通信行业策略:5G大应用+科技新基建,促进良性发展

核心观点:

通信板块行情在 2020 年经历了一轮深度调整。7月份后,随着贸易争 端加剧以及三季度业绩担忧,通信板块大幅跑输市场,且与各指数的 涨幅剪刀差持续扩大。展望 2021 年,随着 5G网络覆盖扩大,渗透率 开始推向应用爆发节点,技术与应用创新将带动行业进入良性发展阶 段,我们看好数字化浪潮下的新型基础设施,同时关注能耗挑战等需 求驱动下的技术创新机会。重点关注中国移动、新易盛、天孚通信、 英维克、移远通信和和而泰。维持行业“同步大市”评级。

运营商:随着运营商策略转向多方合作,市场间竞争趋缓,运营商盈 利能力逐步好转。2021 年后随着更多用户向 5G 迁移,流量资费下滑 幅度缩窄将带动运营商 C 端 ARPU 值回升,同时 B 端去管道化尝试稳 步推进,DICT 业务保持高增长有望迎价值重估,中国移动受益。

IDC 产业链:线上需求增加直接推动 IDC 建设扩张,国内供需关系收 紧,国外云计算厂商资本开支指引较好。站在新的供需阶段,我们关 注 IDC 产业链中政策与业务需求推动的技术创新机会,在未来算力、 单机柜功率密度提升趋势下,能耗问题面临新的挑战,器件端的硅光 技术与温控设备空间广阔。建议关注新易盛、天孚通信和英维克。

物联网模组:采用物联网技术带来的收益可见度提升推动物联网设备 连接数高增长,下游应用领域的广泛性带来了巨大的市场空间,也给 模组厂商带来机遇。从模组行业来看,较弱的盈利能力需要在成本控 制和出货量上进行弥补,而规模化带来的成本下降和网络制式切换下 的技术响应速度将使行业龙头更加受益,未来高速率产品量价齐升也 有望提振行业盈利能力。建议关注移远通信。

智能控制器:作为控制和实现大部分特定的方程式功能的核心部件, 控制器附加值受益于下游行业品类扩张和功能实现多元化而提升,专 业化分工下国外业务转移为国内厂商提供市场份额提升的机遇,大客 户稳固的供应商政策为上游厂商业务规划提供指引,上市龙头厂商产 能全球布局初成,强者恒强格局凸显。建议关注和而泰。

风险提示:5G建设不及预期,5G应用不及预期,市场竞争加剧。

1 通信行业行情回顾

先涨后跌,下半年跌幅靠前。从收益率来看,2020 年年初至 12 月 23 日申万通信板 块指数累计下跌 9.39%,同期上证 A 指和沪深 300 指数分别累计上涨 10.93%和 22.23%。 从时间上来看申万通信指数在今年 3 月份涨幅领先于各指数,7 月份之后,随着贸易争端 加剧以及三季度业绩担忧,通信板块开始大幅跑输市场,且与各指数的涨幅剪刀差持续 扩大。

板块收益率排名上,2020 年年初至 12 月 23 日相对累计涨跌幅上申万通信板块在全 部 28 个申万板块中排名第 26 位,跌幅仅次于房地产和采掘。

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涨跌幅靠前的股票基本与企业基本面以及所属子行业景气度呈现正相关关系,涨幅 居前的企业来自于业绩弹性靠前的光模块、物联网和云视讯,剔除上市不足一年的新股 后申万通信行业涨幅排名前五的股票为新易盛(+84.99%)、七一二(+70.69%)、广和通(+67.53%)、会畅通讯(+54.59%)和广哈通信(+50.02%)。今年业绩表现不佳的企业 标的,跌幅相对靠前。

从整体估值水平来看,截止 2020 年 12 月 23 日申万通信板块整体法估值 PE(TTM, 剔除负值)为 36.32 倍,估值处于历史后 21.40%分位,自 2009 年起整体法的估值中位数 为 47.06 倍;申万通信中位数法估值(TTM,剔除负值)为 51.40 倍,估值处于历史后 24.40%分位,自 2009 年起中值法的估值中位数为 60.39 倍。估值角度来看,当前板块 PE 处于历史偏低的位置,且后市持续走低,一定程度上反应市场认为随着 5G 建设推进,投 资机会向下游应用迁移,通信板块制造业属性成分上升,在市场竞争下成本优化幅度弱 于收入端单价的下降。

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2 通信行业 2020 年前三季度业绩回顾

2.1 前三季度营收稳步增长,疫情影响下盈利疲软

前三季度申万通信板块营收略有增长,增量主要由头部运营商与设备商贡献。2020 年前三季度申万通信行业实现整体营收 5170.10 亿元,同比增长 2.31%,剔除中兴通讯与 中国联通后实现营收 2175.2532 亿元,同比下滑 2.89%。受益于移动业务 ARPU 值止跌企 稳以及新兴业务的快速增长,中国联通实现营收 2253.55 亿元(+3.79%); 5G 作为疫情 下的逆周期调节政策,设备商前三季度迎来快速增长,实现营收 741.29 亿元(+15.39%), 板块整体营收的增量由电信运营商与设备商贡献。

从盈利能力来看,同一可比口径下通信行业 2020 前三季度实现净利润 189.77 亿元, 同比下降 9.25%,如果剔除中国联通和中兴通讯后净利润 114.82 亿元,同比下降 7.91%, 净利润增速下滑的原因包括中兴通讯 2019 年的非经常性损益和 5G 市场竞争带来的毛利 率下降。从收入增速分布来看,2019 前三季度通信行业共有 39 家录得营收正增长,其中 有 11 家收入增速大于 100%,增速在 50%-100%的企业共有 11 家,增速在 20%-50%的企 业共有 8 家;共有 57 家营收出现下降,其中营收下降幅度较大超过 20%的数量为 45 家, 板块业绩分化明显。

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单季度通信板块营收 2020Q1 显著受到疫情影响,较 2019Q4 环比下滑 19.52%,低基 数叠加新基建政策,板块 2020 年第二季度营收迅速回暖,实现单季度营收 1843.84 亿元, 环比增长 22.51%,达到今年营收峰值,2020 年第三季度板块营收环比略下降 1.23 个百 分点。

由于净利润更易受到季节性的非经常性损益影响,其波动幅度高于营收波动幅度。 2019 年第四季度受鹏博士、通鼎互联和*ST 实达计提减值影响,单季度实现归母净利润 -95.10亿元,而2020年板块整体归母净利润由2020Q1的31.11亿元增长至2020Q3的84.18 亿元,环比保持双位数以上增长。

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2.2 行业上游毛利率持续下滑,

行业毛利率持续下滑,上下游剪刀差扩大。从行业整体毛利率水平来看,通信板块 2020 年前三季度毛利率水平约为 25.14%,处于过去五年毛利率水平的历史低位,但整体 下滑幅度不大;如果剔除中兴通讯与中国联通后,行业整体毛利率水平下降趋势明显, 前三季度毛利率由 2016 年的 25.40%下降至 2020 年的 20.93%,下降 4.47pct。2020 年中 国移动 2020 年 5G 二期无线网主设备集采中 5G 基站价格超预期下降至均价 16 万元,市 场出现不良竞争现象,通信行业上下游毛利率剪刀差也在 2020 年扩大至 4.21 个百分点, 反应下游设备商在市场竞争中将绝大部分成本转嫁至上游零部件厂商,考虑到无序竞争 不利于建设质量与后续维护,工信部也明确落地相关管理办法约束此类行为,我们预计 2021 年基站价格下滑幅度将有所收窄。

行业整体费用率较 2019 年小幅下降,销售费用率持续下滑。在 2020 年营收规模略 有上升下,通信行业 2020 年前三季度整体费用率由 2019 年的 19.81%小幅下降至 19.12%。 其中,销售费用率连续 5 年下降,2020 年前三季度录得销售费用率 7.36%,较 2016 年同 期下降 3.01pct;研发费用率保持增长,2020 年前三季度研发费用占营收比重的 4.89%, 同比增长 0.40pct。

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2.3 细分子板块业绩分析

光模块/器件、通信技术服务和云视讯营收增速居前,天线射频、军工与卫星通信和 物联网营收增速靠后。2020 年前三季度营收同比增速前五依次为:光模块/器件(+16.35%)、 通信技术服务(+14.84%)、云视讯(+8.20%)、通信设备(+4.78%)和 IDC(+4.60%); 天线射频(+0.15%)、军工与卫星通信(-7.17%)和物联网(-12.73%)板块增速靠后。

IDC、光模块/器件和云视讯净利润增速居前,通信设备、物联网和通信技术服务净 利润增速靠后。2020 年前三季度净利润同比增速前五依次为:IDC(+72.01%)、光模块/ 器件(+38.85%)、云视讯(+29.26%)、军工与卫星通信(+9.90%)和光纤光缆(-23.16%); 通信设备(-38.97%)、物联网(-56.06%)和通信技术服务(-58.97 %)板块增速靠后。

从营收与归母净利润两个维度来看,疫情在线需求的激增直接刺激了流量板块相关 设备的建设与出货量,包括光模块/器件、云视讯和 IDC 均表现优异,与施工进度密切相 关的通信子板块等利润下滑更为严重。

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3 海外网络向 5G 切换,国内建设进度领先

3.1 国内 5G 建设进展迅速,华为与中兴通讯市场份额扩大

海外 5G投资推迟,国内 5G基站建设迅速。GSA 公布的 11 月全球 LTE 和 5G 网络 报告显示,目前有 129 个国家/地区正在投资 5G 移动或 5G FWA 家庭宽带网络,截止至 2020 年 11 月中旬,52 个国家/地区的 125 家运营商宣布推出兼容 3GPP 标准的 5G 服务(移 动服务或 FWA 网络),同时 GSA 确认有 58 家运营商正对 5G SA 公网进行投资。由于受 到新冠疫情影响,部分海外运营商推迟在 5G 方面规模投资计划,延缓 5G 网络推出时间 表,导致全球电信设备市场的增长主要贡献自亚洲地区。我国 5G 建设进展迅速,截至 10 月,全国已开通 5G 基站超 70 万,提前完成 2020 年 5G 基站 55 万个建设目标,基本 实现了地市级 5G 网络覆盖,中国移动表示全年开通 5G 基站超过 39 万个,国内 5G 网络 建设在全球居于领先地位。

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受益于国内 5G超前性建设,华为与中兴通讯市场份额扩大。Dell’Oro 预计前三季度 全球电信设备市场同比增长 5%,并预计在 2021 年将继续增长约 3%~4%,整个市场 2021 年收入接近 900-950 亿美元,如考虑国内运营商资本开支情况,粗略计算国内市场占全 球市场份额约 50%。受益于国内 5G 的超前性建设以及在国内招标份额的领先,华为与 中兴通讯前三季度全球收入份额均有所提升,华为整体收入份额达到 30%,占据全球电 信设备供应商的第一位,中兴通讯以 11%的收入份额提升至全球第四,该份额的变化主 要来自于高集中度市场 5G 推进的影响。

电信设备禁令对国内设备商出口造成扰动,5G合同数签订放缓。在部分国家出台禁 止特定供应商提供 5G 相关设备的政策下,给予包括爱立信、诺基亚和三星等厂商市场扩 扩张的机会,从统计数据来看,爱立信与诺基亚在 2020 年均新签订接近 40 份 5G 订单, 而国内设备商 5G 新签合同数明显放缓,2020 年上半年中兴通讯实现海外收入 154.48 亿 元,同比下降 10.12%,根据工信部统计数据,我国通信设备制造业出口交货值增速在 6 月份达到顶峰后迅速下降。

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3.2 明年海外 5G 投资景气度为关键,国内资本支出温和增长。

海外 4G 投资迅速下降,疫情推延 5G 建设导致海外电信投资景气度存疑。2019 年 我国在 5G 规模建设期之前进行了大规模的 4G 扩容,随后在 2020 年进行 4/5G 建设期切 换,国内运营商 5G 建设的公共属性与逆周期财政调节手段较好的承接了 4G 投资的断崖 式下滑。据 GSA 统计国外运营商情况,截止 2020 年 11 月全球新推出 4G 商用网络少于 20 张,显著低于 2019 年,而疫情导致海外运营商重新规划频谱资源与网络建设,如明年 4G 投资的下降表现为趋势性而 5G 未见明显的规模建设迹象,将导致海外电信投资景气 度或推迟一年。

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国内电信资本支出温和增长,无线基站侧量价平衡。2020 年运营商全年资本开支预 计将达到 3348 亿元,较 2019 年的 3003 亿元增长 11.49%,其中用于 5G 的资本开支约为 1803 亿元,同比增长 337.62%。从投资结构上来看,历史上无线端资本开支占比占全部 资本开支比重基本维持在 40%以上,并在 2020 年达到 54.06%,无线支出占运营商总资 本支出比重上升明显。展望 2021 年,国内电信资本开支预计增长幅度约为 4%~4.5%,其 中无线侧投资份额依然维持较高比例,整体基站投资保持量价平衡,建设规模预计在 90 万站左右。

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4 2021 年展望:关注 5G 应用落地,寻找需求推动下的技术创新

4.1 运营商:To C 业务边际改善,To B 业务价值重估

上半年运营商业绩向好,ARPU 值边际改善。2017 年以后受 4G 后周期与运营商竞 争影响,运营商 2019 年营收增速与净利润增速均出现不同程度下滑。2020 年上半年随着 运营商策略转向多方合作,市场间竞争趋缓,运营商收入均实现正增长,而共建共享方 案降低资本开支,中国电信与中国联通盈利能力大幅好转,上半年净利润增速分别为 0.29% 和 32.33%。每月每用户平均收入(ARPU)方面,中国联通 2020Q3 ARPU 值为 43.1 元, 比 2020 年上半年环比增长 3.11%;中国移动 2020Q3 ARPU 值为 48.9 元,比 2020 年上半 年环比下降 2.78%,但比 2019 年降幅明显缩窄;中国电信 2020Q3 ARPU 值为 44.4 元, 降幅持续缩窄。

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回顾历史,运营商平均 ARPU 值整体保持下滑态势,其中 2G 时代市场由垄断转向 竞争导致 ARPU 值快速下滑;2009 年后 3G 时代受移动通信业务渗透率持续提升和 3G 用户的增加,ARPU 值降幅显著缩窄,并在移动通信渗透率超过 90%,3G 用户渗透率超 过 30%的 2013 年不降反升至 59 元;4G 时代面临移动业务渗透率过 100%,政策要求流 量资费降低的不利因素,ARPU值下降时期多于上升时期,仅在 2016 年 4G 渗透率为 58.24% 时和 2017 年 70.33%时分别上升 1 元。

2021 年 5G DOU 值增速与资费降幅决定 ARPU 值弹性。以中国移动为例,由于移 动综合 ARPU 中语音资费占比已下降至约 16%,流量资费较大程度决定 ARPU 弹性,展 望 2021 年,考虑到 2019 年 5 月份工信部和国资委联合印发《关于开展深入推进宽带网 络提速降费,支撑经济高质量发展 2019 专项行动的通知》,通知要求移动网络流量平均 资费降低 20%以上,我们假定该政策在十四五期间延续,20%为流量资费最低降幅,同 时中国移动 5G 用户数在 2021 年达到 3.60 亿户,2022 年 5G 用户渗透率为 55%。

短期来看,5G 用户主要由 4G 用户迁移过来,渗透率较低时无法弥补单 MB 流量资 费的下降,随着 2021 年更多用户向 5G 迁移,ARPU 值的潜在提升来自于:一、5G 套餐 流量难以被用户完全消耗,冗余带动 5G ARPU 上升;二、5G 时代运营商合作性竞争, 短期流量资费下降幅度有望趋缓,根据测算如流量资费降幅小于 32%,运营商无线综合 ARPU 值有望提升。

To B 业务深入布局,去管道化尝试打开市场空间。以中国移动为例,通过在政企市 场持续推进“网+云+DICT”智能化服务,不断积累行业客户,2020 年上半年中国移动政 企客户总数达到 1129 万家,DICT 收入达到 209 亿元,同比增长 55.3%,其中移动云收 入 44.6 亿元,同比增长 556.4%,云计算成为未来运营商发展政企业务的关键环节,中国 移动明确未来通过投入 1000 亿将目标锁定至第一阵营的云服务商,而作为新型基础设施 的云服务和物联网,运营商天然在资源布局、客户拓展与信任度上具备优势,2020H1 中 国移动 DICT 收入仅占总营收的 5.36%,落后于中国联通与中国电信,其去管道化尝试打 开市场空间。

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4.2 IDC 产业链:供需关系边际偏紧,关注技术需求驱动下的投资机会

4.2.1 政策助力国内 IDC 供给快速增加,需求端亟待催化

数据量高增长叠加“新基建”政策,我国数据中心机架规模快速增长。根据赛迪研 究院数据,预计 2019 年底全国在用数据中心规模约为 265.8 万架次,规划在建数据中心 规模约为 185 万架,供给端呈现迅速扩大的趋势。地域分布上,一线城市消费领域与公 共事业旺盛的需求和完善的网络设施使得数据中心呈现环一线城市分布的特点,围绕北上广深的燕郊、廊坊、乌兰察布、昆山、南通和惠州等地进展迅速,冷存储和离线业务 也多安放在西部地区。

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5G 应用发展滞后,流量增速进入 30%时代。在用户数和使用时长增长放缓,单手 机终端 APP 安装数量存在使用上限的情况下,移动互联网流量无论是总量上还是均值上 增长逐步回落,根据工信部数据,2020年前10月份移动互联网接入流量达到1338亿GB, 同比增速为 34%,移动互联网接入月户均流量达到 11.46GB,较 2014 年 4G 初期的 0.16GB 增长超过 71 倍,较 2018 年底的 8.59GB 增长 33.41%。用户文本到图片到视频的阅读模 式路径下,以短视频和直播为代表的高流量应用红利正在消失,5G 手机及套餐的推广增 加运营商收入,但在流量端的增长上稍显乏力,反应当前符合 5G 高带宽低延时特性的应 用还未在消费者中广泛使用,4G 增量已很难维持高增速。

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超高清视频、AR/VR 和物联网等成为支撑流量增长的下一代应用。参照 IMT2020 的技术指标,5G 用户体验数据速率达到 100Mbit/s,较 4G 时期有了 10 倍增长,同时延 迟时间由原本的 10ms 缩短至 1ms,使得超高清视频与 VR/AR 应用等成为可能,以 8K 超高清视频为例,其直播或点播带宽至少需要 200M,意味着 4G 网络 100Mbps 的速率无法满足要求,而 5G 提供的下行 10Gbps 的速率完全能够提供技术支撑;而 VR/AR 需要 的沉浸式体验环境则对时延要求敏感,5G 技术在无线侧将时延缩短至 1ms 将加速应用落 地。

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供给端核心资源收紧趋势不变,环评指标上限轧平增速。一线城市对数据中心建设 规模和 PUE 指标逐步缩紧,如北京全市禁止新建和扩建 PUE 值 1.4 以上的云计算数据中 心,中心城区则全面禁止新建和扩建数据中心,上海要求 2020 年新增机架数量严格控制 在 6 万架以内,PUE 要求在 1.3 以下,部分政策同时还要求单项目规模应控制在 3000 至 5000 个机架以内;两年内未能开工建设的 IDC 项目不再办理节能审查续期。如此类政策 在一线或周边城市扩散,环评指标上限将降低 IDC 运营商增速,估值存回落风险。

4.2.2 海外云计算市场 2021 年前景预期乐观

海外云计算厂商资本开支快速增长,对 2021 年资本开支展望积极。海外云计算厂商 资本开支在 2019 年 Q2 后呈现出逐季增加的趋势,同时疫情使得线上需求暴增直接拉动 了相关基础设施投资,从海外云计算厂商近期公布的财报数据来看,亚马逊、微软和谷 歌均保持正环比增长(亚马逊资本开支大幅增长主要为物流网络建设,如果剔除亚马逊 则其余三家资本开支同比基本持平),在对 2021 年的展望上,Facebook 预计将继续加大在数据中心、服务器等网络基础设施,预计明年资本开支同比增长 31.25%~43.75%。

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上游服务器厂商营收变化显示下半年景气度分化。英特尔数据中心芯片需求基本与 云计算行业景气度相关联,2020 年 Q3 英特尔云数据中心实现单季营收 59.05 亿美元,同 比下降 7.73%,环比下降 17.03%,并预计来自云服务器订单的放缓将持续。但与英特尔 变化趋势高度一致的 BMC 厂商信骅科技月度营收在经历近 3 个月下滑以后,11 月录得 营收 2.28 亿新台币,环比转增长 20.82%。上半年疫情原因导致二季度下游过度备货,随 着三季度的持续去库存,信骅 11 月月度营收数据环比大增 20%以上或暗示整体去库存进 入尾部阶段,

光模块产业链指引 200G/400G 速率产品进入放量阶段。光模块主要电芯片生产商 Inphi 预计第四季度收入约为 1.85-1.89 亿美元,同比增长 96.80%~101.64%,并在 2020Q3 1.81 亿美元基础上延续环比增长,公司在 50G/100G PAM4 DSP 芯片上具有领先的技术优 势,其乐观的业绩展望显示高速率 200G/400G 光模块产品正逐步放量

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200G/400G 产品 2021 年逐步成为主流部署选择。带宽升级和数据中心东西向流量的 快速增长需求下一代高速率光模块产品,随着博通在 2018 年 10 月宣布 Tomahawk 3 交换 芯片实现完全合格化量产,支持线速率 400G、200G、50G 互联,同时在 2019 年 12 月 11 日宣布 Tomahawk 4 芯片开始交付,支持 64 端口 400G 交换路由,数据中心 leaf/spine 端口逐步配套升级至 200G/400G,随着价格端 400G 产品单 GB成本向 1 美元/Gbps 靠拢, 产业链加速落地。

4.2.3 关注需求驱动下的技术创新机会

功耗与成本推动高速率光模块向硅光和 CPO 方案演进。随着交换接口速率向单通道 100GB 速率升级,基于 III-V 材料体系下的半导体光芯片面临性能瓶颈,为补偿该缺陷所 采用的提高通道数和采取新的高阶调制方式都会带来体积、功耗和封装成本,同时 InP/ GaAs 衬底下晶圆材料生长受限,需要单独进行技术开发工艺线,这对于全球规模仅为百 亿美元级的光模块市场而言,其成本随工艺开发难度的上升而难以接受,同时多通道传输也增加了光器件的功耗,交换接口速率未来从 25.6Tbps 进一步向 51.2Tbps 升级,光模 块的功耗占比逐步提高,成为数据中心功耗不可忽视的环节。

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基于硅的半导体材料相对于 InP 和 GaAs 等材料,其成本更加低廉,且除激光器以外 大部分有源与无源器件产品均可以采用硅来实现,引入硅光技术后,通过光器件的高度 集成,可以节约芯片和器件成本,如能解决光源问题,则可以复用当前 CMOS 工艺和 FAB 的低制程产能,降低成本。未来包括 CPO 方式的引入,在功耗与成本上能够部分替代热 插拔形式。

伴随 IDC领域逐步向 400G产品过渡,硅光产业规模快速增长。根据 Yole 市场报告, 2019 年用于数据中心领域的硅光模块出货量接近 350 万个,产生 3.64 亿美元的收入。并 预计硅光市场将由 2019 年 4.8 亿美元增长至 2025 年 39 亿美元,复合增速近 40%,数据 中心市场成为硅光最主要的应用场景,接近 36 亿美元。

硅光将在 400G DR4 上取得更高份额,并在更高速率和相干上得到更广泛的应用。 在 100G 产品上,硅光虽然在短距 500m PSM4 方案上可节约器件和组装成本,但 100G CWDM 上,传统方案在技术可靠性和成本上均具备优势。而在 400G 速率及以上时,受 制于 EML 的成本与供应能力,硅基在尺寸、高调制带宽和成本上的优势得以凸显,硅光 将在 400G DR4 上取得更高份额,并在更高速率和相干上得到更广泛的应用。

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数据中心建设提速,能耗问题面临挑战。数据中心规模的迅速增加直接推动 IDC 耗 电量的走高,2017 年,我国数据中心总耗电量为 1200 亿~1300 亿千瓦时,占全社会用电 量的 1.90%~2.06%,IDC 预计到 2020 年 IDC 耗电量占全社会用电比例的 2.71%,并在 2025 年进一步提升至 4.05%。在用电量大幅增加的情况下,核心一线城市 PUE 指标纷纷收紧, 目前包括北京、上海等地要求新建 IDC PUE 小于 1.3,广州和深圳限制相对宽松但也优 先支持 PUE 值在 1.3 以下,传统运营商可通过建在高纬度、临水源或电力资源丰富的地 区通过自然方式降低能耗,但地理限制不利于贴近刚需市场,新的温控技术开始逐步应 用市场。

未来计算性能和单机柜功率密度的提高推动温控技术升级。成本端,数据中心电力 出费用占整体运营支出的一半以上,且传统方案中仅有约 50%能耗来自于 IT 设备,其余 则为散热能耗和供电能耗,因此降低 PUE 值的一个关键方向便是尽可能降低在散热方面 消耗的电力,而未来计算性能和单机柜功率密度的提高也使传统风冷方案捉襟见肘。

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液冷方式显著降低 PUE 和电力成本,逐步进入应用期。液冷可分为浸没式、冷板和 喷淋三种部署方式,直接式浸没液冷通过直接接触 IT 设备,其散热性能优越,但机柜改 造成本、消耗品氟化液价格等推高 TCO 成本,短期来看其投资回收期与传统方案相比不 占据绝对优势,间接式液冷方案中冷板式方案不需要昂贵的水冷机组和较好的兼容性成 为一种选择,后续随着数据中心集中化和性能需求,浸没式液冷渗透率有望逐步提升。 目前,中国首座 5A 级绿色液冷数据中心阿里巴巴仁和数据中心在杭州落地,整体 PUE 值低至 1.09,液冷技术开始进入应用期。

4.3 物联网模组:成本优势助力国内厂商份额提升

4.3.1 下游应用扩张带动连接数高增长

以最简单的功能为例,具有对物与物之间基本通信需求的行业都可能是物联网技术 的潜在客户,当前包括离散制造、流程制造、交通运输业和公用事业在物联网技术上投 入最多,其中制造业的物联网支出主要为支持制造业务和生产资源管理,通过采用物联 网技术来降低制造成本和增强运营效率。交通运输方面,超过一半的物联网支出用于物 品监控,其次是车队管理。公用事业行业的物联网支出将主要为智能表计支出。

物联网设备连接数将继续维持高增长。全球范围上,根据 GSMA 统计数据显示, 2010-2018 年全球物联网设备连接数复合增长率达 20.9%;2018 年全球设备连接数高达 91 亿个,并预计在 2025 年设备联网数量达到 252 亿个。中国范围内,以运营商运营数据 为例,由于国内步入“共享经济时代”,三大运营商设备连接数据在 2017 年迎来爆发性 增长,连接数达到 2.29 亿,较 2016 年增加了 1.19 亿,并在 2019 年底中国移动、中国联 通和中国电信的物联网连接数分别达到 8.41 亿、1.9 亿和 2 亿,较 2018 年分别同比增长 52.63%、72.73%和 86.92%。按照一个物联网设备至少需要一个通信模组来看,设备连接 数高增长将带动模组出货量的增加。

通信行业策略:5G大应用+科技新基建,促进良性发展

4.3.2 LTE 和 LPWAN 制式渐成主流带来替换需求

不同用户终端等级对应物联网不同应用场景。随着 2/3G 退网的推进,基于 NB/4G LTE/5G NR 的物联网技术组合承担未来物联网连接的要求。当前物联网应用场景对物联 网技术的需求呈现出“10%-30%-60%”的金字塔结构,即高速业务占约 10%,中端速率 占总需求的 30%,低速率业务占 60%,NB-IoT 对应的是 60%的窄带业务。

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大多数 2G设备逐步向 NB-IoT 转移。目前大多数物联网设备都挂在 2G 网络上,在 GSM 退网的大背景下,其前景不甚乐观,独立部署的 EC-GSM 组网频谱在 2.4Mhz,运 营商规划难度较大也一定程度造成了频谱的浪费。在 R14 版本下,NB-IoT 上下行速率上 分别达到 150Kbps/100Kbps,具备全面替代 GPRS 速率的能力;在容量与覆盖增强上均提 升了至少 1 倍,有力支撑了广连接的特性;终端不再集成 GPS 模块,耗电量和定位时延 下降至 GPS 方案的一半,同时改善了移动性,能够更好的覆盖新应用场景。价格上,根 据中国电信江苏分公司公布的 2020 年 NB-IoT 模组集采结果,中标价格在 13.47-14.80 元之间,从技术与经济角度均具备替代 GPRS 的能力。

在工信部发布的《关于深入推进移动物联网全面发展的通知》中明确了物联网连接 技术迁移的方向,新增物联网终端不再接入 2G/3G,其中 NB-IOT 承接低速率、移动性 较差和不需要语音要求的场景(智能电表、智慧农业、家庭安防等)。随着 NB 成本与 2G GPRS 相比大致相当,原有 2G 应用的迁移和新兴应用的涌出支撑出货量增长,前期为商 业推广牺牲的利润有望在规模效应下恢复,NB 市场有望迎来爆发。

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LTE Cat.1 与 LTE Cat.4 作为中速率连接技术对 NB 进行补充。对于上下行速率要求 更高、存在多媒体语音需求和中高处理性能的应用(如工业自动化、视频监控和车联网 等),由 4G 演进过来的 LTE Cat.1 与 LTE Cat.4 则能够提供支持,更进一步的要求则考虑 5G 模组,因此未来将会出现 NB/LTE/5G 并存以覆盖不同需求分层的局面。

目前全球范围内 42%的蜂窝物联网设备连接由 2G 网络承载,仅 31%的设备连接是由 4G 承载,而随着全球 2G 网络逐步退出以及 NB-IoT 对 2G 物联网设备的取代性,2G 设备将在未来五年逐步淘汰,而NB-IoT 设备预计将在2025年占据全球物联网连接的45%, 5G 产品则将应用在高带宽与低时延领域,包括智能制造和车联网,预计能够在 2025 年 占据 10%左右的设备连接份额,从而形成 NB-IoT 主导低速率、广覆盖应用场景、4G 补 强中高速率、5G 主导高带宽、低时延应用场景的结构分层,产品层次更加清晰。

根据 Berg Insight 数据显示的,2019 年全球物联网模块出货量为 2.65 亿个,同比增 长 22%,未来低功耗的符合 3GPP 规范 LTE 与 LPWA 模组将逐步取代 2/3G 模组,成为 未来蜂窝通信模组销量的重要组成部分。预计到 2021 年,3GPP LPWA 模组与 4G 模组将 在数字化趋势中明显受益,出货量将分别达到 1.4 亿片与 1.3 亿片,预估对应市场空间分 别为 28 亿元与 105.3 亿元;5G 模组在车联网、安全监控、工业互联网上的应用推广将逐 步带动销量,为模组市场进一步空间。

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4.3.3 规模带动效益,国内厂商占据成本优势后来居上

成本以芯片为主,规模与产品升级带动毛利率上升。从成本结构来看,物联网模组 主要成本来自于原材料费用与委外加工费用。上游零部件主要包括各类芯片(记忆、射 频、基带等)、PCB 和阻容感元器件,其中各类芯片占据原材料成本的主要部分。由于上 游芯片供应商市场集中,采购规模成为影响成本的关键因素。从下游需求来看,由于通 用模组具有标准化的特点,各大厂商提供的产品区别不大,市场竞争激烈,同时大规模 商用要求模组价格下降至合理区间,因此只有做大规模才能摊薄固定成本,稳定利率

国外厂商难盈利,国内厂商出货量市场份额迅速扩大。营收端上,国内厂商得益于 较低的产品与国内物联网市场的发展,近年来营收规模迅速扩大,移远通信近五年 CAGR 高达 92.14%。盈利能力上,由于国内厂商 2G 模组出货量较大,同时需要面临国内模组 竞争激烈的影响,毛利率低于海外厂商,如排名靠前的日海智能和移远通信毛利率在 20% 及以下,较 Sierra wireless 和 Telit 低了约 10 个百分点。但在净利率上,国内厂商盈利能 力与稳定性远高于国外厂商,而国外厂商常年在收支平衡线上挣扎,其中 Telit 在 2019 净利润大幅增长的原因来自于其他异常开支,如果扣除这一部分后略亏损。在国外昂贵 的人力成本下,海外厂商难以支撑其全球性的销售网络和持续性的研发投入,在规模上 愈发难以与国内厂商竞争。

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海外厂商开始收缩费用开支,业务聚焦于高利润板块。为应对国内厂商的竞争,海 外模组厂商开始收缩费用开支,选择性放弃部分通用模组领域,如 Sierra Wireless 缩减研 发团队并将车载前装部分出售给广和通,Telit 将研发中心转移到印度、意大利和韩国, U-Blox 专注于汽车通讯与工业互联网板块。

根据 Berg Insight 数据显示,2019 年全球蜂窝物联网模组前五大供应商合计占据 71% 的市场份额,其中移远通信以 18%的市场份额位居第一,前五大供应商中国内厂商取得 两席,合计占据全球市场的 31%。

4.4 物联网智能控制器:广泛的终端智能化需求带动市场增长

智能控制器作为完成特定控制功能的单元,原材料包括 IC 芯片、MOS 管、PCB、 五金件和其他电子元器件,其广泛应用于汽车电子、家用电器、电动工具等众多领域。 2017 年,全球智能控制器应用领域分类中,汽车电子占比为 25%,家用电器占比为 20%, 电动工具及工业设备装置占比为 16%,三大领域合计占比为 61%;地域分布上,亚洲需 求量占全球总需求量的 43%,其次为欧洲和北美,分别占到全球需求量的 22.60%和 19.80%。

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4.4.1 家用电器:家电市场稳健增长,智能家居增速较快

智能控制器是各类家用电器的核心零部件之一,大部分特定的方程式功能均由其控 制和实现,对家用电器实现功能的多少、功能实现的精度/反应速度/可操作性等均起着关 键作用。随着家用电器多样化、节能化和智能化的趋势,其内部需要实现的功能更加多 元化,给智能控制器行业带来了新的机遇。

全球家电市场稳健增长,智能化家居增长迅速。根据 Statista 数据显示,2019 年全球 九类主要家电销售规模达到 2031 亿美元,同比增长 3.4%,小型家电近年来拓展迅速, 预计 2019 年全年小家电销售额达到 1035 亿美元左右,同比增长 9.3%。随着传统家居与 新兴互联网公司对家用产品联网化的投资以及相关技术的成熟,消费者对具有互联网功 能的智能设备的采用快速增加,互联网用户习惯向物联网设备迁移带动智能家居市场快 速成长,智能恒温、智能电表、空气调节和照明控制等应用率逐步提升,MarketsandMarkets 数据显示,全球智能家居市场预计从2020年的783亿美元增长到2025年的1353亿美元, 复合增速约 11.6%。

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家电市场集中度较高,海外厂商外包智能控制器业务。无论是国内还是国外市场, 家电行业均表现出集中度较高的特点,GFK 数据显示 2018 年全球大家电零售额 CR10 约 为 73.6%,小家电零售额 CR10 约为 69.2%,海外综合型家电厂商如伊莱克斯、惠而浦、 飞利浦和博世-西门子等倾向于将智能控制器外包给 ODM 或 OEM 厂商,国内大家电企 业外包控制器的比例在 50%-60%左右。如按照收入占比 5%~8%计算,全球家电智能控制 器市场规模为 153.3~245.3 亿美元,仅考虑海外四大家电厂商,则为 34.5~55.2 亿美元, 目前国内智能控制器厂商在家电智能控制器领域收入均在 30 亿元人民币以下,市场天花 板较高。

4.4.2 电动工具:竞争格局稳定集中,无绳化带来市场增量

智能控制器在电动工具中主要起到包括控制电机的转矩或转速,而电源为控制器进 行供电,在电动工具中控制器单元主要包括:模式切换单元;工作阈值设定单元;存储 单元;状态检测单元和处理单元。作为电动工具中的核心单元,据估算,智能控制器在 下游整机产品价值的平均占比约为 5%,控制器占总产品价格 5~10%左右。

按照博世的电动工具产品型号分类,电动工具产品主要包括了电钻、冲击钻、电锤、 电镐、充电式起子、角磨机、曲线锯、电刨、热风枪和云石机等十类产品,涵盖了建筑 装配、农林也、道路矿山和金属采掘等各个行业。电动工具具有悠久的使用历史,尤其 在欧美、日本等地区被广泛的运用。

电动工具具备低值易耗品的属性,其千亿级的全球市场拉高智能控制器产业“天花 板”。由于电动工具工作环境一般较为恶劣,其包括碳刷和转子等部件寿命随使用次数降 低,同时不正确的使用和保管方式也容易造成电动工具的损坏,带来每年全球电动工具 市场稳定增长,根据 Grandview Research 的数据显示,2019 年全球电动工具市场规模达 到近 323 亿美元,并预计 2027 年全球电动工具市场规模将达到 409 亿美元左右,复合增 速约为 4.2%,按照控制器占总产品价格 5~10%估算,2019 年全球电动工具智能控制器市 场规模约为 16.15~32.3 亿美元,并预计在 2027 年增长至 20.45~40.9 亿美元。

无绳化和锂电化是当前电动工具升级的核心趋势。电动工具多数应用场景主要为室 外作业,便捷性和轻型化成为更符合消费者需求的产品,导致无绳电动工具市场规模迅 速提升,预计 2020 年无绳电动工具市场空间将超过 180 亿美元,占全球电动工具市场份 额的 58.63%。与之匹配的是,锂电池受益于低成本与性能优势,在无绳电动工具中渗透 率迅速提升,锂电池在电动工具上使用从 3 串发展到 8-10 串,应用数量成倍增加,根据 EVTank,2019 年全球范围内锂电池在无绳电动工具中的渗透率达到近 87%,无绳化和锂 电化成为当前电动工具升级的核心趋势,推动控制器占电动工具整机价值量提升:1)随 着无绳化与锂电化率提升,电动工具对锂电池控制器的需求增加,其单价要高于传统控 制器;2)电动工具新品类的开拓与集成功能的增加也带动产品附加值提升。

通信行业策略:5G大应用+科技新基建,促进良性发展

竞争格局稳定集中,头部厂商营收增速相对稳定。全球电动工具行业已形成较为稳 定和集中的竞争格局,参与厂商主要分布在欧美与日本,包括史丹利百得、创科实业(TTI)、 博世、牧田、实耐宝等大型跨国公司,电动工具行业市场集中度较高,2019 年 CR5 占据 了 52%左右市场份额,CR9 占据了 65%左右的市场份额。从营收增速来看,史丹利百得、 TTI 和牧田等头部厂商营收增速较快,绝大部分年份跑赢行业整体速,市场向头部集中趋 势不变。

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我国智能控制器厂商在电动工具领域规模较小且多集中供应 TTI,后续客户开拓有 望带来新增长潜力。目前我国主流智能控制器厂商在电动工具收入规模在 5-10 亿左右, 其中拓邦股份行业收入约在 11 亿左右,占行业市场份额不到 10%,且国内厂商主要供应 TTI,在其余电动工具厂商中份额较低,其中 TTI 的智能控制器供应商为 8 家,其中拓邦 股份、和而泰、朗科智能及贝仕达克 4 家合计占 TTI 智能控制器采购的 80%以上份额, 我们预计 2019 年四家厂商对 TTI 销售收入约为 28.26 亿元,占 TTI 营业成本的 8.49%, 占 2019 年 TTI 营业收入的 5.19%,考虑控制器占总产品价格 5~10%左右,单厂商依然保 留一定的空间,如后续客户的开拓有望带来新增长潜力。

4.4.3 疫情下智能控制器景气度上行,龙头企业全球产能化布局初显

作为控制和实现大部分特定的方程式功能的核心部件,控制器附加值受益于下游行 业品类扩张和功能实现多元化而提升,专业化分工下国外业务转移为国内厂商提供市场 份额提升的机遇,国内厂商智能控制器平均单价与下游大客户市占率稳步提升。同时, 疫情导致海外代工厂延期恢复作业,国内良好的疫情控制,产能迅速恢复,智能控制器 厂商营收逐季增加,龙头企业增速靠前,由于如创科实业等客户对同一款智能控制器一 般只选择一家供应商进行研发、生产,疫情下部分款式控制器研发有望转向国内厂商, 大客户稳固的供应商政策为上游厂商业务规划提供指引,上市龙头厂商产能全球布局初 成,强者恒强格局凸显。

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