内容来源:工信部国际经济技术合作中心主任、任正非力荐的工业4.0专家王喜文老师与量子教育合作的精品课程《新基建投资机遇10讲》。
5G比4G,到底提升了哪些方面?5G可能带来哪些投资机遇?大家好,我是王喜文。5G自诞生以来就饱受社会关注,但很多人对5G仍然一知半解。今天我们一起来全面了解5G。
一、5G普及背后的行业变革与投资机会
5G的英文不是Five G,而是Fifth Generation,第5代移动通讯。就像我们人每10年就会划分为1个代际一样,移动通讯也会有代际升级。移动通讯,是相对于固定通讯而言,是指能便携的通讯工具。最早实现移动通讯是在上世纪80年代,那时候代表性的移动通讯工具是大哥大,只能用来打电话。2G时代,不仅能打电话,还可以发短信。3G时代,手机可以上网。4G时代,就是我们现在的智能手机时代,不仅可以上网,还可以视频聊天,下载各种APP等。到了5G,跟4G有了本质的不同。4G以前都是ToC的,为消费者提供打电话、发短信、上网等功能。而5G不仅仅是消费级的应用,还要ToB,各行各业都可以利用5G实现智能化的升级、数字化的转型。那么,对企业而言,5G相对4G,具体又有哪些提升呢?
1.网速翻20倍
4G最快网速只能达到1GB/S,这还是最理想的状态,我们日常的网速可能都不到100M/S。5G的网速是4G的20倍,理想状态下能达到20GB/S。超快的网速就会导致VR(虚拟现实)、AR(增强现实)行业的再度崛起。说起VR、AR,年轻人肯定不陌生。2015年-2016年,VR、AR刚刚兴起,很多年轻人喜欢看3D电影,或者戴3D头盔玩沉浸式的游戏。但是好景不长,2016年以后,VR和AR行业明显遇冷。我咨询过很多年轻人,他们的反馈是玩时间长了头晕。其实是因为网速不够快,导致画面清晰度不够,所以玩的时间长了才会头晕。可想而知,等到5G大规模普及,VR、AR行业肯定会迎来新一轮热潮。
我曾跟华为和OPPO的高层领导有过交流,他们都不约而同的提到,智能手机未来不再是唯一的入口,会有更多的VR、AR设备诞生。我去华为参观的时候,还体验过他们的VR产品,不像以前的头盔那样又大又重,反而很轻巧,价格也很便宜。当然VR、AR光有硬件还不行,还需要一些3D内容做支撑。而且,VR、AR也不只是应用在消费级的可穿戴设备上面,还有工业可穿戴、医疗可穿戴等等应用场景。这些都会是VR、AR行业未来的投资风口,大家可以多多关注。
关于4G和5G,网上有句话这么形容:4G永远在线,5G永远在场。4G时代,人们的通话、上网基本上有保障,能做到随时联系。5G时代,人们即便身在高铁上,也能借助设备在办公室开会,在工厂检查生产。这就是5G网速翻20倍带来的变革,对一些行业是革命,而对另一些行业,可能就是巨大的红利。
2.链接规模翻10倍
4G时代,一平方公里最多支持十万个设备联网,超过了网络就会崩溃。而5G把这个数量扩大了10倍,达到了百万量级。因此,物联网在5G时代,能够真正实现万物互联。传感器、机器人、手机等产业都会在5G时代迎来新一轮的爆发。从投资角度来看,大家可以多关注物联网板块。
3.时延低至1毫米
5G最突出的性能就是灵敏度高,专业术语叫超低时延。4G时代,一般是几十毫秒甚至上百毫秒的时延,5G则变成了一毫秒,非常接近同步。超低时延对医疗和交通的影响巨大。
2020年初的疫情,5G+医疗的表现就非常抢眼。疫情爆发以后,华为紧急在武汉建了几个5G基站。当时武汉的医疗资源比较紧缺,当地医院就采取5G远程诊疗的方式,邀请其他省市的医生实时远程会诊。另外,5G还实现了非接触式医疗。由于新冠病毒传染性比较强,为了降低医护人员的感染风险,医院就通过5G操控智能机器人,为患者送一些日常用品。从这一点来看,5G带来的非接触式经济,也会是重要的投资方向。
另一个领域就是无人驾驶。特斯拉的创始人马斯克曾说:随着人工智能的发展,再过20年将进入无人驾驶时代。人们再想开车,只能去儿童乐园开碰碰车。但今天看来,可能用不了20年,因为5G到来了。为什么4G时代实现不了无人驾驶?因为几十毫秒甚至几百毫秒的时延,根本来不及判断路况,做出反应。但5G一毫秒的时延就不存在这个问题。
据一些机构预测,到2025年,中国的无人驾驶就可能实现小规模普及。总的来说,随着5G的普及,VR、AR、物联网、智能医疗、无人驾驶等领域都会迎来爆发式增长,其中蕴含着巨大的投资机遇。
二、5G普及背后的技术创新与投资机遇
5G能实现如此高的性能,也是因为技术的创新和突破。相较于4G,5G最主要有了3大方面创新。
1.频效提升
这一点前面也有提到,利用大规模天线,让通讯更稳定,频效更加提升。
2.超密集组网
5G实现高性能的主要原因是,超密集组网。简言之,5G基建要比4G更加密集。4G时代,基站在发达地区很密集,但到了偏远地区,手机就容易没信号。而5G时代,为了保证通讯更稳定、网速更快,基站就会建得更密集。按照推测,中国要新建上千万个5G基站,一个基站造价大约10-20万,仅仅是基站一项就是一两万亿的投资。因此,基站产业上下游的芯片、天线、网络运维、网络规划、接入网、骨干网、核心网等等都将受益,也会产生很多投资机会。
3.高频短波
不同的设备有不同的频率,也就是电磁波。像手机、电磁炉等等都有电磁波。4G时代,常用1-2个G赫兹的波来通讯。到了5G,用的就是几十个G赫兹的波。说到这,很多人会有疑问,高频电磁波会不会有辐射?
其实辐射取决于两个方面,频率和功率。电脑、手机等电子产品的功率很低,辐射微乎其微。如果像微波炉这样大功率电器,是肯定不能用高频的。高频的另一方面就是毫米波。5G的突出亮点就是毫米波,波是固定的算法,光速除以频率。光速是固定的,因此频率越高波长越短。假设5G采用的是36赫兹,那波长大概只有8毫米左右,非常接近直线传播。这也是5G网速快的核心原因。那既然知道毫米波越短,网速越快,4G为什么不采用毫米波呢?答案是,用不起。因为4G基站建造的成本大约是20万-30万,高昂的建造成本决定了无法做到密集建造。毫米波的优点是传播速度快,但缺点也很明显,传输距离短、衰减快,无法跟4G基建有效衔接。但随着基站技术的不断升级,现在基站已经做到了小型化、微型化、共享化。马路边的路灯、电线杆、信号灯挂上天线就可以当做基站。不同运营商之间也可以共享基站,一个基站可以做到上面一圈天线是移动的天线,下面一圈是联通。因此,5G时代使用毫米波才成为了可能,我们才能实现高速上网。
三、5G崛起背景下的产业红利和投资机遇
未来,5G行业有哪些可以重点关注的投资机会呢?
1.基站角度
从基站角度讲,有一些产品比如电源用的功率半导体,大家可以重点关注。5G基站功率很大,也就比较费电。2019年底,广州移动发布一组数据,说1个5G基站每月电费就要5000多。要知道,中国移动2018年的纯利润1177亿,电费交了124个亿。未来上千万的5G基站,中国移动的利润可能还不够交电费的。当时,摆在运营商和华为面前的难题是,如何降低电源的损耗?日本有一家企业,叫罗姆,就研发出了一款电源用的功率半导体,可以将电源的损耗降低一半。相当于,原本1座基站5000元的电费,现在降到了2000多!这方面国内还没有相关产品问世,大家也可以多多关注正在研发相关产品的企业。
当然,基建角度除了电源以外,还有芯片和射频的模块。受中美贸易摩擦影响,前两年美国宣布制裁华为。由于建5G基站要用的核心芯片都是从美国高通公司采购的。美国宣布制裁以后,高通就断供芯片了。当时很多人担心,5G建设会不会推迟。但是我们国家决心很大,5G建设不仅不能推迟,反而还要提前完成。从2019年6月6日开始,国家正式发放5G牌照,开始建基站。到2020的10月31日,5G商用就启动了。但是制裁仍在继续,华为仍然缺“芯”。为了缓解困境,华为只能将目光转向国内。
像之前受到广泛关注的中芯国际,就是最好的例子。中芯国际多年前就成立了,一直在亏损,国家集成电路产业发展基金给的200亿美元都快要烧没了。但自从给华为提供芯片以后,公司发展势头迅猛。申请科创板后,几天功夫就迅速过关上市,受到了资本热捧。因此,我认为能给华为做“备胎”的企业,都将很快成为科创板的新秀,有巨大的投资机遇。
2.从终端角度
未来,机器人、手机、无人驾驶汽车,都要跟基站通讯,可是通讯该如何实现呢?这就牵扯到一个非常重要的元器件,滤波器。只有用滤波器捕捉到5G的毫米波,才能实现硬件与基站的通讯。基于未来万物互联的构想,滤波器的用量非常之大可以想象。遗憾的是,国内目前还没有能捕捉到5G毫米波的滤波器。这方面日本企业村田的制作所做到了,它之前为苹果手机提供了很多零部件,现在也是华为的供应商。类似滤波器的技术或产品,如果国内的企业正在生产或研发,也是我们的投资机会。
3.从手机厂商角度
从1G到5G,每一次升级都会带来手机厂商的狂欢。而手机厂商的背后,也有很多名声不显但前途远大的企业。据统计,仅仅2019年一年,华为手机出货量达4.5亿部,OPPO手机出货量1.6亿部。上亿部手机的背后,意味着上亿块屏幕、电池、摄像头。
我记得2019年,华为的Mate X很流行,这是一款折叠屏手机。当时,我咨询过华为的高层:这款手机出厂价只有15000,淘宝上却卖到了10万元一部,为什么会炒得这么热?华为高层回答说:“因为这是测试版,限量发售的。”而为华为提供折叠屏幕的,就是一家不显山不露水的国内公司,柔宇科技。如果不是受到疫情影响,这家公司现在已经在纳斯达克上市了。像这样的公司,国内其实还有很多,也值得大家多多关注。
四、本文干货
1、5G比4G在性能提升上的提升体现在:网速翻了20倍,链接规模翻了10倍,时延降低至1毫秒。
2、5G背后的技术创新包括:大规模使用天线、超密集组网、高频毫米波
3、5G行业的投资机遇包括:基站、终端、手机厂商的上下游产业链。