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一、序:重温PCB1.1、PCB,不可或缺
PCB,被称为“电子产品之母”,是组装电子零件用的关键互连件,在绝大多数电子设备及产品中扮演着至关重要的作用。PCB下游主要对应终端应用产品,主要应用于计算机、通信、消费电子、汽车电子、工控医疗、军工航天等领域。
PCB按软硬程度分可分为刚性板(RPCB)、挠性板(FPC)及刚挠结合板;按层数可分为单面板、双面板和多层板。由于对应下游终端应用众多,对PCB板材要求也不尽相同,在5G时代,5G基站用PCB对高频高速PCB等板材的需求正逐渐加大释放。
PCB产业链可以简单的分为三层:
• 产业上游:原材料(铜箔、玻纤、覆铜板等);
• 产业中游:PCB制造;
• 产业下游:终端应用(消费电子、汽车、通讯)。
覆铜板对PCB性能起直接影响,担负着PCB导电、绝缘、支撑等功能,是PCB制造的重要基材,占PCB成本的20%-40%,在所有生产PCB的原材料成本中占比最高。
覆铜板主要以铜箔、树脂、玻纤布、木浆、油墨等原材料为主,其中铜箔是制造覆铜板最主要的原材料,约占成本的30%(厚板)到50%(薄板)。铜箔价格是驱动覆铜板班花的主要因素,而铜箔价格取决于铜的价格变化,受国际铜价影响较大。
全球PCB市场规模的增长下,PCB产业逐渐向中国大陆转移,中国大陆PCB产值占比不断攀升。自2016年中国大陆PCB产值占比首次过半,未来PCB产值占比将稳健提升,Prismark预测,2023年我国PCB产值占全球比重将高达54.3%,PCB产值全球第一宝座将持续稳坐。
1.3、PCB,新机遇之5G
FPC、HDI、多层板机遇来袭,增速明显。PCB分类众多,目前而言PCB的使用中多层板和FPC的使用量最多,在2016年分别占据了38.9%和20.1%(单/双面板占比14.8%,多层板38.9%,软板20.1%,HDI板14.2%,封装基板12.1%)。
根据Prismark预测,随着日后应用场景的发展与改变,5G时代、智能手机升级、物联网兴起,以及汽车电子复杂度的提升等一系列下游产业更迭升级,FPC、HDI、多层板将是主要受益者,增速明显,2016-2021年PCB各产品CAGR中,以HDI板、软板、多层板将表现抢眼,分别为2.8%、3.0%、2.4%。
从下游需求端看PCB,PCB产业的发展离不开下游应用领域发展的支撑,近年来主要得益于消费电子、通讯、汽车电子、工控医疗等应用领域的新增需求。目前在5G即将来临的大背景下,5G基站建设规划清晰,消费电子行业热点频现,以及汽车电子、工控医疗、计算机等领域创新不断,PCB对应下游应用领域将持续受益于5G红利。
2018年,PCB下游应用市场主要集中在计算机(25.6%)、通讯(31.2%)、消费电子(13.9%)领域,汽车(9.2%)、工控医疗(6.5%)、军工航天(4.2%)、封装载板(9.4%)不到10%。但Prismark预测,2018到2022年下游应用领域对PCBCAGR贡献将主要集中在通讯(3.5%)、消费电子(4.2%)、汽车电子(3.9%)。
1.3.1、通信通讯概述
通信用PCB主要集中在无线网、传输网、数据通信及固定宽带设备等领域。通信设备对PCB需求主要以多层板为主(8-16层板占比约为35.2%)。5G临近,通讯设备的高频高速是必然趋势,高频高速PCB板材将会显著受益。
1.3.2、消费电子概述
消费电子产品越来越趋向高智能化,轻薄化、可便携的方向发展,对PCB要求不断提升。以移动终端为例,其对FPC、HDI及封装基板的需求分别占各自PCB细分比重的47.9%、50.7%和26.4%。
1.3.3、汽车电子概述
随着汽车向轻量小型化、电子化、智能化等方向发展,车用PCB需求主要集中在多层板、FPC及HDI板上。多层板(4-16层)共占车用PCB需求的46.6%;FPC(14.6%)、HDI(9.6%)。
在本报告的下文,我们将重点针对5G的到来所造成的PCB下游应用领域的影响来看未来PCB的发展新机遇。
二、5G之通信基站2.1、5G能做什么?
“G”(Generation)的是针对代系而言的,1G至5G即第一代至第五代移动通信系统,主要是从速率,业务类型,传输时延,还有各种切换成功率角度给出具体实现的技术不同。从上世纪70年代的以“大哥大”为代表的1G时代,到以万物互联为愿景的5G,移动信息通信技术正不断促进世界经济的发展,影响社会生活的方方面面。
5G网络具备高速度、大容量、低延迟等特点,除对日常生活起到巨大的便利外,5G持续渗透物联网及众多行业领域,在通信、自动驾驶、工控医疗、智慧家居等垂直行业的多样化业务需求,实现真正的“万物互联”。
与4G相比,5G覆盖下的用户体验速度(0.1~1Gbps),移动性(500 Km/h)、峰值速率(TensofGbps)、端到端时延(1毫秒级)是4G的10倍,流量密度(数十Tbps/Km2)是4G的100倍,各项综合性能都将远超4G时代。
5G肩负诸多高性能指标下,需要满足多样化应用场景下的差异化性能指标需求,不同应用场景所要求的性能有所不同。从移动互联网和物联网角度出发,技术场景将主要包括连续广域覆盖、热点高容量、低功耗大连接、低延迟高可靠性等方向。
• 连续广域覆盖场景:主要覆盖移动通信,为用户提供100Mbps以上的体验速率;
• 热点高容量场景:主要覆盖局部热点区域,为用户提供极高的数据传输速率;
• 低功耗大连接场景:主要智能城市、智能农业等以传感器和数据采集为目标的应用;
• 低时延高可靠场景:主要面向物联网领域相关联的各个垂直行业细分。
世界各国积极推进5G建设,我国有望率先5G正式商用。我国国务院发布的《关于进一步扩大和升级信息消费持续释放内需潜力的指导意见》指出提出拓展光纤和4G网络覆盖的深度和广度,要在2020年力争启动5G商用。
目前我国已经完成5G第三阶段测试,已开始5G试运行。今年6月6日,工信部正式向四家运营商发放5G牌照,标志着我国进入5G商用元年。数日前,华为发布了首款5G商用手机,我国5G建设脚步加快,5G正式商用进度值得期待,未来5G投资建设期规模有望加速释放。
2.2、5G基站有什么不同?
在上文我们介绍了5G所带来的信息传递的高速、大容量、以及低延迟的特性远超4G网络,同样的5G网络的媒介:基站,也迎来了一定的改变。
下图是从这些年基站天线端的演变历史:
接下来我们将对5G基站和4G基站进行对比,来看到底他们有哪些结构上改变。
简单来看:
• 4G基站=BBU RRU 天线
• 5G基站=BBU AAU=(CU DU) (RRU 天线)
由于5G是一个类似“万金油”的存在,高速、大容量、以及低延迟集结于一体,所以下沉至下游终端应用场景之中也存在了不同的需求,甚至不同的需求有时候也存在着矛盾,也为此诞生了CU和DU来解决对于网络特性要求不同的需求。
我们从家核优居上找到两份较为恰当的例子:
1.高清演唱会直播:在乎的是画质,而非时效,整体延后几秒甚至十几秒,对于观众而言影响并非很大;
2.无人驾驶:在乎的是时延,时延超过10ms,都会严重影响安全。
所以,把网络拆开、细化,就是为了更灵活地应对场景需求,也就是5G中的“切片”概念:就是把一张物理上的网络,按应用场景划分为N张逻辑网络。不同的逻辑网络,服务于不同场景。
说完基站的结构变化后,再聚焦到5G基站天线端的变化。5G基站是通信的核心,而作为收发信号的天线,则是整个基站的核心之一。
5G时代,天线从无源天线升级为有源天线,天线技术性能大幅提升,原来传统的天线和基站已经不适应新要求,单面天线中需要集成64个、128个甚至更多的天线振子,射频器件性能也将进一步提升。因此,在超密集组网架构下,5G基站携带的天线数量将大幅提升,PCB用量也会随之提升。
2.3、从基站看5G对PCB的拉动
2.3.1、单基站价值量分析
此处我们先对单个基站的PCB用量进行一些粗略的测算,因为上文所说的5G基站将RRU和天线合并成AAU,这则意味着AAU射频板要在很小的空间内集成更多地电子元件,同时需要满足隔离要求,此时天线和RRU的集成位AAU的过程中就需要采用更多层的PCB板材,由此增加了单个宏基站的PCB使用量。
根据我们进行的产业链调研及测算,在单个4G基站内所使用的PCB板材总量约为1.47平方米,而在5G宏基站内所使用的量根据测算约为2.28平方米。从量级上5G宏基站所使用的PCB将会是4G基站所使用的1.55倍。
同时5G基站用PCB要求之高直接致使PCB价格的攀升。由于5G建设使用的是高频高速等高性能PCB板,较之4G所使用材料来说在价值量上有大幅提升。高端PCB板材与低端板材价值量差异巨大,仅仅考虑原材料之一的覆铜板而言,低端基材与高端之间都有数倍的差异。
此外,5G大规模使用MIMO技术以实现海量信号的高效传输,4G基站天线阵列单元通常小于等于8个,由于5G大规模使用MIMO技术,天线阵列单元普遍达到了64/128个左右,天线单元之间也是通过高频PCB进行集合,由此产生叠加增量空间。
从信道带宽来看,5G信道的增宽也使得基站所用的单片PCB面积有所扩大,进一步增加了5G基站的PCB使用面积。
2.3.2、5G基站总数分析
5G由于需要提供更快的传输速度,所使用的频率将向高频率频道转移,从而无法避免的会将其信号的衍射能力(即绕过障碍物的能力)降低,而想要将其解决的办法既是:增建更多基站以增加覆盖。
较为常见的5G频道由于频率为4G的两倍,即从物理学概念而言相同情况下5G频道所能覆盖的范围仅为4G频道覆盖范围的1/4,这也意味着5G基站所需将会是4G基站的4倍。但由于目前技术提高所致的高功率以及多天线设计,5G基站根据中国产业信息网预测所需要的数量可能会是4G基站的1.1~1.5倍。
根据赛迪顾问的预测数据显示,5G宏基站的数量在2026年预计将达到475万个,是2017年底4G基站328万个的1.45倍左右,配套的小基站数量约为宏基站的2倍,约为950万个,总共基站数量约为1425万个。PCB是基站建设中不可缺少的电子材料,如此庞大的基站量,将会产生巨大的PCB增量空间。
随着5G的推广,从5G的建设需求来看,5G将会采取"宏站加小站"组网覆盖的模式,历次基站的升级,都会带来一轮原有基站改造和新基站建设潮。2017年我国4G广覆盖阶段基本结束,4G宏基站达到328万个。根据赛迪顾问预测,5G宏基站总数量将会是4G宏基站1.1~1.5倍,对应360万至492万5G宏基站。
于此同时在小站方面,毫米波高频段的小站覆盖范围是10~20m,应用于热点区域或更高容量业务场景,其数量保守估计将是宏站的2倍,由此我们预计5G小站将达到950万个。
2.3.3、中国基站市场综述
单个宏站3倍PCB市场空间,整体5G基站用PCB市场巨大。通过对5G宏基站三大主要构成部分PCB价值量进行测算,5G宏基站单站PCB价值量为4G基站的约3倍左右,预计规划建设480万个宏基站,根据我们测算PCB市场在5G宏基站的全球市场规模将会达到600亿元人民币的规模(未考虑原材料价格逐年下降因素)。
同时我们估算在5G小站的PCB使用量将为宏基站的三分之一,即约为0.4135万元/单个小站。对应的测算PCB市场约为400亿元人民币(未考虑原材料价格逐年下降因素)。
如若考虑到每年基站的建设数量以及原材料每年降价的情况,我们通过产业内的调研、自己的测算,我们假设当年价格为去年的95%,且480万站的建设进度分别为:9.6、38.4、72、106、115、77、62万站每年进行推算:
通过此处简单的测算我们可以看到5G(含微站)建设的峰值将会在2022年以及2023年,对应的PCB价值量也将达到120亿元人民币和126亿元人民币。
作为在接下来的数年内增长最大的PCB下游市场,我们也同样相信与5G产业链强相关的企业深度受益于此。
三、5G之消费电子3.1、回顾全球/中国手机市场
3.1.1、全球市场
考虑到消费电子最大终端市场为智能手机,因此我们聚焦于智能手机市场来投射消费电子近期现状。回顾2019年上半年的智能手机市场,中国乃至全球智能手机市场进入了存量竞争的阶段,但随着19年后半年5G商用开启,智能手机有望迎来新增长。
据IDC最新发布的研究显示,19Q2全球智能手机出货量为3.33亿部,同比下降2.3%,环比上升7.2%。其中三星、华为、苹果分别以22.7%、17.6%、10.1%的市场份额占据排行榜前三。
2019Q2,三星全球智能手机出货量达7550万部,同比增长5.6%;华为的出货量为5870万部,同比增长8.3%;苹果出货量为3380万部,是前三名中唯一一个出货量、市场份额均出现下滑的品牌。与此同时,小米、OPPO以3230万和2960万的出货量,以及9.7%、8.9%的市场份额分列四、五位。
经历过2018年手机市场的低谷,根据IDC的数据统计,2018年全球智能手机出货量为14.05亿部,同比下降4.4%。其中华为呈现了逆势高增长的态势,2018年全球手机出货量为2.09亿,同比增长35%,小米得益于海外市场的扩张,2018年出货量为1.2亿部,同比增长29.1%,OPPO、Vivo的出货量增速都在逐步趋缓。相比之下,三星和苹果的表现不及预期,2018年分别出货2.92亿部和2.09亿部,同比下滑7.9%和3.2%。
3.1.2、中国市场
中国手机市场依旧面临下降态势,但下降幅度已逐渐趋缓。根据市场调研机构IDC和Canalys数据显示,19Q2市场总体出货持续低迷,出货仅9760万,同比下降6.6%。
其中,华为出货量为3630万台,位列中国智能手机市场第一,年增长率达到31%,市占额高达27.4%,创造智能手机厂商在中国过去八年以来的最高记录;市场第二、三、四名厂商Vivo、Oppo、小米出货量分别为1830万、1820万和1170万,同比下滑8%、14.2%、19.3%;苹果出货660万部,同比下滑5.7%。
3.2、5G来临之时,市场将怎样?
随着物联网、AR和VR等技术的诞生和发展,对移动网络的要求更高,5G将采用NR技术,传输速率高达10Gps比4G快达100倍、而且具有低延时、低功耗的特点,这意味着一部完整的超高画质电影可在1秒之内下载完成。
由于18年智能手机换机周期拉长,根据Counterpoint的数据统计,目前年换机周期已经超过了22周,出货量持续低迷,主要原因为:
1.创新有限:智能手机硬件的创新速度不及智能手机的价格增速,一定程度上消耗了购买力;
2.寿命变长:智能手机的软件系统不断加强,各大厂商又定期会对系统进行优化和升级,使得手机的使用寿命变长;
3.观望5G:由于各大厂家都在布局抢占5G的先机,大部分消费者在此时或处于观望状态,希望19年下半年可以一步到位到直接换成5G手机。
5G到来,换机将至。随着5G手机逐步进入市场,智能手机市场格局将发生变化。5G的到来将彻底颠覆过往手机在4G时代的网络表现,这就需要手机硬件上更新,即拉动了消费者们的换季需求;同时处于观望态度的消费者们也将得到新的契机进行换机。
中国4G智能手机出货量在2014全年为出货量占比约38%,仅仅用了两年左右的时间市场份额就就达到约95%,我们认为5G采用率也将和4G类似,在中国会迅速提升。
根据StrategyAnalytics预测5G智能手机出货量将从2019年的200万增加到2025年的15亿,年复合增长率为201%。
3.3、发展之下PCB新机遇
5G的到来是对消费电子进行了一番质的改变。如今的手机已经越来越向高智能化,轻薄化,可便携的方向发展,这也就意味着要对手机的内部器件进行进一步的缩小。在这个发展趋势之下,FPC(软板)以及SLP(集成度更高的主板)我们认为都将迎来更进一步的推广和广泛应用。
3.3.1、FPC:使用量持续增长
下游市场拆分
随着消费电子产品不断迭代,产品不断向着小型、轻薄、多功能转变,FPC将得益于下游领域创新迎来新发展。手机、平板和电脑作为FPC最主要的应用领域,合计占比超60%;而在所有当中手机则是占比最高的,约占FPC市场的30%。
行业基本情况
我们根据Prismark以及线上各个资料数据所统计整理,截至2015年,全球FPC市场约118.42亿美元,占PCB的比重上升至20.55%。2018年全球PCB产值达635亿美元,FPC产值达127亿美元,成为PCB行业中增长最快的子行业,国内FPC市场约占全球的一半。
目前,FPC软板在中国市场规模增长至316亿元人民币,预计到2021年,中国FPC市场有望达到516亿元,复合增速达10%。由此看出,未来FPC的市场需求将维持一定的增长速度。
FPC在手机内部使用情况
目前主流的智能手机FPC使用量在10~15片,iPhoneX的用量达到20-22片。由此可见国产智能手机在FPC上的用量仍有巨大提升空间。同时在智能手机迭代特点及不断涌现的新技术等驱动下,国产品牌手机作为后起之秀,其FPC在手机中的使用量将会出现明显增长。FPC单机价值量已达到10美金,仍在不断攀升。
FPC的使用量及价值量的攀升并非空穴来风,智能手机中大量使用FPC用于零件和主板的连接,比如显示模组、指纹模组、摄像头模组、天线、振动器等等,随着指纹识别的持续渗透、摄像头向双摄三摄的升级、以及OLED的运用,FPC的使用量会持续增加。
下文我们将简单的介绍一下摄像模组、指纹识别模组、以及屏幕这几个领域上所使用的FPC及其发展趋势:
a)摄像模组:
随着双摄、三摄的逐渐普及摄像头模组未来成长空间仍较大,预计2019年全球手机摄像头模组的消费量可达到约38亿颗。同时华为手机是双/多摄的坚定推动者,2017年双摄出货量占比超50%,Vivo、苹果紧随其后。对于有未来的判断,我们坚信多摄是未来必然的趋势,同时这一趋势也在目前2019年的新机上得到了验证。
b)指纹识别
指纹识别技术愈趋成熟,无论是解锁手机、取代密码,还是移动支付无不涉及指纹识别,间接推动了指纹识别用FPC的出货量,成为近年来FPC新的增长点。全球指纹识别需求增长迅速,2018年,全球智能终端指纹识别芯片市场规模达到12亿颗,销售额达到30.7亿美元。
国内指纹识别需求的迅速增长,将为指纹识别用FPC带来巨大的增量市场。随着越来越多的手机厂商把指纹识别功能应用到智能手机上,预计到2020年国内指纹识别在智能手机中的渗透率能达到75%,指纹识别将能成为智能手机的标配,国内指纹识别模组的需求将超过3.4亿组
c)可折叠屏手机
半导体号称电子时代的粮食,而FPC柔性线路板同样如此。FPC柔性线路板、5G通信、物联网、折叠屏手机、消费电子领域将形成一个紧密联系的整体像互联网浪潮一样走进新时代。FPC柔性线路板是继半导体后下一个电子时代的最大受益者。
相较于传统屏幕,柔性屏幕优势明显,不仅在体积上更加轻薄,功耗上也低于原有器件,有助于提升设备的续航能力和降低设备意外损伤的概率。FPC柔性线路板的弯折性满足了折叠屏智能手机的发展需求。
同时随着华为、三星可折叠手机的发布,未来可折叠手机将推升柔性AMOLED的需求量,IHSMarkit表示,到2025年,可折叠AMOLED面板出货量将达到0.5亿台,可折叠AMOLED面板占AMOLED面板总出货量的8%。
根据调查数据,2018年柔性AMOLED出货量预计达到1.8亿片,比2015年的4650万片增加了3倍,预计至2020年出货量达3.36亿片,占AMOLED出货量的50%以上。在智能手机领域,2017年柔性On-CellAMOLED出货量9630万,同比增加154%,占比6.3%;iPhoneX采用了GF2OLED面板,On-cell GF2的AMOLED合计出货量占比在2017年达到9.9%,预计这一比重在2022年约30%。
综上所述,我们相信对于未来的手机用FPC量将会持续提高,而根据我们的假设,在2019年时,华米OV平均每台手机FPC用量为10-11片,苹果手机使用量为24片,而在2019年FPC使用量在华米OV苹果五大品牌中均只提升1片,我们可以得出对于华米OV而言是11%的增长,对苹果是4%的增长。
年时,华米OV平均每台手机FPC用量为10-11片,苹果手机使用量为24片,而在2019年FPC使用量在华米OV苹果五大品牌中均只提升1片,我们可以得出对于华米OV而言是11%的增长,对苹果是4%的增长。根据我们基于多方数据以及对消费电子市场的判断中国手机出货量下降3%(国盛电子测算),但FPC用量的百分比提高远超手机出货量的下降,此消远远小于彼长,所以我们判断消费电子用FPC即使在出货量下降的情况下也将继续保持增长的趋势。
3.3.2、SLP:渗透率逐步提升
随着从4GLTE发展到兼容5G的新一代智能型手机,MassiveMIMO天线配置与日益复杂的射频前端,将使射频线路在5G智能型手机内占据更多空间,而在众多其他因素之中,海量5G数据所需的处理能力对电池容量与几何结构的要求较高,这意味着手机主板和其他元器件须被压缩以更高密度、更小型化的形式完成封装,推动HDI变得更薄、更小、更复杂。
随着PCB行业向小型化与模块化发展,最近的手机设计对最小线宽/线距的要求从前几代的50μm降至了目前的30μm,这催生出SLP:一种新型“电路板”,类似载板的PCB。
其中,Apple引领市场朝类载板SLP发展,符合高精度需求与SiP封装技术:iPhone8以及iPhoneX采用线宽线距更小的SLP技术,引领HDI市场朝类载板发展,技术升级为产业带来新的商机,主要体现为线宽和线距(L/S)由原来的60μm缩短至小于30/30µm。自2010年起,苹果智能手机以及平板电脑主板采用AnyLayerHDI制程,2014年由于功能不断提升、新增加尺寸且设计L型均带动了产业的蓬勃发展。
虽然目前SLP市场严重依赖于高端智能手机的增长,尤其是苹果iPhone和三星galaxy,根据YoleDevelopment的统计在2018年,全球SLP市场价值9.87亿美元。然而2019年3月,华为推出搭载SLP技术的高端产品——“P30Pro”,预计未来在全球手机市场的推动下,该市场将持续增长至2024年。此外,随着采用SLP的领先OEM厂商不断增加,手机制造商正计划在智能手表和平板电脑等其他消费电子产品中使用SLP,也显著推动SLP市场增长。
根据YoleDevelopment的统计,在2018年全手机出货量中SLP占比仅约为7%,对应收入占比约为12%。而至2024年时SLP出货量占比将会提高至约16%,对应收入占比约为27%。
SLP的采用始于2017年后半年,预计到2023年,产量将从2017年的2700万单元上升到4.4亿单元,年复合增长率将达到59.4%。根据YoleDevelopment预测,2018年全球手机SLP产值为11.9亿美元,到2023年有望达到22.4亿美元,2017-2023年的年均复合增速达到64%;从手机用PCB的维度来看,Feature/VoicePCB产值呈现逐渐下滑的趋势,其他功能的PCB产值缓慢增长,而SLP的产值增长最快。
从生产技术方面看,来自台湾、韩国和日本的SLP制造商主导着生产活动。为更好的服务智能手机客户,日本的美高(Meiko)和台湾的中电科技(ZDTech)等公司正向越南和中国大陆扩建slp生产线。随着主要国家技术转移,中国也将逐步获得SLP技术诀窍。
由于5G固有的频率更高,因此需要更严格的阻抗控制。如果没有通过极为精密的方式成形,HDI更纤薄的线路可能增加信号衰减的风险,降低数据完整性,PCB制造商主要通过高阶版半加成制程(mSAP)来解决此问题,mSAP早已被广泛应用于IC载板生产,目前正在成为先进HDIPCB制造业广泛采用的技术。
目前的线宽/间距要求已降至30/30µm,预计会进一步降至25/25µm乃至20/20µm。mSAP制程能够完全支持这些需求,让5G智能型手机制造商能够获得前所未有的装置密度,同时利用优异的导体几何结构,在高频率操作之下实现严格的阻抗管控。
同时,M-SAP制程的单片SLP单机价值量是高阶Anylayer的两倍以上,带来手机用PCB价值量提升。与过去相比,先进载板市场将会发生巨大的变化。电路板特征尺寸的不断减小及SLP的采用将会使传统PCB市场缩减。高密度扇出(HDFO)技术的发展及IC载板尺寸的不断减小也会减少载板的市场,尽管在数量上,市场可能会缓慢增加,但其附加值将会继续增加。
四、5G之汽车电子
4.1、5G赋能车用PCB
汽车电子是车体汽车电子控制装置和车载汽车电子控制装置的统称,主要包括发动机控制系统、底盘控制系统和车身电子控制系统。基于物联网背景下的电动汽车、智慧汽车等作为汽车行业未来发展大趋势,车用电子搭载率将会进一步上升,车用PCB用量也将提升,车用FPC取代线束成为趋势,在车体诸多方面都会用到PCB、FPC。
5G加速汽车电子化率,车用PCB产品量价提升继续。2019年我国开启5G元年,我国5G建设加速落地,对应车联网建设发展也有望加快进程。智能网联和自动驾驶都对车联网的通信水平提出了强实时、低延时和高安全性的极高要求,对时延的要求最低达到了3ms,对带宽的要求最高达到了1Gbps,只有5G通信技术可实现智能化、网联化、自动化的应用场景。此外新能源汽车普及和智能网联车逐渐成熟,未来将极大提升汽车电子化程度,同时激发在ADAS、车载摄像头及毫米波雷达等传感器、LED照明等器件的用量,对应PCB、FPC产品量价提升继续。
智能汽车及新能源车型高度汽车电子化确定,中低档汽车电子市场未来可期。当前中高端(28%)、混合动力车(47%)和纯电动车(65%)车型在汽车电子价值量占整车比重较高。目前传统车型、中低档车型汽车电子化率及价值量相对较低,但未来电子化渗透率存在巨大空间,看好中低档次以及传统车型未来汽车电子在其中的贡献空间。因此即使车用PCB、FPC在未来新能源汽车、智能汽车方面增速放缓,但结构性增长不变,可互为补充,实现持续增长。车用PCB产品在汽车消费升级换代趋势下的增长将大有可为。
4.2、PCB下游成长最快领域
根据Prismark2019年一季度报告数据显示,2018年全球汽车电子产值达2260亿美元,2019年预计将达2350亿美元,同比增长4.0%。据前瞻产业研究院统计,中国汽车电子产值2019年预计将962亿美元,占全球比重高达40.9%。Prismark预计2019-2023年全球汽车电子产值的CAGR将达约6%,成为增长最快的PCB产品下游领域。
中国汽车电子市场有望成为全球汽车电子的主战场,车用PCB、FPC产品也将同步受益。
随着全球汽车产业逐渐从电子化迈入自动化新时代,车用PCB产值也将随之被带动攀升,多家PCB厂商已开始率先布局力求争夺确立市场地位,虽然车用部件涉及人身安全从而导致产品认证周期时间长、进入门槛高的特点,但一旦通过客户认证出货,将会成为公司营收增长的新突破口,业绩情况将会得到显著提升,行业具备高准入门槛,未来行业集中度有望持续提升。
据Prismark统计,2009年车用PCB产品产值占整体PCB产值的3.7%,至2018年占比显著提升到9.2%,达55亿美元;结合NTInformation统计,车用PCB产值占整体PCB产值的10.9%,2019年达68亿美元,2016-2020CAGR达6.7%。
Prismark预测,车用PCB产值2018-2023CAGR达5.6%。综合来看,车用PCB市场规模未来五年将充分受益车联网大背景下的汽车产业升级,市场规模将实现快速增长,成为PCB产品增长最快的下游领域,而车用PCB需求主要集中在PCB多层板、FPC两大块。
4.3、车用FPC量价齐升
汽车电子化率持续提升趋势确定下,其FPC在车体中承载着越来越重要的分量。目前特斯拉Model3车型中仅FPC单车价值量在100美元以上,随着线束不断地被替代,FPC单车价值量及用量的上限将会再提新高度,预计单车FPC用量将超过100片以上。
汽车电子推动车用FPC增长。2016-2019年汽车电子在FPC领域的CAGR将达到4.9%,至2021年,汽车领域的FPC产值将达到8.52亿美元。
4.4、万亿存量市场,渗透空间巨大
销量放缓,万亿级存量基底。自2016年其全球总汽车销量已经进入了持续性缓慢发展的阶段。2017年同比全球汽车销量仅仅只增长了1%,2018年为9560万辆,同比增长仅0.8%。尽管全球汽车整体销量放缓,增长乏力,但整个汽车行业是万亿级存量市场,基数巨大,可为未来汽车电子整体渗透率开创巨大想象空间,催发强大的需求诉求,从而带动车用PCB、FPC增量蓝海。
新能源汽车发展趋势确定,巨大增量蓝海助力车用PCB、FPC腾飞。大众层面,新能源汽车正成为大众交通出行的“新宠儿”;国家层面,多国已发布禁售传统燃油汽车规划表,我国表示2050年或全面停止燃油汽车销售,微观 宏观双向合力,催生新能源汽车巨大增量蓝海。
据市场前瞻预测,全球电动车销量占总汽车销量的比重从2015年的2%增长至2019年的5%,新能源汽车渗透率不断上升。中汽协数据显示,2018年中国新能源汽车产销量分别达127万辆、125.6万辆,同比增长分别为59.9%、61.6%,保持高速增长态势。中国的新能源汽车市场发展正在突飞猛进,盖世汽车研究院预测2020年中国新能源汽车销量将达245万辆,未来传统燃油汽车向新能源汽车转型,将为车用PCB、FPC打开增量蓝海。
新能源汽车带动整车PCB量价齐升。传统汽车各系统对应PCB价值占比分别为动力系统32%、车身电子系统25%、安全控制系统22%。新能源汽车主要分为两类——纯电动汽车和混合动力汽车。纯电动汽车的动力系统采用电驱动,会完全替换掉传统汽车的驱动系统,因此产生PCB替代增量,这部分替代增量主要源于电控系统(MCU、VCU、BMS)。混合动力汽车中,在保留传统汽车的驱动系统的同时,引入了一套新的电驱动系统,从而也会产生车用PCB的叠加增量。
VCU中控制电路及MCU主要以普通PCB为主,用量分别约为0.03平方米、0.15平方米;BMS由于架构复杂,需采用多层板PCB且用量也较大,主主控电路PCB用量月0.024平方米,单体管单元月在2-3平方米。价格方面,BMS主控线路板单价可高达20000元/平米,从控板单价在1500-2000元/平米,普通PCB板在1000元/平米,综合测算,新能源汽车平均单车PCB价值量超过2000元。
4.5、自动驾驶助力车用PCB量价双增
未来自动驾驶产业化、商用化也将带动车载PCB、FPC量价提升继续。根据NHTSA的分类,自动驾驶从L0~L1共五个标准,目前自动驾驶技术尚处L3阶段;随着各大车场对自动驾驶技术的研发,ADAS(高级驾驶辅助系统)将持续,其应用主要在车载摄像头、车载雷达等方向,伴随自动驾驶等级持续提升,车用PCB、FPC打开广阔市场空间,量价提升力度加大。
国外主流整车厂商在自动驾驶等方面投入较早,目前部分厂商已推出具备L3级别自动驾驶能力的智能汽车,根据各大车企自动驾驶汽车推出时间表可以看出,2020年左右L4水平汽车预计集中亮相。
近年来我国众多车企纷纷入局智能汽车领域,国内车企大多计划在2020年实现L3级汽车,在2025年左右跨入L4级别。我们预计智能汽车对车用PCB产品的贡献将在2020年以后逐渐放量,进入快速爬升期,加之智能汽车所需PCB板材的要求要高于传统汽车,在车用PCB用量和价值量上的提升力度有望继续加大。
根据盖世汽车研究院预测,到2025年全球智能网联车市场规模达5506亿美元,2018-2025CAGR达14.9%;中国智能网联车市场规模达2154亿美元,2018-2025CAGR达17.0%。基于此大背景下的汽车智能化、新能源化的确定趋势下,汽车电子占整车比重不断攀升。
ADAS加速渗透,ADAS市场规模持续扩大。根据HIS预测,2015-2020年,全球ADAS渗透率从10%提升至30%,其中欧洲市场ADAS渗透率将高至86%(车规要求严格需要),全球ADAS市场规模将持续扩大,据GrandViewResearch预测,至2025年全球ADAS市场规模将达到674.3亿美元,CAGR达19%。
在我国5G建设进程加快步伐情况下我国ADAS市场规模一直保持较高增速,中投顾问预计2020年我国ADAS市场规模达789亿元,仍将保持超过40%的增速。
伴随ADAS发展,激发汽车传感器市场空间,带动车用PCB成长空间。车载摄像头作为ADAS必不可少的视觉传感器,随着ADAS发展成熟,2020年后车载摄像头数量需求将会大幅提高,车载摄像头市场将呈现几何级增长。据日本东京商工调查公司研究报告,2016年全球车载镜头市场需求约2300万台,至2020年预计达到8000万台。根据美国汽车专业调查公司IHSAutomotive发布的报告显示,中国车载摄像头2015至2020年的年复合增速将超30%。
毫米波雷达成未来主流,巨大市场推动高频PCB用量。业内主要以24GHz和77GHz为主,其中24GHz主要应用于汽车后方,实现近距离探测(SRR),77GHz主要应用于前方和侧向,实现近距离探测(LRR)。随着未来自动驾驶发展的成熟,未来单车的毫米波雷达数量将不断增加,这需要体积更小、功率更低、成本更低的毫米波雷达,77GHz车载毫米波雷达将是未来主流,对应高频PCB板材用量有望显著提升。
中商产业研究院预计到2020年中国毫米波雷达市场或将超72.1亿元,全球毫米波雷达市场将突破50亿美元。
汽车LED照明持续渗透,车用FPC将有效受益。汽车照明系统正在向美观设计、亮度安全可靠、节能环保等方面发展,LED灯渗透率持续提升,汽车领域LED市场规模不断扩大。由于FPC具有柔软性(极强的可塑性)、寿命长(约8-10万小时)等特点,对应LED灯渗透率的提升,在照明系统中FPC将有效受益,FPC在照明系统的用量将随之增加。前瞻产业研究院预计2020年中国LED汽车照明市场规模有望达345亿元,大灯、尾灯LED车灯渗透率分别达30%、40%。
未来车载显示大屏化多屏化趋势,FPC使用面积有望提高。当前车载显示大屏化、多屏化、高清化、交互化等特点已经行业趋势,随着智能驾驶技术的发展,车载显示屏尺寸将会像当前手机屏幕尺寸趋势持续扩大,并从单一中控向多屏化演变,屏幕数量将显著增加,HIS预测,全球汽车显示器总体产值可望由2015年的90多亿美元,增长至至2021年的186亿美元,中控屏占近半比重,HUD产值成长最为强劲,对应FPC使用面积有望持续提高。
(报告来源:国盛证券;分析师:郑震湘)
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