糾結的濾波器：低國產化率與紅海競爭同時存在

濾波器是2023年最讓人矛盾糾結的賽道。

從投資機遇角度看，濾波器賽道絕對體量大，替代機遇好：隨著5G手機的普及和物聯(lián)網的發(fā)展，2023年全球濾波器市場空間已超1000億元，國內市場近500億元，是手機射頻前端價值量最高、增長最快的單品器件，且依然保持年均10%以上的增長。其中，國產濾波器替代率只有5%左右，出口幾乎為零，替代空間巨大，賽道還沒有一家上市公司。橫向對比射頻前端其他部件，PA單機價值量不到濾波器的三分之一，已經有兩家成功上市（Vanchip，慧智微），多家申報中。濾波器看起來不正是一級市場最有機會的藍海投資賽道么？

但從市場觀感上，濾波器賽道呈現(xiàn)出的發(fā)展趨勢，卻完全沒有半點“藍?！钡囊馑肌鴥韧婕以诓坏?0億的總出貨金額內，2022年競爭全面紅?；袠I(yè)毛利極其難看，國產化率甚至呈現(xiàn)下滑態(tài)勢。目前國內濾波器企業(yè)已近30家，占全球70%以上，市場份額卻不到全球3%，頭部企業(yè)好達上市折戟，行業(yè)發(fā)展走勢愈發(fā)混沌。

低國產化率與紅海競爭同時存在，賽道整體處于非共識期。流深資本深度挖掘濾波器市場格局形成動因，以下觀點供參考：

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觀點一：產品力+IDM+模組能力+品牌廠商門檻，是創(chuàng)業(yè)公司面臨地獄開局難度的根源

濾波器的國內市場目前分為三個層次：

第一層，以功能手機和物聯(lián)網應用為主，產品形態(tài)多為分立濾波器形式，模組很少，主要是低端SAW和FBAR走量。其濾波器單價只有0.1-0.3元，加上功能手機和物聯(lián)網終端數(shù)量小于智能手機，功能機頻段單一，單機應用數(shù)量也遠遠小于智能手機。市場體量估算只有20-30億，國產化率很高，國內幾乎近三十家創(chuàng)業(yè)公司在同質化卷。

第二層，ODM市場，中低端智能手機出貨，產品形態(tài)分立濾波器和模組均有。這部分市場由ODM選定供應商，品牌商審核，對供應鏈企業(yè)要求弱于品牌商市場。國內SAW和FBAR濾波器頭部企業(yè)基本都在搶占這個市場，但由于材料性能水平依然薄弱，往往要用高端工藝例如FBAR和TC-SAW才能和海外的普通SAW競爭， BOM成本是海外至少三倍以上，直接把好市場做成了負毛利。

第三層，品牌手機市場，占據整個濾波器市場的70%，毛利很高，巨頭林立，這是真正的藍海市場，國產廠商極難進入。難點在于幾個方面：

1、要有IDM，沒有自主生產能力幾乎不可能得到品牌廠商的長期支持，不管是供應鏈保供，還是定制開發(fā)工藝迭代，IDM在濾波器領域是剛需。

2、性能必須全球領先，不能僅僅是國產化能用而已。即便是國內目前SAW濾波器最頭部的某公司，十幾年發(fā)展積累下來，依然和國外差距顯著，近兩年甚至還在丟失品牌客戶。

3、模組化能力。高端手機分立濾波器供貨越來越少，蘋果已經全部模組化了。海外濾波器巨頭或收購或綁定均已形成了射頻前端全自研能力，國內差距明顯。國內PA射頻前端雖有公司上市，整體技術實力較弱，幾乎沒有選用國內濾波器的能力，清一色的采購日系廠商；海外模組公司更是沒有國內濾波器的導入機會。濾波器企業(yè)只能自己再把PA、LNA、開關等等都做了，無形中加大了創(chuàng)業(yè)成功的難度。

總結整個濾波器市場，不難發(fā)現(xiàn)，這是一個典型開局地獄難度的創(chuàng)業(yè)機會。創(chuàng)業(yè)公司在有限投入下可以吃的蛋糕太小了，往藍海市場突破壁壘又過高，大部分都要死在高墻之下。而這幾年的半導體資本紅利疊加消費電子退潮，無疑加劇了這種情況。先發(fā)優(yōu)勢企業(yè)由于產品力不足，產能陸續(xù)退出品牌市場，不得已在ODM和功能機領域競爭；同時多家創(chuàng)業(yè)公司拿到了大量的資金投入，每家得到的資源又不足以支撐自己往藍海市場突破，為了完成對投資人的承諾只能在低端市場不停流血出貨，進一步加劇了低端卷。

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觀點二：濾波器本質邏輯是材料而非半導體設計，除非材料體系有根本變化，原有技術路線國內已難以超越海外

全球濾波器兩大路線，SAW和BAW。

SAW濾波器是一種用石英、鈮酸鋰或鉭酸鋰等壓電晶體為基片，在其表面拋光后在上面蒸發(fā)一層金屬膜，通過光刻工藝制成兩組具有能量轉換功能的交叉指型的金屬電極（叉指換能器ICT）。由于溫漂特性等因素的限制，普通saw基本淪為1.7GHz以下+低Q值（＜800）的低端頻段、低端市場內卷型選手。

（圖示：SAW原理圖）

為了提升普通SAW的熱穩(wěn)定性，出現(xiàn)了TC-SAW濾波器方案。TC-SAW通過在金屬電極層上覆著或粘接溫度補償層，改善了溫度特性，滿足了3GHz以下發(fā)射端的應用需求。

目前海外巨頭TC-SAW成本極低，專利壁壘完善，性能已能滿足非常多高端高Q值場景需求，且電路和設計上另有獨到優(yōu)化。國內TC-SAW發(fā)展還很初級，有專利風險存在；普通SAW相對成熟，但工藝穩(wěn)定性和整體品質離全球頂級水平距離甚遠。材料學主導的器件，工藝積累帶來的先發(fā)優(yōu)勢往往是難以逾越的。

BAW濾波器是體聲波器件，相較于SAW，性能全面提升：頻段更高（1.5GHz-10GHz），Q值高（＜3000），帶內插損小和帶外衰減大，體積小。

（圖示：BAW原理圖）

BAW最大的劣勢是成本。以FBAR為例，采用壓電材料沉積和MEMS相結合的生產工藝，加工時先將金屬電極蒸發(fā)或者濺射到支撐層上，然后再在電極上制備壓電薄膜，最后再在壓電薄膜上形成金屬電極。整個過程光罩數(shù)量在10層以上，流程工序是SAW的十倍，成本極限在SAW的三倍以上。因此，即便在5G高頻段需求的拉動下，在3GHz以下的中高頻段如沒有特別極限的隔離性能要求（Q<1500），絕大部分場景依然是優(yōu)先考慮SAW濾波器。

BAW另一大問題是專利壁壘。目前成本較低的FBAR路線，核心結構專利全球龍頭博通已經搭建了非常完善的專利保護陣列，后來者極難突破。SMR路線+新材料或許是一個可能性，然而其成本相較于FBAR更高，市場端價值有限。

國內BAW濾波器有IDM和代工兩種路線，IDM頭部企業(yè)天津諾思由于專利問題已經遇到美國強力阻擊，后續(xù)還有漢天下等企業(yè)在建廠；代工國內以中芯紹興和中芯寧波為主，兩者模式略有不同，相對來說紹興對創(chuàng)業(yè)公司技術自由度更大一些。目前從已經有較大體量出貨的BAW企業(yè)來看，模組出貨的頻段基本進不去，單體出貨的簡單頻段例如N41已經卷爛了，還有相當多出貨落在中低頻領域，由于國內SAW能力薄弱無法滿足高Q值要求，用BAW技術去和海外的SAW大廠卷，大炮打蚊子。同時，專利問題幾乎是懸在每個企業(yè)頭上的達摩克里斯之劍，很難講規(guī)模擴張后會不會遭到強勢阻擊。

流深資本認為，短期內傳統(tǒng)技術路線很難迎頭趕上，低成本高性能且頻段普適性好的新技術路線，例如近五年興起TF-SAW，可能才是中國企業(yè)彎道超車的好機會。

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觀點三：以TF-SAW為代表的新技術路線，是中國真正實現(xiàn)國產化突破的最好抓手

TF-SAW（村田首創(chuàng)，也叫IHP高性能濾波器，Incredible High Performance）通過在壓電層下方增加載體襯底（Si和SiO2）減少能量耗散，同時具備低插損、低頻率溫度系數(shù)、高Q值和高帶外抑制的特征。TF-SAW相較于SAW只增加了一層薄膜，整體掩膜數(shù)量在3層以內，大批量下成本可以逼近SAW；同時，TF-SAW濾波器的Q值、溫漂系數(shù)、K2全面超過BAW工藝，在狹窄頻帶、高隔離場景中性能非常強悍。我們認為，在0.6GHz-2.7GHz之間，對Q值有高要求的頻帶，以及多頻段多通路合并的雙工/四工器，例如B2/B3/B20/B25/B28雙工、B1B3四工等，均有望被TF-SAW替代。

目前全球僅村田和高通兩家廠商大批量出貨TF-SAW濾波器，其他例如Skyworks等廠商均在重點研發(fā)中，國內已有企業(yè)具備很強的先發(fā)優(yōu)勢，產品可以做到和國外媲美。TF-SAW的POI襯底資源、代工資源均需要重點布局深耕，后期IDM也是必須。

總結下來，濾波器行業(yè)，開局地獄難度不假，2022年全行業(yè)大滑坡不假，但在2023年，我們看到了轉折的希望。在行業(yè)公認的2024年消費電子回暖前，值得布局這樣一家企業(yè)：

在TF-SAW這類新技術上布局領先，實現(xiàn)量產，供應鏈地位穩(wěn)固；

高端頻段性能達到全球領先水平，這是進入品牌客戶必須；

模組布局超前團隊完整，能夠在這兩年內達到射頻前端PAMiD主流型號全自研量產；

搞定IDM，更重要的是，在財政資源充裕的落地省市級政府拿到實質性的支持，融資成本和可持續(xù)性融資能力領先行業(yè)。