信息化装备上,而且微波组件也就是射频部分的价值占比越来越高,属于军工中的成长性子领域;另外,在民用领域,主要应用在无线通信、汽车毫米波雷达等方面,属于我国中上游基础器件与技术中自主可控需求强烈的一个子领域,军民融合存在非常大的空间,所以微波组件里面会蕴含着比较多的投资机会。
 

1、微波组件的基本概念和发展趋势。
 

微波组件用于实现微波信号的频率、功率、相位等各种变换,其中,微波信号和射频的概念基本等同,就是频率比较高的模拟信号,一般在数十兆赫兹到上百吉赫兹一直到太赫兹;微波组件一般由微波电路、以及一些分立的微波器件组成,技术发展方向是小型化、低成本,实现的技术途径包括HMIC和MMIC。
 

MMIC就是把微波组件设计在一个半导体芯片上,集成度比HMIC要高2~3个数量级,一般一颗MMIC就实现一个功能,未来是多功能集成化,最终把系统级的功能都是实现到一个芯片上,就成了大家所熟知的射频SoC;HMIC也可以看作是对MMIC的二次集成,HMIC主要包括厚、薄膜集成电路以及系统级封装SIP等,厚膜集成电路现在还是比较常见的微波组件工艺,具有成本低、周期短、设计灵活的优点,基于LTCC的3D封装工艺能够进一步实现微波组件的小型化,在军用领域应用逐渐增加。
 

在军用领域,一些用量特别大的芯片可以做成单片的形式,比如相控阵雷达TR组件中的末级功放,用量非常大,做成单片还划得来;像很多小批量定制化的产品就不适合做成单片的,还是以混合集成电路为主。
 

2、微波组件的军用市场以及民用市场。
 

① 军用市场方面:微波组件在雷达、通信、电子对抗领域的价值占比达到了60%以上,我们估算了雷达、电子对抗领域的微波组件市场空间,在雷达领域,主要估算了我国最主要的雷达研究所的雷达产值,包括中电科14所、38所、航天科工的23、25、35所,航天科技的704所、802所,中航工业的607所等等,我们估计2018这个市场空间在330亿,微波组件部分的市场空间将达到200亿;电子对抗主要考虑了中电科的29所、航天科工8511所和中船重工的723所,整体电子对抗装备市场空间在80亿左右,其中微波组件的价值达到50亿。
 

这里面我们暂时没有考虑通信行业,因为这个行业的市场过于分散,后面我们再继续深入研究和补充,仅雷达、电子对抗领域微波组件的市场空间就达到了250亿。
 

② 民用市场方面:主要包括无线通信和汽车毫米波雷达。在无线通信领域,包括移动终端和基站两部分市场。基站中的RRU里面主要是中频模块、收发信机模块、功放和滤波模块等微波组件,微波组件在基站中占比越来越高,在2G 网络基站中,射频器件价值占整个基站价值的比重约为4%,随着基站朝着小型化方向发展,3G和4G技术中射频器件逐步提升至6%~8%,部分基站这一比重可达9%~10%。5G时代射频器件的价值占比将会进一步提高。
 

在移动终端通信系统中,射频前端是核心组件之一。移动终端中的射频器件主要包括功率放大器、双工器、射频开关、滤波器、低噪放大器等。射频前端的价值量从2G到4G不断提升,4G时代平均成本约10美元,预计5G将超过50美元。汽车毫米波雷达市场预计在2020年可以达到50亿美元,其中射频前端部分占比达到40%~50%。
 

3、前面分别介绍了微波组件军用市场和民用市场,实际上对于微波组件,军民融合是大势所趋。
 

军用微波组件和民用微波组件从原理上是相通的,但涉及到具体应用,对微波组件的需求各不相同,因此造成了军民分立的局面。例如,军品一般要求发射功率高以更远的探测目标,这是其设计的出发点,而民用更多的讲究效率;另外频率上也有所不同,军用为了抗干扰,工作带宽越来越高,而民用一般还是窄带。另外,民用主要强调的是成本,而军品对成本并不敏感。
 

随着未来技术的发展,军民用相似性越来越多,频率、功率、低成本等要求趋同。以美国著名公司Qorvo为例,其不仅做基站的PA,也为军用雷达提供功放MMIC等,应用在舰载、机载和陆基雷达系统以及通信和电子战系统中。我国未来也必将呈现军民融合发展的局面,军转民存在较大机会。

 

下面汇报一下微波组件在军民市场的竞争格局和演变趋势,以及标的的筛选。
 

1、从竞争格局上看,军用的微波组件以军工央企为主,民营企业依靠特色技术占据部分市场。
 

军工央企中,雷达、电子对抗等整机单位占据了微波组件最主要的市场。为什么整机单位要做上游的事?
 

① 因为微波组件的性能对雷达等整机性能的影响太大,作为雷达整机研究单位必须自己掌握大部分微波组件的技术,否则就缺乏了竞争力;
 

② 因为微波组件价值占比太高,如果不做这一部分,那么钱都被上游赚去了。
 

所以我们看到整机单位都有研制和生产微波组件的部门,比如中电14所的微电子制造中心就主要从事微波组件的生产,主要为微波电路、T/R组件生产线,拥有完整的厚膜、薄膜、LTCC工艺生产线。除了自产的之外,整机单位外购微波组件主要来自中电科13所和55所,这两个所覆盖了从材料到芯片的完整半导体产业链,在微波组件领域尤其是半导体微波器件/芯片领域占据国内龙头地位。
 

另外就是一些民营企业的市场了,民营企业主要是依靠成本优势、特色技术、定制化服务占领市场,另外,中电13所、55所一般聚焦于通用的微波组件研制生产,无法满足下游多样化的定制需求。民营企业中最大的是亚光科技,这是老牌企业,另外,还包括盛路通信的南京恒电、成都创新达,红相股份的星波通信,雷科防务的苏州博海以及要收购的西安恒达,其他还包括南京誉葆、成都雷电微力等等。
 

2、民用竞争格局。
 

基站里面最主要的射频器件为滤波器和功放,基站的滤波器国内包括武汉凡谷、大富科技、东山精密等等还能供上一些,但是功放主要依赖进口,主要是NXP、Qorvo、Skyworks等国际大公司。在移动终端里面,微波组件中滤波器、功放、射频开关占据主要市场,其中滤波器的主要供应商为村田、TDK、太阳诱电、Skyworks、Qorvo、博通等,国内滤波器的供应商包括麦捷科技、德清华莹和好达电子等;功放市场绝大部分份额被Skyworks、Qorvo、Broadcom占据,前三者市占率达92%。
 

未来射频前端集成化是必然趋势,Broadcom、Qorvo、Skyworks、村田、TDK不仅供应元器件还具有模组整合能力,将在集中度很高的市场中进一步确立优势。另外,随着基带厂商也进入射频前端领域,行业竞争更加激烈。
 

汽车毫米波雷达领域的射频前端部分基本上都是NXP、意法半导体、英飞凌等企业在做,国内企业主要在做整机集成以及后端的信号处理部分,但是射频前端部分占到了整机成本的50%左右。
 

3、展望微波组件行业发展趋势,我认为有两个方向,一是行业的垂直整合与专业化整合并存,二是军民深度融合。
 

在军用微波组件领域,目前还是非常分散,民营企业规模都不大,研发投入不足,制约了他们的发展,所以还是看整合。垂直整合就是下游企业收购微波组件厂商提升对上游产业链掌控能力,一方面可以通过下游需求牵引带动微波组件厂商技术进步,另一方面,下游企业通过掌握微波组件上游供应,降低整机产品成本,提升产品竞争力,实现协同效应,典型代表就是雷科防务,雷科防务通过垂直整合已经构建了完整的雷达产业链,达到了一个典型雷达研究所的完整建制。
 

专业化整合就是同行之间的收并购,微波组件企业通过专业化整合可以共享核心技术与客户资源,实现协同效应与规模效应,典型代表就是盛路通信,收购了南京恒电和成都创新达,前者市场在华东地区,后者市场在西南,客户是互补的。
 

第二个大趋势就是军民融合。亚光科技的华光瑞芯用于5G通信的毫米波功率放大器研制成功,GaN功率放大器成功小批量量产,为未来进军5G通信奠定基础;南京恒电已加强在5G通信领域的研发力度,利用多年积累的军品技术开发出的5G毫米波相控阵天线技术,未来可在5G通信基站等领域广泛应用;雷科防务利用其雷达信号处理领域优势研制了汽车毫米波雷达,目前已经进入百度Apollo硬件开发平台。
 

4、微波组件行业的投资机会
 

我们认为,微波组件军用需求旺盛,民用自主可控空间广阔。军用领域,一方面,国防信息化为军队建设重点,未来将持续享受较高行业增速,带动军用微波组件行业快速发展;另一方面,随着未来战争对制电磁权争夺的日益激烈,雷达、通信、电子对抗等装备对微波组件提出更高要求,微波组件价值占比将进一步提升。
 

以军用雷达为例,隐身与电子干扰技术的进化推动雷达技术进步,有源相控阵雷达乃至数字相控阵雷达将成为未来发展趋势,对微波组件需求日益增加。隐身目标如F-22、F-35、B-2的出现对现有雷达提出严峻挑战,现有雷达若想达到对F-22等实现与对F-15、F-16等非隐身飞机相同的探测距离,在其他参数不变的条件下,需要将雷达发射功率提升上百倍,这就需要大幅提升有源相控阵雷达每个T/R组件的发射功率以及增加T/R数量。
 

电子干扰对军用雷达构成了极大的威胁,为了实现更强的电子对抗能力,数字相控阵雷达将成为重要发展趋势之一,数字相控阵雷达与常规有源相控阵雷达相比,每个T/R组件后面都要增加上下变频组件与AD器件,大幅增加了对上下变频组件的需求。
 

随着5G建设的启动,无线通信领域对微波组件的需求将大幅提升,国产化率提升也将是大势所趋。无论是在基站还是在终端,微波组件主要依赖进口,尤其是在有源器件领域,PA比滤波器等无源器件更依赖进口,未来军用技术有望转化提升通信用微波组件的国产化率。近年来ADAS市场增长迅速,汽车毫米波雷达需求旺盛。国内企业逐步打破国外厂商对汽车毫米波雷达的垄断,但在毫米波雷达射频前端领域,国产化替代仍需进一步突破。
 

在投资标的选择上,建议重点关注技术优势突出、军民融合潜力较大的头部企业。一方面,头部企业规模较大,能够持续保持研发投入,保证技术的先进性;另一方面,随着军民融合的深入推进,头部企业有望打破传统较为封闭的军工产业格局,从而获得更高的市场份额,另外头部企业也有望在民用领域有所突破,进入更为广阔的市场。
 

建议重点关注:亚光科技、盛路通信、航天发展等。

 

1、通信射频领域,包括sub-6GHZ、毫米波频段。Sub-6Ghz领域,我们核心看好滤波器领域。
 

对于5G而言,滤波器是通信产业链弹性较大的环节。这里面有三层弹性的叠加:分别是基站弹性、通道弹性、毛利率的周期弹性。
 

首先基站数量的弹性,由于5G频段更高,单站覆盖范围更小,因此5G基站数量比4G更多,预计5G相比于4G,数量上有近40%的增量。
 

其次是基站的通道弹性。5G引入了massive-mimo大规模天线阵列的技术。 从当前来看,在19年比较明确的就是64TR的方案。64TR相对4G来讲,从通道倍数来说的话,是有8到16倍的通道弹性的。哪怕说考虑到单通道价值的下降,市场规模的增长也是很可观的。
 

此外,对于天馈端来说,无论是滤波器还是天线,其实是具有一定的毛利弹性的。首先从滤波器来讲,更关键的可能是从4G到5G带来的技术演变,因为在2G、3G、4G滤波器的技术都是沿用的金属腔体滤波器。
 

到了5G,出于减重,包括小型化的需求,技术往介质波导、或者小型化金属腔体滤波器演进,由于产品的技术变化,可能对于整个滤波器板块的毛利率会有比较大的一个周期提振,因为从2G、3G、4G来看,到了3G的后周期,基本上整个滤波器板块的毛利率是下了一个台阶的,从30%到40%的毛利下降到10%到20%的毛利率。
 

核心在于整个产业从2G走到3G基本上走完了国产化,同时再往后去走的话,技术没有创新,沿用的是老技术,产品很难通过技术改进来降成本,设备上又存在着降价格的压力,基本上是通过降毛利来降价格,所以这个板块从4G走到5G新的产品的接代,应该会给这个板块的毛利率至少在中前期带来比较大的提振。
 

2、滤波器我们主推世嘉科技。
 

世嘉科技不仅仅能够受益整个滤波器行业的市场空间,包括毛利率的周期向上,同时它本身也逐步从滤波器的主力供应商走向天线的主力供应商。
 

公司在15年收购了日本电业的一家天线代工厂,目前也是顺利进入了中兴的5G供应链。同时,目前公司在爱立信也在认证天线和滤波器,可能在19年会有结果。再者,目前就4G的业务来看,4G滤波器相对18年也有很大的一个弹性,不仅仅说因为国内目前4G的需求,实际建站量相对18年大一些,同时还有一点,公司自身在中兴18年的份额大概是两、三成,是二、三供的角色。到了19年是变成了一供,份额提升到了三成多。所以单纯在4G滤波器这一块的话,可能相对18年会有70%、80%增长将近翻倍的增长,所以也会有比较大的业绩提振。
 

总体来讲,在19年来看,我们的预估公司的净利润可能在1.3亿,甚至1.5亿水平。如果往峰值的利润去看,如果爱立信顺利拓展峰值,2021年可能能看到将近3亿的业绩。预计还有比较大的市场空间。
 

3、对于毫米波频段,我们觉得可以重点关注射频芯片的国产化替代。
 

毫米波射频,在通信民用领域主要是用于小基站,现在技术相对早期。国内这一领域做的比较好的就是中电科13所、55所,以及杭州的企业铖昌科技。这三家企业目前都是以军用领域为主,但是技术方面和民用通信基站想通,未来在5G方面,也可实现技术的迁移。铖昌科技的射频套件以军用雷达为主,国内仅次于13所、55所,公司技术完全自主可控,目前正处于放量阶段。未来也会有5G方面的研发,考虑到未来小基站上千万的数量,想象空间比较大。
 

4、这一领域,我们主推和而泰。
 

公司主业为智能控制器。家具智能化率提升推动公司主业收入稳定在30%的增长,同时18年由于上游电容涨价导致毛利率暴跌,19年毛利率也会逐步企稳回升,推动净利润增长;18年并购铖昌科技,技术自主可控,军用业务放量增长,民用5G潜力巨大,带来业绩增量。预计19-20年,归母净利润分别为:3.2亿、4.7亿,估值对应23X、16X,空间巨大。

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