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5G技术对PCB产业有什么影响?

来源 : 电子发烧友 2020-10-13 13:14    阅读量:0   

按照官方解释,印制电路板(Printed Circuit Board,简称PCB)是以绝缘基板和导体为材料,按预先设计好的电路原理图,设计、制成印制线路、印制元件或两者组合的导电图形的成品板。

事实上,PCB是电子产品的重要部件之一,生活中所用的家电、手机、电脑等电子产品都要用到PCB,换句话说,只要存在电子元器件,它们之间的支撑、互联就要使用印制电路板,PCB也因此被称之为“电子产品之母”。PCB的下游应用领域较为广泛,近年来,随着电子产业的发展,PCB已覆盖到通讯、消费电子、汽车电子、计算机、医疗、航空国防等各个领域,今天《每日财报》主要介绍5G通讯变革对于PCB产业的影响。

通讯PCB下游领域主要是无线网的通讯基站、传输网的OTN设备和微波传输设备、核心网的高速路由器和高速交换机、固网的光纤到户设备、以及数据中心的高速交换机和高性能服务器/存储设备。

根据《每日财报》获得的信息,各大运营商在今年的5G相关投资预算已经飙升1803亿,而2019年5G总投资约为330亿。随着市场对于基站建设预期的提高,参考4G建设周期第二年,预计今年运营商基站建设有望超过80万,PCB订单目前已经到了6月份,其中部分一季度的订单递延至二季度,并且中国移动第二期的5G无线网络设备采购量也大大超过市场预期,高景气度得以延续。

PCB行业具有市场容量大、生产企业多的属性,形成了原材料-覆铜板(CCL)-印刷电路板(PCB)-电子产品垂直应用等一套完备的产业链体系。

从组成来看,PCB主要由覆铜板、铜箔、油墨和其他化学材料等构成。从成本结构来看,覆铜板占比约30%,铜箔、磷铜球占比约15%,油墨占比 3%,其他化学材料占比12%。

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覆铜板是 PCB 的最主要基础材料,目前市场上产销量较大的覆铜板产品类型中,铜箔、玻纤布、树脂以及其他制造费用(包括人工、仓储物流、设备折旧、水电煤等),大致占总成本比重分别为 39%、18%、18%和25%。其中铜箔是覆铜板的最主要原材料之一,对覆铜板价格影响较大,铜箔主要分为电解铜箔和压延铜箔。玻纤布也是覆铜板的主要原材料之一,其由玻璃纤维纺织而成,根据厚度可分为厚布、薄布、超薄布及特殊规格布,目前中国大陆及台湾地区的玻纤布产能已经占到全球的70%左右。

覆铜板是整个PCB产业的核心,我们重点说一下。覆铜板(CCL)是将增强材料浸以有机树脂, 一面或两面覆以铜箔,经热压而成的一种板状材料,担负着导电、绝缘、支撑三大功能,是一类专用于PCB制造的特殊层压板,PCB 厂商以覆铜板为基材,进行印制电路板的生产、设计、制作和销售。按照构造及结构,覆铜板可分为刚性 CCL、挠性CCL、特殊材料基CCL,根据其使用的基材不同可进一步分类。这个产业是一个资金需求较大,集中度相对较高的一个行业。Prismark的调研数据显示,全球覆铜板行业 CR10达75%,CR5达52%,集中度较高,行业主要公司具有较强的议价能力,而覆铜板下游的PCB厂商中的CR10仅为26%,属于完全竞争行业。目前我国常规类的覆铜板产能过剩问题依然存在,但高端、高性能覆铜板领域仍需大量进口,结构性矛盾突出。

PCB的下游应用领域较为广泛,其中以通信、计算机、消费电子应用领域为主,以上四者合计占比接近70%。从细分赛道的角度来看,以通信有线、无线设备、服务器/存储器代表的高多层市场是空间最大、增长最快的市场,该三块市场均和通信行业发展有关,受到通信行业技术创新和投资建设的驱动。

4G时代,PCB主要用在基站 BBU(背板、单板)及天线下挂的RRU中,RRU由于体积较小,PCB需求量相对较小。5G时代,基站天线从无源向有源演进,RRU 与天线合并成为支持大规模天线的有源天线单元(AAU),AAU集成了天线与RRU的功能。大规模天线的应用对天线集成度有更高要求,移动通信基站从2G时代的2通道发展到4G时代的4通道、8通道,再发展至5G时代的Massive MIMO大规模天线阵列,FPGA 芯片、光模块、射频元器件电源系统将被集成于支持高速、高频的PCB板中。

5G基站使用的PCB与4G基站PCB相比,技术难度上了一个台阶,与此同时,5G单站的通讯 PCB价值量大约在1.3万元左右,相比4G基站提升3倍左右。一方面由于高频通信的要求,无论是AAU还是BBU都需要使用大量高频高速材料;另一方面, 5G基站功能增多,PCB上元件的集成密度明显提升,电路板的设计难度也随之提高,高频高速材料的使用和制造难度的提升将显著提升PCB 单价。

这一点,从A股PCB公司的利润率水平变化就可以窥见,生益科技一季度销售毛利率和销售净利率分别为28.72%、11.93%, 而2019年一季度分别为24.34 %、9.74%;沪电股份一季度销售毛利率和销售净利率分别为26.73%、13.53%,而2019年一季度分别为25.92%、11.92%。

国内现状和本土公司的机遇

纵观 PCB发展历程,自上世纪50年代至今,全球 PCB产业格局经历了由“欧 美主导”到“亚洲主导”的发展历程,PCB产业东移趋势明显。根据Prismark 預測,未来几年全球PCB行业产值将持续增长,直到2022年全球PCB行业产值将达到近760亿美元。而从全球角度看,中国PCB行业发展最为迅速,2014-2019年的复合增长率约为5.1%,比全球增长率高2%。

据Prismark估算,2019年PCB市场在除中国以外的所有地区都出现了下滑,2019年全球 PCB预期产值约为613.11亿美元,同比下滑约1.7%。2019年大多数 PCB细分市场也都出现了下滑,但对5G网络和数据中心等基础设施应用领域的需求延续了2018年的增长态势,中国在此轮5G革命中处于领先地位,本土的PCB厂商受益匪浅,随着全球PCB产业的转移态势,中国有望在全球角逐中夺得PCB行业的领导地位。

但不得不面对的一个现实是,中国的PCB行业虽然发展迅速,但期初产值贡献主要来自外资的在华产能,内资企业总体竞争力总体较弱。根据CAPA数据统计,外资在华厂商比重达58%,内资产商虽然数量有所提升,但规模较小。

在4G时代,高频高速覆铜板供货商主要来自美日公司,没有国内企业。生益科技引进日本中兴化成和韩国 LG 技术,消化吸收完善,成为当前国内唯一具备高频高速覆铜板大量量产能力的厂商,提高了公司在国外内的同行业竞争力,完成技术国产化。生益科技基于该技术的高附加值产品已经通过5家终端设备制造商和4家 PCB制造商的认证,提高了公司覆铜板业务毛利率。一季报显示,生益科技一季度实现营业收入30.72 亿元,同比增长12.30%;归母净利润 3.39亿元,同比增长36.09%。

深南电路是内资PCB龙头,之所以这样说是因为沪电股份是外资PCB龙头。深南电路的前两大客户为华为和中兴,华为2019年采购量大幅度上升,从 2018 年的18.82 亿元攀升到2019年的31.89亿元,同比增长69.44%;中兴从2018年的5.23亿元提高到14.77亿元,同比增长 182.40%,目前华为中兴已经拿下三大运营商过半集采订单,这也意味着深南电路的业绩有望持续释放。

全球PCB行业东移趋势显著,中国大陆总产值占据了PCB行业的半壁江山。在行业发展方向上,虽然外资企业在高端产品上仍占据主导,但随着下游本土品牌如华为、中兴、海康等公司的崛起,内资企业国产化替代成为本轮行业发展的主题,当前行业增长主要依赖由5G推动的通信基础设施建设,这一过程将持续到2021年。随着PCB 的行业规模不断扩大,越来越多的企业试图通过市场手段,募集资金扩大生产,形成规模优势,部分落后的中小企业将逐步退出市场,与此同时,产品不断向高密度、高精度、高性能方向发展,市场将进一步集中到具备研发实力的龙头企业。

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