全球WiFi芯片的竞争格局及市场潜力投资建议

投资建议 行业策略：我们认为WiFi芯片应该是无线通讯芯片领域内未来最具有成长潜力的细分市场，从WiFi 4/5到WiFi 6/7，每一次WiFi规格的升级都在不断地提升带宽及芯片价值，降低延时提高响应速度，以此满足不同的终端产品的需求。从WiFi 4/5时代的物联网、智能家居到WiFi 6/7时代的VR/AR、4K超高清视频，不同终端需求对于更高性能的要求始终推动着WiFi的升级换代。目前WiFi6在WiFi芯片中的渗透率约为20%，疫情导致的需求暴涨将推动WiFi6加速渗透，尤其是远程教学、在线协同办公、视频会议等需求的爆发，这些对高带宽、低延时有较高要求的应用场景加速了WiFi 6/7产品更新。我们预计到2025年，WiFi6/7产品的占比将接近50%。从细分市场来看，WiFi6芯片在智能手机端和家用路由器端渗透率较高，而在物联网芯片端，归因于性价比、功耗等因素，导入速度将落后两到三年。 推荐组合：我们首次推荐买入WiFi芯片相关科技产业，给予买入评级。重点推荐5家国内外相关企业，其中包括智能手机端WiFi芯片厂商如高通（智能手机芯片端双强格局稳定，WiFi芯片绑定骁龙处理器出货），博通（WiFi6/7芯片龙头，发布全球首款 16nm 制程的WiFi6E芯片，家用路由器WiFi芯片龙头，多款华为和TP-LINK高端路由器使用博通芯片），创耀科技（国产接入网通讯芯片龙头），乐鑫科技（物联网WiFi芯片厂商出货量市占率第一，累计出货7亿颗），博通集成（全球首款 40nm 物联网WiFi6芯片）。 行业观点 WiFi芯片国产替代加速：归因国内物联网发展加速,国产WiFi替代加速,及更多的晶圆代工产能释放（2Q22之前严重短缺），国内WiFi芯片CAGR倍数于全球，市场份额及出货量渗透率自2021年开始将逐年提升从约15%到2025年超过20%，有利于乐鑫科技，创耀科技，博通集成，翱捷科技。 WiFi6成长可期，预计厂商将跳过WiFi 6E直接进入WiFi 7：我们预测WiFi6/7市场份额将保持27.8%的CAGR，远高于Global MarketInsights给出的对于WiFi芯片市场2.5%增速的预测，从2021年的40亿美元成长到2025年的106.7亿美元。同时受限于频率审批以及WiFi6E/7的竞争关系，目前WiFi6E产品占比不到5%，我们认为仅有少数高端智能手机和高端路由器会导入WiFi 6E芯片，更多厂商则是跳过6E直接导入WiFi7解决方案，这对家用／企业用路由器及手机WiFi 7提早布局的博通最有利。 WiFi芯片竞争格局稳定：从细分领域来看，智能手机端WiFi芯片双强竞争格局稳定，高通的WiFi芯片集成在骁龙处理器上出货。21Q4高通智能手机市占率为30%，与联发科的差距缩小到三个点，逐步扭转4G时期的劣势。 家用路由器端，博通WiFi芯片使用在TP-LINK和华为等多款高端路由器上。而在物联网WiFi芯片端，乐鑫科技凭借出色产品竞争力和独创的AIoT生态环境，已累计出货物联网芯片7亿颗，市占率排名第一，约35%。 WiFi7蓄势待发，引领无线连接新世代：WiFi7同时支持2.4Ghz、5Ghz、6Ghz，引入 320M hz频宽和4K-QAM，最高可实现30Gbps峰值速度。各家龙头企业都已打响WiFi争夺战。博通已发布全球首个WiFi7解决方案，并将在未来5年内持续投入650亿美元在WiFi7研发上。2022年世界移动通讯大会上,高通发布首款 14nm WiFi7芯片FastConnect7800。 风险提示 1.WiFi6导入不如预期；2.供过于求的风险；3.半导体晶圆代工厂产能不足；4.全球升息导致成本增加；5.疫情封城管制 一、各种WiFi规格及WiFi芯片市场的历史演进 在过去的20年间，WiFi已经逐渐成为人们最常用的无线连接技术。从常见的桌面终端、移动终端、家具电器到汽车，随处可见WiFi的身影，WiFi为数十亿的设备提供接入互联网的服务。 第一代WiFi标准规范出现在上世纪90年代，IEEE专门成立了802.11小组来负责WLAN协议的制定与发展。IEEE在1997年6月推出了第一代802.11协议，第一代无线局域网标准（WLAN）定义物理层运行在2.4GHz，数据最大传输速率为2 Mbps。 第二代WiFi标准规范802.11a发布在1999年，IEEE工作小组将该协议定义在5GHz，数据最大传输速率达到了54 Mbps。同年，IEEE工作小组推出了定义在2.4 GHz，最高传输速率为11 Mbps的802.11b标准。在这一年，Wi-Fi联盟也正式成立。而在WiFi芯片上，最早基于802.11a协议推出WiFi芯片的三家公司是思科、Intersil（2016年被瑞萨收购）和Atheros（2011年被高通收购）。 第三代WiFi标准规范802.11g发布在2003年，IEEE工作小组使用了802.11a协议中的OFDM技术，在规格上综合了802.11b的2.4GHz频段和802.11a的最高54 Mbps的传输速率产生了802.11g协议。同时，从第三代WiFi标准开始，新标准都会向前兼容旧的版本。芯片厂商从当年7月开始逐步推出符合新协议的WiFi芯片，当时的主要芯片厂商有博通、德州仪器、Agere和Intersi，而博通则是当时802.11g协议下的主要供应商。 第四代WiFi标准规范802.11n（WiFi4）发布在2009年，随着互联网的发展、流媒体的出现，终端设备对无线连接技术的速率和稳定性提出了更高的要求。第四代标准中，IEEE工作小组引入了MIMO、波速成形、双倍带宽（40MHz）等新概念。MIMO和双倍带宽提高了最大传输速率，而波速成形增加了最大传输距离。802.11n工作在2.4 GHz频段上，使用40Mhz带宽和4*4 MIMO时，最大传输速率可达600 Mbps。WiFi4芯片广泛应用在物联网市场上，例如智能家居或者白电等产品上。WiFi 4芯片可分为传统路由芯片，搭配MCU使用的芯片以及SoC芯片。 第五代WiFi标准规范802.11ac（WiFi5）发布在2013年，IEEE工作小组再次扩展了射频带宽（提升到160MHz，但芯片厂商只实现了80MHz频宽），引入了更高阶的调制技术（256-QAM），传输速率最高可搞达1.73 Gbps。但是WiFi5仅运行在5Ghz频段上，并不支持2.4GHz频段。早在2012年1月，博通在台北发布了第五代WiFi芯片，并取得LG、华硕、华为、中兴、友讯、微软等14家设备厂商的支持。在2015年，IEEE发布了802.11ac的wave2阶段，主要通过MU-MIMO技术提高了多用户数据并发处理能力和网络资源利用率。 第六代WiFi标准规范802.11ax（WiFi6）发布在2015年。随着移动互联网带来的移动终端数量激增，以及物联网更广泛地出现在家庭生活中，单个Wi-Fi网络中的接入设备数量越来越多。如何同时接入更多设备，并保证不同接入设备的使用体验，成为了摆在IEEE面前的新挑战。WiFi6同时支持2.4 GHz和5 GHz双频段，设计的初衷就是为了解决越来越多的终端接入网络导致效率降低的问题。WiFi6具有高速度、低延时、低功耗三大特点。编码方式升级到1024-QAM带来了高速度。WiFi6中OFDMA技术的应用，允许所有用户同时传输数据，降低延时。而在OFDM系统中，一旦有大量用户同时进行数据请求时，就会造成网络堵塞的情况。同时WiFi6中新加入的上行MU-MIMO，提高了设备向路由器传输数据时的网络资源利用率。WiFi6中新引入的TWT技术，可根据设备的情况自动调节发送或者接收数据的时间，同时可以增加设备睡眠时间，从而降低功耗。WiFi 6芯片被广泛用于手机WiFi、无线路由器、物联网与智能家居以及AR/VR市场中。根据Strategy Analytics的报告显示，2021年高通、博通和联发科已经成为了前三大WiFi芯片厂商。国内厂商方面，博通集成已推出全球首款WiFi 6物联网芯片BK7236。 乐鑫科技推出了结合Wi-Fi 6与Bluetooth 5 (LE)的32位RISC-V SoC芯片ESP32-C6。 国际WiFi联盟宣布于2021年1月起开始提供WiFi 6E的认证。WiFi 6E带来的主要升级集中在新增了6 GHz的频段，更多的信道和频谱资源将有助缓解信道拥堵的问题，改善高并发条件下的使用体验。 图表1：WiFi 5、WiFi 6/6E和WiFi7比较表 第七代WiFi标准规范802.11be（WiFi7）预计将于2022年底发布，新标准在第六代的基础上进一步拓展了带宽（可高达320 MHz），使用更新的4096-QAM调制技术来提高速率，还创新的采用了Multi-RU、Multi-Link和增强MU-MIMO等新技术。WiFi 7的到来，将满足使用者对于高清4K/8K视频，VR/AR、低延时游戏以及远程协同办公的需求。 高通在MWC2022上首次推出了WiFi 7解决方案FastConnect 7800，芯片设计最大传输速率可达5.8 Gbps，高通预计将于2022年下半年开始商用。 二、从WiFi 4/5到WiFi 6/7看全球及国内市场规模 2.1全球WiFi芯片市场份额及出货量 根据来自GlobalMarketInsights的数据显示，2021年全球WiFi芯片市场规模超过200亿美元。从2021年到2028年，预计年平均复合成长率为2.5%。到2025年，全球WiFi芯片市场规模将达到220亿美元。WiFi6芯片从2019年开始出货，我们预计到2025年，WiFi6的市场份额将占到全部WiFi芯片的52%左右，其中包括WiFi6E芯片。受限于6GHz频道较慢的监管审批与WiFi6尚未普及的影响，2021年WiFi6E在所有WiFi6芯片中占比不到5%，我们认为更多的智能手机和无线路由器厂商会选择跳过WiFi6E，仅有少数高端机型、高端路由器会导入WiFi6E芯片，更多的机型会直接导入WiFi7解决方案。 图表2：2018-2025年全球WiFi芯片市场份额预测（单位：亿美元） ABI Research预测2021年全球WiFi芯片出货量超过34亿颗，到2025年，全球WiFi芯片出货量将超过45亿颗（7.3%CAGR）。我们预计WiFi芯片的增量来自WiFi6/7芯片的放量。WiFi6将成为无线路由器、智能手机、AR/VR和在线协同办公等对于高带宽、高安全性、低延时以及多设备同时接入有较高要求场景的首选。而一部分具有WiFi功能的物联网设备可能会因为价格／耗能因素以及设计简易性等因素继续选择WiFi4/5芯片。 图表3：2018-2025年全球WiFi芯片出货量预测（单位：千颗） 2.2国内WiFi芯片市场规模及出货量 亿渡数据预测从2018年到2025年，国内WiFi芯片市场将实现10.2%的CAGR，明显高于全球WiFi芯片市场的CAGR。到2025年，国内WiFi芯片市场规模将超过320亿人民币。细分来看，WiFi6/7的市场规模将超过209亿，占全部WiFi市场的64%，实现56.9%的复合增长率。其中WiFi 6/6E的市场份额将从2020年的8.3%上升到2025年的接近57%，同期WiFi7的市场份额将接近8%。但是受到2017年到2020年智能手机出货量连年下滑的影响，国内WiFi芯片市场份额在2020年出现了同比减少。 图表4：2018-2025年国内WiFi芯片市场份额以及占比预测（单位：亿美元） 我们预测从2018年到2025年，国内WiFi芯片出货量将从4.3亿颗增加到10.3亿颗，年平均复合增长率为13.3%。从细分市场来看，WiFi6/7的出货量将从2019年的4,500万颗成长到2025年的7.7亿颗，届时WiFi 6/7芯片的出货量将接近国内全部WiFi芯片的80%。虽然在2