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北极星输配电网讯:5G建设蓄势待发，预计 2020 年开启大规模基站建设。随着 5G 商用牌照的发放，各大运营商已经开始加紧部署 5G 基站。目前国内三大运营商已经明确 19 年 5G 投资预算，共计达到 410 亿元，中国移动、中国联通和中国电信的预算分别为 240/80/90 亿元。中国移动计划今年新建 5G 基站 5 万个，在全国超过 50 个城市实现 5G 商用，并在 2020 年 将 5G 网络覆盖范围进一步扩大；中国联通和中国电信可能会在部分地区采取共建 5G 网络的方式， 以降低单个运营商的投资成本。5G 建设有望在明年进入规模化建设周期，根据三大运营商的规划， 5G 基站部署将在东部沿海地区和华中地区首先展开，并向西扩展，逐渐实现全国覆盖。
5G 建设按照产业链可以划分为基站系统、网络架构、终端设备和应用场景四个部分。预计 2019-2025 年将是 5G 建设的主建设期，其中基站建设作为 5G 网络的基础，相比于网络架构、应用场景等部分， 将是最早开始建设并完工的部分。19 年三大运营商预计将建设超过 10 万个 5G 宏站，并且已经在 北京、上海等多个城市实现了成功试商用，预计 2020 年全国将新建 5G 宏站 70-100 万个，正式开 启基站建设高峰；我们判断宏站建设的高峰时间为 2020-2023 年，小微基站和室内站点的建设将会 持续至 2025 年。
截至 19 年上半年，三大运营商在全国共建成了 4G 宏基站 437 万个，其中中国移动占比约一半，根 据 4G 建设主周期 2014-2017 年间三大运营商的无线网络资本支出进行测算，在 4G 建设周期运营 商累计的无线网络建设支出为 6568 亿元，考虑到期间仍有部分 2G、3G 网络的补盲和加强覆盖等 工程，保守估计其中 85%的资本开支为与 4G 网络建设相关，则主建设期间的投资达到了 5583 亿 元；根据赛迪顾问的预测，5G 建设的投资预计将会超过一万亿元，是 4G 投资的两倍。
目前 4G LTE 的主要频段是 1.8GHz~1.9GHz 和 2.3GHz~2.6GHz，而 5G NR 的主要频段是 3.4 GHz~3.6 GHz 和 4.7 GHz~4.9 GHz，电磁波频率越高，传播损耗越大，使得在相同情况下 5G 基站 的覆盖半径将小于 4G 基站，因此相比 4G 需要更为密集的基站覆盖。考虑到 massive MIMO 等新 技术的使用将使得 5G 基站天线的增益显著增强，我们预计 5G 宏基站数量将是 4G 基站的 1.1-1.5 倍左右，取中值进行计算则 5G 宏基站数量将达到 568 万个。此外，为了满足下游各类低延时、高 带宽应用的需求，还需要数量众多的小微基站配合，预计小微基站的数量将超过 900 万个。因此， 在整个 5G建设时期，预计共计将建设超过 1400万个基站， 19 年的 5G基站规划数量仅占 1%左右。
对于传统 2G/3G/4G 基站，由于基站的计算能力较小，通常传输功耗大于计算功耗，也就是说 BBU 功耗小于 PA 和 RF 部分功耗，因此传统基站提升能效的办法主要集中在减少传输功耗，例如在闲时 关闭部分载频和射频部分来实现节能减排。
在 5G 通信中，尽管单位流量的功耗大幅降低，但由于 5G 的流量远远大于 4G，5G 设备功耗相比 4G 大幅增长。密集分布的小/微基站和 Massive MIMO 天线是 5G 基站区别于 4G 基站的两大主要特 征：一方面，Massive MIMO 本身是以更高的计算成本为代价降低传输功耗；而小基站覆盖范围小， PA 更低，也意味着传输功耗更低；另一方面，由于 5G 传输速率将成倍提升，5G 基站将处理海量 数据，且随着 5G 业务的不断发展，5G BBU 的计算功耗将逐渐上升。因此，在 5G 时代，基站的计 算功耗将大幅提升，超过传输功耗。
我们预计，5G 基站的计算功耗将随着带宽的增加而不断上升，还将随着 Massive MIMO 天线数量增 加而不断上升，例如 64T64R AAU 最大功耗将会达到 1000~1600W，BBU 最大功耗将达到 2000W 左右。此外，一站多频将是典型配置，而一站多频将导致整站最大功耗超过 11kW，考虑到同一基站 中通常会放置两个或者三个运营商的设备，则交流配电箱的负载将会达到 25-35kW，远超 4G 时代 10-15kW 的负载功率。即使是在 5G 部署早期，不考虑毫米波频段，采用小于 6GHz 频段与 2/3/4G 基站共站部署，5G 单站功耗也将倍增，带来大量对低压电器的需求。
根据我们在前文对 5G 宏站数量的预测，预计总计将建成宏站 568 万个。根据中国铁塔《基站通信 电源系统配置指导意见》，在城区、郊县区域基站建议采用蓄电池组+移动发电机组作为后备电源； 农村基站根据安装条件选择蓄电池组+移动发电机组或固定发电机组；固定发电机组应设置市电/油 机自动转换开关，移动发电机组可设置手动转换开关。因此，我们按照 30%的宏站配有电源切换箱， 其余宏站仅设置交流配电箱和浪涌保护器进行计算，则总市场规模为：4979*70%*568 万 +11126*30%*568 万=388 亿元。我们预计 5G 基站建设主建设期为 5 年，并在 2020 年正式进入建 设高峰，则每年新增低压电器需求 70-80 亿元。
目前室外宏基站建设中，三大运营商主要负责传输设备、无线主设备及其馈线系统、以及传输设备 和无线主设备的电源连接；中国铁塔则负责机房及附属设施、市电引入、机房配套、铁塔及天面配 套。室内小微站点建设中，三大运营商主要负责传输设备、传输配套设备配套无线主设备，以及无 线设备至路由器端口的连接配套传输设备及无线主设备的电源连接；中国铁塔则负责电源系统、接 地系统、空调系统、监控系统等。从工信部和国资委对铁塔公司与运营商的分工来看，交流配电箱 将主要由中国铁塔作为项目业主方进行招标，在基站实际建设过程中，我们发现铁塔公司和三大运 营商在近几年均有基站用交流配电箱的招标情况。
随着本次中美贸易争端的持续，在政府主导的投资项目和基础设施建设中，对产品安全可靠的需求 愈发强烈，国产品牌在此方面的优势明显。考虑到 5G 基站是未来无线通信网络的关键基础设施， 我们预计在交流配电环节铁塔公司和三大运营商在同等条件下采用国产中高端品牌的倾向将远强于 4G 建设时期。此外，从目前低压电器产品的市场价格来看，在相同技术参数下，国产品牌的价格只有外资标杆施耐德价格的 70%左右；根据赛迪顾问等第三方咨询机构的测算，5G 建设总投资将会 超过一万亿元，对于运营商来说有较大的资本支出压力，我们认为，具备明显性价比优势的国产低 压电器品牌将会在本轮建设期占据大部分的市场份额。
原标题:5G基站建设开启，百亿低压电器需求爆发
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