信维通信深度解析5G时代泛射频龙头未来
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一、信维通信:全球布局的一站式泛射频解决方案商
1.1围绕泛射频为核心内生和外延,合伙人平台和激励机制彰显发展信心
信维通信是世界领先的泛射频解决方法提供商。公司自年成立以来,始终围绕射频技术研究开发、制造和销售零部件和模组,是全球领先的一站式泛射频解决方案提供商。公司主营产品包括天线、无线充电模组、EMC/EMI解决方案、连接器及线缆、射频前端器件、音/射频模组等。信维与全球一流企业包括苹果、三星、华为、微软等协同研发,在消费电子、汽车、物联网和企业应用中与客户建立战略合作关系。
信维通信已成为覆盖多个应用场景的一站式泛射频解决方案供应商。信维的业务服务涵盖4大应用场景,包括消费电子解决方案、汽车类解决方案、物联网/智能家居解决方案、企业类解决方案。(1)消费类电子解决方案提供多样定制化及标准化产品,主要包括天线、无线充电、精密五金、音射频模组、射频芯片等。(2)汽车类解决方案方面,信维拥有无线和有线互联技术,可提供天线、无线充电、连接器/线缆等。(3)物联网/智能家居解决方案方面,信维的产品和解决方案涵盖整个数据链的客户应用,包括从传感器、跟踪器、智能扬声器到安全设备等。(4)企业类解决方案,信维可向客户提供企业类连接产品(如小基站天线、基站天线、数据中心)以确保客户数据完整性及可靠解决方案的建立。我们认为,公司在多个垂直行业的一站式技术服务是其商业模式的核心,也是其构筑领先的行业地位的基石。
信维通信已实现研发、生产、销售及服务的全球布局。公司在深圳、上海、西安、常州、绵阳、台北、美国、瑞典、韩国、日本建立了11个研发中心与销售中心,在深圳、北京、常州、越南建立制造中心,同时,在瑞典、日本、深圳建立前沿研发中心,聚焦未来3到5年前沿技术研发,在世界范围内为客户提供全面支持和服务。公司的研发、生产、销售和服务体系完善,为公司开拓全球泛射频市场提供了有力的支持。
内生/外延并举,以射频为核心创新发展。内生方面,公司先后成立连接器、声学、微电子事业部,设立中央研究院、5G毫米波、LCP实验室,支持前沿业务创新。外延方面,公司通过收购莱尔德、亚力盛,控股艾利门特、光线新材料,增资德清华莹,入股瑞强,先后获得或增强天线、连接器、MIM、无线充电/材料、滤波器、PA能力。信维以射频和天线业务为起点,通过内生增长和外延并购构建空间更大、利润更高的多元业务结构。
信维的产品围绕射频技术展开,涵盖天线、无线充电、射频芯片、EMI/EMC、连接器和线缆、音频产品等,应用市场逐步从消费电子向汽车、工业、军工等领域扩展。信维产品分为4大类,即射频及天线、隔离器件、线缆及连接器、声学及其他,营收占比分别约为55%、29%、13%、2%左右。(1)射频及天线业务:涵盖天线(2G/3G/4G/5G蜂窝、Wi-Fi、蓝牙、GPS、NFC)、无线充电、射频前端器件,其中天线和无线充电业务已实现大客户平台搭建和全球布局,射频芯片业务则是未来布局重点。(2)隔离器件指实现电磁屏蔽/隔离的EMI/EMC金属小件,5G趋势下用量和价值量将大幅增加。(3)连接器及线缆主要实现信号传输功能,与现有产品和客户体系有较大协同。(4)声学业务则为客户提供音射频一体化的解决方案。
注重合伙人平台建设,股权激励彰显发展信心。信维注重泛合伙人制度建设,明确合伙人的职责和利益,充分调动合伙人积极性,并通过股权激励将员工与公司利益一致化。公司分别于、、年推出三期股权激励计划,年的第三期股权激励计划的行权业绩目标为、、年营收不低于50、65、85亿元,即连续两年同比增长30%,远高于中国电子制造业均值的8%。基于公司5G天线业务增长、无线充电渗透提高、小件和连接类业务放量逻辑,我们对公司业绩增长具有信心。
1.2业务扩张推动收入持续增长,大客户模式下盈利能力维持高位
1.3立足材料和工艺构建垂直一体化体系,对标村田/安费诺成长路径清晰
1.3.1坚持技术创新和研发投入,设计、测试和认证体系共筑综合实力
信维通信在产品设计、测试、体系认证等方面具有优势,为其产品性能、质量和竞争力奠定了良好基础。产品设计方面,公司依托中央研究院,不断加强自身技术投入,在研发能力、射频能力、垂直整合能力、自动化能力方面不断深耕,以保持领先技术发展。产品测试方面,公司拥有信维实验室、射频实验室、电磁兼容实验室、声学实验室、安全实验室、产品测试实验室等多个实验室,可保障公司产品性能与可靠性的高质量要求。产品认证方面,公司通过了多项国内和国际产品认证体系,有助于公司的全球产品服务布局。
信维坚持技术创新,研发投入逐年提高,年研发营收占比超过7%,近三年累计研发投入约8亿元,为公司在前瞻技术的领先打好坚实的基础。公司一直重视研发投入和技术创新,在全球设立了11个研发中心,有5个前沿研发中心。4-5年前公司在瑞典已经研发布局全面屏所需的天线,此外成立了国内首座5G毫米技术工程实验室,在广东省成立5G工程研究中心。在19Q3季度,公司在美国设立前沿研发中心,引进了华为美国设计团队,该团队在射频深耕30多年,和公司的中央研究院共同推进基础材料研究,为公司在天线射频以及未来的毫米波射频等领域打下坚实基础。
此外,信维还在人员配置、专利申请和生产自动化方面不断加码。(1)人员配置方面,公司近万名员工中研发人员达名,占比23%。其中很多人专注于研究射频材料,例如有机高分子材料可以帮助解决5GMIMO天线小型化问题;软磁材料,比如纳米晶材料,使得无线充电产品的一致性、散热性处于行业领先水平。(2)专利方面,公司申请了5G天线、无线充电、LCP材料等相关专利项,其中发明专利78项;公司取得专利授权项。截至最新报告期末,公司共申请专利项。(3)自动化方面,公司加大对智能制造及自动化的研发投入,进一步提升了公司的工艺、工程水平和生产效率。
1.3.2定制化和垂直一体化保证高附加值,大客户平台战略提高业务协同性和规模效应
定制化、垂直一体化保证公司业务的高附加值。信维的核心产品天线、无线充电、EMI/EMC等需要较强的定制化能力,公司通过提供定制化服务为客户的不同机型和产品提供特定结构和性能的零组件。因此,信维从立项阶段即可参与到客户方案设计中,充分掌握客户的最新需求,并能充分享受定制服务所带来的高附加值。在此基础上,定制化还能带给公司更加稳定的客户关系,使得公司能跟随大客户共同成长。此外,信维在天线、无线充电、EMI/EMC、LCP传输线等业务上进行垂直一体化布局,通过掌握更多产业环节,实现利润最大化。
贯彻大客户平台战略,多业务协同和一站式服务增强规模效应。信维通过内生增长和外延并购垂直整合上下游资源,强化材料和制造能力;并通过建立全球业务网络,为大客户提供世界范围内的近距离一站式服务。目前公司主要供应大客户的手机Wi-Fi天线(5GHz/2.4GHz)、蓝牙天线、GPS天线、弹片、MIM五金、音频器件、连接线等,单机价值和利润高,单一机型销量大,有利于实现多产品协同和规模效应。
1.3.3对标村田/安费诺,成长路径清晰,长期趋势向好
村田制作所是全球领先的日本电子元器件制造商。自年创立以来,村田始终深耕电子元器件领域,通过对陶瓷特性不断挖掘,开发出种类丰富,可用于智能手机、汽车电子、能源管理、健康器材等多个领域的产品群。村田的产品线可分为元器件业务和模组业务,元器件业务包括电容器、压电器件和其他元器件,模组业务包括通信模块、电池、其他模块等,苹果、华为、宝马、奔驰等全球知名企业均是其客户。年村田实现营收.67亿元,净利润.95亿元,毛利率38.11%,净利润率13.14%。
村田的核心竞争力来自三个方面:(1)核心产品竞争力强,市场占有率高。村田通过材料和工艺创新巩固产品竞争力,全球市占率排名第一、二的产品占收入总额近90%,核心产品MLCC、SAW滤波器、EMI滤波器、震动传感器、通信模组的全球市占率分别高达40%、50%、35%、95%、55%。(2)重视研发投入,善于前瞻布局。村田常年保持6-7%的研发费用占比,新产品开发比率在40%以上;根据客户需求定制或先行定义产品,始终走在技术创新的前线。此外,村田在十年前就开始布局适用于5G的MetroCirc先进电路板技术,在年后得到苹果的广泛采用,有望成为村田未来数年的成长动力。(3)立足材料和工艺的垂直一体化商业模式。村田从陶瓷作坊起家,基于对材料和工艺的不断研发创新,通过垂直整合陶瓷材料、磁性材料、天线材料等进行整体布局,建立了垂直一体化的商业模式;这种一体化模式构建了研发生产体系闭环,并最大化了盈利能力。
信维对标村田/安费诺,成长路径清晰,长期趋势向好。信维从业务领域和商业模式上可对标村田/安费诺,三者在天线、无线充电、射频前端、EMI/EMC、连接器等业务上有较多重合,并均采用垂直一体化的商业模式。信维目前的收入、利润体量仅为村田/安费诺约十分之一。我们认为,公司通过打造大客户平台、加码材料和工艺创新、坚持高附加值业务和垂直一体化商业模式、内生与外延并举等战略,有望复制村田/安费诺的成长路径。在4G到5G的升级时期,高频材料和先进工艺创新对产品竞争力的影响至关重要,产业利润重心有望重新从纯制造属性公司向具有材料和工艺创新能力的公司转移,我们看好信维在新一轮创新周期下的表现。
1.4新增产能到位并逐步释放,未来成长可期
新增产能到位,未来发展动力充足。-年,信维大幅增加资本支出,用于新建越南、常州基地,购买生产设备和扩增产能。目前资本开支已经回落,新增产能已大部分到位,为未来数年的发展注入动力。产能方面,信维在深圳、北京、常州、越南等地设厂,并计划筹建印度厂区。信维过去以深圳、北京基地为主,两地厂区面积18万平方米;年后投放常州金坛科技园,新增厂区面积45万平方米,深圳、北京、常州三厂区面积合计63万平方米。随着三星、OPPO等客户不断加强海外布局,信维出于成本和配套因素在海外(越南、印度)设厂。19Q2,公司深圳新厂和越南工厂完成搬迁,越南厂房已进入布线生产阶段,主要供货三星、华为,预计满产状态下可实现亿元年度营收;常州金坛科技园1/2号厂房已搬入部分设备,19年10月举办开园仪式,预计满产状态下可释放亿产能。我们认为,两大基地为客户订单做好了充分准备,公司未来成长可期。
二、天线:5G天线单机价值翻倍,天线业务迎来新一轮成长机遇
2.1高频高速和小型化趋势明显,天线设计和工艺升级推高单机价值
天线是用于收发射频信号的无源器件,直接影响通信质量、信号功率、信号带宽、连接速度等通信指标,因此是通信系统的核心。智能手机包含的Cellular(LTE/TD-SCDMA/FD-SCDMA/WCDMA/CDMA0/GSM等)、BT
LDS把天线和塑料支架集成到一起,具有简单高效的特点。LDS(LaserDirectStructuring)激光直接成型技术是指利用数控激光把电路图案转移到模塑塑料原件表面上,利用立体工件的三维表面形成电路结构。对于手机天线设计与生产,LDS技术在成型的塑料支架上,利用激光镭射直接在支架上化镀形成金属天线图案,从而直接将天线镭射在手机外壳上。
FPC(FlexiblePrintedCircuit)是以聚酰亚胺或聚酯薄膜为基材制成的一种高度可靠的可挠性印刷电路板。利用FPC柔性板可大大缩小电子产品的体积,适用电子产品向高密度、小型化、高可靠方向发展的需要。按照层数划分,FPC可分为单层/双层/多层FPC和刚挠结合FPC,制造技术以单层FPC技术为基础,通过叠层压合技术实现。在天线应用中,通过在内部蚀刻天线电路,FPC可被用作天线信号的载体和相应的信号传输线。
高频高速和小型化是天线持续升级的推动力。近年来无线网络频率不断提升,高频高速应用场景越来越多。例如,5GSub-6GHz和毫米波段比4G频率高,能支持高清直播、VR/AR、云游戏、自动驾驶等大流量、短延迟场景。但是高频高速场景下天线的能量损失和信号延迟问题日益严重,因此为了应对高频高速趋势下的性能、损耗等挑战,天线在MIMO设计、新工艺、新材料等方面将迎来众多创新。此外,随着全面屏、更多功能组件、更大电池容量等趋势持续压缩手机空间,天线可用设计空间越来越小,天线小型化需求日益迫切,因此手机厂商对高集成度天线模组的需求也越来越强烈。高频、高速、小型化共同构成天线持续升级的推动力。
5G时代天线设计和工艺双升级,单机价值有望翻倍增长。5G趋势下,手机天线的MIMO配置迎来升级。传统4G天线主要使用2×2MIMO配置,部分高端机型使用4×4MIMO;5G手机最低标配4×4MIMO,未来甚至会升级到8×8MIMO。MIMO配置升级可显著提高无线网络连接速度,但也意味着天线数量更多、设计更复杂、加工更困难,因此MIMO配置的升级有望给供应商解决方案的单价价值带来提升。此外工艺方面,5G天线也将迎来升级。4G手机过去主要采用LDS、FPC(PI基材)工艺,5G手机现在更多用高频柔性天线设计,比如同样是FPC工艺,会换用LCP、MPI、PTFE等高频基材。从工艺升级角度看,5G天线价值还将继续提升。4G高端机以LDS工艺为主,单机价值约5人民币;5G手机若继续采用LDS工艺,则5GLDS天线单机价值约10人民币,单机价值翻倍。若5G手机使用FPC(LCP/MPI/PTFE基材)天线,则单机价值高达8美金左右。
长期来看,使用高频基材的FPC天线将日益重要。年苹果首次在iPhoneX/8/8Plus中使用LCP(液晶聚合物)基材的FPC天线,开启LCP商用热潮。传统天线FPC使用PI基材,而iPhoneX使用LCP天线,可提高天线的高频高速性能并减小空间。据产业拆解,iPhoneX使用2个LCP天线,iPhone8/8Plus使用1个局部基于LCP软板的天线。机型中,iPhoneXS/XSMax/XR分别使用3/3/2个LCP天线,较17年三款机型渗透率全面提升。价值方面,iPhoneX2根LCP天线合计8-10美元;iPhone7PI天线单机价值约0.4美元,价值提升约20倍。我们认为,iPhoneX首度使用LCP天线/软板以及18年iPhone提升LCP天线渗透率意义重大,可解读为苹果为5G的提前布局和验证。我们认为,LCP软板/天线正成为高频高速和小型化趋势下的技术浪潮。
传统终端天线主要采用基于PI基材的软板工艺,高频高速趋势下,LCP/MPI/PTFE将成为新的软板基材。为适应高频高速趋势,传统PI软板作为终端天线和传输线,正在遭遇性能瓶颈。而基于LCP基材的软板凭借在传输损耗、可弯折性、尺寸稳定性、吸湿性等方面的优势,既可用于高频高速数据传输,也可用作高频封装材料,因此成为高频高速趋势下传统PI软板的绝佳替代工艺。随着MPI(ModifiedPI,一种改良的PI)技术成熟,MPI的综合性能也在15GHz以下频率范围内接近LCP,因此亦有望在5GSub-6GHz应用领域替代PI软板。
LCP/MPI天线传输线可实现更高程度的小型化。空间压缩趋势下,手机厂商对小型化天线模组、连接器/线的需求越来越强烈。LCP/MPI软板较PI软板具有更好柔性能力,可自由设计形状,因此具有更好的弯折可靠性和空间效率。以跨越电池的软板排线为例,传统软板在回弹效应下无法较好贴合电池表面,而村田的MetroCirc可完美贴合电池排线,从而节省空间。此外,对于天线传输线应用,LCP/MPI传输线较传统天线传输线(同轴电缆)可提高空间效率。LCP/MPI传输线拥有与同轴电缆同等优秀的传输损耗,并可在0.2毫米的3层结构中容纳若干根传输线,从而取代肥厚的同轴电缆和同轴连接器,并减小65%厚度,具有更高空间效率。
高频高速和小型化趋势下,LCP/MPI将全面替代传统传输线。LCP/MPI传输线具有和传统传输线(同轴电缆)同等优秀的高频性能,有望凭借尺寸优势替代传统传输线。目前,村田、住友等均已推出兼有传输线功能的LCP天线,苹果亦在iPhoneX/XS系列中应用兼传输线功能的LCP天线。我们认为小型化需求下,一体化的LCP/MPI天线是未来趋势。此外,随着电子设备数据传输速率的不断提高,LCP/MPI传输线未来还将实现对传统数据接口传输线的替代。
iPhone采用村田MetroCirc技术实现三种功能。MetroCirc是由高性能树脂LCP联合多层层压技术制造的新型软板,具有优异的高频特性以及轻薄和可用自由形状进行电路设计的特点,被称为折纸般的电路。MetroCirc可在基板内加入电容或通信模块,具有功能模组属性和主板功能;MetroCirc作为信号传输线也可替代同轴线缆;MetroCirc可在内部集成Wi-Fi、蓝牙、蜂窝网络信号,因此可实现天线功能。在此基础上,还能维持弯曲形状,因此可有效利用手机内部狭窄缝隙。产品应用方面,MetroCirc不仅用于生产刚性、柔性、刚柔性等各类基板,还用于高频和数字信号传输线路、天线等,有望扩展在可穿戴设备、IoT设备等新兴市场的规模应用。针对村田供给苹果的12层LCPFPC,我们认为,该产品同时实现主板、传输线和天线功能,具有非常优异的设计优势;但是层数越高,压合良率越低,产品成本越高;对安卓而言,能实现传输线和天线功能的4-6层LCP天线足矣。
5G新增毫米波天线模组,高通引领毫米波技术。WiGig(IEEE.11ad,60GHz)是一种短距高速Wi-Fi,理论速率7Gbps远高于当前Wi-Fi。年,高通子公司Wilocitty的WiGig天线模组成功用于华硕手机,成为首款商用智能机毫米波天线模组;该模组具有最多4个收发器,利用波束成形技术,最多同时控制32个天线。除Wi-Fi以外,高通已推出5G毫米波天线模组,对5G毫米波手机形成助力。下半年,高通推出全球首款支持5G网络的毫米波天线模组QTM,用于配合支持高通骁龙X50调制解调器。该模组集成相控天线阵、射频前端组件、5G无线收发器、PMIC,并且单机支持3-4个模组。目前,高通毫米波天线模组已实现商用。
毫米波天线模组为AiP封装和射频传输线带来新机会。从已商用案例来看,毫米波天线给传统天线厂商带来了增量市场,主要体现在AiP封装和射频传输线。对于毫米波天线主体封装即AiP封装,从技术成熟度看,LTCC最为成熟,PTFE次之;从性能来看,LCP最优。天线的主要设计指标,如天线带宽、天线增益、辐射效率等,很大程度上依赖于制造工艺和材料,因此高频材料和工艺选择至关重要。LTCC、PTFE、LCP是三种最具前景的毫米波天线工艺/材料,具有优异的电气特性、低吸湿性和良好机械性能。LTCC具有低介电损耗、高导热、高集成等优点,但存在工艺温度较高、特征尺寸/整体体积较大、成本较高等局限。PTFE性能优异,但成本较高。LCP具有类PTFE性能,可通过多层层压实现毫米波天线封装,且介电常数和成本均更低,但垂直方向上的高熔融温度(℃)和较高的CTE(热膨胀系数)增加了制造难度并降低了制造良率。目前已商用的高通WiGig天线模组采用LTCC作为天线封装;高通QTM毫米波天线模组采用PTFE高频板作为天线模组载板,采用LCP软板作为配套的天线传输线。而对于配套的射频传输线,目前已商用案例采用LCPFPC作为射频传输线连接天线和主板,同时也有厂商开始尝试使用PTFEFPC作为射频传输线。
5GSub-6GHz和毫米波商用在即,看好LCP给5G天线带来的增量价值。我们认为,从已商用或在研方案看,毫米波段的天线传输线基本确定采用LCP。随着工艺改善和技术提升,未来还有望看到LCP在毫米波天线封装主体的应用。我们认为,LCP从软板/传输线到封装已发生质变,其产品属性已从传输功能扩展至柔性封装载板,产品附加值大幅提升。时间上看,我们认为19-22年是LCP/MPI在Sub-6GHz的渗透期,20-23年有望是LCP在毫米波天线模组的大量应用。目前相关领域以Qual
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