中国PCB蓄势待发，2018年产值将达312.33亿美元

 

宏观经济环境改善与政策扶持双轮驱动，中国大陆PCB产值持续增长。由于2017年我国经济回暖，电子信息产业作为“中国制造2025”的重点产业之一，实现了较快增长，PCB市场也乘风而上。2017年中国大陆PCB产值达到297.32亿美元，年增长率9.6%，持续领跑全球市场，并且占比超过五成。Prismark预测2018年产值将达到312.33亿美元，2017到2022年的年均复合增长率为3.7%左右，2022年将达到356.86亿美元。

 

2012-2017年中国大陆PCB产值及增速

 

发展高端PCB是大势所趋，中国大陆柔性板和封装基板的发展水平仍需提高。从产品结构来看，全球PCB行业的多层板占主流地位，占比约四成，其次是柔性板，占比约两成。根据Prismark预测，未来多层板仍将保持首要地位，随着下游电子产品的复杂化，高阶多层板、柔性板、HDI板和封装基板等高端PCB将占据更大比重，2016~2021年，6层板、8~16层板、18层及以上PCB年复合增长率分别为2.4%、2.6%、2.9%，HDI 板、柔性板的年复合增长率分别为2.8%、3.0%，上述PCB产品的增长率均超过市场平均增长水平。到2021年四种产品的共计占比将达到60.58%。

 

2009~2016年全球PCB产品结构

 

对比可以发现我国低阶产品占比偏高，多层板、HDI板发展情况较好，封装基板和柔性板则尚有欠缺。以封装基板为例，尽管PCB整体技术难度不高，但封装基板属于其中最高端的产品，大陆在2016年占比仅2.65%。预计2016~2021年中国封装基板产值年复合增长率约3.55%，全球平均水平仅0.14%，大陆厂商纷纷扩张产能积极布局，产业转移趋势将愈发明朗。

 

 

2009~2016年中国大陆PCB产品结构

 

从下游应用领域的占比来看，全球范围内，通信、计算机和消费电子位列前三，2016年占比分别达到27.3%、26.85%和13.55%，共67.7%。与全球的比例分配有所不同，中国大陆的通信、汽车电子、工控医疗和航空航天均占比更大，体现了我国积极布局新兴应用领域，对需求的拉动不容小觑。

 

2009-2016年全球PCB下游领域占比

 

2009~2016年中国PCB下游领域占比

 

根据Prismark的统计，2017年全球第一大PCB厂商为台湾地区的臻鼎，其2017年营收为35.88亿美元，在全球PCB行业的市占率也仅为6.10%，而前十大PCB厂商的市占率仅为33.51%，供给格局非常分散。

 

前十大PCB厂商市场占比

 

定制化程度高是PCB最重要的特点。PCB在使用时的场景、产品、性能、材料、面积等各方面均有非常大的差异，导致不同PCB在所使用的元件种类、连接线粗细、布线密度等方面也有非常大的变化，所以不同PCB的差异化程度非常高，一般没有两块相同的PCB，这就要求PCB企业具有非常强的定制化生产能力。PCB行业虽然具有一些通用的基本工艺，但最重要的是根据基材厚度和材质、线宽和线距的精度要求、设计结构和生产规模以及客户指定的其他专门要求，确定不同的生产工艺和设备。

 

全球PCB市场情况：

通信行业是主要驱动力

 

全球需求平稳增长。PCB在上世纪80年代兴起之后，总体上经历了三个发展阶段。在上世纪九十年代，PCB主要受益于PC的兴起，这个阶段的复合增速达到了大约10%；在本世纪前十年，PCB主要受益于手机市场爆发，这十年的复合增速达到了约3.5%；在2010年之后，PCB产业整体进入了平稳增长期，年复合增速约2.5%。

 

通信行业是PCB产业未来五年发展的主要驱动力。5G将在2019年开始大规模建设，将带动通信PCB需求增长，根据Prismark预测，通信板需求在2018~2022年的复合增速将达到3.5%。

 

1992~2017年全球PCB产值及增速

 

2018~2022年各领域PCB需求复合增速预测

 

消费电子与汽车电子主力拉动全球PCB总产值上涨。2017年，受益于iPhone X所开启的智能手机新一轮创新周期以及全球经济回暖，PCB行业景气度不断上行。

 

根据Prismark统计，相比2016年全球PCB总产值为542亿美元，2017年PCB总产值达到588亿美元，增长幅度8.6%，创下自2010年以来的增速新高。Prismark预测在消费电子行业热点频现，同时汽车电子、医疗工控等下游市场的新增需求爆发的背景下，全球PCB产业在2018年将保持稳健的3.8%增长，产值达到610亿美元，且2017到2022年的年均复合增长率在3.2%左右，2022年将达到688亿美元。

 

2018年全球PCB产值

 

5G有望大幅拉动通信PCB需求

 

通信是PCB最主要的下游应用领域，根据Prismark的数据，2017年通信占到了PCB总产值的27.30%，是第一大PCB下游应用领域。PCB在无线网、传输网、数据通信和固网宽带等各方面均有广泛的应用，并且通常是背板、高频高速板、多层板等附加值较高的产品。5G是下一代移动通信网络，届时将出现大量的基础设施建设需求，有望大幅拉动通信板需求。

 

通信领域各个环节均需要使用PCB

 

5G基站数量有望大幅增加。4G的峰值速率为100Mbps到1Gbps，而5G将提供峰值10Gbps以上带宽、1ms时延和超高密度连接，移动性达到500km/h，流量密度达到10Mbps/m2。目前我国三大运营商进入了5G建设大提速阶段，就5G规模测试和应用测试已展开试点，地方纷纷划定5G覆盖时间表并加快基础设施建设，以完成2020年大规模商用的目标。

 

由于5G需要进行海量的连接，所以5G时代的基站数量将相比4G时代有较大的增长。截止2017年底，我国4G宏基站数量达到约360万个，而三大运营商的5G宏基站规划是4G的1.5倍，总数量达到约540万个，2019~2023年将是5G基站建设的高峰期。

 

5G还将带动千万级别的微基站建设。由于5G通信使用的频谱频率较高，会在传播过程中产生较大程度的衰减，所以需要使用微基站来作为宏基站的补充，实现超密集组网。根据赛迪顾问的预测，5G微基站数量预计为宏基站的4~5倍，对应大约2500万个微基站。

 

5G将给基站结构带来重大变革，通信PCB的用量和单价有望大幅增加。在4G时代，一个标准的宏基站主要由基带处理单元BBU（Base Band Unit）、射频处理单元RRU（Remote Radio Unit）和天线三个部分组成。由于传统CPRI（连接RRU和BBU的公共无线电接口）的10Gbps 传输容量在5G时代不够使用，所以为了降低传输带宽，5G基站结构需要重构。

 

在5G基站中，由于需要使用Massive MIMO天线，所以一部分BBU的功能与RRU和天线结合在一起，形成了新的有源天线单元AAU（ActiveAntenna Unit），剩余的BBU则被拆分为CU-DU两级架构，其中DU（Distributed Unit）是分布单元，负责满足实时性需求，同时具有部分底层基带协议处理功能；CU（Centralized Unit）是中央单元，具有非实时的无线高层协议处理功能。

 

4G基站基本架构

 

5G基站重构

 

5G 基站的天线阵子需要使用PCB作为连接。相比4G时代的PCB，5G使用的PCB会在多个方面得到升级，从而带来用量和价值量的大幅提升。

 

首先是PCB的面积和层数都会得到大幅提升。目前4G使用的天线阵子一般不会超过8个，而5G的天线阵子会达到192个，形成Massive MIMO阵列天线。4G是对每个天线阵子单独配备一块PCB作为连接，而5G则是配备一块PCB来连接，使用的PCB面积大幅增加。与此同时，由于通信信道大幅增加，使用的PCB也需要更加复杂，需要从4G时代的双面板上升到5G时代的12层板。

 

其次是PCB的板材用料需要使用高频高速板，带来价值量的大幅提升。与信号传输性能相关的两个指标为介电常数Dk和介质损耗Df。Dk决定了信号传输速度，Df则决定了信号传输的损耗。目前常用的PCB板材为FR-4，其Dk为4.2~4.7，Df超过0.01，在高速高频电路中损耗较大。5G采用毫米波作为传输介质，对板材的Df和Dk要求非常高，Df需要处于0.005以下，Dk需要在3以下，目前国外的罗杰斯和泰康尼克是主要的高速高频板材供应商。

 

5G 天线阵子