射频模组与射频滤波器,从合作走向对立

科技   2024-11-15 08:00   湖北  

最近一段时间我们分析了两家国内射频前端领先企业的滤波器之路,也有读者朋友在文后留言,搞不明白国内这样的非同行内卷竞争,今天我们就一起来看看分析下从合作走向对立的模组与滤波器。

通信行业从1G走到现在的5G+,高度集成化是一个不变的发展趋势,在基站通信领域,由于产品功率要求受限,这么多年来一直是金属滤波器的天下,哪怕5G初期介质滤波器火了一段时间,随后还是切换回了金属滤波器,就我的从业经历来看,早期2G时代以前,通信设备商配套的设备厂商不单纯是一个滤波器厂商,而是具备独立制作射频模块的小型集成化厂家,比如基站滤波器领军企业武汉凡谷就是从射频子系统起家,现在还有一些该类产品在售。基站在走向集成化小型化的过程中,滤波器始终独善其身,没有哪个客户自己去做滤波器,所以从2G到5G这个过程中,陆续成就了武汉凡谷,大富科技,通宇通讯,灿勤科技,东山精密,世嘉科技,春兴精工等一众企业,虽然整个基站滤波器的市场规模一直没超过20亿美金,但是不影响这些企业在资本市场上的成功。可以说在基站领域,滤波器与下游厂商合作是相互成就了对方。
然而终端领域却又是另外一番景象,射频前端是智能终端产品的重要组成部分。射频前端包含射频功率放大器、 射频开关、天线调谐开关、滤波器和双工器(多工器)、低噪声放大器等射频器 件。射频前端由多种器件组成。其中,滤波器的价值量占比较高,达到 53%,其次为 功率放大器(33%)、开关(7%)等。同基站领域一样,随着通信产业的升级换代,终端也是走向了高度集成化,但是对于滤波器来说命运却截然不同。
射频前端架构的变化,总体可以总结为如下五个阶段:
第一阶段:在 2014 年之前,LTE 商用的三年中,所使用的方案可以称之为 Phase 1 方案,没有正式的命名,只是相对于 Phase2 而言,把它叫做 Phase1。
第二阶段:2014 年,MTK 定义了射频前端 Phase2 方案。Phase2 与 Phase1 的差别 在于:1) 将 Phase1 的 2G PA,与 ASM(Antenna Switch Module,天线开关模组) 整合,形成 TxM(Transmitter Module,发射模组);2) 将 4G 频段的 PA 整合,形 成 4G MMMB PA(Multi-Mode, Multi Band Power Amplifier Module)。
第三阶段:2015-2016 年,4G 持续普及,MTK 定义了 Phase3 及 Phase5 来支持不 同的 CA 场景。1) Phase3 可以支持 2 下行 CA 及带内上行 CA;2) Phase5 利用多工 器的引入 ,又将 CA 能力提升到了 3 下行 CA 及带间上行 CA。
第四阶段:2016 年 ,MTK 推 出 Phase6 PAMiD(PA Module integrated with Duplexer,即 PA 滤波器集成模组)方案。MTK 对 Phase6 进行成本优化,去掉冗 余载波和滤波器,升级到更贴合中国市场的 Phase6L(Phase6 Lite)方案。
第五阶段:2018 年,5G 商用前夕,MTK 在对协议、运营商、终端客户及器件厂 商的信息综合分析后,先后定义了 Phase7/Phase7L/Phase7LE 方案。Phase 方案升级推动模组化趋势加深。为了适应手机轻薄化的趋势,滤波器等器 件需求的增长不能只依赖于数量的增加,这对器件的集成度提出了更高的要求。分离方案较长的调试周期和成本,使得射频前端模组化发展显得尤为重要。模组化趋势加深,模块化射频前端价值将超过分立射频器件价值的总和。5G 终端, 集成的射频前端 RF 套片的价格甚至将超过主芯片,成为手机主板中重要的器件。
前几年射频滤波器国产替代兴起,大大小小一下子冒出来五六十家射频滤波器厂商,那个时候是群雄混战初步发展阶段,实力几何大家都是未知数,所以在那个时候,为了获得更多融资,初创公司不得不迅速降价以拿到订单,扩大市场份额,由此带来的低利润甚至负利润,在现金流的面前已经不再重要。这期间,曾经有句调侃戏言,“国内半导体公司的核心竞争力就是融资能力”,准确描绘了这个阶段的特点。
随着资本市场IPO门槛的变化,二级市场更加关注公司盈利能力,资本回归理性,射频前端市场开始逐渐产生分化。一方面是小规模初创公司,由于规模体量问题无法登陆二级市场,无法继续通过价格换市场的方式获得更多融资,越来越难以承受低价抢市场带来的现金流恶化,进入恶性循环甚至面临生存危机;另一方面是已经成规模的头部射频前端公司,调整价格策略和产品方向,逐步挑战集成度更高、难度更大、利润更好的高端模组产品,以实现逐步优化营收结构和利润的目的。
以“华、米、O、V”为例,千元机型已经开始使用射频模组,分离器件的方式虽然会持续存在,但占比会不断降低。随着国内厂商的逐步突破,只有具备模组化等高毛利产品的出货能力,才能逐渐摆脱负毛利困境。
这个时候模组和滤波器厂商的矛盾就出现了。滤波器是射频前端中最重要的分立器件,也是技术难度最高的核心部件之一。由于产品设计和工艺上的不确定性多,就需要反复摸索和修正。但考虑到相较其他芯片的出货量,滤波器的量并不算大,代工厂的配合度通常较低,因此行业巨头大多数以IDM(设计生产垂直一体化)模式为主。只有设计和工艺紧密结合,才能让产品更稳定,迭代更快,成本更低。现实情况也是国内滤波器企业的滤波器型号不全,大部分企业只能覆盖4G频段,于是卓胜微自己建厂做滤波器,唯捷创芯自建团队研发滤波器,PA公司都会规划和自研滤波器。
而对于滤波器厂商来说,滤波器行业天然是一个高难度的赛道,术业有专攻,作为射频前端里面最难的滤波器能做好了,那么再向下去兼容射频模组简直是顺理成章,水到渠成的事情,所以滤波器厂家一开始就规划和研发PA发射模组和RX 接收模组,并不断对外宣传。其次,整个行业的市场格局是模组方向的需求与分立器件的需求比例大概是7比3,分立滤波器的规模远小于模组市场,如果不能进入模组市场,滤波器的营收很难做大,现在监管以及二级市场理性后,不去做模组就代表市场规模有限,而滤波器又是一个投资大,资产重的赛道,在当下大部分企业以负毛利出货的现实下,还需要继续去融资生存,所以对于融资需要的故事蓝本未来也一定要很美好,那么就需要去画更大的饼来给投资人充饥。最后,也是生存所需,既然下游客户都去自研滤波器了,那么自身的出路被堵死了,而掌握了最难的滤波器,为了自身活下去,做模组也成了不得不的事情了,自建模组对滤波器企业的技术能力提出了较高要求,但中远期看,是滤波器企业必须布局的方式目前有一些成立时间较久的SAW滤波器企业实现了自产模组的量产出货,但BAW滤波器厂商暂时还没有实现自研模组出货记录。
写到这里,我们大概也基本可以明白从合作走向对立,是产品技术发展走向集成化以及国产替代融资需求下的不得不为之的无奈之举,所以即使射频滤波器的市场体量远远大于基站滤波器市场体量,但是直到现在,还没有一家企业能完全脱颖而出,率先走向资本市场,还是靠融资来讲故事(可能有些企业现在已经融不到钱了),模组厂商凭借着下游优势已经有几家企业在资本市场成功了,而滤波器厂商还在为能活下去的明天奋斗。

本文参考引用内容如下:

1.爱集微,射频前端3.0时代:中国厂商蓄势待发,模组化改变竞争格局

2.未来智库,射频前端芯片行业研究:手机销量持稳,看好国产模组替代趋势

3.九鼎投资,国产滤波器,进入最残酷赛点

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