一、背景
日前，“中國5G經濟研討會”在北京召開，會上發(fā)布的《中國5G經濟報告2020》預計，到2020年，5G總投資額將達到0.9萬億元，2025年將達到1.5萬億元，年內將在50個城市建13萬個5G基站。
我們知道，在建設5G基站時，不可避免的要用到印制電路板PCB，其中又有個很關鍵的組件是覆銅板，隨著2020年5G進入規(guī)模建設周期，預計會對銅產業(yè)鏈的需求端帶來一定的拉動，本文著眼于此，與大家探討一下這一部分需求量大致有多少。
二、邏輯
本文將依次從5G、印制電路板PCB以及覆銅板CCL三個部分，粗略預估5G基站建設對銅需求拉動，計算和驗證方法如下：
由于根據不同的基站種類，耗銅量會有比較大的區(qū)別，且由于缺乏數據，無法根據各種不同種類基站分配權重，所以本文暫時按照在總投資額中占比的角度，去推算總耗銅量。然后我們通過未來CCL總產能產量從供應端進行數量級上的驗證。
三、5G
1.5G簡介
5G的全稱為5th generation mobile networks即第五代移動通信技術，是***新一代蜂窩移動通信技術，也是4G（LTE-A、WiMax）、3G（UMTS、LTE）和2G（GSM）系統(tǒng)之后的延伸。它的性能目標是高數據速率、減少延遲、節(jié)省能源、降低成本、提高系統(tǒng)容量和大規(guī)模設備連接。與早期的網絡一樣，5G網絡是數字蜂窩網絡，供應商覆蓋的服務區(qū)域被劃分為許多被稱為蜂窩的小地理區(qū)域。表示聲音和圖像的模擬信號在手機中被數字化，由模數轉換器轉換并作為比特流傳輸。
5G網絡的主要優(yōu)勢在于，數據傳輸速率遠遠高于以往的蜂窩網絡，***高可達10Gbit/s，比4G LET蜂窩網絡快100倍；其次是網絡延遲較低，空中接口時延水平在1ms左右，而4G為30-70ms；此外，在連續(xù)廣域覆蓋和高移動下，用戶的體驗速率可高達100Mbit/s，并且流量密度和連接數密度都有大幅度的提高。
5G的傳播需要使用5G基站傳播信號，由于頻譜更寬，因此5G基站的數量要比4G基站更多。
2.5G基站
5G基站是5G網絡的核心設備，它提供無線覆蓋，實現有線通信網絡與無線終端之間的無線信號傳輸，主要用于提供5G空口協議功能，支持與UE、核心網之間的通信。
一個標準的宏基站主要由基帶處理單元BBU（Base Band Unit）、射頻處理單元RRU（Remote Radio Unit）和天線系統(tǒng)三個部分組成。
基帶處理單元BBU：完成信道編解碼、基帶信號的調制解調、協議處理等功能，同時需要提供與上層網元的接口功能。5G基站的BBU被拆分為CU（Centre unit控制單元）、DU（Distributed unit分布單元）。
射頻處理單元RRU：是天線系統(tǒng)和基帶處理單元溝通的中間橋梁：接收信號時，RRU將天線傳來的射頻信號經濾波、低噪聲放大、轉化成光信號，傳輸給BBU；發(fā)送信號時，RRU將從BBU傳來的光信號轉成射頻信號通過天線放大發(fā)送出去。
天線系統(tǒng)：主要進行信號的接受和發(fā)送，是基站設備與終端用戶之間的信息能量轉換器。
從天線的結構看，5G射頻實現了從“RRU+天線”向有源天線AAU的轉變。在目前廣泛應用的分布式基站中，RRU與BBU分離并通過饋線與天線相連。MIMO技術將天線變成一體化有源天線AAU。AAU集成了RRU與傳統(tǒng)天線的功能，數字接口獨立控制每個天線振子，構成主動式天線陣列。由于射頻單元不再需要饋線和RRU相連，而是直接用光纖連接BBU，此前令人困擾的饋電損耗趨于零。
5G時代，由于MIMO和波束成形技術的應用，需要單面天線里集成64個、128個甚***更多的天線振子，而5G所用的高頻率信號又需要更高性能的射頻器件，因此，承載天線振子的高頻PCB及高頻覆銅板材料成為5G天線價值鏈上***受益的環(huán)節(jié)。相比于3G、4G傳統(tǒng)天線中并不需要高頻PCB及高頻覆銅板材料，市面上預計，5G PCB在高頻材料和加工過程的附加值都會增大，射頻前端PCB價格***少將超過3000元/平方米，即是4G的1.5倍。預測5G僅僅在射頻側，PCB及覆銅板的市場規(guī)模都將是4G 的數倍。
二、印制電路板PCB
1.PCB簡介
印制電路板（Printed Circuit Board，PCB），是每個電子產品承載的系統(tǒng)合集。PCB主要由絕緣基材與導體兩類材料構成，是電子元器件連接的提供者，在電子設備中起到支撐、互聯的作用，是結合電子、機械、化工材料等絕大多數電子設備產品必須的原件，被稱為“電子產品zhimu”。
PCB的分類一般有三種：以結構分類，以基材分類和以用途分類。若按照結構分類，PCB可以劃分為剛性板、撓性板（FPC）和剛撓結合板三種類型；按照所用芯板（覆銅板）的層數，又可以劃分為單面板、雙面板和多層板等。若按照基材分類，可以分為玻纖布基板、紙基板、金屬基板、陶瓷基板等。若按照用途分（即根據下游應用），可以分為通信板、消費電路板、jungong板等等。
2.PCB產業(yè)鏈
PCB行業(yè)上游原材料包括銅箔、樹脂、玻璃纖維布、木漿、油墨、銅球等，其中銅箔、樹脂和玻璃纖維布是三大主要原材料。一般來說，PCB行業(yè)原材料成本占總營業(yè)成本50%以上，是對PCB企業(yè)毛利空間影響***大的一部分。
PCB行業(yè)產業(yè)鏈中游主要是各種印刷電路板的制造，產品加工等。隨著印刷電路板應用場景的不斷拓展，產品不斷創(chuàng)新，印刷電路板一般可分為剛性電路板、軟性電路板、金屬基電路板、HD板和封裝基板。
PCB的一個顯著特點是下游應用領域覆蓋面廣泛，涵蓋通信、計算機、航空hangtian、工控醫(yī)療、消費電子、汽車電子等。其中通信、計算機和消費電子已成為PCB三大主流應用領域。通信、汽車電子以及消費電子三大行業(yè)PCB應用***廣，其中通信占比35%；汽車電子和消費電子分別占比16%和15%，前三行業(yè)應用占比總計超過60%。
二、履銅板CCL
1. 履銅板簡介
覆銅板（Copper Clad Laminate，全稱覆銅板層壓板，英文簡稱CCL），是一種電子工業(yè)的基礎原料，是制造印刷電路板（PCB）的核心基材。覆銅板是將增強材料浸以有機樹脂，一面或兩面覆以銅箔，經熱壓而成的一種板狀材料，擔負著（PCB）導電、絕緣、支撐三大功能，是一類專用于PCB制造的特殊層壓板，覆銅板占整個PCB生產成本的30%-40%，在所有PCB的物料成本中占比***高，玻纖布基板是***常見的覆銅板類型，由玻纖布作為增強材料，環(huán)氧樹脂為粘合劑制成。
基板：高分子合成樹脂和增強材料組成的絕緣層壓板可以作為覆銅板的基板。合成樹脂的種類較多，常用的有酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂、聚四氟乙烯等。增強材料一般有紙質和布質兩種，它們決定基板的機械性能，如耐浸焊性、抗彎強度等。
銅箔：它是制造覆銅板的關鍵材料，要求有較高的導電率及良好的焊接性。并且銅箔表面不得有劃痕、砂眼和皺褶，金屬純度不低于99.8%，厚度誤差不大于±5μm。按照部頒標準規(guī)定，銅箔厚度的標稱系列為18、25、35、70和105μm。我國目前正在逐步推廣使用35μm厚度的銅箔。銅箔越薄，越容易蝕刻和鉆孔，特別適合于制造線路復雜的高密度的印制板。
覆銅板粘合劑：粘合劑是銅箔能否牢固地覆在基板上的重要因素。覆銅板的抗剝強度主要取決于粘合劑的性能。
目前在PCB領域使用量***大的是剛性有機樹脂覆銅板，它包括：紙基板、玻纖布基板、復合基板。除上述類型外，剛性覆銅板還包括積層多層板基板、金屬基板、陶瓷基板、耐熱熱塑性基板、埋容基板材料等。
覆銅板盡管種類繁多，但還是以環(huán)氧樹脂基體覆銅板為主，約占覆銅板總量的70%以上。主要包括以下類型：
關于各類覆銅板對銅箔的單位消耗量，對于玻璃布基覆銅板、復合基覆銅板可以全部近似以雙面覆銅箔計算，即每平方米覆銅板對應消耗2平方米銅箔；而對于紙基、撓性、金屬基覆銅板，可以全部近似以單面覆銅箔計算，即每平方米覆銅板對應消耗1平方米銅箔，于是可以計算出一定的覆銅板產量所消耗的銅箔總面積。然后用每平方米銅箔的重量乘以銅箔總面積，換算成銅箔消耗的總重量。當然這個總重量是覆銅板成品對銅箔的有效或凈消耗量，實際上還有損耗率存在。
由于覆銅板所覆銅箔，根據用戶要求，分成許多不同厚度的規(guī)格，有3、2、1、1/2、1/41/8oz等(1oz意思是1平方英尺的面積上平均銅箔的重量為28.35g，即用單位面積的重量來表示銅箔的平均厚度)于是關于重量的計算，就變得相對復雜，對各種厚度銅箔的消耗比例，只能近似估計。這個比例的估計值在覆銅板發(fā)展的各個時期，數值是變化的。主要是因為隨著電子整機產品的輕薄化、電子元件的高度集成化，對PCB上的電路要求越來越細、間距越來越小，于是要求覆銅板所覆的銅箔越來越薄。從這個意義上看，覆銅板的發(fā)展對銅箔的需求按重量計算并不是穩(wěn)定增長的。
目前gongxinbu確定2020年5G商用的目標（提出使用3300MHZ-3600MHZ和4800MHZ-5000MHZ頻段），而對應3.3GHZ-3.6GHZ/4.8GHZ-5GHZ的是在厘米波階段。后期在毫米波頻段中，28GHz頻段和60GHz 頻段是***有希望使用在5G 的兩個頻段。由于毫米波的工作頻率較高，5G 新建通訊基站對高頻電路板有著大量的需求。
二、 我國覆銅板行業(yè)市場現狀
2019年5月，中電材協覆銅板材料分會(CCLA)秘書處完成了對我國覆銅板企業(yè)2018年的經營情況調查。這項調查統(tǒng)計結果反映了我國覆銅板全行業(yè)在2018年的經營情況。
在產能方面，中國大陸的剛性覆銅板總產能為7.52億平方米，較2017年增長5%。整體看，2018年覆銅板總產量為6.54億平方米，較2017年增長10.8%。產量增長率超過產能增長率，說明產能利用率得到了進一步的提升。(2018年剛性覆銅板行業(yè)產能利用率為73.97%，較上期增長3.47%。國內各CCL企業(yè)產能利用率情況差異趨于增大，一些大公司產能利用率高于全國總體水平)。
另從2018年我國主要大類覆銅板產品結構可知，2018年玻纖布基CCL產量為41946萬平方米，占比為64.1%；排位di er是撓性CCL，產量為6190萬平方米且占比為9.5%；排位第三是紙基CCL，產量為6029萬平方米且占比為9.2%。
2010-2018年，我國各類剛性覆銅板銷量呈現出波動上升的趨勢，2018年實現銷量64864萬平方米，同時實現銷售收入559.69億元，分別較上期增長11.32%以及9.60%。
六、5G基站及覆銅板需求量預測
據gongxinbu數據顯示，2018年我國新建4G基站43.9萬個，總數達到372萬個。截***2018年12月底，4G用戶總數達到11.7億戶，全年凈增1.69億戶，普及率接近84%，低于國際領先的日本（近110%）和韓國（99%）等國家和地區(qū)，仍有發(fā)展空間。移動寬帶用戶（即3G和4G用戶）總數達13.1億戶，全年凈增1.74億戶，占移動電話用戶的83.4%。
5G宏基站內PCB價值量約為15104元/站，室分站PCB價值量約是宏站的30%-40%，約5286元/站�？梢钥闯�，5G宏基站PCB價值量是4G（4692元）的3.2倍，一個5G基站中PCB的單站價值量高達1.5萬-2萬元，CCL占PCB成本35%左右，單站價值約為0.5-0.7萬元。通過預計2018-2022年宏基站和室分站建設的速度，可以大致算出得出單一年份5G基站建設對PCB帶來的增量市場空間（假設隨著生產力的提高，單站PCB&CCL價值量每年下降6%）。
2022-2023是5G基站建設的高峰年度，其帶來的PCB年度需求約為210-240億元（其中中國大陸約占50%-60%），相比于4G時代的80億元，是接近3倍的提升。
對應CCL（大部分均為高頻高速CCL）市場空間約為80億元（其中中國大陸約占50%-60%），對應4G時代的25億元是接近3倍的提升。
1.銅需求量計算
在覆銅板的生產成本中，直接原材料占比80%-90%，而在覆銅板三大原材料銅箔、玻纖布、樹脂中，銅箔占其材料成本分別為30%（厚覆銅板）和50%（薄覆銅板），綜合計算銅箔在覆銅板營業(yè)成本中的比重約40%。
2.驗證
全球范圍內，覆銅板產能在逐漸向中國轉移，同時下游PCB產能也在向中國轉移，這些因素同時擴大了國內覆銅板的市場規(guī)模。根據統(tǒng)計數據，中國各類覆銅板產量由 2000年的 6450萬平方米增加***2018年的 59257萬平方米。
覆銅板銅箔的消耗量=覆銅板的產量×單位消耗量×（1＋損耗率）。本文暫定損耗率為10%。并且根據往年不同種類覆銅板的產量需求得知，剛性、撓性和金屬基覆銅板的產量占比約為75%：20%：5%。
根據以上數據我們做出如下預測：
本文將剛性覆銅板用箔，平均按1oz箔占50%、1/2oz箔占35%、1/4oz以下箔占15%計算；對撓性覆銅板全部平均按1/2oz箔計算；金屬基覆銅板用箔全部平均以1oz計算。
并且5G基站覆銅板用箔占比銅箔消費約為7%-8%，本文暫取7.5%。
由于驗證方法是從我國覆銅板總體產量計算，所以得出5G基站覆銅板對銅的需求可能會有些誤差，但并不會改變整體的數量級。
七、總結
根據我們的估算結果發(fā)現，2020年5G基站所需覆銅板的耗銅量大概在2萬噸左右，對比中國每年一千多萬銅的總需求量來看幾乎可以忽略不計。
PS：由于目前市面對于基站領域耗銅的參考資料較少，我們的計算難免會有疏漏之處。