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2024年6月7日发(作者:)

5G技术浅析及市场营销规划

5G技术是当前最热门的话题之一,它将会对手机市场和

基站市场产生深远的影响。据XXX的数据报告显示,截至

2019年8月,国内手机市场总体出货量为2.51亿部,其中5G

手机只有29.1万部。但是,随着5G技术的逐渐成熟,5G手

机将逐步替代4G手机,预计在未来5年内5G手机将占所有

手机销量的近一半,销量预计将会超过10亿。

5G基站的需求量也是惊人的,由于5G信号频率、波长

与传输衰减的原因,相比于一个4G基站可以覆盖1公里,一

个5G基站仅能覆盖300米。专家推算如果要覆盖同样面积的

区域,需要5G基站的数量将是4G基站的4-8倍。目前,5G

基站供货商中华为市场占有率遥遥领先,截止到2019年9月

底,5G基站出货量达到20万台,并预测在2019年底5G基站

的出货量超过50万台。但是,5G的更新换代投入巨大,目前

还存在诸多问题待完善,如成本高、耗电量大、速度依赖光纤

等。

除了对手机市场和基站市场的影响,5G技术还将会对模

具&模制品市场产生影响。5G手机带来的模具需求为存量市

场,而5G所带来的新型智能制造技术将会对模具&模制品市

场产生积极的影响。未来,随着5G技术的不断发展,模具&

模制品市场将会迎来更加广阔的发展空间。

5G技术是在4G技术的基础上增加带宽、提升上传和下

载速率,以及迭代CPU、存储模块和信号接收模块等硬件。

与4G手机相比,5G手机的外观工业设计和大部分硬件没有

区别,因此与模具相关的后壳、保护套、中框、塑料结构件等

与4G市场相同。由于5G的换代需要等待基站及配套设施的

完善,因此不会出现井喷式的手机模具需求。

5G基站系统包括外观结构、天线阵列、射频模块、电源

模块、散热模块及其他辅助系统。其中,外观结构和散热模块

对模具及模制品需求较大。由于5G基站耗电量大、发热严重

的特点,对散热器的需求很高。因此,最近两年散热技术方案

不断升级,驱动了半固态压铸壳体和吹胀板等细分散热市场空

间的扩大。专家预测市场规模有望突破2000亿元。

在5G领域,涉及到一些新技术,如石墨烯、热管和VC。

它们被应用到5G智能手机中,可以显著提升单机散热ASP。

传统手机散热材料以石墨片和导热凝胶等TIM材料为主,但

石墨片存在导热系数相对较低、厚度相对较大等问题。目前热

管和VC开始从电脑、服务器等领域渗透到智能手机终端,石

墨烯材料也开始应用。相对而言,VC和石墨烯的导热系数高,

厚度低,是性能更佳的散热材料。XXX2019年发布的

Mate20X中率先使用石墨烯+VC散热方案,XXX新款旗舰机

Note10中也首度采用了VC散热。随着石墨烯、热管和VC在

智能手机中渗透率的提升,5G时代单机ASP有望达到5~10

美金,实现3~4倍的价值量增长。除了单价ASP的倍增外,

智能手机出货量有望借力于5G迎来新的换机潮。根据IDC预

测,2019年下半年智能手机行业有望恢复增长,预估该趋势

将一直延续到2023年,届时全球智能手机出货量将达到15.42

亿台,其中5G手机渗透率达到25%。

吹胀板应用于5G基站后,基站的散热量大幅上升。5G

基站的架构包括基带单元BBU和有源天线AAU,而5G基站

引入MassiveMIMO技术,未来将广泛采用64T64R,因此基

站功耗超过3500W。与4G基站功耗仅为1000W左右相比,

5G基站的功耗增加明显。从功耗构成来看,5G功耗的增加主

要来源于有源天线AAU,100%业务负荷下功耗超过1000W,

大约是4G的3倍。5G基站BBU功耗平均为300W左右,大

约是4G的2倍。除传统的散热材料及方案外,半固态压铸件

具有重量轻和散热性能好的优势,吹胀板具有热传导效率高、

制冷速度快的优势,结合半固态压铸件和吹胀板的散热器件有

望大幅提升5G基站散热效率。据产业链调研,5G单基站散

热材料价值量约为1500~2000元。

目前主流的被动散热方案包括石墨片、石墨烯、导热界面

材料(Thermal Interface Materials,TIM)、热管(Heatpipe,

HP)和均热板(Vapor Chamber,VC)以及半固态压铸件。

我国在石墨片、石墨烯、TIM材料和半固态压铸件上掌握相

关技术,涌现出一大批参与者,但由于技术门槛相对较低,目

前竞争较激烈。热管和VC的供应链主要在台湾,相关厂商占

据市场70%左右的份额,国内厂商已经实现技术突破,目前

处于量产前期,成长空间巨大。

5G应用面临五大挑战之一是范围覆盖成本。由于信号频

率、波长与传输衰减的原因,一个2G基站可以覆盖7公里,

一个4G基站可以覆盖1公里,而一个5G基站仅能覆盖300

米。因此,5G基站的范围覆盖成本较高,需要更多的基站来

实现覆盖。科普1提醒我们,实际的5G传输方式是通过占据

传输路径长度99+%的光纤介质来实现的,而不是像很多人以

为的只通过基站之间的传输。科普2则提醒我们,5G超低延

迟实现需要通过5G基站来实现,而不是像很多人以为的只通

过手机和服务器之间的传输。

中国已经投入巨额资金来覆盖4G网络,其基站数量达到

了340万,远超美国的20万个。但在许多发达国家,由于运

营商是私营的,偏远地区只能使用2G或3G基站覆盖,不提

供4G服务。如果中国想要将现有4G地区全部升级为5G服

务,需要1360万个基站,成本高达6.5万亿元。即使只对人

口密度大且行为活跃的35%地区进行升级,成本仍高达2.2万

亿元。

韩国首尔已部署了8万个5G基站,但信号质量极差,掉

线频繁,仍在不断增加基站数量。这是5G面临的第二个挑战:

高耗电成本。5G基站的功耗是4G的3倍,且覆盖同样面积

需要4倍于4G基站数量,因此5G单位面积耗电成本是4G的

12倍。以XXX为例,仅有35%的4G覆盖地区升级为5G,

其耗电开销就需要1029亿元。

第三个挑战是接入承载网改造扩容工程。5G通信需要回

到光纤介质传输,但现有的4G接入承载网无法承载如此大的

流量需求,导致用户无法达到理论上的100Mbps速率。即使

只是将4G基站换成5G基站,用户也只能继续享受30-

80Mbps的速率。因此,接入承载网需要大规模扩容改造来满

足5G速率需求。

最后一个挑战是用户成本,包括套餐费用和终端续航能力。

5G通信只能解决手机与基站之间的通信问题,需要大规模工

程改变来满足用户需求。

1.5G的套餐使用费用是用户最关注的一个方面,因为运

营商需要投入巨资建设5G网络。目前,普通用户4G的套餐

费用普遍在30-100元不等,因此运营商需要平衡投资和用户

成本,提供更人性化的收费方案。

2.终端续航是一个重要的问题,特别是手机续航。终端厂

商需要进一步整合和优化集成芯片方案,以提高终端续航时间。

五大挑战之五: 5G专属生态圈

5G专属生态圈是指仅用光纤入户或WIFI无法实现的内

容,只有基于光纤+5G基站无线传输才能实现。这样的内容可

以促进5G生态圈和用户群的扩大发展。

例如,远程驾驶是一个5G专属生态圈的应用。虽然存在

延迟问题,但光纤无法拉到每辆车上,因此5G是必不可少的

渠道。另外,手机用户观看8K电影也需要5G网络,特别是

在没有WiFi的情况下。

因此,持续打造5G专属生态圈是非常重要的。需要开发

更多仅基于光纤+5G基站无线传输才能实现的内容,以促进

5G生态圈和用户群的扩大发展。


本文标签: 基站散热手机需要技术