RF Front-End Chips: Belangrijkste componenten en toepassingen
RF front-end chips omvatten verschillende elektronische componenten zoals vermogensversterkers (PA), filters, duplexers of multiplexers, lage-ruisversterkers (LNA), schakelaars, antenneafstemmodules (ASM) en meer.

Met de snelle ontwikkeling van communicatietechnologieën zoals 5G is de vraag naar RF front-end componenten sterk gestegen. Volgens voorspellingen zullen 5G-smartphones minstens 50 extra frequentiebanden ondersteunen bovenop de bijna 40 banden die door 4G worden ondersteund, wat resulteert in een totaal van meer dan 91 frequentiebanden voor 2G/3G/4G/5G-netwerken. Deze toename in frequentiebanden zal overeenkomen met een toename in het aantal RF-componenten dat in smartphones wordt gebruikt.

Volgens gegevens van Yole zal de wereldwijde RF front-end markt groeien van $15,2 miljard in 2019 tot $25,398 miljard in 2025, met een samengesteld jaarlijks groeipercentage (CAGR) van 11% van 2020 tot 2025.

Gedreven door de snelle groei van de industrie is er een groot aantal binnenlandse startups ontstaan. Momenteel zijn er meer dan 100 RF-bedrijven in China, met meer dan 10 of zelfs 20 bedrijven in elk RF-chipsegment, en er komen nog meer startups op de markt.

Kapitaal aantrekken in de RF Chipindustrie
De snelle expansie van de markt heeft enthousiaste investeerders aangetrokken. Volgens Gao Chao, Managing Partner en CEO van Yunxiu Capital, “is het in 2020 moeilijk om een fonds te vinden dat niet in halfgeleiders investeert.” Ongeveer 20 instellingen waren langetermijninvesteerders in halfgeleiderprojecten, maar het afgelopen jaar zijn meer dan 1.000 investeringsinstellingen, waaronder industriële fondsen, financiële investeerders en staatsbedrijven, zich gaan richten op halfgeleiders. Aanvankelijk onderzochten deze instellingen verschillende sectoren, maar geleidelijk aan realiseerden ze zich dat mobiele telefoons, wearables en het Internet of Things (IoT) relatief lage toetredingsdrempels, korte productcycli en grote downstreammarkten hadden. Als gevolg daarvan hebben mobiele RF-, energiebeheer- en TWS-chips (True Wireless Stereo) veel aandacht gekregen. Terwijl de prijzen van RF-chips zijn gedaald, zijn de investeringen in RF-chipondernemingen gestegen met 20%-30%.

Met de steun van kapitaal zijn uitstekende binnenlandse bedrijven zoals Zosun Microelectronics, Weijie Chuangxin, Unisoc, Angry Microelectronics, Huizhiwei, Feixiang Technology, Haoda Electronics, Deqing Huaying en Kaiyuan Communication ontstaan, die bijdragen aan verschillende segmenten van de binnenlandse RF front-end markt.

Wereldwijd en binnenlands marktlandschap
Op de wereldwijde RF-chipmarkt domineren Skyworks, Broadcom, Qorvo, Qualcomm en Japanse bedrijven zoals Murata de topposities. Ondertussen produceren binnenlandse fabrikanten voornamelijk low-end discrete componenten, die slechts een klein deel van het marktaandeel in handen hebben.

De aanvankelijke hoop was dat binnenlandse RF-chips konden concurreren met internationale giganten. Maar voordat een bedrijf de grote spelers kon uitdagen, was de hevige concurrentie binnen de binnenlandse RF-industrie al begonnen.

Dalende winstmarges in de RF-chipindustrie
In 2021 leidde het tekort aan chips, dat de prestaties in de eerste helft van het jaar stimuleerde, tot buitensporige bestellingen en voorraadopbouw, wat resulteerde in hoge voorraden bij smartphonefabrikanten. Om de verkoop te stimuleren en marktaandeel te veroveren, verlaagden concurrenten hun prijzen, waardoor de winstmarges in de RF-chipsector onder druk kwamen te staan. Als gevolg daarvan zijn de brutomarges van veel binnenlandse RF-chipbedrijven gedaald.

Afgezien van marktleiders zoals Zosun Microelectronics, die een brutomarge van meer dan 50% heeft, hebben andere bedrijven momenteel lagere brutomarges, met maar heel weinig bedrijven die boven de 30% uitkomen.

In de eerste helft van 2022 hadden Zosun Microelectronics, Weijie Chuangxin en Maijie Technology brutomarges van respectievelijk 52,55%, 30,49% en 18,08%. De hoofdactiviteit van Zosun, met inbegrip van discrete componenten en RF-modules, zag brutomarges van 53.51% en 51.21%. De belangrijkste producten van Weijie Chuangxin zijn PA-modules en ontvangermodules, terwijl Maijie Technology zich richt op elektronische componenten en LCM-modules, met lagere marges van 22.06% en 13.57%.

Sommige bedrijven, zoals Feixiang Technology, hebben een lage-prijsstrategie aangenomen en handhaven brutomarges van minder dan 5% gedurende drie opeenvolgende jaren. Van 2019 tot 2022 bedroegen hun brutomarges respectievelijk 4,99%, 2,74%, 3,19% en 12,95%. In de 4G PA- en modulesectoren lag hun marge na 2020 zelfs onder de 1%.

De driejarige uitdaging voor binnenlandse RF-chips
Onlangs waarschuwde Zhong Lin, oprichter van de binnenlandse WiFi FEM RF-fabrikant Sanwu Microelectronics, voor de huidige staat van binnenlandse RF-chips. Volgens Zhong is de RF front-end chipmarkt in China nu onderhevig aan chaotische concurrentie. De prijzenoorlog is meedogenloos, met prijzen voor mobiele 4G PA's die dalen tot $0,4, en de prijs voor Cat.1 PA's die zelfs $0,18-$0,16 bereiken. Als gevolg hiervan zal de markt voor binnenlandse Cat.1 PA's krimpen tot ongeveer ¥ 150 miljoen. Zes binnenlandse RF-chipbedrijven concurreren op dit gebied en er komen er nog meer bij.

Ook op de WiFi6 FEM-markt woedt een felle prijzenslag: de 5,8G WiFi6 FEM-prijzen dalen tot onder de $0,17 en de WiFi5 FEM daalt tot onder de $0,15. Op de binnenlandse WiFi FEM-markt van 3 miljard yen concurreren bijna 30 fabrikanten.

Huidige staat van binnenlandse RF-chips
De Chinese RF-front-end chipfabrikanten produceren voornamelijk discrete componenten met een lage waarde of modules met een lage integratie. Van de RF-front-end componenten zijn de binnenlandse productiecijfers het hoogst voor RF-schakelaars, ruisarme versterkers (LNA), vermogensversterkers (PA), SAW-filters en BAW-filters.

RF-schakelaars en LNA's: Deze hebben een hogere binnenlandse productie. Veel fabrikanten in China, zoals Zosun Microelectronics, Unisoc en Feixiang Technology, produceren deze componenten. Slechts enkele bedrijven, zoals Zosun en Weir Electronics, richten zich echter hoofdzakelijk op schakelaars en LNA's.

Vermogensversterkers (PA): Er zijn tal van binnenlandse fabrikanten die 2G/3G/4G PA's produceren, waaronder Weijie Chuangxin, Feixiang Technology en Unisoc. De concurrentie is echter hevig en de winstgevendheid is over het algemeen laag. Recentelijk zijn binnenlandse bedrijven zich gaan richten op hoogwaardige 5G PA-modules, waarbij bedrijven als Zosun Microelectronics en Weijie Chuangxin voorop lopen.

SAW-filters: De binnenlandse markt voor SAW-filters wordt gedomineerd door bedrijven als Zosun, Deqing Huaying en Maijie Technology, maar hun technische achterstand op internationale spelers blijft aanzienlijk.

BAW-filters: Met een complex fabricageproces en patenten die in handen zijn van internationale giganten zoals Broadcom en Qorvo, vormen BAW-filters een markt met hoge barrières. Chinese bedrijven hebben momenteel een verwaarloosbaar aandeel in de BAW-filtersector.

De vork in de steel voor Chinese RF-chipbedrijven
Voor Chinese RF-chipbedrijven is de weg voorwaarts verdeeld in twee keuzes: de ene is samenwerken en fuseren met andere bedrijven, waardoor ze de concurrentie op de low-end markt opgeven, en de andere is dat capabele bedrijven zich richten op high-end RF-chips, met als doel de wereldleiders uit te dagen door expertise op te bouwen en doorbraken te ontwikkelen.