來更新一下微波功率放大器、次系統公司,全訊。全訊,屬於航太軍工產業半導體元件一環。目前,台股市值最大的航太軍工公司為,漢翔,市值為476億。
全訊,為一專業的砷化鎵/氮化鎵微波功率放大器整合元件公司(IDM廠),從上游 IC 設計、晶圓製造、延伸至功率放大器生產,及整合各項元件產製微波次系統產品, 銷售產品涵蓋場效電晶體(FET)、單晶微波積體電路(MMIC)、固態功率放大器 (SSPA)、低雜訊功率放大器(LNA)及微波次系統等。
全訊專注於高頻高功率產品, 主要銷售對象為國內外國防及通訊應用客戶,產品主要應用在國防工業及未來 5G 通訊小型基地台等領域。產品包含:
(1)微波放大器
固態功率放大器(SSPA)、低雜訊放大器(LNA)與模組頻率範圍從 0GHz 至 40GHz 的寬頻或窄頻、各式不同功率與低雜訊指數的 SSPA、高功率放大器(HPA)及 LNA。 目前共計有八百九十幾種商品。
(2)微波次系統
包含 L band、S band、C band、X band、Ku band 及 Ka band 的收發器(T/R)模組, 升頻模組(Up-Converter)、降頻模組(Down-Converter)、頻率合成信號產生模組 (synthesizer)等各類高頻微波模組。 目前共計有七十幾種商品。
(3)其他
主要為場效電晶體(FET)元件及微波積體電路(MMIC)元件等產品。
產業現況及市場規模
微波技術肇始於二次世界大戰,經過冷戰時期的催化,到了二十世紀末期軍事強國解除了軍備競爭後才大量轉為民生用途,所以對國際舞台上的軍事強國而言,微波產業的發展歷史相當悠久。反觀我國除了中科院以外,微波產業的實質萌芽還是近十年內的事情。當然,國防工業中不管是相位陣列雷達、飛彈射控、飛機導航、衛星定位系統等,微波產品都扮演著不可或缺的角色,在自主意識覺醒的今日,捍衛台灣靠的不再是龐大預算的軍購案,而是有能力自主建構的微波通訊技術。
微波元件以用途區分大致可分為國防及商用兩大類,國防、商用微波技術原理上是相通的。過去國防和商用微波零組件存在工作頻率、功率等區隔差異,產品通用性不高。國防用途工作頻率分布較寬,且要求發射功率很高,以高功率滿足更遠的距離為目標。而商用通信一般處於較低工作頻段且使用功率較低,由於工作頻率、發射功率不同,導致國防與商用微波組件材料選擇、技術路線等有所差異,商用微波主要強調的是低成本,而國防微波產品要求的是長時間的可靠性。但隨著商用 5G 微波通信元件向高頻段拓展,與國防微波組件共通性也趨於相近。以美國 Qorvo 公司為例,其主要產品除提供作無線基地台之功率放大器(PA)外,同時也生產國防雷達使用之單晶微波積體電路(MMIC)等應用於艦載、機載和地面雷達系統,以及通信和電子戰系統中。
A.我國國防科技發展概況
政府有鑑於國防安全必須仰賴自主發展國防科技,為達成國防自主目標,我國《國防法》第 22 條即規定「結合民間力量,發展國防科技工業,獲得武器裝備達成獨立自主之國防建設」,及行政院在 105 年將國防產業列為「5+2 產業創新計畫」,依循該政策將透過「以國防支援經濟,以經濟建構國防」作為方針, 政府選定航太、船艦及資安等三大產業為基礎,由政府資源結合民間企業研發、 產製及維修所需武器裝備。並藉由制定《國防產業發展條例》,吸引及保障國內廠商投入國防產業供應鏈,有效結合政府資源與民間力量,進而擴大市場規模, 使得國防產業得以永續發展,達成「滿足國防安全需求」及「創造產業經濟效益」 雙贏目標。
隨著振興國防產業政策推行,106 年至 110 年國防預算規模約在 3,193 億元 至 3,618 億間,自 106 年起,呈現穩定成長態勢,106 年度編列 3,193 億元、107 年度編列 3,277 億元、108 年度編列 3,405 億元、109 年度編列 3,512 億元、110 年度編列 3,618 億元、逐年增加至 111 年之 3,676 億元,而 112 年則更進一步成 長至 4,092 億元,較 111 年增加 416 億元、增加約 11.32%,創下歷年來最高的國防預算。其中在 106~108 年間我國國防單位投注於衛星、飛彈、戰機、船艦及資安等武器及系統之研發預算由 77 億增加至 122 億,委製(修)預算總額由 234 億增長至 464 億;另 107~108 年機、艦國造及新一代武器系統研發所需關鍵技術研發算,則分別達 8.38 億元及 43.2 億元,研發及量產預算均大幅成長,而國軍武器裝備之研發、產製、維修及戰訓等一般性軍需,透過年度國防資源釋出由民間獲得或釋放至民間,隨著國防研發及委製預算增加,釋商規模逐年增加,間接帶動相關民間企業之國防商機。
此外,除了上述年度編列的固定國防預算外,政府希望能在最短期程內,兼顧戰力籌建及國防自主及快速提升戰力和建構防衛體系,使國防資源發揮最大效益,結合政府資源與民間力量,擴大國內釋商及提升產業競爭力和帶動國防產業發展。立法院已於 111 年 1 月經表決通過「海空戰力提升計畫採購特別條例」, 賦予國防部編列上限為 2,400 億元特別預算的法源,以採購八大項國造軍備。條例已公布,自公布日起施行至 115 年底。
特別預算編列,包含反艦方面,岸置反艦飛彈系統計畫經費 797 億元;海軍高效能艦艇計畫經費 692 億元;海巡艦艇加裝戰時武器系統計畫經費 32 億元。 防空方面,野戰防空系統計畫經費 89 億元;陸基防空系統計畫經費 347 億元。 反制方面則是無人攻擊載具系統計畫經費 120 億元;萬劍飛彈系統計畫經費 126 億元;雄昇飛彈系統計畫經費 170 億元。
近年來國防部以國防科技研發能量為基礎,藉由執行軍民通用科技研發,將成熟國防科技轉化為民生用途,提升國內產業水準,使得國防發展研究創造產業化效益,如 107 年執行之「航太級大型化積層製造技術開發與驗證計畫」,建立國內航太級大型化積層製造粉末、製造及驗證測試全產業鏈示範線,未來可應用於軍、民用大型複雜加工件生產及元件輕量化以及執行「高功率模組產業及應用生根計畫」,建立國內氮化鎵功率半導體產業鏈,可應用於雷達高功率模組、5G 通訊、綠能及電動車等軍、民共用領域。未來國防部將持續積極轉化國防科技研發成果,應用於民生產業,並活化智慧財產權,使國防發展研究發揮最大效益, 為我國國防相關業者提供更大發展空間。
B.5G 通訊科技發展概況
隨著行動網路、雲端運算、社群媒體、大數據及物聯網等新興科技的蓬勃發展,各種聯網裝置的數量不斷增加,使得行動網路流量暴增,推升全球通訊市場持續成長。根據研調機構 IDC 預估,2025 年全球物聯網連接數將達 410 億個, 諸多連網裝置將衍生出龐大數據傳輸需求。全球對於網路頻寬的需求一直呈現跳躍式成長,現今網路傳輸水平如不再提升,將無法滿足各種連網用戶之需求。
現有的 4G 網路因頻段的限制最高頻率的載波在 2GHz 上下,可用頻譜頻寬只有 100MHz,已經無法負擔未來巨量的資料傳輸和聯網需求,因應未來無線網路高速及大量傳輸需求將透過第五代行動通訊技術(簡稱 5G)來解決。以 5G 可能使用的 28GHz 頻段和 60GHz 頻段(毫米波頻段)而言,28GHz 頻段的可用頻譜頻寬可達 1GHz,而 60GHz 頻段每個頻道的可用訊號頻寬則達到 2GHz,相較於 4G 頻段,5G 所擁有的頻譜頻寬就增加了 10 倍以上,傳輸速率也可得到大幅提升。在各國電信業者不斷投入既有通訊設備升級及布局新一代通訊設施之需求導引下,5G 相關產品及通訊環境已逐步被開發及佈局。根據 Omdia 調查機構預測,2020 年全球 5G 行動基礎設備市場規模為 157 億美元,較 2019 年成長 83.5%,主要成長的地區是中國大陸加速 5G 新基建工程項目,其次則為南韓、 日本、台灣、美國等其他國家的 5G 網路建設。
隨著 5G 技術之發展,預計下載速度將提高,等待時間減少,因此訴求快速、 低延遲的微波通訊對於元件首重高頻特性,關鍵零組件必須在高操作頻率下提供高輸出功率,或是提供極低雜訊的信號放大,對於元件特性要求相對嚴格,矽製程元件因無法承受高崩潰電壓、高頻運作下矽基板損耗快及訊號隔離度不佳等物理特性上的先天限制,使其在功率放大器及射頻開關應用上難以跟砷化鎵及氮化鎵元件匹敵。目前具有耐高電壓、高頻傳輸速度、雜訊低、耗電量少等特性之砷化鎵(GaAs)及氮化鎵(GaN)化合物半導體已成為微波通訊之不可缺的重要元件, 廣泛被應用在主流的商用手機及無線區域網路(WLAN)、光通訊以及先進的國防、航空及衛星通訊用途上。
由於 5G 布建逐步展開,射頻元件使用量將較 4G 時代倍增,根據 Yole Development 於 2020 年的報告指出,全球電信通訊基礎設備產值規模,將由 2018 年的 14.77 億美元,提升至 2025 年的 25.25 億美元,年複合成長率(CAGR)為 8.0%。其中若以各 RF 前端模組技術來區分,GaAs 元件市場規模則會由 2018 年 3.24 億美元成長至 2025 年約 5.57 億美元,GaN 元件市場規模則會由 2018 年 2.39 億美元成長至 2025 年約 5.22 億美元。
新一代 5G 通訊系統大致可涵蓋兩種主流頻段,一為 Sub 6GHz(頻段在 6GHz 以 下),另一種則是在 24GHz 以上的毫米波(mmWave)頻段。無論是目前廣為大家所採行佈建的 3.5GHz 頻段,或是未來將逐步推動更高頻的毫米波,其主要使用頻段 (28GHz/39GHz),都比現有 4G 頻段還要高。因頻率越高,波長越短,訊號比較容易受到障礙物干擾或遮蔽,因此 5G 的傳輸距離不如 4G 的低頻頻段,所以必須佈建更多基地台以維持訊號傳遞。根據富士總研機構預估,因各電信運營商陸續投資 5G 基礎建設,使得基地台和設備市場受益匪淺,致全球整體基地台市場規模逐年成長,其中 5G 通訊基地台將從 2020 年市場規模 176.6 億美元成長至 2025 年 324.2 億美元, 大量的基地台布建將帶動微波功率放大器及射頻元件等大量需求成長。
C.國防微波功率放大器
微波功率元件在國防通訊應用上主要作為雷達訊息收發之關鍵元件。雷達偵蒐預警功能在現代化國防裝備中扮演著不可或缺的角色,隨著科技發展迅速,國防裝備系統高度資訊數位化,匿蹤武器及各式反雷達裝置紛紛推陳出新,為了能預先掌握情資爭取反應時間,雷達的偵查速度、範圍及解析度都必須隨之提升。在雷達搜尋效率及範圍要求提高之需求下,將必須加大訊號發射能量及反應速度,進而帶動高頻、高功率的元件市場持續成長。依 A2Z Market Research 研究報告顯示,全球國防軍事功率放大器(Power Amplifier)市場規模預計將從 2022 年 22.59 億美元成長至 2027 年 29.56 億美元,年複合成長率達 5.54%,而主要成長動能來自於全球各國對於國防安全現代化功能增進之提昇。
D.通信微波功率放大器
全球行動寬頻與雲端運算市場的快速成長,手持裝置普及加上汽車、工業、國防軍事等領域應用,使得功率放大器需求量大幅提升,依 A2Z Market Research 研究報告顯示,全球電信用功率放大器(Power Amplifier)市場規模預計將從 2022 年 77.79 億美元成長至 2027 年 106.18 億美元,年複合成長率達 6.42%。
綜上所述,微波通訊是軍商通用科技,國防微波產品特性要求頻率高、功率大及高穩定度,商用微波產品在 5G 通訊要求高傳輸低延遲特性,通訊元件亦朝向高頻高功率發展,隨著需求演變,擁有國防領域高規格微波通訊產品相關技術之業者將迎來 5G 龐大市場需求商機。
全訊,是一家微波功率放大器、次系統公司,近2年ROE為13%,17%。毛利率為55%,54%。資產負債率為16%,14%。2022年銷售產品以微波放大器佔79.88%,微波次系統佔17.46%,其他佔2.66%。銷售區域以內銷佔93.97%,以色列佔3.2%,中國佔1.03%,美國佔0.88%,德國佔0.39%,俄羅斯佔0.15%,其它佔0.38%。全訊主要客戶為中科院。
市場佔有率
全訊之主要產品為微波通訊之功率放大器、模組及結合其他自製元件所產製之次系統產品,公司 2022 年整體銷售金額為新台幣 10.35 億元,依 A2Z Market Research 研究報告顯示,2022 年全球國防軍事功率放大器(Power Amplifier)市場規模 22.59 億美元,以 2022 年新台幣兌美元匯率約 29.804 元換算約為新台幣 673.27 億元,全訊功率放大器產品銷售金額佔全球國防軍事功率放大器市場營收比率約為 1.54%。
競爭
全訊係以發展高頻通訊、高輸出功率、高可靠性的微波功率放大器等元件為主,所開發的產品可應用在國防雷達系統、人造衛星,在商用方面可應用於飛機通訊、氣象雷達、海上導航系統等,由於國防與航太市場具客製化、規格要求高等特性,屬寡占市場,產品售價遠高於一般消費型的功率放大器,且競爭者少,可避免與商用低階的手機與通訊產品殺價競爭,加上國防級產品認證期長,且較一般手機或無線網路所需的技術規格更為高階,因此市場進入障礙高。
全訊微波元件等相關產品已取得我國國防單位認證,並獲得海外國防工業客戶長期採用,為國內少數有能力提供國防級微波通訊產品關鍵零組件之廠商。在交貨期程、產品售價,服務即時性等均較國外供應商具有優勢,且美國、日本、歐盟等國對部分微波元件產品有輸出許可之限制,限縮高頻微波元件供應來源之選擇性,有利於全訊產品之競爭力。隨著我國政府積極提升國防科技之自製能力,及國防預算增加,將帶動全訊營運之成長。而海外市場隨著各國持續提升國防裝備性能,因市場上供貨來源有限,全訊國防級微波元件在海外市場仍有極大成長空間。
國外的微波通訊產業,以 TriQuint Semiconductor 公司為最大廠商,主要產品有超寬頻的單片微波積體電路(MMIC),例如 TGA4830-EPU MMIC、TGA4830-EPU MMIC、TGA4036 MMIC 等,可適用光調變器驅動器和儀器應用、點對點、點對多點的無線及衛星通訊系統和儀器應用以及電子戰爭系統,如雷達預警、反措施、 干擾發射及光纖網路、軍事通訊及國家安全應用。這一部份都是由美國政府機構 DARPA(Defense Advanced Research Projects Agency)補助上千萬美元經費來進行開發,其他微波公司尚有 Raytheon、Raytheon 等也是 DARPA 補助經費的對象。
不利因素
國防應用產品對於產品的穩定度及可靠度要求嚴格,需通過國防產品測試規範,故產品開發到量產需經相當時間,而產品開發完成後,在國際國防客戶開發上,受限於主要先進國家為了掌握國防自主能力,國防需求優先以扶植自身廠商為主,對於國防相關關鍵零組件均限制一定比例為內購,使得該公司開發國防訂單不易。
美國及中國對於國防相關關鍵零組件均限制一定比例為內購,而德國、日本及義大利因屬戰敗國,遭限制不得發展國防軍用系統,我國亦需符合貿易法及戰略性高科技貨品輸出入規定,使全訊的銷售對象、地區因此而受限。
發展趨勢
全球各國持續強化國防偵測及通訊功能將帶動國防級微波通訊零組件的需求持續成長,加上物聯網、虛擬實境應用、遠距醫療、雲端運算等應用持續的成長與普及下, 大量通訊頻寬需求推動 5G 通訊的建置,使得基地台及手機等相關微波通訊零組件的需求增加。因國防運用及 5G 通訊均要求微波元件具備耐高電壓、耐高溫及高頻操作等特性,故高頻、高功率微波元件產品將成為國防及商用通訊市場需求主流。
砷化鎵半導體依結構及特性不同,主要分為異質接面雙極性電晶體(Heterojunction Bipolar Transistor, HBT),及應變式高電子遷移率電晶體(pseudomorphic High Electron Mobility Transistor, pHEMT)。HBT 具有待機耗電流較低、體積小等特色,故在符合行動電話產品發展趨勢下,HBT 成為市場上手機及無線區域網路(WLAN)用 PA 之主流技術。而 pHEMT 具備超高頻及低雜訊特性,使其運用在高功率基地台,低雜訊放大器(LNA)及 RF Switch 具有一定的優勢。在通訊射頻應用上 HBT 與 pHEMT 亦發展出單晶微波積體電路(MMIC),可應用在衛星通訊、衛星直播(Direct Broadcast Satellite, DBS)、點對點微波通訊、航空雷達、汽車防撞雷達系統、光纖通訊系統等領域。
以下就全訊產品主要應用領域分別說明:
A.國防通訊應用需求提升,帶動微波元件技術演進及需求
高頻、高功率微波元件在國防通訊應用領域一直扮演著不可或缺,及國防技術提升的關鍵角色,隨著未來電子戰在軍事對抗中的地位日益重要,相關雷達、通信、 及電子對抗裝備對微波零組件規格要求將更高,微波零組件在整體軍事裝備價值占比也將進一步提升。以國防雷達為例,電子干擾技術的進化推動雷達搜尋技術必須往上提升,相對於機械掃描雷達;由成千上萬個具有功率發射功能的收發模組組成的相列雷達,能在極短的時間內迅速改變波束指向來改變掃描方向,加快搜尋速度及精確度以應付日益先進的電子戰技術,而相列雷達的普及將對微波組件需求大幅增加。另匿蹤飛機的出現對現有雷達搜尋能力形成嚴重挑戰,現有雷達系統若要對匿蹤戰機達到與非匿蹤戰機相同偵測距離條件下,必須將雷達發射功率提升上百倍,進而衍生大幅增加相列雷達收發模組(T/R Module)的發射功率及收發模組數量。故隨著科技演進,電子對抗對雷達搜尋功能及效率的提升需求將帶動微波元件市場持續成長。
B.新一代半導體原料應用逐漸興起
半導體原料應用發展初期以矽(Si)、鍺(Ge)單元素半導體為主,面對無線通訊、 雷達、航空及衛星等需具備有高頻、耐高電壓等特性之通訊需求,矽元件因無法承受高電壓及高頻特性較差等先天限制下,故由砷化鎵(GaAs)、氮化鎵(GaN)等化合物半導體來因應。砷化鎵(GaAs)、氮化鎵(GaN)等化合物半導體可耐受高崩潰電壓 (breakdownvoltage)及擁有較大的頻寬寬度,耐壓與耐高溫性能良好,因此適用於製造高頻、高功率的射頻元件,GaAs 在高功率傳輸領域具有優異的物理性能優勢, 廣泛應用於手機、無線區域網路、光纖通訊、衛星通訊、衛星定位等領域,而 GaN 則具有低傳導損耗、高電流密度等優勢,可顯著減少電力損耗和散熱負載,可應用於變頻器、穩壓器、變壓器及無線充電等領域。
C.5G 行動通訊需更大頻寬,毫米波將成為熱門技術
隨著 5G 行動通訊標準確立及未來各種依附 5G 聯網之通訊應用需求大增,無線通訊將朝向更高速以更大頻寬邁進,然而現今頻譜使用於 6GHz 以下的中低頻段已非常擁擠,於是 24GHz 以上的毫米波應用成為未來無線通訊技術的重點,相較於 6GHz 以下頻譜,因毫米波頻譜充裕,5G 技術將會採用高頻毫米波技術,將傳輸速率提升到最高 20Gbps。毫米波(mmWave)屬於電磁波,頻率範圍由 30GHz 到 300GHz,位於微波與遠紅外波相交疊的波長範圍,兼備兩種波譜特點,主要應用包括電子通訊、國防通訊、科學研究、醫療,也是 5G 無線通訊發展中的關鍵因素。 隨著 5G 商用加速提高傳輸速率需求,加上毫米波陣列天線強調寬頻化、體積小型化、固態化和集成化等特點,毫米波技術應用市場將逐漸擴大。
景氣循環
全訊產品主要為微波放大器及微波次系統等,為無線通訊傳輸不可或缺之上游關鍵元件;全訊專注於高頻、高功率、高可靠度之國防用途利基型微波通訊市場領域。公司產品已通過政府國防單位認證並長期合作,為我國國防單位微波通訊元件及微波次系統之主要供應商,營收來源以國防應用領域相關產品為主。國防市場相對於一般消費性電子產品,其產品規格更新之頻率較低、重視品質及可靠度,因此產品通過認證後受市場價格競爭而被取代之風險低,且國防市場相對於商用消費性市場之價格敏感度低,受景氣循環之營運風險並不明顯。
0 意見:
張貼留言