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通信行业专题报告:5G,从可用到好用

浏览: 发表时间:2020-12-03 12:05:07

1、 5G 应用已瓜熟,待蒂落

  5G 使能全行业数字化。数字化技术正在催生 CT、金融、媒体等各行业的不断创新,促进数字化进程的关键技术包括软件定义设备、大数据、云计算、人工智能、 区块链、网络安全等,而连接这一切的正是通讯网络。与 2G 萌生数据、3G催生数 据、4G 发展数据不同,5G 赋能数据——超越光纤的传输速度( Mobile Beyond Giga),超越工业总线的实时能力(Real- Time World)以及全空间的连接(A- Online Everywhere),它将和大数据、云计算、人工智能等融合,开启万物互联新时代,使能全行业数字化,成为基础的生产力,车联网是物联网在垂直行业的首要切入领域, 将在 5G 时代蓬勃发展。移动网络的目标是全连接世界,产生的数据通过连接在云端构建,以降低终端成本和实现复杂的跨平台协作,云视频由于疫情催生,成为率先落地场景。

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  1.1、 5G 技术突破,物联网迎来黄金发展期

  物联网(IoT,The Internet of things)指物物相连的互联网,目前我国已基本形 成物联网产业体系,形成一定产业和应用基础。具体的说,物联网指通过射频识别 (RFID)、红外感应器、全球定位系统(GPS)、激光扫描器、环境传感器、图像感知 器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物品与互联网连接起来,进行信息交换和 通讯,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。根据中商产业研究 院数据,我国物联网规模从 2009 年的 1700 亿元增加至 2019 年的 17732 亿元,年复 合增长率为 26.42%。国家先后出台多项重大物联网发展政策,包括物联网专用码号 资源分配和使用证、全面推进 NB-loT 建设发展意见等,政策驱动物联网发展驶入快车道。

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  5G 关键能力大幅提升,为移动终端带来超越光纤的传输速度,实现万物互联。 5G 时代的到来带动网络关键能力的大幅提升。其中 eMBB(增强移动宽带)将用户 体验速率提升至 0.1-1Gbps,移动性提升至 500+Km/h,峰值速度大幅提升。mMTC (海量大连接)极大提升了网络连接密度和流量密度。URLLC 实现超低延时。5G 时 代的来临将会使生活和生产发生质的飞越。在生活场景中,全息影像实现 3D 视频通 话、云 VR 提升游戏体验、高清视频、远程医疗等改变生活;在城市场景中,车辆网、 智能安防、智能电网、智能交通等打造智慧城市;在生产场景中个,实现工业自动控 制、机器人操作、无人机配送、智能化种植等技术应用,颠覆工业生产。

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  5G 网络能力推动数据多元化、处理高速化、价值深层化,更有利于物联网发展。 5G 网络协助数据收集过程更加便捷,数据更加多样。数据处理方面,其先在边缘数 据中心利用云端更加强大的计算能力进行处理,再送往 AI 大脑,更加高速。在 5G 结合 AI+大数据的推动下,对垂直行业提供的开发接口让生态伙伴针对不同行业开 发多元化的应用,使得物联网应用更加丰富多元。

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  5G 与物联网的融合将真正解决物联网应用难题,将拉动物联网连接数快速增长。 5G 与物联网融合的优势在于 5G 网络有多大,物联网覆盖就有多大。5G+物联网不 需要客户单独建网,大幅度地降低了建网的成本。5G 的出现和全面覆盖帮助物联网 解决应用难题,满足物联网高可靠、高速率、低功耗等需求,将实现基础层到应用层 的跨越,使得物联网能够在各个场景大规模的应用。5G 有望拉动物联网连接数快速 增长。中国移动预测,到 2022 年,物联网连接数将达到 45 亿,而其中 5G 拉动连接 数将超过 55%。到了 2025 年,物联网连接数将超过 53 亿,而其中 5G 贡献比例将高 达 73%。因此 5G 对物联网产业发展的贡献将是无可替代的。

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  1.2、 5G 时代车联网有望接力 4G 时代移动互联网辉煌

  从 PC 到手机,4G 时代移动互联网终端入口连接数量已逼近极限,汽车作为人 类“第二空间”,正在成为下一必争入口。车联网(Internet of Vehicles)指按照一定 的通信协议和数据交互标准,在“人-车-路-云“之间进行信息交换的网络。即首先实现 汽车智能网联化,再利用各种传感技术,感知车辆状态信息,并借助无线通信网络与大数据分析技术实现交通的智能化管理。整体而言,车联网产业是汽车、电子、信息 通信、道路交通运输等行业深度融合的新型产业形态。

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  1.2.1、 车路协同弥补单车智能的局限性

  车路协同与单车智能的融合,有效推动车联网发展。自动驾驶汽车已实现小批 量示范运营,如无人巴士、无人环卫车、无人出租车等,但仅局限于示范园区内,多 运行于特定路线、简单场景等,在行驶中同样会因信息不准确、环境/场景多样化及 复杂化、其他车辆意图不明确等,带来决策不准确等问题,且受限于传感器(激光雷 达、毫米波雷达等)成本、自动驾驶芯片算力/技术、安全等问题,尚不能大范围推 广应用。车路协同增强单车的感知能力、超视距感知和多源数据融合等解决单车智 能问题,二者融合能更有效推动车联网发展。

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  1.2.2、 5G+V2X 加速车联网驶向快车道

  5G 网络的切片能力与边缘计算能力让车联网成为可能。5G 网络的两大能力让 智能驾驶成为可能。第一,5G 网络的切片能力能够基于同一资源提供安全、质量可 控的端到端逻辑专用网络,可灵活搭配物理资源和网元功能,未来车联网面临的场 景丰富多样,针对不同的应用场景,网络切成一片一片的虚拟通道,根据业务需求和 数据优先级来分配网络,可以按需分配,也可以定制;第二,5G 网络的边缘计算能 力能够在移动网络边缘完成对车联网产生的海量数据的分析处理,大幅度降低了回 传链路负担,提高计算能力,满足智能驾驶的低时延要求,同时可根据智慧交通预设 场景,完成实时道路感知与环境感知所需要的计算能力。

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  C-V2X 是基于 4G/5G 等蜂窝网通信技术演进形成的车用无线通信技术,车联网 将以 C-V2X 为核心。V2X 分为 DSRC 和 C-V2X 两种。DSRC 包含了车载装置(OBU) 和路侧装置(RSU),OBU 和 RSU 提供信息的双向传输,RSU 再将交通信息传送至 后端平台,该技术类似于在道路边装上 WIFI,车辆通过 WIFI 进行通信,专用于短 程通信,难以支持高速移动场景,高速移动场景下,时延抖动较大,如果距离过长, 可靠性等方面会产生问题。C-V2X 包含 LTE-V2X 和 5G-V2X。C-V2X 支持全部 4 类 V2X 应用,V2I/V/P 均可通过 C-V2X 的公众网络通信(Uu)及直连通信(PC5)两 种方式实现,具有通信距离长的优势。

  按照 C-V2X 为车辆提供交互信息、参与协同控制的程度,车联网将经历辅助信 息交互、协同感知、协同决策与控制三个阶段,预计我国 C-V2X 产业化应用在 2025 年趋于成熟。目前汽车搭载的 T-Box 主要用于车载影音娱乐、车辆信息监控与显示、 定位服务、C-V2X 产业化路径和时间表研究运营管理等方面,属于辅助信息交互阶 段。新一代 V2X 车载终端可以实现车-车、车-路、车-人、车-云之间全方位连接,提 供行驶安全,交通效率和信息服务三大类应用,属于协同感知层面。未来随着 V2X 技术的演进、应用场景的丰富、部署的完善,V2X 在智能网联汽车和自动驾驶中将 发挥更多的协同作用,逐步实现协同决策与控制,预计我国 C-V2X 产业化应用在 2025 年趋于成熟。

  1.3、 云视频会议:疫情推动,风起云涌

  视频会议可以分为以专网视频为代表的硬件视频会议与以云视频为代表的软件 视频会议,以云视频为代表的软件视频便捷可靠,成为首选。专网视频需要搭建专 门系统,系统基于专线网络,需要多种外围设备以及专门维护,但其性能强大、稳定 可靠、保密性强,因此主要面向部分政府部门以及大型企业。而云视频则基于云计算 技术,使用通用网络,在中心点部署 MCU、多画面处理和流媒体服务器,移动端配 置摄像头、耳麦、会议终端软件,会议室配置高性能 PC、视频采集卡、摄像头、终 端软件,部署简单、扩容方便、安全可靠,且云视频类产品价格仅约为 VCS 产品价 格的 1/10,是企业用户的首要选择。

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  欧美地区是目前全球视频会议最大的市场,共占全球市场的 65%左右,亚太地 区约占全球视频会议市场的 28%。中国市场起步较晚,但发展迅猛,近年来呈现快 速增长状态,市场规模不断增长,有望后来居上。海外软件视频会议市场起步较早, 发展较为稳定;国内市场相对发展较晚,但成长速度高于世界平均水平。2003 年的 “非典”推动视频会议进入大众视线。2008 年奥运会的举办加速高清技术的应用, 视频会议行业又有了新的发展,2014 年高清市场规模超过标清市场,根据中国产业 信息网预测,2019 年我国高清视频市场规模约占 87.4%,预计 2022 年可达到 95.9%。 我国视频会议市场规模已从 2011 年 45.5 亿元增长到 2018 年的 160.2 亿元。 Frost&Sullivan 预测 2018-2022 年中国视频通信市场将以年均复合增长率 20%左右的 速度持续增长,到 2022 年市场规模可以达到 445 亿元。

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  1.3.1、 SVC 编码更适合云视频行业

  编解码成为云视频工作的重要环节。云视频工作原理课分为三个阶段:摄像头、 麦克风等终端设备采集会议室中的视频和音频,并将视频和音频编码,最后传输至 云服务器。云服务器将音视频转码,并将转码后的音视频由 CDN 分发至会议室终端, 云服务器负责数据的收发和传输,保证视频会议的同步性。终端设备解码收到的音 视频内容,并实现播放。

  视频编码技术是视频会议方案技术先进性的主要指标,SVC 更适合云视频应用。 2010 年以来云计算的广泛应用促进了视频会议行业进入了全新的发展阶段。目前广 泛采用的视频编解码标准是 H.264 标准,是国际电信联盟 ITU 在 H.263 后与 ISO 合 作制定的新一代视频编码标准。高效编解码技术的运用使得高清的视频会议得以运 行在普通网络环境中,从而为用户节省网络带宽成本,提高视频会议的用户体验。目 前国内的视频会议方案可分为 AVC 标准与 SVC 标准,同属 H.264 视频编码标准。 SVC 在 AVC 基础上增加了更多高效算法工具的编码标准,相比 AVC 更适应复杂网 络环境,成本更低,因此更适合云视频应用。

  下一代编解码标准如 H.265 甚至 H.266 或 AV1 比 H.264 有 50%-100%的效率提 升,促云视频会议更好发展。H.265 是 H.264 的改进型,算法的压缩率将得到极大的 提高,在同等画质下将具有存储体积仅为一半、带宽占用省一半、更低的传输码率的 特征。H.266 的制定是针对 4K 及以上的高清视频,目前 H.266 标准还在发起和制定 过程中。AOM 联盟(Alliance for Open Media)推出的 AV1 编码技术免费开源,提供 了更加开放的生态。通过整合 Google(VP10),Mozilla(Daala)和思科(Thor)的 开源编解码器开发工作,以及微软和英特尔等其他创始成员的压缩专业技术,将有 望成为未来主流标准之一。

  1.3.2、 云视频会议行业快速发展

  5G 的快速发展加之疫情的影响,视频会议需求井喷式增长,云视频时代正式来 临。由于新冠肺炎的爆发,众多企业和学校纷纷采取远程办公和线上教学,疫情期间 我国远程办公和视频会议的需求量持续攀升,需求量相对较高,各大科技公司纷纷 推出免费的远程办公、视频会议服务。基础设施逐步成熟、政府推动力度加强、垂直 行业需求认知提升等共同推动我国云视频市场进入成长期。

  云视频行业的红利促使各大企业进入市场,形成百家争鸣局面。目前我国硬件 视频会议竞争格局较为稳定,软件视频会议竞争格局仍较为分散。国内云视频会议 行业的参与者可以分为传统硬件视频会议厂商、新进入者(多分布于软件视频会议 厂商)和构建云办公生态的行业巨头,如阿里巴巴的钉钉办公软件、腾讯会议、字节 跳动、飞书等。

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  行业实现差异化竞争。各厂商依托自己原有的产品优势从不同的角度切入云视 频领域。钉钉、腾讯等以构建云办公生态为发展目标,多以 SaaS 模式免费提供服务, 软件特性突出;从硬件切入云视频市场的厂商有华为、中兴、亿联网络、苏州科达等, 由于主要采用 AVC 编码,仅能实现 5%抗丢包,画面相对较差、延时高。专注于软 件的厂商如国外龙头厂商 ZOOM、会畅通讯等,以 SaaS 为主,收购完成后同时具备 硬件及解决方案能力,由于采用 SVC 编码技术的云视频会议可实现 30%抗丢包,画 面清晰度高且延时低。

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  1.3.3、 横向赋能,纵向下沉

  2019 年中国云视频会议行业的政府级客户占比为 26.8%,企业级客户占比为73.2%。企业级用户中,占比最高的是科技和金融,分别为 22.7%和 18.8%。清晰度、 低延时与安全性为用户对云视频会议最基础的三大诉求。政府单位对云视频会议系 统的安全性最为重视,且价格敏感度最低。教育与医疗机构对云视频的实时性要求 最高,主要通过公开招标采购软、硬件,价格敏感度相对较低。

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  纵向来看,视频会议有望进一步下沉到基层机关政府、中小企业;横向来看, 视频会议将赋能更多行业发展,包括在线视频、远程医疗等。云视频会议解决远程 沟通问题,在企业内部,可以结合即时通讯、任务管理、文档协作、企业网盘等成为 企业协作服务办公的一部分,在外可以成为与外界交流的媒介,如经销商培训、客户 沟通、专属客户、售前介绍等。在线教育行业近年来持续发展,在线授课需求持续提 升,对实时互动类型的授课形式有硬性需求。在医疗行业,云视频将为实现远程医 疗,改善我国依赖资源分布不平等等问题提供突破口,此外,此次“疫情”加快了我 国医疗行业升级改革的步伐,行业政策红利频现。根据中国产业信息网预测,2018 年 我国远程医疗市场规模为 130 亿元,预计未来五年年均复合增长率约为 27.63%。

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2、 5G 消息商用在即,挖掘 C 端“流量金矿”新入口

  5G 催生企业短信新需求,5G 消息带来短信市场新机遇。在 5G 网络制式下,万 物互联时代终将开启,VR/AR、云计算、工业互联网等行业迎来黄金发展期,单一的 企业短信已无法满足用户通信需求,富媒体信息作为普通短信的升级版本,是集音 频、视频、图像等多种通信方式于一体的融合通信服务,在兼具传统短信功能的同 时,适应 5G 时代下市场需求的变迁,有望成为未来个人用户、企业用户间主要通信 方式,短信市场将迎来新发展机遇。

  与传统短信相比:1)内容丰富,容量大:传统短信仅限于文字内容或短链接的 形式,内容较单一,且容量有限(约 1K);而富信除文字、图片外,还包括语音、视 频等多种信息方式,容量大(约 20 兆);2)操作便捷,可靠性、安全性较高:能够 在单一界面完成后续信息交互等商业行为,且与手机短信类似,具备实名登记功能, 确保身份信息的可靠性和安全性。

  与微信等社交 App 相比:1)提供嵌入式服务:省略添加好友/关注的环节,且 微信主要面向 C 端客户,B 端业务尚未成熟,公众号和小程序无法提供嵌入式服务, 多项操作需要跳转至对应 App 或官网;2)信息安全性、到达率较高:5G 消息界面 在提供企业本地化部署,保证数据安全性的同时,提供深度交互,通过手机号绑定一 键登录,实现便捷的操作和身份认证,信息安全性和到达度大幅提升。

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  富信产品性能能够满足市场需求。企业客户注重短信送达的及时性、送达率和 安全性,与富媒体消息的优势相符,能够满足当前产品痛点及市场需求变迁,有利于 产品后续市场化推广,具有较大发展前景。

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  服务内容增加,增加收入来源。从服务内容上看,以往企业短信主要为短信验证 码和行业应用短信两项服务,富信等产品推出后,还能够提供品牌支付、商城、用户 交互等增值服务,服务内容进一步扩大,在为企业客户提供便利的同时,增加短信服 务公司的收入来源。

3、 IDC 确定性强,5G 时代数据量增长需求端持续高热度

  3.1、 5G 时代政策扶持,流量增长提振行业景气度

  新基建关键环节,5G、物联网和工业互联网等新兴产业带动流量增长,市场规 模扩张明显。2020 年 3 月,中央政治局常务委员会召开会议,明确提出“加快 5G 网 络、数据中心等新型基础设施建设进度”。根据赛迪顾问数据预测,2019 年中国数据 中心机柜规模达 237 万架,在用 IDC 数据中心数量 2213 个;根据 Statista 的数据显 示,中国数据流量将从 2018 年的 7.6ZB 增至 2025 年的 48.6ZB,存在明显增长空间。

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  IDC 上游基础设施主要为建设数据中心的硬件供应商,下游终端客户主要以金 融公司、互联网公司等为主。IDC 服务商处于大数据产业链中游,其上游为包括 IT 设备、电源设备、运营商等的基础设施提供商,下游最终用户包括所有需要利用 IDC 机房进行数据储存和运行的互联网企业、金融机构、政府机关等。我国 IDC 处于产 业 4.0 时代,产业细分及差异化是目前主要趋势。

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  数据中心流量主要来自于云计算,5G 时代云计算产业规模增长确定性较强。云 计算是基于数据中心所提供的 SaaS 端服务,和 IDC 相互联系较紧密。第三方数据中 下游客户中云计算公司占比 37%为最高。2019 年云计算产业规模为 1290.7 亿元, 同增 34.1%,预计 2020 年将达到 1670.1 亿元。

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  头部互联网公司积极布局云计算,对 IDC 的高需求推动行业快速增长。2020 年 5 月,阿里巴巴旗下阿里云宣布未来 3 年再投 2000 亿元用于数据中心项目;腾讯投 资 5000 亿元意图打造全国最大数据中心机房;2020 年 6 月,快手投资百亿在内蒙古 乌兰察布市自建首个超大规模数据中心。

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  以数据港、科华恒盛为代表的批发型数据中心同云计算行业龙头深度绑定。数据港是上海市北高新集团旗下的数据中心行业龙头企业,和阿里云深度绑定的基础 上横纵双向拓展客群,未来十年业绩强确定。公司以长三角为核心全国拓展,重点布 局浙江、上海及河北,在绑定重点客户情况下外延拓展客群有望带来营收新增量;科华恒盛是国内 UPS 龙头,目前公司可运营机柜 2.5 万个,客户范围覆盖政府、金融、 互联网等各个领域,随着公司与腾讯云签订战略合作协议,未来业绩高增长确定性 较高。

  3.2、 IDC 主要公司盈利方式以租赁为主,规模扩张抢占份额

  我国第三方 IDC 主要盈利模式为租赁及后期运维。第三方 IDC 主要租赁模式可 分为批发型及零售型,零售型 IDC 以光环新网为代表,同客户按年签约,适用于中 小企业及新兴企业,单机柜起租,毛利较高受众较广;批发型 IDC 以数据港为代表, 面向大型互联网公司及电信运营商等大需求客户,合同期基本覆盖机房生命周期, 租售单位以单机房模块为主,毛利相对较低规模效应较明显,营收确定性较高。

  IDC 玩家通过扩张规模抢占优势,目前 IDC 扩张主要途径有三:一是通过并购 进行规模扩张;二是通过扩建,在一线城市对新建 IDC 准入门槛提升以及环保要求 提高的大环境下,对原有 IDC 机房的基础设施进行改建,提升使用效率;三是在能 耗限制情况下在郊区扩建,充分利用郊区土地资源优势。

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  3.3、 一线城市土地资源具备稀缺性,第三方 IDC 龙头优势明显

  中国基础运营商占据行业发展资源优势,三大运营商占据国内 IDC 行业 62%以 上市场份额。电信运营商在 IDC 上的业务相对单一,以托管、机房资源和带宽资源 租赁服务为主。为保持在 IDC 高速发展市场中的优势,正不断改变传统 IDC 业务结 构,进行新一代数据中心的建设布局。

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  第三方 IDC 具备技术过关、服务灵活、建设效率高等特征,预计未来将逐渐加 大话语权。第三方 IDC 相应技术及 PUE 值可满足企业和政府的相关需求,第三方 IDC 企业目前质量较高。服务较灵活,可满足企业定制化需求。我们认为 2020~2025 年期间我国市场仍处于电信运营商向第三方 IDC 转型过程中,互联网企业自建 IDC 短期内无法取代第三方 IDC。互联网及云计算等轻资产公司普遍选择合建 IDC。当 机柜数不低于 3000 时,规模效应明显。独立第三方 IDC 逐渐赢得优势。

  我国数据中心运营支出主要以电力为主。IT 和空调制冷设备用电量占单个大型 数据中心年用电量的 85%;IT 设备中服务器系统用电约占 50%,存储系统约占 35%, 网络通信设备约占 15%。冷却部分用能占辅助设施用能 60%以上。

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  现阶段我国数据中心以中小型为主,对大型数据中心建设力度走高。国内中小型数据中心(小于 3000 个标准机架)占行业总体情况近 50%,大型(超 3,000-10,000 个标准机架)与超大型数据中心(>10,000 个标准机架)各占 1/3 和 1/6。据 IDC 数 据显示,2016-2021 年我国超大型数据中心建设量预计将从 338 个增长至 628 个。

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  因主要客户集中于大型国企、金融公司、互联网企业及政府,故目前 IDC 机房 选址核心仍以大城市为主。2019 年,北京、上海等地区的 IDC 机房数量相比 2018 年 呈现出明显性增长。根据我国获得经营许可证的在用数据中心机房分布情况,占据 全国数据中心数量排名前 5 名的省市分别是北京(66 个)、广东(41 个)、上海(29 个)、江苏(25 个)和浙江(22 个),其机柜上架率大多在 60%~70%,但受到经济发 展因素制约,部分西部省份上架率不足 30%。

  能耗限制带动 IDC 整体稀缺性增长,未来市内 IDC 租金上调可能性加大。根据 工信部数据,我国在用超大型、大型数据中心的平均 PUE 分别为 1.63、1.54,规划 在建数据中心的平均设计 PUE 在 1.5 左右,少部分新建数据中心 PUE 可达 1.4 以下。 市内 IDC 机房受能耗政策影响以原有设备升级为主,新建机房体量较少,市内 IDC 机房相较之下具备地理优势,且未来租金上调具备基础,收入增长确定性较大。

4、 5G 专网方兴未艾,低估值板块存在较大预期差

  4.1、 专网主要针对 2B 端,技术要求较高龙头企业优先受益

  专网面向 2B 端,准入壁垒较高。专网无线通信主要指遵循 IPv4 和 IPv6 规范, 采用专用 IP 网络地址空间的通信网络,专业性、专用性较高,主要用于特定行业或 企业如政府、军队、公安、消防、轨交等,广泛分布于应急通信、调度指挥等 2B 端 应用场景。因其技术要求较高,故准入壁垒较高,相关公司市场份额得到充足保障, 龙头企业将优先受益。

  4.2、 专网通信市场不断发展,5G 专网+铁路为最契合场景

  专网通信市场规模逐年增长,交通运输业为专网通信重要下游需求领域。据中 国产业信息网,2009-2018 年我国专网通信行业不断扩大,2018 年专网通讯市场规模超 200 亿元,专网通讯产值超 500 亿元。从中国市场来看,公共安全市场是专业无 线通信行业最大的细分市场占比达 48%;交通运输为仅次于公共安全的第二大需求市 场,占比达 22%。

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  我国铁路网重要性进一步加强,5G 专网将促进高速铁路通信系统发展。5G 系 统与 WiFi 等多种技术相融合的高速铁路通信系统将应用于高速铁路智能管控系统、 乘客用网、辅助式卫星导航系统,将有效提升高速铁路的安全性及舒适性,使高速铁 路运输更加智能化、列车网络连接更加方便稳定、定位更加精准。

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5、 光芯片国产替代成必然,光模块数通领域放量节奏加速

  5.1、 5G 提速带动光模块代际升级,我国主要企业向上游发展势头明显

  5G 网络建设引发光模块换代需求。5G 网络主要由无线网、承载网、核心网组 成。三大运营商 2020 年提高了 5G 建设的资本开支,5G 网络建设将从 2020 年开始 进入高速发展期,其中无线网和承载网都将迎来技术的代际升级,光模块随之也迎 来换代需求。现阶段传输接入层正从 10G 升级到 25G/50G,传输汇聚层正从 40G/100G 升级 50G/100G,传输核心层也从 100G 升级到 200G,波分系统也正快速 下沉。

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  光模块技术难点在于光芯片,具备较高技术壁垒。根据 OFWeek 资料显示,器 件元件占光模块成本的 73%。器件元件主要是光发射模块 TOSA 和 ROSA,分占 器件元件成本的 48%和 32%。光芯片具有较高的技术壁垒,是器件元件的主要成本 所在。

  光模块产业链全球分工明确。欧美日等发达国家技术起步较早拥有技术优势, 专注于芯片和产品的研发。中国在产业链中游占据较大市场份额,已经成为全球光 模块制造基地,从 OEM、ODM 模式发展为多个全球市占率领先的光模块品牌。且 难以分享上游市场。随着 5G 时代到来,中国有望向上游发力。

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  5.2、 光芯片:自主可控成必然,国内厂商迎行业新机遇

  光芯片国产替代重要性凸显。光芯片作为光器件上游,在其性能提升、成本控制 等方面起到重要作用,从低端到高端,光通信芯片成本占比不断上升。且由于芯片技 术迭代速度快、工艺流程复杂、研发周期长、前期投入达的特点导致准入门槛较高, 国内光芯片厂商集中于中低端芯片生产制造,高端芯片进口依赖度较高,2018 年国 产化率仅为 10%,工信部《中国光电子器件发展五年路线图(2018-2022)》提出, 2022 年低端光电子芯片国产化率将超 60%,高端光电子芯片国产化率突破 20%。

  2022 年全球、中国光器件市场规模预计将分别达 140 亿美元、65.1 亿美元。 OVUM 预测,全球光器件市场规模将逐渐上升,2022 年将达 140 亿美元,CAGR7.84%; 中国产业信息数据预测,2019、2022 年中国光模块市场规模分别为 9 亿美元、93 亿 美元,按照光器件约占光模块成本 70%测算,2019、2022 年中国光器件市场规模分别为 6.3 亿美元,65.1 亿美元,增幅较大。

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  政策与产业发展协同推动光芯片国产替代进程。随国际局势趋紧和网络安全问 题重视程度提升,通信核心器件国产替代成必然趋势。我国将加大对光电子芯片关 键技术的支持力度,通过产业扶持政策、加强产学研合作等一系列措施提高核心部 件国产化率,以维护产业链及市场政策运行。在此背景下,国内厂商受政策推动和产 业协同发展的作用下,将迎来利好,国内市场或将向国产龙头公司倾斜。

  通信行业专题报告:5G,从可用到好用

  光子集成电路技术通过将光电器件集成提高功耗同时降低成本,硅基光子技术 较 InP 材料成本低廉,成为下一代光通信技术趋势。光子集成电路技术(PIC,Photonic Integrated Circuit),类似于电子集成技术,指将各种不同的光学器件或光电器件如激 光器、电光调制器、光电探测器等集成在一个单品上,使得系统尺寸减少,功耗、可 靠性大幅度提高的同时大大降低了系统成本。现有 PIC 所采用的基底材料主要包括 磷化铟(InP)、砷化镓(GaAs)、铌酸锂(LiNbO3)、Si/SiO2,目前已经商用的大规 模单片 PIC 采用的是磷化铟材料,但是价格昂贵。硅基光子集成技术在成本方面相 对于传统 InP 材料光子集成具有较大优势,是光通信技术进一步发展的方向。

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  国内在硅光技术方面持续布局,抢占下一代关键技术。2019 年 9 月,阿里已发 布基于硅光技术的 400G DR4 光模块,与 Elenion 和海信宽带的深入合作及联合技术 攻关,预计 2020 年下半年将在阿里全球数据中心投入使用,并将硅光技术的应用又 向前推进了一步。博创科技推出了高性价比的 400GQSFP-DD 数据通信硅光模块解 决方案 DR4(500m)和 DR4+ (2km);亨通光电与英国洛克利硅光子公司合作开发 400G 硅光子芯片及光子收发器技术,并已发布采用此硅光技术的 400G QSFP-DD DR4 模 块。众多国内厂商也不断与相关企业合作,入局硅光技术。

  5.3、 光模块电信市场稳健,数通市场潜力较大且发展迅速

  光模块主要应用于电信市场与数据市场。光模块厂商在电信市场的主要客户为 通信设备制造商,终端用户为运营商。数通市场下游应用主要是大型互联网服务商 的数据中心。近年来数通市场逐步成为驱动全球光模块增长的主要细分领域。以谷 歌、亚马逊等为代表的云计算厂商的资本开支不断提升,驱动云数据中心建设数量 和流量的不断增长,数通市场近年来在整体市场中的重要性也日趋显著。

  5G 网络商用将带动全球大型/超大型数据中心的建设,进一步拉动光模块市场 需求。5G 网络的大带宽、广连接、低时延将极大提高数据通信量,并带动高清视频、 VR、云计算等下游产业发展,对数据中心内部数据传输提出了更高要求。大型数据 中心的扩容、新建、网络性能的优化将进一步开展。根据 Cisco 的预测,全球 IDC 市 场规模将持续增长,到 2021 年全球将有 628 个超大规模数据中心,相比 2016 年的 338 个,增长近 1.9 倍。Cisco 预测全球云计算流量将从 2016 年的 3850EB 增长到 2021 年 14078EB。

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  5.4、 国内光模块厂商有望凭借制造及研发优势,引领全球光模块市场

  国内厂商研发投入逐步增加。国内外研发占比都有提升,主要厂商如中际旭创、 新易盛等公司将技术升级换代作为抵抗周期的重要方向,研发费用增速普遍高于营 收增速。近年来国内厂商投入呈现增长趋势,同国外差距逐渐缩小,5G 时代有望向 产业链上游延伸。

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  国内光模块厂商有望凭借制造及研发优势,不断提升全球市场份额。尤其以中 际旭创为代表,在数通 100G 时代成为全球龙头公司。同时在短板方面,国内厂商也 在加紧对上游芯片国产化的布局,国内核心技术突破+大订单+业绩反转,国产光模 块优势越来越明显。同时,5G 建设的加快也带来了光模块行业激烈竞争,预计未来 将迎来一轮洗牌。

  国内厂商有望在 2020 年引领全球光模块发展。根据 LightCounting 发布的研究 报告,中国的光模块供应商将在 2020 年主导全球市场,市场占比将超过 50%。同时,这一年将首次出现 5 家中国厂商同时进入全球前十,分别是中际旭创、海信、光迅 科技、华工正源和新易盛。

  来源:开源证券

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