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北極星輸配電網訊:5G建設蓄勢待發，預計 2020 年開啓大規模基站建設。隨著 5G 商用牌照的發放，各大運營商已經開始加緊部署 5G 基站。目前國內三大運營商已經明確 19 年 5G 投資預算，共計達到 410 億元，中國移動、中國聯通和中國電信的預算分別爲 240/80/90 億元。中國移動計劃今年新建 5G 基站 5 萬個，在全國超過 50 個城市實現 5G 商用，並在 2020 年 將 5G 網絡覆蓋範圍進一步擴大；中國聯通和中國電信可能會在部分地區采取共建 5G 網絡的方式， 以降低單個運營商的投資成本。5G 建設有望在明年進入規模化建設周期，根據三大運營商的規劃， 5G 基站部署將在東部沿海地區和華中地區首先展開，並向西擴展，逐漸實現全國覆蓋。
5G 建設按照産業鏈可以劃分爲基站系統、網絡架構、終端設備和應用場景四個部分。預計 2019-2025 年將是 5G 建設的主建設期，其中基站建設作爲 5G 網絡的基礎，相比于網絡架構、應用場景等部分， 將是最早開始建設並完工的部分。19 年三大運營商預計將建設超過 10 萬個 5G 宏站，並且已經在 北京、上海等多個城市實現了成功試商用，預計 2020 年全國將新建 5G 宏站 70-100 萬個，正式開 啓基站建設高峰；我們判斷宏站建設的高峰時間爲 2020-2023 年，小微基站和室內站點的建設將會 持續至 2025 年。
截至 19 年上半年，三大運營商在全國共建成了 4G 宏基站 437 萬個，其中中國移動占比約一半，根 據 4G 建設主周期 2014-2017 年間三大運營商的無線網絡資本支出進行測算，在 4G 建設周期運營 商累計的無線網絡建設支出爲 6568 億元，考慮到期間仍有部分 2G、3G 網絡的補盲和加強覆蓋等 工程，保守估計其中 85%的資本開支爲與 4G 網絡建設相關，則主建設期間的投資達到了 5583 億 元；根據賽迪顧問的預測，5G 建設的投資預計將會超過一萬億元，是 4G 投資的兩倍。
目前 4G LTE 的主要頻段是 1.8GHz~1.9GHz 和 2.3GHz~2.6GHz，而 5G NR 的主要頻段是 3.4 GHz~3.6 GHz 和 4.7 GHz~4.9 GHz，電磁波頻率越高，傳播損耗越大，使得在相同情況下 5G 基站 的覆蓋半徑將小于 4G 基站，因此相比 4G 需要更爲密集的基站覆蓋。考慮到 massive MIMO 等新 技術的使用將使得 5G 基站天線的增益顯著增強，我們預計 5G 宏基站數量將是 4G 基站的 1.1-1.5 倍左右，取中值進行計算則 5G 宏基站數量將達到 568 萬個。此外，爲了滿足下遊各類低延時、高 帶寬應用的需求，還需要數量衆多的小微基站配合，預計小微基站的數量將超過 900 萬個。因此， 在整個 5G建設時期，預計共計將建設超過 1400萬個基站， 19 年的 5G基站規劃數量僅占 1%左右。
對于傳統 2G/3G/4G 基站，由于基站的計算能力較小，通常傳輸功耗大于計算功耗，也就是說 BBU 功耗小于 PA 和 RF 部分功耗，因此傳統基站提升能效的辦法主要集中在減少傳輸功耗，例如在閑時 關閉部分載頻和射頻部分來實現節能減排。
在 5G 通信中，盡管單位流量的功耗大幅降低，但由于 5G 的流量遠遠大于 4G，5G 設備功耗相比 4G 大幅增長。密集分布的小/微基站和 Massive MIMO 天線是 5G 基站區別于 4G 基站的兩大主要特 征：一方面，Massive MIMO 本身是以更高的計算成本爲代價降低傳輸功耗；而小基站覆蓋範圍小， PA 更低，也意味著傳輸功耗更低；另一方面，由于 5G 傳輸速率將成倍提升，5G 基站將處理海量 數據，且隨著 5G 業務的不斷發展，5G BBU 的計算功耗將逐漸上升。因此，在 5G 時代，基站的計 算功耗將大幅提升，超過傳輸功耗。
我們預計，5G 基站的計算功耗將隨著帶寬的增加而不斷上升，還將隨著 Massive MIMO 天線數量增 加而不斷上升，例如 64T64R AAU 最大功耗將會達到 1000~1600W，BBU 最大功耗將達到 2000W 左右。此外，一站多頻將是典型配置，而一站多頻將導致整站最大功耗超過 11kW，考慮到同一基站 中通常會放置兩個或者三個運營商的設備，則交流配電箱的負載將會達到 25-35kW，遠超 4G 時代 10-15kW 的負載功率。即使是在 5G 部署早期，不考慮毫米波頻段，采用小于 6GHz 頻段與 2/3/4G 基站共站部署，5G 單站功耗也將倍增，帶來大量對低壓電器的需求。
根據我們在前文對 5G 宏站數量的預測，預計總計將建成宏站 568 萬個。根據中國鐵塔《基站通信 電源系統配置指導意見》，在城區、郊縣區域基站建議采用蓄電池組+移動發電機組作爲後備電源； 農村基站根據安裝條件選擇蓄電池組+移動發電機組或固定發電機組；固定發電機組應設置市電/油 機自動轉換開關，移動發電機組可設置手動轉換開關。因此，我們按照 30%的宏站配有電源切換箱， 其余宏站僅設置交流配電箱和浪湧保護器進行計算，則總市場規模爲：4979*70%*568 萬 +11126*30%*568 萬=388 億元。我們預計 5G 基站建設主建設期爲 5 年，並在 2020 年正式進入建 設高峰，則每年新增低壓電器需求 70-80 億元。
目前室外宏基站建設中，三大運營商主要負責傳輸設備、無線主設備及其饋線系統、以及傳輸設備 和無線主設備的電源連接；中國鐵塔則負責機房及附屬設施、市電引入、機房配套、鐵塔及天面配 套。室內小微站點建設中，三大運營商主要負責傳輸設備、傳輸配套設備配套無線主設備，以及無 線設備至路由器端口的連接配套傳輸設備及無線主設備的電源連接；中國鐵塔則負責電源系統、接 地系統、空調系統、監控系統等。從工信部和國資委對鐵塔公司與運營商的分工來看，交流配電箱 將主要由中國鐵塔作爲項目業主方進行招標，在基站實際建設過程中，我們發現鐵塔公司和三大運 營商在近幾年均有基站用交流配電箱的招標情況。
隨著本次中美貿易爭端的持續，在政府主導的投資項目和基礎設施建設中，對産品安全可靠的需求 愈發強烈，國産品牌在此方面的優勢明顯。考慮到 5G 基站是未來無線通信網絡的關鍵基礎設施， 我們預計在交流配電環節鐵塔公司和三大運營商在同等條件下采用國産中高端品牌的傾向將遠強于 4G 建設時期。此外，從目前低壓電器産品的市場價格來看，在相同技術參數下，國産品牌的價格只有外資標杆施耐德價格的 70%左右；根據賽迪顧問等第三方咨詢機構的測算，5G 建設總投資將會 超過一萬億元，對于運營商來說有較大的資本支出壓力，我們認爲，具備明顯性價比優勢的國産低 壓電器品牌將會在本輪建設期占據大部分的市場份額。
原標題:5G基站建設開啓，百億低壓電器需求爆發
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