苹果和华为供应链真相!去美国化成大势,中国公司成最大赢家
科技

苹果和华为供应链真相!去美国化成大势,中国公司成最大赢家

2019年12月02日 00:02:54
来源:智东西

在苹果核心供应商中,中国厂商数目逐步增多:从 2015 年33 家核心供应商中拥有 30 家增长到 2019 年 59 家核心供应商中拥有 52 家。而受到美国禁令影响,华为采取麒麟芯片和国产化器件战略;搭建鲲鹏生态用以打开服务器市场;同时扶持国内供应商,全方位开启供应链“去美国化”进程。

《深度解读电子为什么超预期》

作者: 潘暕 陈俊杰

一、苹果十年发展变化 1、苹果十年产品 1、历代 iPhone 三大创新方向:屏幕、摄像、机身材料

纵观十年发展,iPhone4、6、XS 三次刺激销量增长。推出 iPhone 4 之后,iPhone 2011年出货量达到 93.1 百万部,同比增速达到 96.06%;推出 iPhone 6 之后,iPhone 2015年出货量达到 231.53 百万部,同比增速为 20.17%,创下有史以来 iPhone 销量最高记录;推出 iPhone XS/XR 之后,iPhone 2019H1 出货量达到 192.05 百万部,与 2018 全年出货量相差无几。

▲苹果手机十年变化

▲2009-2019H1 苹果手机出货量(百万部)

屏幕:尺寸、材料同步变革。历代 iPhone 中,iPhone 4 手机外壳采用双面玻璃+金属中框设计,首次带来了 Retina 视网膜屏幕;iPhone 6 显示屏尺寸扩展到 4.7 英寸,是苹果首款大屏手机,同时首次将屏幕改用 2.5D 玻璃面板;iPhone XS 系列的发布标志着 iPhone 彻底走向全面屏时代。目前,iPhone 屏幕正从 LCD 屏幕向 OLED 屏幕过渡,已经发布的 iPhone X、XS 以及 XS Max 都已采用 OLED 屏幕。苹果未来可能选择 LG Display 作为其柔性 OLED 显示器的第二制造商,打破三星独家供应 OLED屏幕的局面。

▲OLED 特性

摄像:质量和性能为导向,A13 仿生处理器+三摄+HDR 算法,摄像再次升级。从历代 iPhone 摄像进化史来看,苹果摄像进化是以质量和性能为导向,平衡传感器体积、重量和功耗之间的关系。并没有在传感器尺寸和像素上进行大幅度更新。2019 年新推出 iPhone11 Pro 摄像头采取了三摄方案(广角+长焦+超大广角),同时搭载 A13仿生处理器具备了 Deep Fusion 的成像功能。此外,iPhone 11 Pro 系列采用全新智能 HDR 算法,精细优化图像中高光及阴影的细节,可同时自动优化拍摄主体和背景的细节,媲美许多单反相机。

▲历代 iPhone 摄像重要革新

机壳材料:玻璃壳+铝合金中框->金属壳->玻璃壳+铝合金中框轮回。2010 年,iPhone4 机身材料采取玻璃背板+铝合金材料;2016 年,iPhone 7 采用一体化铝合金机身;2017 年,iPhone 8 机身材料回归玻璃背板+铝合金中框。基于 mmWave 的穿透能力,5G 手机制造将会优先考虑无线信号穿透性更强的材料,3D 玻璃、陶瓷将替代金属成为手机外壳主要材料,目前新推出 iPhone11 依旧采用玻璃外壳+铝金属/不锈钢金属中框设计。

▲历代 iPhone 机壳材料变化

▲主要 iPhone 创新之处

2、iPad:定位生产力设备

iPad 四条产品线,覆盖多维度客户。iPad 分为 iPad mini、iPad、iPad air、iPad Pro 四条产品线,扩大用户群体覆盖范围:iPad mini:设计轻巧,具有极致便携性,满足用户娱乐需求;iPad:满足用户高性价比需求;iPad air:与 mini 相比,air 更能满足对屏幕尺寸要求更高的人群需求;iPad Pro:专业性平板,满足专业人群的工作需求,如艺术家、设计师等。

▲最新 iPad 机型比较

iPad 向生产力设备转变。2018 年,新推出全面屏 iPad pro,配套 Face ID 与视网膜显示屏,搭载 A12X 处理器与自研 GPU 移动芯片,性能大幅度提升。出色的屏幕素质+配套Apple Pencil、smart keyboard,iPad Pro 充分满足移动办公场景和多数专业人士工作需求,如设计师、艺术家等。

iPad 未来预计搭载 3D ToF 摄像头。与普通摄像头技术相比,ToF 可以让屏幕从单纯 2D画面转变到更具空间感的 3D 画面。通过 ToF 模块与后置镜头的搭配,ToF 可以更针对性地满足具体应用场景地安全和体验需求。据 The Elec 报道,苹果计划于 2020 年发布一款搭载 3D 感应后置摄像头的全新 iPad Pro。

▲3D 视觉方案对比

3、 Mac 新屏幕材料方向:mini LED

Mac 多产品线适应全场景应用。根据台式机与笔记本,Mac 产品线可分为 iMac 和 Macbook两条产品线,其中 iMac 为消费类台式机,Macbook 为笔记本。Mac 系列主要产品 Macbook旗下分为 Macbook Pro 和 Macbook air 两类:Macbook Pro 面向专业用户,如 Mac Pro( ProDisplay XDR)、MacBook Pro;Macbook air 面向家用及办公,如 MacBook Air。

▲最新 Mac 产品性能比较

Macbook Pro 产品机身、显示和触摸板逐步趋于完善。苹果 Macbook 产品线的迭代与更新主要集中在 Macbook pro 中。2008 年,推出第二代 Macbook pro,特征是“精密铝制一体式外壳”;2012 年,推出第三代 macbook Pro,特征是“Retina Display”;2016 年,推出第四代 Macbook pro ,特征是“触摸栏与 USB-C”:

Unibody 一体化铝合金机身。Unibody 是将铝合金挤压成板材,然后通过数控机床一体成型的机械加工技术。2008 年起,Macbook 产品系列开始采用 Unibody 技术,集美学与时尚于一体,同时采用 Unibody 技术的 Macbook 机身没有拼接或焊接成分,机身硬度、韧性更佳。

Retina Display。2012 年 WWDC 上,苹果发布了配备 Retina 显示器并重新设计的第三代 Macbook Pro,分辨率高达 2880*1880,其中每四个像素一组输出原来屏幕一个像素显示的大小区域内的图像,兼具观看舒适度和显示效果。

Multi-Touch 触摸板与 USB-C。2016 年,推出的 Macbook 搭载了 Multi-touch 触摸板,可以更流畅、自然、直观地操作 Macbook,例如三指轻扫开启 Mission Control,四指开合查看 Launchpad 中所有 app。同时,磁性充电器 MagSafe 已被 USB-C 取代。与 MagSafe 相比,USB-C 充电器没有视觉指示器,接通电源时会发出提示音。

mac 未来预计配备 mini LED 屏幕,提升屏幕品质。作为 Micro LED 量产前的过渡产品,mini LED(次毫米发光二极管)是尺寸在 100mm 以上的 LED,介于 OLED 和 Micro LED之间,是传统 LED 的小幅改良版,适合用于大屏幕制造。相较于 Micro LED,mini LED良品率更高,技术难度更低,更容易量产;相较于 OLED,mini LED 更加耐用。Macbook未来也将搭载 mini LED 屏幕,提升屏幕显色性能。

4、 苹果供应链“国产化”加深

苹果供应链中中国零部件供应商居多。在苹果供应链中,核心模块芯片供应商仍外国厂商居多,如高通、Skyworks 等;中国大陆、香港供应商主要聚集在精密组件及材料供应模块中,如信维通信、领益智造等;中国台湾供应商主要聚集在代工模块中,如富士康、台积电等。

2019 年中国三地厂商合计占比达到 43.5%,苹果供应链对中国厂商依赖加深。中国厂商不仅在苹果供应链中数目有所增加,同时核心供应商数目也在逐年提升。在苹果公布的 200家主力供应商中,中国大陆/中国台湾供应商 2017-2019 年分别为 20/42 家、31/45 家、41/46家,占比分别为 10.0%/21.0%、15.5%/22.5%、20.5%/23.0%,2019 年中国大陆香港台湾三地供应商占比合计达到 43.5%。此外,在苹果核心供应商中,中国厂商数目也在逐步增多:从 2015 年 33 家核心供应商中拥有 30 家增长到 2019 年 59 家核心供应商中拥有52 家。

▲苹果供应链厂商(1)

▲苹果供应链厂商(2)

国内供应商逐步蚕食苹果供应链。随技术的成熟与发展,以立讯精密为代表的国内供应商在苹果供应链中产品覆盖范围逐步加大。2011 年-2018 年,立讯作为连接器龙头企业分别拓展苹果 Macbook、iPad、AirPods、Apple watch 等产品供应链,同时布局声学领域、无线充电、线性马达等领域。

▲2019 年各地区苹果供应商占比

二、以华为为首的国内终端厂商发展变化

华米 OV 控制近九成国内市场,行业集中度进一步提升。2019Q2,中国智能手机市场出货量达到 97.9 百万台,同比降低 6%,已然进入存量市场,其中华为出货量 36.3 百万,YOY 为 27%;VIVO 出货量为 18.3 百万,YOY 为-8%;OPPO 出货量为 18.2 百万,YOY为-14%;小米出货量为11.7 百万,YOY为-19%。2019Q2,华米OV市场份额合计 86.2%,相比 2018Q2 提升了 5.5%,市场向头部品牌集中趋势持续上升。

▲中国智能手机市场 top5 厂商

1、 多品牌策略+全渠道建设

华米 OV 均采取多品牌策略,力求各层级消费者完整覆盖。 华为手机产品线分为华为、荣耀两条:华为品牌定位中高端市场,主打线下销售,包括 P、Mate、Nova、畅享四大系列,分别针对时尚群体、高端商务人群、年轻群体、对性能要求不高的用户群体;荣耀系列手机定位中低端市场,主打线下销售,包括数字、magic、V、note、play、畅玩六大系列分别定位“科技潮品”、人工智能、“科技先锋”、大屏娱乐、“科技酷玩”、中低端市场。

▲华为手机主要产品线

小米产品线主要分为小米和红米两条:小米系列定位中高端消费用户,线上线下双渠道销售,包括小米数字系列、小米 MIX 系列和新系列 CC;红米系列定位中低端手机,专注电商品牌销售,包括 Redmi 7A、Redmi 7、Note 7、Note 7 Pro,K20/K20 Pro等;另推出黑鲨、美图及 POCO 品牌分别针对游戏用户、女性用户及科技爱好者群体。

▲小米品牌手机主要产品线

OPPO 产品线主要分为 Find、Reno、R、A、K 五条:Find、Reno 系列定位高端市场,主打顶级性能,针对追求高配置的用户人群;R 系列定位中高端市场,主打潮流时尚,针对对拍照要求高的年轻用户;A 系列针对中低端市场,主打高性价比,针对兼顾品质和性价比的用户群体;K 系列定位低端市场,主打线上销售渠道,针对手机入门级用户。

▲OPPO 手机主要产品线

VIVO 产品线主要分为 U、Y、Z、S、X、XPlay、NEX 五条:U 系列定位低端市场,针对购买入门级、备用机用户群体;Z、Y 系列定位中低端市场,主打经济路线;S系列定位中端市场,主打颜值、时尚路线;X 系列定位中高端市场,针对普通消费人群;XPlay、NEX 系列定位高端市场,针对配置玩家。此外,VIVO 新推出 IQOO 子品牌,定位旗舰机,针对中高端市场。

▲VIVO 手机主要产品线

国内智能手机进入存量市场,华米 OV 着手纵向贯穿消费市场,横向扩展销售渠道:

消费市场:华米下沉,OV 上推。国内智能手机进入存量市场,低星城市将成为增长引擎。针对下沉市场,华为 2015 年开展“千县计划”,强调覆盖三线以下城市渠道,为乡镇市场消费者提供一致服务体验;小米开设授权店和小店,其中授权店是他建他营,以较低成本在三四线城市实现门店快速落地;小米小店则直接从小米官方订货,通过“他推”等形式在乡镇市场内销售。相较于华米,OV 下沉市场扎根已久,只能突围一二线城市。OV 采用广告和渠道战打法,综艺植入+广告轰炸迅速提高一二线品牌知名度。

▲截至 2019H1 分城市等级用户使用安卓手机品牌占比

销售渠道:转战全渠道销售。早期,借助电商平台崛起,小米主攻线上销售渠道,开启小米商城、有品电商等线上平台。目前,小米推行新零售战略,重点布局线下销售渠道,如小米之家等,实现线上线下交互引流。同时,华为也已经开始向全渠道转轨,意在借助另一赛道攫取更多增长,实现自我扩张,其中荣耀开启“二级战略”,由线上向线下销售渠道转移。2019Q2,华为国内手机市场份额已位居第一。

▲2018Q2-2019Q2 各品牌中国手机市场份额

华为线上渠道对标小米,实现弯道超车。与小米类似,华为在多电商平台上开放销售渠道,参与线上销售促销等活动,为线上线下提供同质服务。2019Q1,荣耀国内线上销售市场份额达到 24%,位居第一,反超线上营销巨头小米;华为线上销售市场份额达到 16%,位居第三。

▲2019Q1 中国线上各品牌手机销售市场份额

华为线下渠道对标 OV,偏向狼性化服务。OV 线下渠道采用由上到下的分获渠道模式,保证较大的客户覆盖面,其中一级代理负责战略方向把控,二级代理负责团队职能分配。华为线下销售分为直销和分销渠道,分销渠道分为两种模式:ND 分销模式(主要负责畅享系列、Nova 系列、麦芒系列产品)、FD 分销模式(主要负责 Mate系列、P 系列)。与 OV 人性化服务相比,华为基于自身品牌和产品力进行渠道建设和客户分级,狼性化服务为分销商带来更多收益。

2、 华为芯片+算法全产业链扶持,加速供应链“去美国化”

华为供应链中国外厂商占据重要地位,尤其是芯片模块。华为核心供应商总共 92 家,中国大陆厂商 22 家,中国台湾厂商 10 家,国外厂商共有 60 家,占据 65.22%,其中美国厂商 33 家,日本厂商 11 家。在芯片模块,华为对国外供应商依赖度较高,恩智浦控制NFC 芯片,赛灵思控制 FPGA 芯片等。高端逻辑芯片、存储芯片、高速模拟芯片等国产化率较低,短期内难以突破。

▲华为手机部分供应商

华为海思——华为芯片研发中心。1991 年,华为成立 ASIC 设计中心;2004 年,在 ASIC设计中心基础上,华为成立了深圳市海思半导体有限公司,主要从事数字家庭、通信和无线终端领域的芯片解决方案。2012 年,华为海思推出 K3V2 处理器,定位旗舰的 Mate 1、P6 等机型;2013 年底,华为海思推出麒麟 910,用在华为 P20 等旗舰机型上。此后,华为采取麒麟芯片和旗舰手机绑定战略,例如 P7 搭载麒麟 910T,Mate7 搭载麒麟 925,P8 高配版搭载麒麟 960 等。

▲华为海思主要麒麟系列芯片

华为搭建鲲鹏产业生态,打开服务器市场。华为 2015 年发布最初款 Hi1610;2014 年发布 ARM64 位 CPU Hi1612;2016 年发布首颗支持多路的 ARM 处理器 Hi1616;2018 年发布 Hi1620,其中鲲鹏 920 是 Hi1620 系列的正式品牌和型号,主频可达 2.6GHz,单芯片可支持 64 核,集成 8 通道 DDR4,内存宽带超出业界主流 46%。2018 年,华为推出三款 TaiShan 系列服务器,TaiShan22080 面向均衡服务器、TaiShan5280/5290 面向存储服务器、TaiShan X6000 则瞄准高密度服务器市场。近期,华为落地多个鲲鹏生态基地,计划围绕未来计算产业打造真正开源平台,驱使计算架构优化。

▲华为 Hi16xx 芯片家族

扶持国内供应商,推进供应链“去美国化”。为保证自身供应链安全,华为正在大力扶持华为海思,提高芯片自给率,同时其他部件寻找替代供应商,进行供应链转移。在 5G 手机移动处理器方面,华为采用海思的最新高阶处理器,多模基带晶片模组采用海思的Balong 5000 产品,并且都采用台积电的 7nm 制程,后段封装和晶圆封测由日月光投控和京元电子服务;在功率放大器( PA) 方面,过去华为手机的 PA 元件供应商主要为美商,现在已换由中国台湾相关供应商协助生产制造、以及日商村田制作所提供。此外,电源管理芯片由中国积极扶持的中芯国际供应。

▲华为 Mate 20X 5G 手机供应商

三、电子行业未来超预期发展

5G 手机风口已至,苹果自研 5G 基带芯片加大自主优势 。 全球 5G 手机赛道开启,中国预计成为 5G 手机最大市场。据 canalys 预计,2019 年全球手机市场中 5G 手机出货量占比为 0.9%;2023 年将增长至 51.4%。目前中国 5G 换机浪潮已经开始,多家手机厂商相继推出 5G 手机,如华为 mate 30、OPPO Reno、VIVO NEX等等。canalys 预计,2023 年,5G 手机总出货量达到 19 亿( CAGR 为 179.9%),中国将占 5G 智能手机出货量 34%,其次是北美( 18.8%)和亚洲太平洋地区( 17.4%)。

▲2019-2023 年全球市场 5G 手机出货量占比预测

苹果 2020 年将推出三款 5G 手机,以 mmWave 技术为主。为从移动运营商和消费者的购买意愿中获得更多竞争优势+扩大苹果 AR 生态系统,苹果预计将会于 2020 年推出三款5G 手机,抢占全球 5G 换机潮先机。同时,美国已陆续完成 5G mmWave 频谱划分与拍卖,运营商加速推进毫米波业务+美洲为苹果第一大市场( 19 年美洲营收占比为 44.94%),预计基于本土优势苹果 5G 技术将以 mmWave 为主。

与国内 Sub-6GHz 手机相比,苹果 mmWave 手机主要在射频天线和射频前端方面不同:

射频天线:5G mmWave 由 SiP 进阶到 AiP。5G 在毫米波频段的应用,由于毫米波本身频率较高,天线通过馈线相连的损耗会非常大,为了减少互联的损耗,必须要把前端做成模组化,减少在毫米波频段的损耗。AiP( Antenna in Package,封装天线)技术顺应了硅基半导体工艺集成度提高的潮流,为系统级无线芯片提供了良好的天线与封装解决方案,很好地兼顾了天线性能、成本及体积,成为了 60GHz 无线通信和手势雷达芯片的主流技术。因此,5G 毫米波手机将采取“AiP+Antenna”的形式对射频天线和射频前端进行封装。

▲AOC 与 AIP 集成形式

射频前端之 PA:5G mmWave应用 lnP材料。5G sub 6频段PA的主要材料是GaAs、SiGe,而 5G 毫米波 PA 的主要材料是 lnP,更高频段将运用氮化镓( GaN)材料。与 GaAs 器件相比,lnP 晶体管散热能力是 GaAs 衬底的 1.5 倍左右,具有更高的击穿电压和电子迁移率,更适合高频应用;GaN 器件的功率密度更大,具有更宽的瞬时带宽,有助于减小占用空间。

▲使用 SiGe 和 GaN 工艺的芯片尺寸对比

射频前端之滤波器:5G mmWave 采用以 GaAs 为衬底的 IPD 工艺。采用 GaAs 衬底的 IPD 工艺可以为毫米波频段的滤波器提供低成本、低损耗、微型化和高集成度,而 Sub-6GHz 采用的 LTCC 等工艺无法同时满足这些要求。与之前工艺相比,使用 IPD工艺的电容( New MIM cap) Q 值更高,即使用 IPD 工艺之后,每一个振荡周期中存储的能量与损失的能量之比更高,这意味着 IPD 工艺能够减少损失的能量。

▲使用旧工艺与使用新工艺( IPD)的 Q 值比较

射频前端之 LNA 和开关:5G mmWave 集成两者。基于节省空间的考虑,5GmmWave频段将会利用 SOI 技术将射频 LNA 和射频开关集成。采用 SOI 材料制成的集成电路具有寄生电容小、集成密度高、速度快、工艺简单以及适用于低压低功耗电路等优势,因此在未来会成为毫米波频段集成 LNA 和射频开关的主流技术。

▲SOI 技术应用发展路线

苹果自研 5G 基带芯片加大话语权。2019 年 4 月,苹果与高通达成和解,和解内容包括高通公布部分 5G 基带芯片原始代码用于苹果自行开发;同年 7 月,苹果收购英特尔 5G 基带芯片业务,从而开展自研 5G 芯片业务以降低对第三方制造商依赖性。苹果自研的 5GModem 芯片预计最快将在 2021 年问世,预先芯片将先引入 ipad 等产品。

▲苹果 5G 芯片布局

5G 芯片研发难度提升促使行业集中度提高,芯片供应商成稀缺资源。芯片是手机最核心的部件,手机中很多功能都依赖于芯片完成,如 CPU 运算、GPU 图形运算、音视频处理等。

与 3G、4G 相比,5G 基带芯片的研发是颠覆性:从标准角度来看,5G 时代并没有统一标准,2018 年 6 月首个 5G 标准正式完结,研发者需要同时进行 5G 标准解读和芯片研发;从技术端来看,5G 终端负载型更高,运算复杂度提高了近 10 倍,存储量提高了 5 倍,同时还需保证多种通信模式的兼容支持及各个运营商组网需求。研发难度的提升使得具备5G 手机基带芯片大规模商用能力的企业仅剩 5 家:高通、华为、紫光展锐、联发科和三星,其中高通发布了 X50 和 X55 2 款 5G 芯片;华为发布了巴龙 5000,并预计 2019 年11 月份发布首款集成 5G 基带处理器;三星发布了 Exynos Modem5100 和首颗计合 5G基带的 Exynos 980 移动处理器;联发科发布 Helio M70;紫光展锐发布春藤 510。

▲基带芯片功能详解

▲5G 智能手机基带芯片一览

智东西认为,在相对成熟的智能手机行业,已俨然成为企业核心竞争力的要素之一。每款手机的上市、发售、出货时间,产品性能、价格等等,都与其上游供应链存在着十分紧密的联系。随着5G的全面商用,智能手机供应链内部盈利能力触底,回暖迹象已经出现;外部受到 5G 新兴市场刺激;伴随的各大厂商供应链“国产化”的大趋势;电子行业未来大概率超预期。