华为第一!全球电信设备将如何发力?
近期,工信部发文表示我国通信设备等多个领域的全产业链优势持续增强,新时代工业和信息化发展取得历史性成就。
放眼全球,全球电信设备市场(包括宽带接入、微波和光传输、移动核心网MCN、无线接入网RAN、服务提供商路由器、交换机)已连续四年保持温和增长。数字经济新时代已来临。各国积极布局建设5G、光纤、卫星网络等新型基础设施,竞相制定数字经济发展战略、出台鼓励政策……数字经济正在成为改变全球竞争格局的关键力量。
根据TeleGeography研究,2021年全球网络带宽(Global Internet Bandwidth)达到786Tbps,增长29%。根据Dell’Oro研究,2021年全球通信设备市场规模接近1000亿美元,已经连续四年实现增长,2021年移动网络和固定宽带接入网络都实现了两位数的增长,显示了全球通信运营商的持续投资趋势。
设备供应商方面,华为的贡献不可小觑
Dell'Oro数据显示,2022年上半年全球电信设备市场增长3%,尽管相较2021年的7%略有放缓,该机构仍然认为5G和光纤还有更多的发展空间,电信设备市场或在今年能连续第5年实现增长。
整体来看,各区域市场的发展喜忧参半,北美和中国上半年分别以两位数和高个位数的同比增长率增长。在其它亚太地区,市场情况更具挑战性。欧洲在连续两年的健康增长之后,第二季度同比下滑。
设备供应商方面,2021年到2022年上半年的竞争格局保持相对稳定。排名前七位的供应商占据了整个市场份额的80%,Dell'Oro对于华为的预测也十分看好,华为在国内电信设备市场仍处于领先地位,海外地区收入份额下降微乎其微,预估华为在2022年上半年的市场份额为18%。
1、全球电信设备1H22市场份额,华为位居榜首
据Dell'Oro报告,上榜企业包括华为、诺基亚、爱立信、中兴、思科、Ciena 和三星。在这些科技巨头中,华为在全球电信设备市场上位居榜首。
从全球排名前三的设备厂商今年上半年财报数据来看,华为运营商业务收入为1427亿元人民币,同比增长4%;爱立信实现净销售额1175亿瑞典克朗,同比增长12%,实现净利润76亿瑞典克朗,同比增长7%;诺基亚实现销售收入112亿欧元,同比增长8%,实现净利润6.79亿欧元,同比增长11%,诺基亚的移动网络业务收入同比增长5%。
全球电信设备市场收入占比
中国电信设备收入占比
在全球电信设备收入占比中,华为贡献了32%。华为在中国大陆的收入,占整个市场收入的50%以上。也就是说,目前我们市场上的电信设备,绝大部分都是华为的设备。
2、面对制裁,华为积极防御布局
受制裁影响,华为目前仍无法制造和获取5G终端芯片,消费者业务受到较大影响,2022年上半年华为终端业务收入为 1013亿元人民币,同比下降25%。
对此,华为已在全球市场采取积极防御措施,ICT基础设施业务保持了较强的韧性和增长。
另一方面,华为将智能网联汽车产业作为新业务增长点进行战略布局,第一个阶段的目标是聚焦智能网联汽车产业的增量部件。组建智能汽车解决方案BU,从多个部门抽调人才,并投入超过5000研发人员,发布了HarmonyOS智能座舱、4D成像雷达、MDC 810、“华为八爪鱼”自动驾驶开放平台和智能热管理系统等解决方案,成为智能网联汽车时代的首选部件供应商。
除此之外,华为还在不断为世界带来的新技术和各种解决方案,华为的最终目的是在全球每个角落实现数字经济。
电信设备市场竞争格局
通信设备制造行业属于充分竞争的行业,市场化程度较高。由于客户主要为通信运营商及主设备商,客户行业垄断地位较强。
ICT 终端设备市场的主要客户为电信运营商及企业级客户,其中运营商的供货方主要为华为、阿尔卡特朗讯(现诺基亚)、上海贝尔、烽火通信、中兴通讯等全球大型通信设备提供商。全球大型设备提供商一般不从事ICT 终端的生产制造,通常采用EMS、OEM、ODM、JDM 等模式与上游ICT 终端制造企业进行合作。
通信运营商在集采过程中占据主导地位,对行业内提供通信设备的企业资质遴选较为严格,目前行业内已经形成了多家具有较强综合竞争力的产品供应商。该类供应商大多发展起步早、技术水平较同行业领先,能够为运营商提供全方位综合性、一体化解决方案,按照客户的需求进行产品方案设计、方案比选、方案实施等各种配套服务能力,因此市场竞争能力比较强。其它单一产品供应商,或者从事 OEM 的设备加工厂商,相对规模较小,能够提供的产品和技术支持能力相对有限,能力较弱。
国内的通信网络终端及接入应用设备细分市场中,主要有华为技术、中兴通讯、上海贝尔、烽火通信在内的多家企业,华为电信设备市场竞争力强大。
伴随运营商对产品质量、标准、价格等各方面要求的不断提高,以及集采规则的不断变化,行业整合趋势越来越明显。由于未来市场增长空间较大,不排除上下游其他企业参与到市场竞争的可能。
全球电信设备市场空间与新挑战共存,与5G、元器件紧缺等因素有关
Dell'Oro认为,5G和光纤未来还有更多的发展空间,电信设备市场或在今年能连续第5年实现增长,但这些发展空间也成为了市场的新挑战,同时近几年的元器件短缺也是挑战因素之一。
1、5G成为通信设备制造企业的主要收入来源
根据全球移动通信系统协会(GSMA)的研究,截止到2021年底,全球移动用户数达到82.5亿,渗透率104.3%,其中4G用户数达到48.1亿,渗透率58.1%,5G用户数近6.4亿,渗透率7.7%,亚洲用户数占比接近九成。全球正处在5G业务启动渗透率快速提升的阶段。截止到2022年6月底,全球共有208个运营商在79个市场区域提供5G业务,其中有27个运营商部署了5G独立组网网络,5G已经在全球大部分区域商用。
全球2G、3G、4G、5G用户渗透率的变化情况
根据Dell’Oro研究,2022年全球5G网络设备市场总规模约为330亿美元,占全球通信设备市场份额的33%,是通信设备制造企业的主要收入来源,预计2025年全球5G网络设备市场总规模将超过400亿美元。
全球的5G设备市场规模情况与预测(亿美元)
5G企业专网有独立部署模式和公网专用模式两种。公网专用模式更加适合中小企业需求,由通信运营商主导提供服务,而部分大型企业和工业企业则希望建设真正独立于通信运营商的独立部署模式5G专网。
大部分通信企业都认为,5G时代的新增营收机会主要来自企业市场,关键因素是建设5G独立组网,提供有吸引力的5G专网产品和解决方案。
全球移动供应商协会(GSA)数据显示,截止到2022年5月,全球已有296家组织正在部署5G专网,超过70家运营商和50家设备供应商参与了各类移动专网项目。美国、英国、德国、法国、日本、韩国等主要工业国家都已经分配5G专网频谱,促进大型企业和工业企业自主建设5G专网,加速数字化转型、提升数字竞争力。
2、5G通信产业链
从5G技术变革看,MIMO带来基站天线、射频、PCB变革;高频推动PA技术发生改变,材料从金属氧化物半导体(LDMOS)向碳化硅衬底外延氮化镓(GaN-on-SiC)转变。技术革新既影响量价,也有望带来供应链变局。
资料来源:资产信息网 千际投行
资料来源:资产信息网 千际投行
3、尽管如此,5G全球化落地仍存挑战
从全球5G部署情况来看,亚洲地区成为了领头羊,中韩在5G上的基站部署占据全球70%以上的份额。其次是北美及EMEA欧洲及中东地区,从欧洲5G部署进展来看,瑞士的Sunrise与瑞电、德电、意大利的IT VDF则跑在了前面。
欧洲从业人士表示,“对于欧洲运营商而言,目前5G发展的另一个挑战在于,由于设备供应商失去竞争,诺基亚和爱立信可能会抬高价格保护利润,现网设备涉及搬迁这是一笔天文数字。”
据英国牛津研究院调查显示,限制华为等设备供应商进入英国5G基础设施建设市场,将导致未来十年英国相关网络部署成本提高9%~29%。而在整个欧洲网络中,排除华为的费用成本每年可能达30亿欧元,同时该成本每年增长19%。同时,到2023年将有5600万人延迟使用5G,由于5G推出的这种潜在延迟,到2035年,GDP的永久损失估计为400亿欧元。
随着5G建设加速,成本攀升,全球运营商们承受的压力并不小。据悉,5G基站需求如果按照4G的两倍,以1000万台来计算,5G基站采购总投入将达到1.6万亿。而从功耗的角度来看,单台宏基站按照3500W功率来算,1000万个基站,一年的电费大概要1500亿元,而三大运营商2020年总利润仅有1400亿元。
当然,通信行业的发展离不开通信设备商的支持,通信运营商固定资产投资是驱动通信设备市场需求增长的根本性因素。
6G将至,是电信设备市场的新未来吗?
在5G商用开始的同时,中国6G技术研发也开始“探路”。科技部会同国家发展改革委、教育部、工业和信息化部、中国科学院、自然科学基金委在北京组织召开6G技术研发工作启动会,宣布成立国家6G技术研发推进工作组和总体专家组,标志着我国6G技术研发工作正式启动。
我国6G发展持续加速,并在努力试图将5G领域的领先优势延伸到6G。IMT-2030(6G)推进组是我国推进6G研发与国际合作的重要平台,代表6G技术和产业的最前沿进展。2022年5月,IMT-2030(6G)推进组启动实施6G潜在关键技术验证测试;2022年6月,我国推进组和欧洲6G智慧网络和业务产业协会(6G-IA)签署6G合作备忘录,推动中欧合作形成全球统一6G标准及产业生态。
6G是未来通信的基石,具有网络传输速度快、延迟小、能效高等特点,支持嵌入式人工智能,可实现传感、计算和通信的无缝融合。
6G作为典型的军民两用前沿性技术,有望打造一个集地面通信、卫星通信、海洋通信于一体的“天地一体化信息网络”,实现全球信号无缝覆盖,在未来导航、信号和导弹预警等方面实现重大军事价值。当前技术领先国家纷纷制定6G战略规划、加速推进6G研究。
1、各国积极研发6G相关的太赫兹技术,并且在开放相关频段。
美国2022年已开始牵头“6G联盟”联合启动6G研发。西方的主要通信运营商如AT&T、Verizon、T-Mobile,通信设备制造商如爱立信、诺基亚、思科,互联网企业如谷歌、微软,重要ICT企业如高通、台积电、苹果、三星等参加了联盟,中国的通信运营商和设备制造企业则被排除在外。
欧盟联合研制6G项目,在“地平线欧洲”(Horizon Europe)科研资助下的Hexa-X 6G等项目加快推进。2022年6月,诺基亚和DOCOMO、NTT签署6G合作协议,联合开发AI原生空中界面和sub-THz接入等6G关键技术。7月,德国启动6G灯塔项目6G-ANNA,研究6G接入、6G“网络之网络”以及6G自动化和简化三个关键技术领域。
韩国在《引领6G时代的未来移动通信研发战略》引领下,2022年5月,韩国政府计划在2026年推出6G通信原型机,并在2028- 2030年实现6G通信商用化。
日本在《6G技术综合战略计划纲要和路线图》指引下,全力推进6G网络研发。2022年1月日本电信巨头NTT计划建设一张6G试验网络,有望为日本2025年大阪世博会提供服务,计划在2030年之前实现6G技术商用。
2、半导体太赫兹通信芯片将成为6G的技术核心
太赫兹通信相关的芯片可以分为两大类,一个是射频芯片,而另一类是基带芯片。
就射频芯片而言,太赫兹首先需要能工作在高频段(太赫兹频段)而且带宽很大的电路。为了满足这个要求,目前用于长距离通信的太赫兹射频芯片主要还是使用III-V族半导体HEMT和HBT晶体管实现射频相关的工作。III-V族半导体的工作频率高,工作带宽大,且输出功率较大,能满足太赫兹频段通信的主要需求。介于目前太赫兹通信的第一步还是基站间通信,太赫兹实现的射频芯片将会成为未来几年内太赫兹长距离通信芯片的首选半导体技术。
除了射频之外,太赫兹通信领域另一个非常重要的芯片将是基带芯片。在6G相关标准尚未确定的时候,目前对于基带的讨论主要在于如何产生高速信号的调制(例如,如果6G需要在太赫兹频段实现超过100Gbps的传输,如何实现如此高速率的调制信号),以及对于射频电路的相关控制,例如线性化技术。对于高速通信来说,如何提高数字信号处理的速度,以及如何提升超高速ADC/DAC等数模转换的性能将是主要课题。此外,太赫兹通信目前仍然在设法提高通信距离,或者说目前如何提升射频电路的有效输出功率也是一个很重要的课题,因此相关的数字辅助技术,例如功放线性化技术等,也将在太赫兹领域起到非常重要的作用。
另外一种值得关注的射频相关半导体技术是封装技术。在电路领域,如何把III-V和CMOS使用先进封装技术集成起来也是一个能让III-V和CMOS各取所长的技术,但是在太赫兹频段如何能保证相关系统的损耗可控将是一个很值得研究的课题。此外,更重要的是,在太赫兹频段由于波长较小,因此天线的尺寸也可以做到较小,因此有可能实现使用先进封装技术来把多个(大于10个)射频芯片封装在一起实现阵列,来实现高性能波束成形来进一步提升系统的性能。我们认为,在这样的小型化射频阵列方面,先进封装将起到赋能的作用,从而支撑6G太赫兹技术的发展。
最后
从目前6G专利申请量来看,我国的占比达到了40.3%,美国35.2%,日本占比9.9%。
虽然我国在6G领域的攻势不容小觑,但风险仍在。目前美国在贸易、标准、科研等多个领域持续打击中国通信设备制造企业,并动员盟友从网络中移除中国通信设备,不断以以“网络安全”为目标和口号,试图一方面巩固美国在关键技术领域的领先优势,另一方面遏制中国的科技创新步伐。
中国工程院院士邬贺铨强调,“当前研究6G和十年前研究5G相比形势更严峻,供应链市场遭遇国际国内标准化小圈子的风险,面临对中国的排斥和封堵,我们还是要坚持6G的标准化,本着开放合作的理念,以更大的精力开展6G技术与未来产业的国际合作,加大创新力度,贡献6G标准应用。”
总的来说,6G 是将 Wi-Fi 和蜂窝网络融合在一起的绝佳机会。在这场6G全球争霸赛中,每个国家都在出招,无论是政策、资金,还是人才、协作,都成为了其发展的重点,但最终谁能先拔得头筹,我们拭目以待。