5G基站建设开启,百亿低压电器需求爆发

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一、 5G 基站建设即将进入爆发期,投资规模有望过万亿

1.1 5G 建设蓄势待发,预计 2020 年开启大规模基站建设

随着 5G 商用牌照的发放,各大运营商已经开始加紧部署 5G 基站。目前国内三大运营商已经明确 19 年 5G 投资预算,共计达到 410 亿元,中国移动、中国联通和中国电信的预算分别为 240/80/90 亿元。中国移动计划今年新建 5G 基站 5 万个,在全国超过 50 个城市实现 5G 商用,并在 2020 年 将 5G 网络覆盖范围进一步扩大;中国联通和中国电信可能会在部分地区采取共建 5G 网络的方式, 以降低单个运营商的投资成本。5G 建设有望在明年进入规模化建设周期,根据三大运营商的规划, 5G 基站部署将在东部沿海地区和华中地区首先展开,并向西扩展,逐渐实现全国覆盖。

5G 建设按照产业链可以划分为基站系统、网络架构、终端设备和应用场景四个部分。预计 2019-2025 年将是 5G 建设的主建设期,其中基站建设作为 5G 网络的基础,相比于网络架构、应用场景等部分, 将是最早开始建设并完工的部分。19 年三大运营商预计将建设超过 10 万个 5G 宏站,并且已经在 北京、上海等多个城市实现了成功试商用,预计 2020 年全国将新建 5G 宏站 70-100 万个,正式开 启基站建设高峰;我们判断宏站建设的高峰时间为 2020-2023 年,小微基站和室内站点的建设将会 持续至 2025 年。

1.2 基站数量大幅增长,投资规模有望过万亿

根据中国联通发布的《中国联通 5G 基站设备技术白皮书》,5G 通信系统设计指标与 4G 网络相比, 各项性能指标大幅提升,5G 基站设备单站处理能力相比 4G 基站设备提升了几十倍至上百倍。与之 相对应,5G 基站设备的功耗将大幅提升,现有的机房电源和配电设施将无法满足新增 5G BBU 和 AAU 设备的供电需求,对供电设备包括交流配电箱、断路器、电源切换装置、浪涌保护器等均需要 进行新建或者改造。此外,由于 5G 系统设计目标很高,为了满足各类超高带宽、超低延时的业务 需求,5G 基站数量相比 4G 需要大幅增加,使得投资规模进一步扩大。根据目前中国移动和中国联 通公布的建设方案,在未来较长时期内,将是 5G 和 4G 两张网并存,协同运行,满足用户对数据 业务和语音业务的需求;这也就意味着,5G 基站的低压配电系统将主要依赖于新建,现有的 4G 基 站由于市电引入容量不足和配电回路低压电器规格较小等原因,无法同时向 5G 设备负载供电。

截至 19 年上半年,三大运营商在全国共建成了 4G 宏基站 437 万个,其中中国移动占比约一半,根 据 4G 建设主周期 2014-2017 年间三大运营商的无线网络资本支出进行测算,在 4G 建设周期运营 商累计的无线网络建设支出为 6568 亿元,考虑到期间仍有部分 2G、3G 网络的补盲和加强覆盖等 工程,保守估计其中 85%的资本开支为与 4G 网络建设相关,则主建设期间的投资达到了 5583 亿 元;根据赛迪顾问的预测,5G 建设的投资预计将会超过一万亿元,是 4G 投资的两倍。

目前 4G LTE 的主要频段是 1.8GHz~1.9GHz 和 2.3GHz~2.6GHz,而 5G NR 的主要频段是 3.4 GHz~3.6 GHz 和 4.7 GHz~4.9 GHz,电磁波频率越高,传播损耗越大,使得在相同情况下 5G 基站 的覆盖半径将小于 4G 基站,因此相比 4G 需要更为密集的基站覆盖。考虑到 massive MIMO 等新 技术的使用将使得 5G 基站天线的增益显著增强,我们预计 5G 宏基站数量将是 4G 基站的 1.1-1.5 倍左右,取中值进行计算则 5G 宏基站数量将达到 568 万个。此外,为了满足下游各类低延时、高 带宽应用的需求,还需要数量众多的小微基站配合,预计小微基站的数量将超过 900 万个。因此, 在整个 5G建设时期,预计共计将建设超过 1400万个基站, 19 年的 5G基站规划数量仅占 1%左右。

对于 5G 基站建设而言,无论是设备功率大幅提高的宏基站,还是数量众多的小微基站,均需要低 压配电系统进行供电。从目前三大运营商的规划来看,由于未来较长时间内将是 4G+5G 两张网并 存运行,使得基站配电系统将主要来自于新建,而不是在现有 4G 基站供电系统重复利用,这也就 意味着在 5G 基站主建设期,将带来超过百亿的低压电器增量需求。

二、 百亿低压电器增量需求来临,国产品牌大有可为

2.1 单站功率提升+宏站数量增加,5G 建设新增百亿低压电器需求

通信基站的供电系统是由市电引入,通过交流配电箱、开关电源转换为48V直流后连接到基站设备。 基站设备通过馈线/光纤连接到铁塔上的天线。此外,在绝大部分基站中还配有移动/固定式小型柴油 发电机组作为备用电源,作为市电中断时的应急供电,为此需要配置额外的双电源自动转换开关。 基站设备的内部结构主要包含:BBU、射频(RF)单元、功率放大器(PA)、主电源、天线接口、 散热系统等,其中 BBU 包含控制单元、传输单元和基带处理单元等,主要负责信号滤波、OFDM、 调制解调、频域处理(符号映射/解映射和 MIMO 均衡等)、CPRI、DPD(数字预失真处理)等功能。 根据以上结构我们将基站功耗分为三大类型:传输功耗、计算功耗和额外功耗。

对于传统 2G/3G/4G 基站,由于基站的计算能力较小,通常传输功耗大于计算功耗,也就是说 BBU 功耗小于 PA 和 RF 部分功耗,因此传统基站提升能效的办法主要集中在减少传输功耗,例如在闲时 关闭部分载频和射频部分来实现节能减排。

在 5G 通信中,尽管单位流量的功耗大幅降低,但由于 5G 的流量远远大于 4G,5G 设备功耗相比 4G 大幅增长。密集分布的小/微基站和 Massive MIMO 天线是 5G 基站区别于 4G 基站的两大主要特 征:一方面,Massive MIMO 本身是以更高的计算成本为代价降低传输功耗;而小基站覆盖范围小, PA 更低,也意味着传输功耗更低;另一方面,由于 5G 传输速率将成倍提升,5G 基站将处理海量 数据,且随着 5G 业务的不断发展,5G BBU 的计算功耗将逐渐上升。因此,在 5G 时代,基站的计 算功耗将大幅提升,超过传输功耗。

我们预计,5G 基站的计算功耗将随着带宽的增加而不断上升,还将随着 Massive MIMO 天线数量增 加而不断上升,例如 64T64R AAU 最大功耗将会达到 1000~1600W,BBU 最大功耗将达到 2000W 左右。此外,一站多频将是典型配置,而一站多频将导致整站最大功耗超过 11kW,考虑到同一基站 中通常会放置两个或者三个运营商的设备,则交流配电箱的负载将会达到 25-35kW,远超 4G 时代 10-15kW 的负载功率。即使是在 5G 部署早期,不考虑毫米波频段,采用小于 6GHz 频段与 2/3/4G 基站共站部署,5G 单站功耗也将倍增,带来大量对低压电器的需求。

根据中国通信协会对 5G 基站供电及制冷技术的研究,典型 5G 宏站的单频配电至少需要 2 路 100A 市电输入。现有 4G 基站中 63A 和 100A 的市电引入均有采用,并以 63A 规格居多;因此,现有基 站交流配电箱无法满足 5G 设备供电的需求,需要扩容或者新建。无论是采用哪种方案,对于交流 配电箱中主回路断路器、自动转换开关的需求量是基本一致的,仅在空调、照明等环控负载回路上 所需配置的断路器规格和数量上有所区别。考虑到 5G 设备热耗的大幅增加,实际机房制冷负载功 率可能显著提升,也会增加在负载端对低压电器的需求。

参考 4G 建设时期三大运营商的基站用交流配电箱招标文件,我们对 5G 宏基站单站交流配电部分的 低压电器用量进行了测算。考虑到部分 5G 站点会和 4G 基站共用机房,现有制冷、照明等环控设备 仅需扩容而不是完全新建,出于审慎原则,我们在测算中未考虑 5G 设备热耗大幅增加导致的制冷 设备功率提升等因素, 仅考虑了由于 5G通信设备功耗提升带来的主回路断路器等器件规格的增加。

根据我们在前文对 5G 宏站数量的预测,预计总计将建成宏站 568 万个。根据中国铁塔《基站通信 电源系统配置指导意见》,在城区、郊县区域基站建议采用蓄电池组+移动发电机组作为后备电源; 农村基站根据安装条件选择蓄电池组+移动发电机组或固定发电机组;固定发电机组应设置市电/油 机自动转换开关,移动发电机组可设置手动转换开关。因此,我们按照 30%的宏站配有电源切换箱, 其余宏站仅设置交流配电箱和浪涌保护器进行计算,则总市场规模为:4979*70%*568 万 +11126*30%*568 万=388 亿元。我们预计 5G 基站建设主建设期为 5 年,并在 2020 年正式进入建 设高峰,则每年新增低压电器需求 70-80 亿元。

目前室外宏基站建设中,三大运营商主要负责传输设备、无线主设备及其馈线系统、以及传输设备 和无线主设备的电源连接;中国铁塔则负责机房及附属设施、市电引入、机房配套、铁塔及天面配 套。室内小微站点建设中,三大运营商主要负责传输设备、传输配套设备配套无线主设备,以及无 线设备至路由器端口的连接配套传输设备及无线主设备的电源连接;中国铁塔则负责电源系统、接 地系统、空调系统、监控系统等。从工信部和国资委对铁塔公司与运营商的分工来看,交流配电箱 将主要由中国铁塔作为项目业主方进行招标,在基站实际建设过程中,我们发现铁塔公司和三大运 营商在近几年均有基站用交流配电箱的招标情况。

2.2 技术提升+安全可靠优势明显,国产品牌有望在 5G 基站配电市场占据主要 份额

在 4G 时代的通信基站建设中,外资品牌如施耐德、ABB 等公司凭借品牌影响力和在行业设计院的 销售渠道优势,在基站交流供电系统中占据了较多的市场份额。目前随着国产品牌技术实力的显著 提升,以良信、常熟、正泰为代表的国产知名品牌与外资的主流断路器产品基本处于同一技术水平, 尤其是在基站交流配电使用的塑壳和微型断路器产品上,外资的技术优势已被追平;仅在用于市电/ 油机切换的双电源开关上,施耐德、ABB 的产品凭借高可靠性,仍然占据较多的市场份额。良信电 器目前独供华为的 1U 通信设备用断路器,在技术和产品设计上大幅领先行业内竞争对手,在 5G 市 场中获得了明显的先发优势。

随着本次中美贸易争端的持续,在政府主导的投资项目和基础设施建设中,对产品安全可靠的需求 愈发强烈,国产品牌在此方面的优势明显。考虑到 5G 基站是未来无线通信网络的关键基础设施, 我们预计在交流配电环节铁塔公司和三大运营商在同等条件下采用国产中高端品牌的倾向将远强于 4G 建设时期。此外,从目前低压电器产品的市场价格来看,在相同技术参数下,国产品牌的价格只 有外资标杆施耐德价格的 70%左右;根据赛迪顾问等第三方咨询机构的测算,5G 建设总投资将会 超过一万亿元,对于运营商来说有较大的资本支出压力,我们认为,具备明显性价比优势的国产低 压电器品牌将会在本轮建设期占据大部分的市场份额。

三、 投资建议

3.1 重点推荐良信电器

定位中高端市场,产品具备核心竞争力。良信电器自 2014 年上市以来净利润 CAGR 超过 17%,目 前在中高端细分市场占据约 16%的市场份额。与施耐德等外资公司相比,公司在 5G 基站交流配电 系统的市场竞争中具备如下优势:

a. 产品性能与外资主流产品一致,但是价格竞争力明显;

b. 国产品牌在安全可靠上具备独特优势;

c. 公司定位高端,与华为、维谛的多年合作使公司在通信行业客户中具备良好的口碑。

与华为、维谛等通信设备龙头企业多年深度合作,5G 断路器抢占行业先机。公司与华为有 10 多年 的良好合作关系,并且连续多年获得华为质量协作奖、最佳供应商保障奖、最佳客户服务奖,是华 为的金牌供应商,并且 19 年推出了 5G 专用 1U 微型断路器,完美匹配 5G 的定制化需求。此外, 公司与维谛有 16 年合作历史,并在 19 年 6 月成立与维谛成立了联合实验室以及 ODM 产线,共同 进行用于通信行业的低压电器产品的研发和生产。

参与多个大型项目,在行业客户群体的品牌影响力逐步提升。目前公司产品已经应用在了包括珠港 澳大桥、中移动呼和浩特、哈尔滨数据中心和山东石岛湾核电站等标杆项目中,打破了由外资垄断 高端项目型市场的局面。此外,公司还通过组织青年电气设计师培训等活动加强在行业设计院中的 影响力,助力公司产品在数据中心等通信行业高端项目中逐步实现批量应用。

计划向上游核心零部件加工延伸,有望提升产品品质与毛利率:伴随公司不断推出定位高端市场的 产品,预计现有的外协核心部件将不能满足公司未来产品的技术要求。公司于 2018 年 12 月发布投 资框架协议,计划在浙江投资建设低压电器生产基地,主要用于上游核心零部件的加工,实现触头 生产、模具制造和点焊等关键工艺。该计划标志着公司中短期的经营战略将聚焦在低压电器行业, 专注产品技术水平的提升,实现对高端市场的全面突破,与此同时,根据同类零部件供应商毛利率 测算,我们预计向上游零部件加工延伸有望提升公司产品毛利率约 10 个点左右。

我们预测良信电器 19/20/21 年的归母净利润分别为 2.9/3.4/4.0 亿元,EPS 分别为 0.36/0.43/0.51 元,对应 10 月 22 日收盘价 PE 分别为 21.3/18.0/15.1;目前公司市值约为 60 亿元,有望在未来两 年跻身至百亿市值。

3.2 重点推荐正泰电器

国内低压电器龙头,营收稳健增长。正泰电器 18 年低压电器业务收入达到 163 亿元,在国内市占 率排名第一。公司自 16 年推出的昆仑系列产品从产品外观到核心技术参数相比老品都有明显提升, 由于产品较强的市场竞争力,销售收入保持快速增长, 19 年昆仑产品的销售收入占比有望超过 50%。 根据公司披露的数据计算,18 年配电电器的平均单价较 17 年增长约 11.5%,终端电器的平均单价 较 17 年增长约 13.8%,我们认为,产品平均单价的上升反映出公司整体定位的逐步上移。公司高端 子品牌诺雅克 18 年实现营收 5.54 亿元,同比增长 16.25%,显示出诺雅克在高端市场的竞争力和品 牌认可度亦在逐步提升。

低压电器渠道优势进一步巩固,增强直销模式。公司拥有完善的分销渠道,截至 18 年底拥有核心经 销商 500 多家,较 17 年增长 100 家左右;拥有经销网点 3600 多个,较 17 年增长 800 多个,公司 在销售渠道上的优势进一步增强。目前国内低压电器低端产能在逐步出清,公司今年通过推动渠道 下沉将有效承接这一部分向上迁移的市场需求。与此同时,公司正大力拓展在电力、机械、通信、 工业、建筑工程和新能源六大行业的直销业务,18 年在通信行业已经成功实现向华为供货,证明了 公司产品的技术实力。我们预计,公司作为国内低压电器知名品牌,随着产品技术的提升和直销团 队实力的增强,有望在 5G 基站建设中获得一定的份额。

我们预测正泰电器19/20/21年的归母净利润分别为44.8/52.7/61.0亿元,EPS分别为2.08/2.45/2.83 元,对应 10 月 22 日收盘价 PE 分别为 10.5/8.9/7.7;目前公司市值约为 500 亿元,有望在未来几年 跻身至千亿市值。

3.3 建议关注泰永长征

专注行业项目,双电源产品高毛利率:泰永长征的主要产品包括低压断路器,双电源转换开关和低 压成套设备。公司专注于低压电器中高端市场的行业项目,在金融、通信和轨交等重点行业中的营 收稳定增长。公司具备较高技术含量的双电源转换开关成功应用在中国移动数据中心、上海轨道交 通、深圳证券交易中心等重要项目中,产品毛利率高达 60%以上。

在通信行业有丰富的项目案例,双电源产品已成功应用在 4G 基站中:泰永长征的双电源转换开关、 低压断路器等产品已成功应用在川投数据中心、广东电信基站等项目中。我们认为,由于公司的核 心产品 TBBQ 系列自动转换开关已经在通信基站应用中积累了一定的项目案例,在 5G 建设时期, 公司的市占率有望得到进一步提升。

(报告来源:平安证券)

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