2018年中国射频前端行业元器件市场规模及市场拆分预测[图]

    射频前端是移动通信的核心组件。射频前端（RadioFrequencyFrontEnd，RFFE）是射频芯片与天线之间通信元件的集合，可实现对射频信号的转换、传输和处理功能，直接影响着手机信号的收发，是移动通信的核心组件。它在发射信号的过程中将二进制信号转换成高频率的无线电磁波信号，在接收信号的过程中再将收到的电磁波信号翻译成二进制数字信号，从而完成一次通信。

射频前端示意图

数据来源：公开资料整理

    根据组件种类的不同，射频前端主要包括功率放大器(PA)、天线开关(Switch)、滤波器(Filter)、双工器(Duplexer和Diplexer)和低噪声放大器(LNA)等。射频开关用于实现射频信号接收与发射的切换、不同频段间的切换；射频低噪声放大器用于实现接收通道的射频信号放大；射频功率放大器用于实现发射通道的射频信号放大；射频滤波器用于保留特定频段内的信号，而将特定频段外的信号滤除；双工器用于将发射和接收信号的隔离，保证接收和发射在共用同一天线的情况下能正常工作。

射频前端元器件及其功能

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    移动通信技术升级驱动射频前端价值占比迅速提升。回顾移动通信发展历程，每一轮移动通信技术升级均带来射频前端芯片价值量的迅速增长。在2G时代，手机支持的频段不超过5个，3G时代手机支持频段最多可达9个，4G手机需要向下兼容2G和3G，所支持的频段数量最多可达37个，支持频段数量增加直接带动滤波器、功率放大器、低噪放大器等射频器件的数量和价值占比实现提升。2G制式智能手机中射频前端芯片的价值约为0.9美元，3G制式智能手机中大幅上升到3.4美元，支持区域性4G制式的智能手机中射频前端芯片的价值约为6.15美元，而高端LTE智能手机射频前端芯片价值则高达15.30美元，是2G制式智能手机中射频前端芯片的17倍。

    5G面向万物互联，联网终端数量将达千亿级别。5G拓展了移动通信的服务范围，从人与人通信延伸到物与物，人与物的通信。智能互联，移动医疗、车联网、智能家居、工业控制等推动物联网应用实现爆发式增长，海量终端设备将接入网络，移动通信网络连接的设备总量有望达到千亿规模。2020年全球移动终端（不含物联网设备）数量将超过100亿，其中中国将超过20亿，全球物联网设备连接数也将快速增长，到2030年，全球物联网设备连接数将接近1000亿，其中中国超过200亿。

2010-2030年全球物联网连接数（亿个）

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2010-2030年中国物联网连接数（亿个）

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    智研咨询发布的《2020-2026年中国射频前端产业运营现状及发展前景分析报告》数据显示：移动数据流量将出现爆炸式增长，增大对射频前端需求。5G时代移动终端、物联网连接数井喷带动移动数据流量实现爆发式增长，预计2010年到2020年全球移动数据流量增长超过200倍，而2010年到2030年将增长近2万倍；我国移动数据流量增速高于全球平均水平，预计2010年到2020年增长300倍以上，2010年到2030年将增长超过4万倍，一线城市及热点区域增速更快，预计2010年至2020年上海移动数据流量增长率可达600倍，北京热点区域的增长率可达1000倍。移动终端数量增长带动射频前端数量增加，而移动数据流量爆发也对智能手机的信号收发及处理能力提出更高要求，作为移动通信核心组件的射频前端在材料、工艺等方面有望迎来变革。

2010-2030年全球和中国移动数据流量增长趋势

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    滤波器是射频前端价值占比最大部分，5G时代价值量将继续提升。滤波器负责发射、接收信号的滤波，在射频前端价值占比超过50%，是价值量最高的射频器件。从射频前端中滤波器的价值占比来看，滤波器是射频前端中增长最快的部分，其价值占比随着手机支持频段增多而不断提高：一方面，滤波器数量与手机支持频段数相匹配，手机每增加一个支持频段，大约需要增加2只滤波器；另一方面，手机支持频段增多对滤波器在频段筛选能力、温度特性等方面要求更加苛刻，RF滤波器生产工艺趋向复杂化，单个滤波器价格迎来增长。5G时代射频前端滤波器市场市场空间和价值占比将进一步提高，2017年全球RF滤波器市场规模约80亿美元，2023年将达到225亿美元，年复合增长率高达18.81%，再次成为射频前端中增长最快的分支，其价值占比也将从50%左右提升至65%以上。

2018年主要射频器件价值量占比

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2016-2023年滤波器市场规模预测（亿美元）

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    美日厂商垄断，国产替代空间广阔。滤波器是通信行业高精尖技术的代表，设计及制造工艺复杂，具有极高生产壁垒。当前SAW和BAW滤波器市场均呈现寡头垄断格局，美、日厂商占据绝大部分市场份额。SAW由日本厂商垄断，村田占据全球近50%份额，村田、TDK和太阳诱电三家公司共占全球份额的82%；BAW滤波器则是美国厂商的天下，博通（Broadcom，已被Avago收购）一家独大，占据全球BAW市场87%的市场份额，与Qorvo市场份额合计达95%。国内声学滤波器尚在起步阶段，市场话语权有限，产量远远无法满足国内市场需求，因此具备广阔的国产替代空间。

2018年全球SAW滤波器份额占比

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2018年全球BAW滤波器份额占比

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    与BAW相比，SAW滤波器使用量较大，生产步骤较少，技术门槛相对较低，有望成为声学滤波器国产替代的突破口。目前国内仅有麦捷科技、中电26所和德清华莹等少数几家具备SAW滤波器设计制造和量产能力，已实现为部分中低端机型供货。随着国内厂商研发实力增强和生产工艺逐步成熟，我国SAW滤波器自给率将迎来提升。智研咨询分析师认为，2018年我国SAW滤波器产量为5.04亿只，消费量为151.2亿只，自给率仅为3.33%；到2025年，我国SAW滤波器产量有望达到28.02亿只，消费量小幅增长到157.40亿只，自给率达到17.80%。

2012-2025年我国滤波器产销情况

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    5G手机频段增多带来PA增量需求，国产替换空间大。功率放大器（PA）是射频前端的重要组成部分，主要负责放大发射通道的射频信号。手机中功率放大器数量与手机支持频段呈正相关关系，传统的2G手机仅支持一个频段，单机配置2个PA；3G、4G网络的频宽增加，且不断向前兼容，覆盖的频段大大增加，4G多频手机PA增加到7个；5G手机可以收发高频信号，同时向4G以下频段兼容，搭载的PA数量将再次迎来突破。5G时代手机内的PA可多达16颗，相比4G翻倍。全球PA市场规模将由2017年的50亿美元增长至2023年的70亿美元，年复合增速为6%。

    与SAW/BAW滤波器类似，全球PA器件市场同样呈寡头垄断格局，Skyworks、Qorvo和Broadcom三家射频前端器件企业占据全球93%份额。国内PA厂商以设计中低端PA产品为主，市场影响力较弱，国产替代空间巨大。

2018年全球PA份额占比

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2016-2023年PA市场规模预测（亿美元）

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    射频器件仍为GaAs最大下游应用领域。根据导电性能差异，砷化镓材料可分为半绝缘砷化镓（SI-GaAs）和半导体砷化镓（SC-GaAs），其中SI-GaAs主要用于制作射频电路，包括智能手机、无线局域网、射频功率器件等领域，SC-GaAs下游则包括LED、激光和光伏等领域。从GaAs衬底材料出货数据看，目前射频仍为GaAs最重要的下游应用领域，2017年下游市场占比达47%，具备一定规模优势。

GaAs材料下游市场占比

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    受5G时代技术、数量、价格三因素驱动，射频芯片市场有望在2019年开始加速扩张，伴随着手机换机潮的来袭，手机市场与射频芯片市场有望在2021年实现最高增速，细分市场有望从4G手机过渡至5GSub-6GHz手机，再过渡至5G毫米波手机。预计2019年-2023年3G手机增速为-18.90%，4G手机增速为-16.22%，5G手机增速为174.90%；预计到2021年手机出货量为14.40亿部，其中3G/4G/5G手机分别为0.35、10.12、3.93亿部，对应的射频芯片市场预计在2021年达到247.06亿美元。预计射频芯片细分市场中难度最大的滤波器价值比例越来越高，毫米波模组在2021年开始应用，预计2021年滤波器、PA、射频开关、天线调谐、LNA、毫米波模组对应市场价值依次为152.86、60.85、19.76、7.41、4.94、1.24亿美元。

手机射频前端市场拆分预测

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