2021年,全球晶片持續短缺對全球汽車、智能手機、消費電子等衆多行業造成嚴重沖擊。與此同時,5G網絡部署及5G智能手機普及提速,帶動全球射頻市場高速增長。Gartner預測,到2026年射頻前端市場規模将達到210億美元,2019年至2026年間的複合年增長率為8.3%。蓬勃發展的市場疊加國産替代浪潮,使國内射頻前端産業迎來絕佳的視窗期,并已催生出一批優秀的射頻前端企業。根據集微咨詢(JW Insights)重磅釋出的《中國半導體企業 100 強(2021)》,卓勝微(第20位)、唯捷創芯(第22位)、艾為電子(第30位)、國博電子(第31位)、昂瑞微(第49位)、飛骧科技(第64位)、慧智微電子(第74位)等多家射頻前端企業進入百強排行榜,其中卓勝微、唯捷創芯、艾為電子、國博電子等企業已成功IPO或過會,成為資本市場青睐的寵兒。
射頻前端賽道欣欣向榮,優質企業不斷湧現
射頻前端(RFFE)主要包括接收通道和發射通道兩大部分,一般由射頻開關(Switch)、射頻低噪聲放大器(LNA, Low NoiseAmplifier)、射頻功率放大器(PA,Power Amplifier)、雙工器(Duplexers)、射頻濾波器(Filter)、天線調諧器(AntennaTuners)等組成。
與數字/邏輯電路不同,射頻前端器件通常具有較高的技術、經驗、資金等各種壁壘,國産射頻前端整體起步較晚,與國際先進水準仍存在一定的差距。但随着國内市場需求不斷增長、國家對內建電路産業日益重視,大陸射頻前端産業發展不步入快軌,具有代表性的射頻前端企業不斷湧現。
在射頻功率放大器領域,國内參與者包括唯捷創芯、慧智微、紫光展銳、飛骧科技、昂瑞微等。在射頻開關和LNA領域,卓勝微憑借較早進入品牌客戶和自身實力優勢,形成了和國際一流企業開展競争的能力,在國内市場保持領先地位。此外,國内韋爾股份、艾為電子等企業也在射頻開關、LNA領域有所涉獵。在射頻濾波器領域,國内有無錫好達、麥捷科技、諾思、德清華瑩等企業嶄露頭角。
随着5G智能手機快速滲透,射頻前端成為半導體領域最受關注的新增長點,相關标的卓勝微受到市場熱捧,成就了國内首家市值超千億的射頻前端器件企業。除了愛集微《中國半導體企業 100 強(2021)》排行中上榜的7家企業外,國内射頻前端賽道在PA、濾波器等賽道仍在不斷湧現初創企業。在需求和資本的加持下,去年上交所密集受理了多家射頻晶片廠商IPO申請。但看似火熱的發展勢頭下,與國際廠商的差距依然是不争事實。

對比射頻前端領域國際龍頭廠商Skyworks、Qorvo與國内龍頭卓勝微、唯捷創芯的業績表現,2021年Skyworks、Qorvo營收分别超過51億、40億美元,2020年毛利率分别高達48.06%、40.82%;反觀卓勝微和唯捷創芯,2021年營收預估分别為46億元、35億元人民币左右,唯捷創芯毛利率更僅有18.04%,營收差距在6倍以上。這也從另一個角度反映了國際巨頭仍壟斷大部分市場佔有率的現狀。
進入5G時代,根據公開資訊,卓勝微、唯捷創芯、慧智微、昂瑞微等少部分企業已推出部分5G射頻前端器件産品,相較于美日系領先廠商仍處于追趕者的地位,總體占據的5G射頻前端器件市場佔有率較低。但是随着中國智能手機市場5G滲透率以及國産射頻前端器件性能不斷提升,他們所取得的市場佔有率正在穩步增加。
據集微咨詢(JW Insights)不完全統計,去年6月以來,國産射頻晶片廠商在多個5G智能手機機型中的應用被曝光,例如:
三星Galaxy F52(5G)釋出,采用了飛骧科技的Phase5N射頻前端模組FX5627H、FX5627K、FX5805A;
三星支援5G全球頻段的Galaxy A22釋出,5G Sub-6GHz新頻段射頻前端采用了慧智微完整5G解決方案,是三星首次采用大陸廠商的高內建度5G L-PAMiF射頻模組,一顆n77/78/79 L-PAMiF S55255用于發射及接收,三顆n77/78/79 L-FEM S15728用于接收;
榮耀50釋出,采用了昂瑞微的OM9901-11、OM9902-11兩顆5G PA。
除此之外,唯捷創芯、飛骧科技、慧智微、漢天下等,有幾家廠商的5G分離式方案已經在OPPO、榮耀、小米等品牌中獲得越來越多的立項。
國産廠商開始從“小而美”向“模組化”演進
進入5G時代,智能手機等終端在通信頻率、頻段數量、頻道帶寬、MIMO、載波聚合等方面對射頻前端器件提出了更高的要求。5G移動終端内部射頻前端器件的數量快速增加,然而,移動終端裝置内部留給射頻前端器件的空間并沒有同步增加,移動終端小型化、輕薄化、功能多樣化對射頻前端的內建度水準不斷提出更高的要求。
為此,射頻前端高度內建化成為發展趨勢,并是以提高了中高端市場的準入門檻。射頻前端的高度內建化将進一步增加其設計難度,需要綜合統籌考慮PA、濾波器、射頻開關、LNA等器件的特性,以及不同類型晶片的結合方式、幹擾和共存等問題,設計難度指數化提升。出于節省PCB面積、降低終端廠商研發難度等方面的考慮,射頻前端逐漸由分立器件走向模組。
Yole預測,2025年射頻前端整體市場規模達到258億美元,其中射頻模組市場将達177億美元,占總市場規模68%,年均複合增長率為8%;分立器件仍将有81億美元的市場規模,占總市場規模32%,複合年增長率将達到9%。
集微咨詢(JW Insights)認為,國際射頻前端上司廠商的發展路徑基本都是在某一賽道(例如PA或濾波器)做到行業龍頭,再通過并購或自研等從分立器件向模組化産品轉型。國内射頻前端廠商也已經開始展露出這一趨勢。
第一類是平台型企業。例如卓勝微,從LNA、射頻開關切入,逐漸向其他器件、模組拓展,包括DiFEM(分集接收模組産品)、LFEM(LNA/濾波器內建模組)、LNA bank(多頻多模LNA內建模組),以及滿足WiFi 6标準的連接配接模組WiFi FEM産品。另外,卓勝微早期以輕資産Fabless模式營運,近幾年開始走向重資産的IDM模式。
第二類是濾波器企業。單個終端裝置的射頻前端器件中,用量占比最大的就是濾波器,技術壁壘也相對更高,随着國産射頻前端器件不斷成熟,小型化可內建的濾波器資源不僅成為模組設計中的稀缺資源,同時也是國産射頻前端模組目前最為突出的短闆所在。目前國内左藍微電子、麥捷科技等企業已宣布轉向分立器件與模組化産品并進發展或與産業鍊攜手共同研發模組産品。
第三類是PA廠商。作為國内發展最為領先的射頻前端賽道,國産PA廠商已經在模組化程序中走在了前列,多家廠商已推出WiFi FEM、PAMiD、PAMiF等模組産品,不過仍以低內建度、低頻模組為主。
集微咨詢(JW insights)認為,濾波器以及PAMiD産品是目前國産射頻前端器件兩個重要的亟待突破的關鍵。由于Sub-6GHz主要使用IPD或LTCC濾波器,這部分工藝難度不大,是以國内射頻前端器件廠商,目前針對于5G智能手機UHB頻段的PAMiF産品已有量産出貨。但是對于Sub-3GHz,需要用到BAW濾波器,工藝難度更大,這部分國内廠商還沒有完全突破。是以對應的Sub-3GHz的PAMiD産品也是一個亟待突破的關鍵點。
結語
盡管射頻前端模組化是大勢所趨,但是在成本與性能的權衡下,未來幾年,中低端終端裝置依然會采用大量分立器件,模組與分立器件市場規模皆有增長,分立射頻前端器件仍有巨大的發展空間。集微咨詢(JW insights)認為,國産廠商可以遵循“深耕單一器件——布局多産品線——模組化”的發展路徑,從“小而美”的細分賽道入手,夯實根基,再謀求向中高端模組滲透。
另一方面,随着更多優秀的射頻前端廠商成長起來,在資本市場的加持下,集微咨詢(JW insights)認為,射頻前端模組化趨勢也将推動國産射頻前端廠商的并購潮。(校對/薩米)