中國粉體網(wǎng)訊 2020年,除了“新冠疫情”受全世界矚目以外,“5G”也成為了另一個重要的關(guān)鍵詞,如果說“新冠疫情”關(guān)系著人類的生存,那么“5G”就關(guān)乎整個社會的科技進步。
作為新基建重中之重,5G基站建設(shè)已進入提速階段,供應(yīng)鏈也隨之迎來產(chǎn)業(yè)機遇。公開數(shù)據(jù)顯示,2020年至2025年,三大運營商預(yù)計建成基本覆蓋全國的5G網(wǎng)絡(luò),預(yù)計需要5G基站500萬-550萬個,以每個基站平均50萬元計,直接拉動基站投資2.5萬億元。
隨著5G網(wǎng)絡(luò)的加速部署,5G基站核心器件之一的濾波器產(chǎn)能供不應(yīng)求,成為了時代的新寵,整個產(chǎn)業(yè)迎來新的發(fā)展機遇。與此同時,隨著世界政治格局的動蕩所帶來的經(jīng)濟環(huán)境的不穩(wěn)定,競爭日益加劇,我們同樣面臨著巨大的的挑戰(zhàn)!
發(fā)展機遇
在3G/4G時代是金屬同軸腔體濾波器,在5G時代陶瓷介質(zhì)濾波器和金屬同軸腔體濾波器并存,同時還有塑料濾波器等。目前,5G基站濾波器有三種方案,即小型金屬腔體濾波器、塑料濾波器和陶瓷介質(zhì)濾波器。
1、小型金屬腔體濾波器,由金屬整體切割而成,結(jié)構(gòu)牢固。腔體的品質(zhì)因素、耦合系數(shù)等參數(shù)都對濾波器濾波特性有很大的影響。頻率覆蓋范圍寬:0.5~18GHz,高端寄生通帶較遠,一致性好、體積小、Q值適中,可靠性高、全溫范圍內(nèi)性能穩(wěn)定可靠,輸入、輸出50Ω阻抗匹配,駐波小,易于級聯(lián)使用,帶內(nèi)幅頻特性平坦,插入損耗小,帶外抑制度高。目前這種濾波器性能穩(wěn)定,工藝成熟,但多用于低頻段,如在5G低頻段靠近4G頻段上補償使用。隨著頻率的升高,工藝要求高,小型金屬腔體濾波器市場會逐漸收縮;
2、塑料濾波器,采用工程塑料如PPS經(jīng)過電鍍制作濾波器腔體,與金屬腔體濾波器相比,塑料腔體具有重量輕,剛性性能強,外界溫度的影響小,且成本低等優(yōu)點,但面臨技術(shù)瓶頸,尚未獲得突破。
3、陶瓷介質(zhì)濾波器,主要原材料是陶瓷粉體和介質(zhì)諧振器。從其工藝流程來看,陶瓷介質(zhì)濾波器是經(jīng)粉體干壓燒結(jié)后,兩面覆銀作電極金屬化,經(jīng)直流高壓極化后產(chǎn)生壓電效應(yīng)。陶瓷片兩面形變后產(chǎn)生電場而具有串聯(lián)諧振特性。由于上述電磁波諧振發(fā)生在壓力陶瓷介質(zhì)內(nèi)部,不需要固定諧振器,因此介質(zhì)濾波器的體積更小。
目前四大基站終端中,華為和愛立信傾向于陶瓷介質(zhì)濾波器,中興和諾基亞目前仍以小型化金屬腔體濾波器為主。但考慮到陶瓷濾波器在小型化、輕量化、低損耗及性價比等優(yōu)勢,逐步成為了主流方案。
廣泛的應(yīng)用場景,將催生龐大的陶瓷濾波器市場。據(jù)研究機構(gòu)測算,5G建設(shè)高峰期為2020-2023年,5G基站數(shù)約是4G基站數(shù)的1.5倍,將近850萬臺,按每個基站3面天線,每面天線64個濾波器估算,陶瓷介質(zhì)濾波器市場需求達16億只。
如此大的市場帶來巨大的機遇,在新的機遇面前緊跟時代潮流,與時代對抗的人很快就會被時代淘汰。
面臨的挑戰(zhàn)
一、5G陶瓷濾波器的生產(chǎn)加工難度大
首先,我國的先進陶瓷制備技術(shù)還是落后于國外的,其中最主要的生環(huán)節(jié)-粉體制備技術(shù)可以說還遠遠落后于日本及西方國家,這將直接影響陶瓷濾波器產(chǎn)品的品質(zhì)。
其次,陶瓷濾波器的生產(chǎn)工藝復(fù)雜,生產(chǎn)及加工難度仍面臨不小的挑戰(zhàn)。
二、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)
行業(yè)測試和要求都沒有標(biāo)準(zhǔn),比如可靠性要求,材料瓷體與銀漿的配合,對于插損指標(biāo)的影響。本身5G也還在測試中,還需一段時間的驗證和運營商提速,所以相關(guān)通訊設(shè)備也在成熟完善中。未來標(biāo)準(zhǔn)化,有助于降低資源浪費。
三、缺乏理論指導(dǎo),摸索浪費多
目前企業(yè)普遍缺乏理論指導(dǎo),導(dǎo)致實驗結(jié)果很多,持續(xù)性改善過程長。要做好陶瓷濾波器,做好基礎(chǔ)研發(fā)工作非常重要,需要產(chǎn)學(xué)研配合
四、合格率低,價格有下降空間
該行業(yè)的產(chǎn)業(yè)化才剛剛開始,生產(chǎn)工藝不成熟導(dǎo)致產(chǎn)業(yè)自動化推進緩慢,合格率低,生產(chǎn)成本高居不下。
五、行業(yè)剛剛起步、需要約束市場
陶瓷濾波器行業(yè)剛剛起步,國內(nèi)大大小小的先進陶瓷企業(yè)不少,誰都想來分一杯羹,未來的市場需要約束,避免惡性競爭。
六、研發(fā)周期長
5G網(wǎng)絡(luò)的研發(fā)也是花費很長時間,科技研發(fā)的投入,是一筆長期的投資。
七、承受住西方國家的打壓
華為、中興等在5G領(lǐng)域的強勢崛起,令美國等西方國家坐立不安,無賴強盜的面目昭然若揭,美國就以“華為、中興對美國及美國通訊系統(tǒng)安全造成威脅”為由,打壓兩家公司在美國的商業(yè)活動。
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