纠结的滤波器：低国产化率与红海竞争同时存在
滤波器是2023年最让人矛盾纠结的赛道。
从投资机遇角度看，滤波器赛道绝对体量大，替代机遇好：随着5g手机的普及和物联网的发展，2023年全球滤波器市场空间已超1000亿元，国内市场近500亿元，是手机射频前端价值量最高、增长最快的单品器件，且依然保持年均10%以上的增长。其中，国产滤波器替代率只有5%左右，出口几乎为零，替代空间巨大，赛道还没有一家上市公司。横向对比射频前端其他部件，pa单机价值量不到滤波器的三分之一，已经有两家成功上市（vanchip，慧智微），多家申报中。滤波器看起来不正是一级市场最有机会的蓝海投资赛道么？
但从市场观感上，滤波器赛道呈现出的发展趋势，却完全没有半点“蓝海”的意思。国内玩家在不到20亿的总出货金额内，2022年竞争全面红海化，全行业毛利极其难看，国产化率甚至呈现下滑态势。目前国内滤波器企业已近30家，占全球70%以上，市场份额却不到全球3%，头部企业好达上市折戟，行业发展走势愈发混沌。
低国产化率与红海竞争同时存在，赛道整体处于非共识期。流深资本深度挖掘滤波器市场格局形成动因，以下观点供参考：
1
观点一：产品力+idm+模组能力+品牌厂商门槛，是创业公司面临地狱开局难度的根源
滤波器的国内市场目前分为三个层次：
第一层，以功能手机和物联网应用为主，产品形态多为分立滤波器形式，模组很少，主要是低端saw和fbar走量。其滤波器单价只有0.1-0.3元，加上功能手机和物联网终端数量小于智能手机，功能机频段单一，单机应用数量也远远小于智能手机。市场体量估算只有20-30亿，国产化率很高，国内几乎近三十家创业公司在同质化卷。
第二层，odm市场，中低端智能手机出货，产品形态分立滤波器和模组均有。这部分市场由odm选定供应商，品牌商审核，对供应链企业要求弱于品牌商市场。国内saw和fbar滤波器头部企业基本都在抢占这个市场，但由于材料性能水平依然薄弱，往往要用高端工艺例如fbar和tc-saw才能和海外的普通saw竞争， bom成本是海外至少三倍以上，直接把好市场做成了负毛利。
第三层，品牌手机市场，占据整个滤波器市场的70%，毛利很高，巨头林立，这是真正的蓝海市场，国产厂商极难进入。难点在于几个方面：
1、 要有idm，没有自主生产能力几乎不可能得到品牌厂商的长期支持，不管是供应链保供，还是定制开发工艺迭代，idm在滤波器领域是刚需。
2、 性能必须全球领先，不能仅仅是国产化能用而已。即便是国内目前saw滤波器最头部的某公司，十几年发展积累下来，依然和国外差距显著，近两年甚至还在丢失品牌客户。
3、 模组化能力。高端手机分立滤波器供货越来越少，苹果已经全部模组化了。海外滤波器巨头或收购或绑定均已形成了射频前端全自研能力，国内差距明显。国内pa射频前端虽有公司上市，整体技术实力较弱，几乎没有选用国内滤波器的能力，清一色的采购日系厂商；海外模组公司更是没有国内滤波器的导入机会。滤波器企业只能自己再把pa、lna、开关等等都做了，无形中加大了创业成功的难度。
总结整个滤波器市场，不难发现，这是一个典型开局地狱难度的创业机会。创业公司在有限投入下可以吃的蛋糕太小了，往蓝海市场突破壁垒又过高，大部分都要死在高墙之下。而这几年的半导体资本红利叠加消费电子退潮，无疑加剧了这种情况。先发优势企业由于产品力不足，产能陆续退出品牌市场，不得已在odm和功能机领域竞争；同时多家创业公司拿到了大量的资金投入，每家得到的资源又不足以支撑自己往蓝海市场突破，为了完成对投资人的承诺只能在低端市场不停流血出货，进一步加剧了低端卷。
鱿鱼游戏，怎么破解？
2
观点二：滤波器本质逻辑是材料而非半导体设计，除非材料体系有根本变化，原有技术路线国内已难以超越海外
全球滤波器两大路线，saw和baw。
saw滤波器是一种用石英、铌酸锂或钽酸锂等压电晶体为基片，在其表面抛光后在上面蒸发一层金属膜，通过光刻工艺制成两组具有能量转换功能的交叉指型的金属电极（叉指换能器ict）。由于温漂特性等因素的限制，普通saw基本沦为1.7ghz以下+低q值（＜800）的低端频段、低端市场内卷型选手。
（图示：saw原理图）
为了提升普通saw的热稳定性，出现了tc-saw滤波器方案。tc-saw通过在金属电极层上覆着或粘接温度补偿层，改善了温度特性，满足了3ghz以下发射端的应用需求。
目前海外巨头tc-saw成本极低，专利壁垒完善，性能已能满足非常多高端高q值场景需求，且电路和设计上另有独到优化。国内tc-saw发展还很初级，有专利风险存在；普通saw相对成熟，但工艺稳定性和整体品质离全球顶级水平距离甚远。材料学主导的器件，工艺积累带来的先发优势往往是难以逾越的。
baw滤波器是体声波器件，相较于saw，性能全面提升：频段更高（1.5ghz-10ghz），q值高（＜3000），带内插损小和带外衰减大，体积小。
（图示：baw原理图）
baw最大的劣势是成本。以fbar为例，采用压电材料沉积和mems相结合的生产工艺，加工时先将金属电极蒸发或者溅射到支撑层上，然后再在电极上制备压电薄膜，最后再在压电薄膜上形成金属电极。整个过程光罩数量在10层以上，流程工序是saw的十倍，成本极限在saw的三倍以上。因此，即便在5g高频段需求的拉动下，在3ghz以下的中高频段如没有特别极限的隔离性能要求（q<1500），绝大部分场景依然是优先考虑saw滤波器。
baw另一大问题是专利壁垒。目前成本较低的fbar路线，核心结构专利全球龙头博通已经搭建了非常完善的专利保护阵列，后来者极难突破。smr路线+新材料或许是一个可能性，然而其成本相较于fbar更高，市场端价值有限。
国内baw滤波器有idm和代工两种路线，idm头部企业天津诺思由于专利问题已经遇到美国强力阻击，后续还有汉天下等企业在建厂；代工国内以中芯绍兴和中芯宁波为主，两者模式略有不同，相对来说绍兴对创业公司技术自由度更大一些。目前从已经有较大体量出货的baw企业来看，模组出货的频段基本进不去，单体出货的简单频段例如n41已经卷烂了，还有相当多出货落在中低频领域，由于国内saw能力薄弱无法满足高q值要求，用baw技术去和海外的saw大厂卷，大炮打蚊子。同时，专利问题几乎是悬在每个企业头上的达摩克里斯之剑，很难讲规模扩张后会不会遭到强势阻击。
流深资本认为，短期内传统技术路线很难迎头赶上，低成本高性能且频段普适性好的新技术路线，例如近五年兴起tf-saw，可能才是中国企业弯道超车的好机会。
3
观点三：以tf-saw为代表的新技术路线，是中国真正实现国产化突破的最好抓手
tf-saw（村田首创，也叫ihp高性能滤波器，incredible high performance）通过在压电层下方增加载体衬底（si和sio2）减少能量耗散，同时具备低插损、低频率温度系数、高q值和高带外抑制的特征。tf-saw相较于saw只增加了一层薄膜，整体掩膜数量在3层以内，大批量下成本可以逼近saw；同时，tf-saw滤波器的q值、温漂系数、k2全面超过baw工艺，在狭窄频带、高隔离场景中性能非常强悍。我们认为，在0.6ghz-2.7ghz之间，对q值有高要求的频带，以及多频段多通路合并的双工/四工器，例如b2/b3/b20/b25/b28双工、b1b3四工等，均有望被tf-saw替代。
目前全球仅村田和高通两家厂商大批量出货tf-saw滤波器，其他例如skyworks等厂商均在重点研发中，国内已有企业具备很强的先发优势，产品可以做到和国外媲美。tf-saw的poi衬底资源、代工资源均需要重点布局深耕，后期idm也是必须。
总结下来，滤波器行业，开局地狱难度不假，2022年全行业大滑坡不假，但在2023年，我们看到了转折的希望。在行业公认的2024年消费电子回暖前，值得布局这样一家企业：
在tf-saw这类新技术上布局领先，实现量产，供应链地位稳固；
高端频段性能达到全球领先水平，这是进入品牌客户必须；
模组布局超前团队完整，能够在这两年内达到射频前端pamid主流型号全自研量产；
搞定idm，更重要的是，在财政资源充裕的落地省市级政府拿到实质性的支持，融资成本和可持续性融资能力领先行业。
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区块链的本质特征并不是去中心化
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但从市场观感上，滤波器赛道呈现出的发展趋势，却完全没有半点“蓝海”的意思。国内玩家在不到20亿的总出货金额内，2022年竞争全面红海化，全行业毛利极其难看，国产化率甚至呈现下滑态势。目前国内滤波器企业已近30家，占全球70%以上，市场份额却不到全球3%，头部企业好达上市折戟，行业发展走势愈发混沌。
低国产化率与红海竞争同时存在，赛道整体处于非共识期。流深资本深度挖掘滤波器市场格局形成动因，以下观点供参考：
1
观点一：产品力+idm+模组能力+品牌厂商门槛，是创业公司面临地狱开局难度的根源
滤波器的国内市场目前分为三个层次：
第一层，以功能手机和物联网应用为主，产品形态多为分立滤波器形式，模组很少，主要是低端saw和fbar走量。其滤波器单价只有0.1-0.3元，加上功能手机和物联网终端数量小于智能手机，功能机频段单一，单机应用数量也远远小于智能手机。市场体量估算只有20-30亿，国产化率很高，国内几乎近三十家创业公司在同质化卷。
第二层，odm市场，中低端智能手机出货，产品形态分立滤波器和模组均有。这部分市场由odm选定供应商，品牌商审核，对供应链企业要求弱于品牌商市场。国内saw和fbar滤波器头部企业基本都在抢占这个市场，但由于材料性能水平依然薄弱，往往要用高端工艺例如fbar和tc-saw才能和海外的普通saw竞争， bom成本是海外至少三倍以上，直接把好市场做成了负毛利。
第三层，品牌手机市场，占据整个滤波器市场的70%，毛利很高，巨头林立，这是真正的蓝海市场，国产厂商极难进入。难点在于几个方面：
1、 要有idm，没有自主生产能力几乎不可能得到品牌厂商的长期支持，不管是供应链保供，还是定制开发工艺迭代，idm在滤波器领域是刚需。
2、 性能必须全球领先，不能仅仅是国产化能用而已。即便是国内目前saw滤波器最头部的某公司，十几年发展积累下来，依然和国外差距显著，近两年甚至还在丢失品牌客户。
3、 模组化能力。高端手机分立滤波器供货越来越少，苹果已经全部模组化了。海外滤波器巨头或收购或绑定均已形成了射频前端全自研能力，国内差距明显。国内pa射频前端虽有公司上市，整体技术实力较弱，几乎没有选用国内滤波器的能力，清一色的采购日系厂商；海外模组公司更是没有国内滤波器的导入机会。滤波器企业只能自己再把pa、lna、开关等等都做了，无形中加大了创业成功的难度。
总结整个滤波器市场，不难发现，这是一个典型开局地狱难度的创业机会。创业公司在有限投入下可以吃的蛋糕太小了，往蓝海市场突破壁垒又过高，大部分都要死在高墙之下。而这几年的半导体资本红利叠加消费电子退潮，无疑加剧了这种情况。先发优势企业由于产品力不足，产能陆续退出品牌市场，不得已在odm和功能机领域竞争；同时多家创业公司拿到了大量的资金投入，每家得到的资源又不足以支撑自己往蓝海市场突破，为了完成对投资人的承诺只能在低端市场不停流血出货，进一步加剧了低端卷。
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2
观点二：滤波器本质逻辑是材料而非半导体设计，除非材料体系有根本变化，原有技术路线国内已难以超越海外
全球滤波器两大路线，saw和baw。
saw滤波器是一种用石英、铌酸锂或钽酸锂等压电晶体为基片，在其表面抛光后在上面蒸发一层金属膜，通过光刻工艺制成两组具有能量转换功能的交叉指型的金属电极（叉指换能器ict）。由于温漂特性等因素的限制，普通saw基本沦为1.7ghz以下+低q值（＜800）的低端频段、低端市场内卷型选手。
（图示：saw原理图）
为了提升普通saw的热稳定性，出现了tc-saw滤波器方案。tc-saw通过在金属电极层上覆着或粘接温度补偿层，改善了温度特性，满足了3ghz以下发射端的应用需求。
目前海外巨头tc-saw成本极低，专利壁垒完善，性能已能满足非常多高端高q值场景需求，且电路和设计上另有独到优化。国内tc-saw发展还很初级，有专利风险存在；普通saw相对成熟，但工艺稳定性和整体品质离全球顶级水平距离甚远。材料学主导的器件，工艺积累带来的先发优势往往是难以逾越的。
baw滤波器是体声波器件，相较于saw，性能全面提升：频段更高（1.5ghz-10ghz），q值高（＜3000），带内插损小和带外衰减大，体积小。
（图示：baw原理图）
baw最大的劣势是成本。以fbar为例，采用压电材料沉积和mems相结合的生产工艺，加工时先将金属电极蒸发或者溅射到支撑层上，然后再在电极上制备压电薄膜，最后再在压电薄膜上形成金属电极。整个过程光罩数量在10层以上，流程工序是saw的十倍，成本极限在saw的三倍以上。因此，即便在5g高频段需求的拉动下，在3ghz以下的中高频段如没有特别极限的隔离性能要求（q<1500），绝大部分场景依然是优先考虑saw滤波器。
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国内baw滤波器有idm和代工两种路线，idm头部企业天津诺思由于专利问题已经遇到美国强力阻击，后续还有汉天下等企业在建厂；代工国内以中芯绍兴和中芯宁波为主，两者模式略有不同，相对来说绍兴对创业公司技术自由度更大一些。目前从已经有较大体量出货的baw企业来看，模组出货的频段基本进不去，单体出货的简单频段例如n41已经卷烂了，还有相当多出货落在中低频领域，由于国内saw能力薄弱无法满足高q值要求，用baw技术去和海外的saw大厂卷，大炮打蚊子。同时，专利问题几乎是悬在每个企业头上的达摩克里斯之剑，很难讲规模扩张后会不会遭到强势阻击。
流深资本认为，短期内传统技术路线很难迎头赶上，低成本高性能且频段普适性好的新技术路线，例如近五年兴起tf-saw，可能才是中国企业弯道超车的好机会。
3
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tf-saw（村田首创，也叫ihp高性能滤波器，incredible high performance）通过在压电层下方增加载体衬底（si和sio2）减少能量耗散，同时具备低插损、低频率温度系数、高q值和高带外抑制的特征。tf-saw相较于saw只增加了一层薄膜，整体掩膜数量在3层以内，大批量下成本可以逼近saw；同时，tf-saw滤波器的q值、温漂系数、k2全面超过baw工艺，在狭窄频带、高隔离场景中性能非常强悍。我们认为，在0.6ghz-2.7ghz之间，对q值有高要求的频带，以及多频段多通路合并的双工/四工器，例如b2/b3/b20/b25/b28双工、b1b3四工等，均有望被tf-saw替代。
目前全球仅村田和高通两家厂商大批量出货tf-saw滤波器，其他例如skyworks等厂商均在重点研发中，国内已有企业具备很强的先发优势，产品可以做到和国外媲美。tf-saw的poi衬底资源、代工资源均需要重点布局深耕，后期idm也是必须。
总结下来，滤波器行业，开局地狱难度不假，2022年全行业大滑坡不假，但在2023年，我们看到了转折的希望。在行业公认的2024年消费电子回暖前，值得布局这样一家企业：
在tf-saw这类新技术上布局领先，实现量产，供应链地位稳固；
高端频段性能达到全球领先水平，这是进入品牌客户必须；
模组布局超前团队完整，能够在这两年内达到射频前端pamid主流型号全自研量产；
搞定idm，更重要的是，在财政资源充裕的落地省市级政府拿到实质性的支持，融资成本和可持续性融资能力领先行业。
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