5G终端产业白皮书

2019年6月，工业和信息化部正式发放5G商用牌照，标志着我国进入5G商用元年。5G产业体系庞大，主要包括网络基础设施、5G终端设备以及相关应用三个领域，其中网络基础设施建设和5G终端行业是当下电子信息制造业的增长点。5G终端作为5G应用的关键平台和控制中心，新计算、新存储、新显示、人工智能等新兴技术的集大成者，必将成为5G产业发展的关键核心。

5G产业整体发展概况

第五代移动通信（5G）是个人应用向行业应用跨越的转折点，主要有三大应用场景——增强型移动宽带（eMBB）、超可靠低时延（uRLLC）和海量物联（mMTC）。5G采用高低频段（6GHz以下低频段以及25GHz以上高频段）搭配的部署方式，以低频段（Sub-6GHz频段）满足物联网场景的广覆盖需求，以高频段（毫米波频段）满足移动互联网的高速率需求。

2017年12月，国际标准化组织3GPP宣布5G 非独立组网（NSA）第一版NR标准正式冻结，该标准的完成是5G全面发展的重要里程碑，为建立全球统一标准的5G生态系统打下坚实基础。2018年6月，3GPP全会宣布独立组网（SA）第一版标准功能冻结，其标志着5G已经完成首阶段全功能标准化工作，5G网络建设进入全面冲刺阶段。据统计，截至2019年6月，全球5G标准必要专利数量排名中，中国两大厂商华为和中兴分别位列第一名（有2165项）和第三名（有1424项）。我国5G标准必要专利族的全球占比超过35%，标准立项数目居全球首位。

5G产业化准备基本就绪。5G产业链环节主要包括5G基站系统和网络架构的基础设施、5G终端设备以及相关应用三大领域。2019 年6月，工业和信息化部正式向中国电信、 中国移动、中国联通、中国广电发放5G商用牌照。商用牌照的发放标志着我国进入5G商用元年，对我国5G产业链的统一步调、协同发展具有重要意义。截至2019年9月，我国三家基础电信运营商已在全国开通8万余个5G基站，预计到2019年底，首批开通5G的城市将达到50个，包括四个直辖市、全部省会城市和部分计划单列市，2020年开始在 地级市部署。5G终端核心芯片方面，高通、华为海思等厂商已经推出其首款5G基带芯片高通X50和巴龙5000，初期实现5G联网的终端设备方案采用骁龙芯片外挂X50或是麒麟芯片外挂巴龙5000。随着5G基站的相继部署和5G基带芯片的成功商用，5G终端已见首批量产产品，5G产业化准备基本就绪。

法律责任划分。智能网联汽车出现使得道路交通责任情况出现显著变化，责任划分需要重新设计规则。传统交通中车辆厂商承担产品责任，驾驶员承担过失责任，特殊情况下承担无过错责任。而对于当事一方是处于自动驾驶状态的汽车的事故，情况则比较复杂，乘客对于发生的事故可能既没有主观上的故意，也没有客观上的行为，而车辆生产厂商既可能对事故发生负有责任，也可能难以将责任归咎给生产企业。对此责任的承担问题，有汽车制造商表示会对事故完全担责，如2017年10月，沃尔沃汽车公司宣布对其全自动驾驶系统造成的人员、财产损伤承担责任，奥迪官方也于2018年表示如果奥迪车在自动驾驶模式下发生事故，公司将承担全部责任。但规则制定不能倚赖企业的道德责任，对于智能网联汽车的事故责任，需要区分是否有人为干预，是否存在设计缺陷，算法的合理性，对车辆的可责性等不同情况，分别制定对应的责任规则。

5G终端产业综述

5G终端新特性

多模多频带来5G基带芯片设计高难度。5G新增通信频段和模式使得5G基带芯片集成难度巨大。一方面，5G終端不仅需要实现5G新频率的通信，同时需要兼容2G/3G/4G网络，目前国内4G手机所支持的模式已达到6模，5G终端的基带芯片至少需要支持7模;另一方面，5G基带芯片需要多频段兼容，设计复杂度更甚，3GPP制定的5G NR频谱共有29个频段，需要支持不同国家和地区的不同频段。

5G终端对射频器件设计提出更高要求。5G 高频段对射频器件的基础材料研发、滤波器及功放等元器件设计提出了更高要求。基于氮化镓材料的功放器件更适于5G射频电路的高频、高功率工作状态;适用于高频的体声波滤波器取代4G时代常用的声表面波滤波器;在天线方面，5G终端设备采用 Massive MIMO天线技术，天线数量进一步上升，以满足5G高速、大容量信号的有效传输。

5G终端高功耗特性带来续航力新挑战。5G终端相比于4G终端功耗显著增加。基带芯片的多兼容模式、倍数级高功率射频器件的使用以及天线数量的增加是导致5G终端功耗增加的主要因素;另一方面，终端设备趋于采用更高分辨率、更大尺寸的显示屏，其中高分辨率视频的输出会大幅增加CPU和 GPU处理器的工作量，同时大尺寸的显示屏也势必增加背光灯的使用数量，是设备功耗上 升的另一个原因。因此，5G终端对低功耗器件设计以及电源管理芯片性能要求进一步提高。

三大应用场景释放5G终端生态新价值。不同于4G时代智能手机一枝独秀的终端局面，5G优异的性能将催生多领域定制化终端，促进人类生产、生活等交互方式的升级。5G 超大带宽、超可靠低时延、海量互联三大特性促使其与教育、医疗、工业、文化、消费等领域不断融合，催生出超高清视频、网联汽车、工业机器人、智慧医疗终端等行业级5G终端。

超大带宽使得虚拟现实、超高清视频得以流畅、低延时地展现在消费者面前，促进其载体终端在教育、医疗、文娱等多领域的快速发展。超可靠低时延特性使得车联网、远程 医疗等对实时性要求极高的行业领域催生出稳定可控的操作平台。海量物联使得工业互联网、智慧城市等拥有能进行物与物沟通的海量智能硬件。5G的优良性能使得其在消费端和企业端相继落地，极大地拓展了移动通信技术的应用范围，并为相应行业带来技术产品和商业逻辑方面的巨大变革。

5G终端产业发展特点

首批次5G旗舰产品已形成规模量产。2019年5G终端产品相继推出，首批次产品已形成规模量产。华为、三星、小米、OPPO、vivo等知名厂商相继发布量产5G手机。截至2019年9月，我国共发布18款5G手机，出货量达到78.7万。虽然5G手机出货量占比不到手机总体市场的1%，但随着各大运营商5G网络的逐步完善和首批5G手机所培养的用户初步认知，5G手机预计在2020年将有较快增长。据IDC预测，2020年5G手机出货量将达到智能手机出货量的8.9%，出货量为1.235亿部。Canalys预测2023年5G智能手机出货量将占到智能手机出货量的50%以上。其中，中国将占据5G智能手机出货总量的34%，北美占19%，亚太其他地区占17%。

我国自主产业体系逐步破除垄断坚冰。我国在核心芯片、操作系统、关键配套器件等终端产业关键环节国产化水平不断提升。核心芯片方面，国产5G芯片研发能力和商用化速度大大提高，目前国产基带芯片已推出华为巴龙5000和紫光展锐的春藤510，且华为推出的麒麟990 5G芯片是世界首款集成5G基带的商用SoC。操作系统方面，华为推出分布式微内核的鸿蒙操作系统，该系统可适配手机、电视、智能汽车等多种终端设备，有望借助5G契机打破安卓和iOS长期垄断局面。屏幕方面，柔宇科技全球首条类六代全柔性显示屏大规模量产线已于2018年6月点亮;京东方投产多条6代AMOLED生产线，其高端屏幕已商用于华为新款Mate系列手机。国产OLED屏幕从质量到产能都有大幅上升，有望打开屏幕市场新局面。我国5G终端自主产业体系不断完善与发展，将逐渐打破国外行业巨头垄断市场的格局，加快我国5G终端产业的发展步伐。

5G赋能终端设备实现智能转型升级。5G终端作为5G应用的关键平台和控制中心，给传统终端设备与人工智能等新兴技术融合落地提供了物理实现基础，为传统终端产业注入了全新的活力。一方面，5G高速、低时延的网络传输特性为终端设备获取云端人工智能平台强大算力提供有效保障，赋能传统终端向轻量化和无线化演进。另一方面，人工智能技术通过5G高速网络获取海量数据基础，通过智能算法有效实现终端设备的软硬件加速以及软硬件资源的合理分配。终端智能化升级为消费者带来全新交互体验，开启5G智慧终端的更多可能。5G超高的网络传输速度使得云存储、超高清视频直播、文件分享成为常态，保证用户极佳的终端影音体验;有效解决传统虚拟现实终端由于网络延迟带来的眩晕不适，并实现高速云端智能渲染。终端智能化升级将催生更多终端新形态，为生活、生产等多种场景提供更多元化的体验。

基于5G终端的行业应用逐步落地。行业级终端是5G与垂直行业融合的重要切入点。随着5G网络设备建设的逐渐完善，5G终端业务开始向各垂直产业延伸拓展。随着面向eMBB场景的消费级5G终端的逐渐落地，面向uRLLC和mMTC两大场景的行业级终端应用开始呈现，如远程医疗、远程教育、智慧城市、智慧交通等多种行业行实现落地。5G网络超大带宽和超可靠低时延特性使其在远程会诊、远程手术和远程救援等医疗领域得到应用，能够支持远程高清会诊和医学影像数据的实时共享，提升诊断准确率和指导效率，降低患者就医成本，缓解偏远地区医疗设施不完备的压力;5G网络超大带宽助力实时远程教育成为现实，为促进教育公平、优质教育资源共享提供了切实解决方案;5G网络连接云计算平台、大数据平台、视频云平台以及指挥调度平台，为智慧城市构建起智能城市感知系统和决策系统。5G+北斗为自动驾驶汽车提供全天候、全天时、高精度的定位与导航，实现毫秒级时延和厘米级定位，同时车与车之间的快速双向通信使得行车路线规划更加合理和智能。

央地联动的产业政策趋于完善。自工业和信息化部2018年12月确认5G频段分配以来，全国范围的5G试验大规模展开，中央相继发布5G通信标准和促进5G基础设施建设等相关文件，地方政府也陆续开展5G基础设施规划和5G应用试点布局。

5G终端产业链主要环节发展现状

5G终端产业链主要包括芯片与关键元器件、操作系统、关键配套器件、整機设计与制造以及设备应用与服务等环节。

芯片与关键元器件环节是5G终端产业链的硬件核心部分，其中芯片按照功能主要可划分为基带芯片、射频芯片、处理器、存储芯片以及电源管理芯片等几大类。关键元器件指5G芯片设计生产所使用的功率放大器、滤波器等关键器件。相比较于传统1G/2G/3G/4G技术，5G技术工作于更高的通信频段，其对5G终端设备的芯片制艺、功耗等具有更高的性能指标要求。

操作系统作为连接终端设备硬件系统和应用服务软件的中间桥梁，是管理、控制终端设备软硬件资源的核心系统软件。5G技术的高速、海量连接等特性激发多形态5G终端的爆发，并对终端设备操作系统的安全隐私性、针对特定5G应用场景需求等提出了有更高要求。

关键配套器件主要包括显示屏和终端锂离子电池等。显示屏承担了终端设备的信息呈现作用，是信息技术创新链条上的重要一环。目前移动终端采用的屏幕主要有LCD和AMOLED两种。其中AMOLED已在部分高端5G 旗舰手机和高端显示器上得到应用。5G终端高功耗的特性加大了对锂离子电池容量的要求，是终端设备续航能力的新挑战。

整机设计与制造需要对终端设计、产业链把控、生产工艺、关键技术研发、基础科学研发进行有效整合。5G终端多模多频、高功耗等特性对整机设计与制造提出更高要求，企业必须从基础元器件设计到软件操作系统研发、交互方式变革、产业链优化整合等方面顺应5G新技术潮流。

在消费者层面，5G时代出现的终端新形态为新应用开发提供了平台。企业端层面，5G与教育、医疗、工业等的结合使得其出现了更丰富的应用场景。消费端与企业端同时发 力，助力应用创新发展。

5G热点事件解析

我国首次5G+VR+4K春晚直播

事件描述：2019年央视春节联欢晚会首次实现了采用5G技术开展虚拟现实+4K超高清的电视直播，实现了超高清晰度画面实时传播，成功实践了5G+VR+4K超高清在广播电视领域的应用，展现了虚拟现实技术和超高清视频技术在5G时代大规模应用的广阔前景。

影响与意义：5G+VR+4K新媒体传播模式极大促进媒体行业创新节目形态、丰富分发手段和优化用户体验。一方面，超高清视频终端实现无线化传输，借助5G网络和5G CPE终 端将现场的4K超高清画面实时传送到转播车及演播室，增加了摄像机的移动性，拓展了直播现场的空间布局。另一方面，开启了5G+VR+超高清视频的全新结合模式，有利用5G技术的高速率、低时延、大容量等特点，保障了观众使用VR设备声临其境、立体地感受春晚现场氛围的效果。5G、虚拟现实以及超高清视频三者结合的应用落地是终端产业界长期探索的成果，为后续两会、世园会、篮球世界杯中5G终端技术的应用拉开帷幕。

工业和信息化部正式发放5G商用牌照

事件描述：2019年6月6日，中国工业和信息化部向中国电信、中国移动、中国联通、中国广电四大运营商正式发放5G商用牌照。

影响与意义：5G商用牌照的正式发放标志着我国进入5G商用元年，对整个5G产业链发展统一步调、协同发展具有重要意义。

获得5G牌照以后，中国移动、联通、电信三大运营商和设备商可以大规模布局网络基础设施建设，推进5G终端创新应用，有利于5G建设成本回收等。此外，中国商用5G的时间表从2020年提前到2019年，使得中国5G产业在技术、标准到应用上建立先发竞争优势，有利于引领世界网络布局，还将对中国经济和世界经济带来利好，推动各行各业数字化、智能化革命，助推中国经济高质量发展。

《鼓励外商投资产业目录（2019年版）》发布

事件描述：2019年6月30日，国家发改委和商务部发布《鼓励外商投资产业目录（2019 年版）》。该政策2019年7月1日正式实施，较大幅度增加鼓励外商投资领域。全国目录新增或修改条目80%以上属于制造业范畴，支持外资更多投向高端制造、智能制造、绿色制造等领域。新增条目包括5G核心元组件列入了鼓励外商投资项目，5G投资相关的 项目可以依照法律、行政法规或者国务院的规定享受税收、土地等优惠待遇。

影响与意义：新一代技术革命和产业变革正在迅速兴起，人工智能、虚拟现实、生物医药、新能源等诸多新兴产业正在迅速发展之中，我国在部分领域和世界先进水平仍然存在一定差距。本次《目录》的发布，有利于有效提升利用外资质量，更好地发挥外资对供给结构升级的促进作用，给我国高新技术产业投融资热潮创造条件，推动经济高质量发展。其中新增“5G核心元组件”条目列入了鼓励外商投资项目，对优化我国在5G关键元器件产业结构、在更高层次参与全球价值链合作具有积极作用，针对性的实施鼓励类政策可以有效弥补我国产业体系中存在的“短板”，扩充5G产业的生产可能性曲线，提升供给质量。

华为发布我国首款5G手机

事件描述：2019年6月25日，华为5G双模手机Mate 20 X 5G获得国内首张5G终端电信设备进网许可证。华为Mate 20 X 5G手机搭载了7nm多模5G终端芯片巴龙5000和7nm SoC芯片麒麟980，同时支持SA和NSA 两种组网方式。该机型采用双卡设计，支持 4G和5G双卡双待，新增对40W快充的支持。在此之前华为已发布了其首款柔性折叠手 机Mate X，为国内首款柔性屏5G手机。

影响与意义：华为 mate 20 X 5G 手机是我国第一款取得移动终端进网许可证的手机，具有行业引领标杆的作用，该手机采用的巴龙5000 5G基带芯片是我国第一款国产商5G基帶芯片;搭载了京东方7.2英寸OLED屏，体现了华为在芯片、显示屏等产业链关键环节强大的研发和整合能力。此外，手机终端的整机落地可以大大带动5G终端产业的发展， 带动国产产业上下游企业协调发展。华为5G手机发布以后，国内手机厂商小米、Vivo等也相继发布新款5G手机，5G终端产业化明显加速。

我国5G终端产业面临的问题及挑战

基带芯片技术产业化有待完善。5G基带芯片在制程工艺和芯片集成层面，相比4G更为复杂、要求更为苛刻，目前5G基带芯片产业化程度尚不成熟。在制程工艺方面，我国缺乏先进成熟的半导体制造工艺， 整体落后于世界先进水平两代以上，且关键装备及原材料受制于人。在芯片集成层面，5G基带芯片与处理器、射频前端电路的整体集成度不高，分散的器件挤压了终端设备本并不宽裕的物理空间，并且较低的集成度会产生更大的功耗从而降低设备续航时间。

中高频器件发展存在滞后。与国外相比，我国5G中高频器件在性能和产能上，都存在一定距离。在半导体芯片材料方面，GaN等化合物半导体材料和铌酸锂等压电材料领域技术落后、产能不足。国外射频器件巨头企业已在射频器件材料、结构等方面完成了严密的专利布局，并对我国实施严密的技术封锁，迟滞了相关领域的技术发展。我国目前通信射频器件主要是面向2G/3G/4G的中低端产品，而应用于5G终端设备的体滤波器、GaN功率放大器等关键器件研发则处于起步甚至空白阶段。我国在高频电路等基础领域的积累薄弱，在高频硅基集成芯片等前沿领域缺乏布局，难以有效支撑中高频器件技术的创新发展。

终端应用处于商业探索阶段。目前5G终端有强大吸引力应用偏少，杀手级应用有待培育。5G商用初期主要提供增强型移动宽带服务，但需要借助5G大带宽特性的超高清视频、虚拟现实等领域内容制作、分发能力较弱，并未形成足够的市场影响力。面向超可靠低时延和海量连接的应用场景的5G独立组网尚未完成，终端生态商用化发展还需要等待网络完善。基于虚拟现实技术的远程医疗终端应用，结合物联网、车联网、工业互联网等多垂直行业场景的特定场景行业类终端产品尚处于技术验证或商业化探索初期。

行业级应用开发平台不完善。5G行业级应用的开发需要基于适应5G新应用特性的软硬件开发平台。在基础软件开发平台方面，传统基于宏内核的主流操作系统不能满足5G多场景、多业务连接类型的新特性，不能满足5G高效的软件调配要求，以及系统安全要求。在硬件开发方面，5G医疗应用、5G海量连接工业物联网、5G车联网等行业级应用均需要低时延、高可靠特性的硬件开发环境。目前针对5G行业级应用的开发平台尚不成熟。

5G终端产业发展的措施建议

突破5G关键核心技术，加快中高频器件产业化。加快我国在5G核心器件半导体材料、集成电路设计、半导体制造工艺等方面的研究，推动5G终端核心芯片集成化程度。紧抓5G网络大规模部署的契机，瞄准射频前端芯 片、滤波器、功率放大器等中高频器件关键薄弱环节，加强在材料、制造工艺、毫米波通信等领域的基础研究和前沿布局，引导相关企业及科研院所加强专利族群建设和专利布局合作，推动中高频器件加速实现产业化。

加强产业链上下游协同，推进产业生态体系构建。为促进5G终端产业链上下协同，构建完善的产业生态体系，应从以下几方面着手：一是鼓励5G终端企业通过产业联盟、参股合资、长期战略合作等多种形式，进行产业交流合作，构建开放融合、软硬协同的产业生态。二是依托国内5G相关产业建设差异化场景，支持5G终端整机企业发挥优势，采用市场化手段带动底层核心器件企业发展。三是采取政策扶持、产业并购、资本牵引等方式，鼓励有条件的企业强化横向和纵向一体化发展，打造凝聚上下游的平台型生态体系，推进5G终端产业协同共赢。

加快行业应用场景挖掘，推进地方示范基地建设。加快行业应用场景挖掘，一方面需要鼓励科研机构制定终端行业应用技术路线图以及建设应用场景库，广泛征集5G终端典型应用案例，针对多场景、多行业应用场景进行深度挖掘，固化典型案例，形成可复制推广的5G示范性应用范例。另一方面，充分发挥地方积极性，引导地方产业资金投向“超高清视频”“智能网联汽车”“工业互联网”等5G重点应用场景，促进终端产业发展。

推动多形态终端发展，加快5G 终端普及。推动我国5G终端产业快速发展，探索消费者新需求，拓展新业务模式，建立行业产品库，为行业提供更丰富的产品来源。打造通用的 5G终端标杆型解决方案，探索5G与超高清视频、虚拟现实、人工智能、云计算等技术融合所带来的新的终端形态和丰富体验，提速5G终端硬件渗透率，优化用户体验，培育消费者认知。