2022年毫米波行业研究报告

毫米波一般指波长1~10 mm、频率30~300 GHz的电磁波。在毫米波频段可以构建高达800 MHz的超大带宽通信系统,通信速率高达10 Gbit/s。毫米波位于微波与远红外波相交叠的波长范围,因而兼有两种波谱的特点。毫米波的理论和技术分别是微波向高频的延伸和光波向低频的发展。

毫米波的优势能够满足军事电子学和信息技术的需求,掀起了一股国际性的热潮。如今随着5G时代的到来,毫米波拥有的连续可用的超大带宽,一段频谱动辄好几GHz的带宽,正好满足5G系统对超大容量和极高速的传输需求。

截止2022年7月15日,Wind毫米波指数成分股个数为9。行业分布在信息技术、工业和材料。企业总市值近几年波动较大,有上升趋势。截止2022年7月15日,企业总市值为966.01亿元,企业员工总数达9668人。

毫米波设备处于产业链的中游,产业链上游是高频模拟器件与芯片,产业链下游是商用终端。

高频模拟器件与芯片是毫米波通信设备的基础,同时是我国毫米波产业链薄弱环节。目前国内研发和技术原型方面的技术积累并不少,主要成果应用偏向军工领域,在通信行业产业链方面存在原型系统与产业化的脱节,适用于民用通信的器件材料工艺成熟度与全球领先企业存在较大差距。

在商用终端方面,中兴通讯的毫米波基站系统已完成全球首家毫米波OTA测试,验证了5G毫米波基站和终端的功能、性能一击互操作。2020至2021年,中国将继续开展典型的场景应用验证,比如爱立信和OnePlus手机完成对5G毫米波商用系统和商用智能手机端到端测试;OPPO与爱立信联合测试了5G毫米波商用系统与商用CPE的端到端测试。OP-PO/VIVO/ZTE在2020年第1季度推出基于X55芯片的旗舰终端。

作为5G高频段通信系统走向实用化的关键步骤,低成本、高可靠性的封装及测试等技术也至关重要。目前我国5G毫米波芯片和终端型号较少,覆盖种类和形态不够丰富,产业链成熟度落后于5G低频,也落后于美国、欧洲等国际先进水平,是我国5G毫米波发展与应用的阻碍因素。

随着5G行业应用的增多,5G毫米波得到了快速的发展,可以适用的场景也越来越多。比如在企业内部、场馆外部、交通枢纽、固定无线、工业互联网等场景下,5G毫米波的大带宽、高速度、低延时的特性都能更好满足场景对稳定网络的需求,特别是在中国,我国人口众多,在很多城市的很多场景都有人口集中的情况,更适合用5G毫米波来提供大流量网络,5G毫米波的普及,使得体育赛事、工业互联、VR、AR等应用和场景快速革新。高通等技术企业也在不断尝试完善5G毫米波的技术,并已经开始携手多个领域的合作伙伴进行5G毫米波商用测试。

和而泰的主营业务为两大板块,分别为家庭用品及新一代智能控制器、智能硬件的研发、生产和销售以及厂商服务平台业务;微波毫米波射频芯片设计研发、生产和销售业务。

可以看到家电和电动工具的智能控制器产品贡献了超过80%的营收。其次是健康医疗和汽车电子,均占营收的2%左右,贡献较小。

除了汽车电子智能控制器产品外,和而泰作为公司一大业务板块的就是“微波毫米波射频芯片”。公司18年收购的铖昌科技,主要为客户提供模拟相控阵T/R芯片的全套解决方案。所谓模拟相控阵T/R芯片是相控阵系统的核心部分,相控阵系统广泛应用于雷达、导航、通信等领域。

铖昌科技目前是全国定点的三家生产军工相控阵雷达IC企业中唯一的民营企业,另外两家都是专业的军工院所。铖昌科技的模拟相控阵T/R芯片频率范围从L波段到Ka波段全覆盖。主要芯片包括GaAs功率放大器芯片、GaN宽带大功率芯片、GaAs低噪声放大器芯片、GaAs/Si基多功能芯片、数控移相器芯片、数控衰减器芯片等。

除了带来相关射频芯片产品,收购铖昌科技的最大意义在于,铖昌科技是一家IC(集成电路)企业,而IC是和而泰主营业务智能控制器的上游,智能控制器的物料成本里有40%左右是IC。而收购铖昌科技后,和而泰成为了控制器领域全球唯一一个有上游IC设计能力的公司。

对毫米波指数成分股企业专利申请情况进行统计,公司按专利数量排名依次为:和而泰,硕贝德,盛路通信,环旭电子,雷科防务,英唐智控,红相股份,正威新材,铖昌科技。其中,和而泰的专利数量要远多于其它同类公司。

毫米波行业受到工信部、国家能源局监管,同时受到国家发改委、国家标准化管理委员会、科技部、财政部等部门监管。行业自律组织有全球移动通信系统协会等。

毫米波指数成分股企业估值方法可以选择市盈率估值法、PEG估值法、市净率估值法、市现率、P/S市销率估值法、EV企业价值法、EV/Sales市售率估值法、RNAV重估净资产估值法、EV/EBITDA估值法、DDM估值法、DCF现金流折现估值法、红利折现模型、股权自由现金流折现模型、无杠杆自由现金流折现模型、净资产价值法、经济增加值折现模型、调整现值法、NAV净资产价值估值法、账面价值法、清算价值法、成本重置法、实物期权、LTV/CAC(客户终身价值/客户获得成本)、P/GMV、P/C(customer)、梅特卡夫估值模型、PEV等。

从毫米波传播特性和覆盖能力考虑,5G毫米波适合部署在相对空旷无遮挡或少遮挡的园区环境。经过多次行业会议和研讨会讨论,业界已经明确毫米波的典型的部署场景。

从多次行业会议的反馈情况来看,通信产业各方对于毫米波产业路线还不明晰,对于毫米波产业信心不足。究其原因,一是目前的5G刚刚部署,未出现杀手级应用,毫米波部署缺少业务需求的推动。二是对于毫米波通信系统在通信系统中的定位和毫米波系统产业发展方面缺乏系统性的分析,导致行业对毫米波产业规模的预期有分歧。三是目前国内毫米波产业链比较薄弱,短期内设备和终端无法满足部署需求,产业链还需要一定的发展时间。

当前国内毫米波产业链整体上落后于美国,特别是高频器件方面的产业化水平明显落后。经过广泛调研发现,目前国内毫米波产业链问题主要集中在原型系统和原型芯片与规模生产的脱节,原型系统和原型芯片的试制和测试需要较长的周期和较大投资,需要进行产业政策的扶持。目前国家工信部、科技部等部委均有重大项目和产业政策方面的倾斜,部分经济发达省份也将毫米波等高频产业链视为重点发展方向予以扶持。国内产、学、研多方机构也已经在该方面纷纷发力,提高国产毫米波器件与芯片的技术能力与产业水平。

目前6 GHz以下的频谱资源已经分配殆尽,很难再找到连续的大带宽频谱来支撑移动通信的超高数据传输速率。移动通信系统为满足业务对于通信速率需求,一方面需要进一步提升频谱效率,通过如高阶调制、大规模MIMO等方式提升系统业务承载能力。另一方面需要加大系统带宽,同时通过载波聚合、双连接等技术持续增强数据业务容量。而利用毫米波技术可以满足这些需求。

要想实现把毫米波装进终端,需要克服的挑战比较多,加速推进迫在眉睫。手机终端要考虑Sub-6GHz和毫米波共存的问题,在较小的终端设备中集成较多天线、支持较宽频段等方面存在很多挑战。第一个挑战是空间问题,如何把毫米波和传统天线融合在一起,这需要投入很多的人力和物力;第二个挑战是用户体验,毫米波容易被遮挡且手机使用方式比较灵活,如何发挥毫米波的优势,这需要不断尝试;第三个挑战是技术,技术和用户体验直接相关,这一系列问题需要用新材料、新工艺、新的实现方式,这需要产业链相关各方一起开展技术攻关。

由于毫米波所处的频段与3G/4G/5G频段差距很大,所以在终端产业链的射频器件、天线,尤其是高频部分需要专有的硬件支持。同时,毫米波在集成度、性能、功耗、散热、灵敏度等关键性能需求上给产业链提出很大的挑战。

2022年初至今,由于毫米波指数成分股所处的信息技术、材料和工业行业均大幅下跌,导致年初至今毫米波指数下跌19.14%。信息技术、材料和工业行业近三月来呈上升趋势,毫米波指数收盘价也有所回升。

截至2022年7月15日,2022年毫米波指数成分股企业共发生4件收并购重组事件。

中国主要企业有环旭电子[601231.SH]、和而泰[002402.SZ]、正威新材[002201.SZZ]、铖昌科技[001270.SZ]、雷科防务[002413.SZ]等。

(1) 环旭电子[601231.SH]:环旭电子股份有限公司是电子产品领域提供专业设计制造服务及解决方案的大型设计制造服务商,主营业务主要为国内外的品牌厂商提供通讯类、消费电子类、电脑及存储类、工业类、汽车电子类和其他类电子产品的开发设计、物料采购、生产制造、物流、维修等专业服务。公司主要产品有通讯产品、电脑主板、存储及周边产品、工业电子产品、消费电子产品、汽车电子产品、医疗电子产品。

(2) 和而泰[002402.SZ]:深圳和而泰智能控制股份有限公司主营业务为两大板块,分别为家庭用品智能控制器、新一代智能控制器、智能硬件的研发、生产和销售以及厂商服务平台业务;微波毫米波模拟相控阵T/R芯片设计研发、生产、销售和技术服务。公司的主要产品为家用电器智能控制器、健康与护理产品智能控制器、电动工具智能控制器、智能建筑与家居智能控制器、LED应用产品、新型智能控制器及智能硬件系列产品、射频芯片。

(3) 正威新材[002201.SZZ]:江苏正威新材料股份有限公司主要从事玻璃纤维深加工制品、玻璃纤维复合材料以及高性能玻璃纤维、高性能玻璃纤维增强基材的制造和销售。公司主要产品为增强砂轮网片、增强砂轮网布、玻璃纤维自粘带、土工格栅及坯布、玻璃钢制品等。

全球非中国企业有KEYENCE[6861.T]、日立[6501.T]、安费诺[APH.N]、MURATA[6981.T]、泰科电子[TEL.N]等。

(1) KEYENCE[6861.T]:作为传感器、测量系统、激光刻印机、显微系统以及单机式影像系统的国际化综合供应商,基恩士不断推动工厂自动化的创新与发展。基恩士一直致力于开发优质可靠的产品,从而满足各类制造业中客户的需求。除了创新的产品之外,基恩士还提供全方位的服务,从而进一步为客户提供帮助。

(2) 日立[6501.T]:为包括电力/能源、工业/配送/供水等各领域的客户提供解决方案。该公司分为八个部门。信息和电信系统部门提供系统集成、咨询、云服务等。社会和工业系统部门提供工业设备和工厂、火电、核电和自然能源发电系统等。电子系统和设备部门提供半导体制造设备和其他设备。工程机械部门提供液压挖掘机、轮式装载机等。高功能材料部门为半导体和显示器等提供材料。汽车系统部门提供发动机动力总成系统和其他系统。智能生活和生态友好系统部门提供商用空调和其他。其他部门提供光盘驱动器产品和其他产品。

(3) 安费诺[APH.N]:Amphenol Corporation在1986年根据特拉华州法律成立,是世界上最大的电气、电子和光纤连接器和互连系统、天线、传感器和传感器产品以及同轴和高速专用电缆的设计、制造商和销售商之一。

移动通信对经济具有巨大的促进作用,5G乃至6G移动通信技术和产业是国际竞争的重要领域。毫米波系统是5G通信系统的重要组成部分,同时也是6G更高频移动通信系统的技术准备。从2019年底ITU WRC大会上关于毫米波频段分配受到产业界、经济界广泛关注就可以看出,毫米波是通信领域竞争的焦点之一。GSMA发布《毫米波频段内提供5G服务将带来的社会经济效益》分析指出:毫米波在亚太和美洲地区建立的早期领先优势预计将最先创造最大GDP份额,分别达到2 120亿美元和1 900亿美元;欧洲由毫米波产生的GDP增长率将高于其他任何地区,达到2.9%。

相较于低频段,毫米波频段有丰富的带宽资源,可以实现800 MHz的大带宽传输,为超高速通信业务提供了可能。同时毫米波波长短,元器件尺寸较小,便于设备的集成和小型化。

随着高容量、高速率、低时延业务发展,通信频段必然向毫米波方向延伸,目前已经确定5G移动通信的基本架构将采用中低频段+毫米波频段相结合的通信方式。

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