半导体行业射频功率放大器行业深度研究：5G时代，射频功率放大器需求有望多点开花-20190408-国金证券-23页_1mb
报告摘要
半导体行业研究：射频功率放大器行业深度分析
核心内容
本报告聚焦5G时代射频功率放大器（PA）行业的发展机遇与趋势，分析其在智能移动终端、5G基站及物联网（IoT）设备中的应用前景，并评估相关企业的投资价值。
主要观点
5G推动射频PA需求增长
- 5G手机将采用2发射4接收方案，未来可能演进为8接收方案。
- 5G时代，手机射频前端架构将更加复杂，PA数量和价值量将显著提升。
- 5G手机PA数量预计从4G的5-7颗增加至16颗，价值量从3.25美元提升至7.5美元以上。
- 射频前端模组市场中，SiP将成为主流，预计2023年用于蜂窝和连接的射频前端SiP市场将分别占SiP市场总量的82%和18%。
GaAs与GaN在不同领域的应用
- GaAs材料因其高频、高速特性，仍是手机射频PA的主流，预计在2023年仍将主导手机市场。
- GaN材料因其高功率密度和高频性能，将在5G基站和毫米波应用中占据主导地位，预计到2025年将主导3W以上的RF功率市场。
- GaN在基站端具有明显优势，特别是在Massive MIMO和高频段应用中，其体积更小，功耗更低。
NB-IoT射频前端的发展机遇
- NB-IoT设备对射频前端的要求包括低成本、低功耗、超宽带、极端温度和小尺寸。
- NB-IoT将在智能安全、智能基础设施、智能表计、智能监控等领域迎来发展。
- 射频前端设计需兼顾性能和成本，以满足市场对低功耗和高集成度的需求。
射频前端技术趋势
- 射频前端将向系统级封装（SiP）发展，提高集成度和性能。
- 射频前端技术将面临高频、多频段、高集成度等挑战。
- 5G将推动射频前端技术的全面升级，包括支持Sub-6GHz和毫米波频段。
关键信息
市场数据
- 市场优化平均市盈率：18.90
- 国金半导体指数：3867.42
- 沪深300指数：4057.23
- 上证指数：3244.81
- 深证成指：10351.87
- 中小板综指：10252.94
5G时代射频PA需求预测
- 2017年手机射频PA市场规模为50亿美元，预计2023年增长至70亿美元，复合年增长率7%。
- 2023年射频前端模组市场预计达352亿美元，其中滤波器市场增长最快，复合年增长率19%。
- 2023年射频前端SiP市场预计达53亿美元，其中支持5G的SiP模组将占28%。
技术对比
| 参数 | Si | GaAs | GaN |
|---|---|---|---|
| 禁带宽度(eV) | 1.1 | 1.4 | 3.4 |
| 介电常数 | 11.8 | 12.8 | 9.0 |
| 击穿场强(10^6V/cm) | 0.6 | 0.7 | 3.5 |
| 热传导率(W/cm.K) | 1.3 | 0.5 | 1.3 |
| 电子迁移率(cm²/V.s) | 1450 | 8500 | 900 |
| 饱和电子速率(10^7cm/s) | 1.0 | 2.0 | 2.0 |
市场竞争格局
- 基站射频PA市场主要由Qorvo、CREE、稳懋、三安光电等占据主导。
- 移动终端及IoT射频PA市场主要由Skyworks、Qorvo、高通、稳懋、环旭电子等公司主导。
- 国内企业如海威华芯、安谱隆、三安光电等在GaN射频器件领域有所突破。
重点推荐企业
- 买入推荐：CREE、Skyworks、稳懋、三安光电、环旭电子
- 建议关注：海特高新（海威华芯）、旋极信息（拟收购安谱隆）
风险提示
- 智能手机及基站射频PA被国际巨头垄断，国内企业在技术、合格率、成本等方面仍面临较大挑战。
- 射频PA需要持续投入，技术难度较高，市场存在不确定性。
投资建议
- 行业策略：看好5G推动下的射频PA需求增长，建议关注行业龙头。
- 推荐组合：CREE、Skyworks、稳懋、三安光电、环旭电子，建议关注海特高新、旋极信息。
图表目录
- 图表1：手机射频前端架构及功能
- 图表2：射频前端组件随终端复杂性提升而增加
- 图表3：2017~2023年射频前端模组市场
- 图表4：2017~2023年射频前端PA市场规模
- 图表5：5G智能手机射频前端框图（2发4接收）
- 图表6：5G给手持设备带来的挑战
- 图表7：5G手机单机使用PA数量预测（颗）
- 图表8：5G手机单机使用PA价值量预测（美元）
- 图表9：全球GaAs射频器件产业链
- 图表10：2016年全球GaAs产业器件竞争格局
- 图表11：2017年全球GaAs代工市场竞争格局
- 图表12：射频（RF）器件封装技术
- 图表13：2018年手机射频前端结构发展趋势
- 图表14：高通第二代5G移动终端射频前端方案
- 图表15：高通5G新空口自适应天线调谐解决方案
- 图表16：高通5G包络追踪解决方案
- 图表17：GaN射频器件的加工工艺
- 图表18：主要半导体材料的关键性能
- 图表19：2015~2025年基站主要趋势
- 图表20：各材料体系的射频器件工作区间
- 图表21：不同技术路线的基站PA占比变化
- 图表22：GaN具有更小的尺寸优势
- 图表23：5G毫米波基站GaN优势明显
- 图表24：2023年基站RF半导体市场规模预测（亿美元）
- 图表25：2023年全球GaN市场规模预测（亿美元）
- 图表26：GaN在通信领域占比不断提升
- 图表27：境外GaN射频器件产业链重点企业
- 图表28：大陆GaN射频器件产业链重点企业
- 图表29：5G的使命和任务
- 图表30：各种通信标准和多应用场景
- 图表31：Cat-M/NB/LoRa技术特性比较
- 图表32：物联网设备射频前端的关键设计方向
- 图表33：全球射频器件和模组供应链
- 图表34：全球厂商纷纷布局5G
投资评级说明
- 买入：预期未来6-12个月内上涨幅度在15%以上；
- 增持：预期未来6-12个月内上涨幅度在5%-15%；
- 中性：预期未来6-12个月内变动幅度在-5%-5%；
- 减持：预期未来6-12个月内下跌幅度在5%以上。
特别声明
本报告由国金证券发布，仅供风险评级高于C3级的投资者使用。未经授权，不得复制、转发、转载、引用、修改、仿制或刊发本报告。
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