【能源人都在看，點(diǎn)擊右上角加'關(guān)注'】

北極星輸配電網(wǎng)訊:5G建設(shè)蓄勢(shì)待發(fā)，預(yù)計(jì) 2020 年開啟大規(guī)?；窘ㄔO(shè)。隨著 5G 商用牌照的發(fā)放，各大運(yùn)營(yíng)商已經(jīng)開始加緊部署 5G 基站。目前國(guó)內(nèi)三大運(yùn)營(yíng)商已經(jīng)明確 19 年 5G 投資預(yù)算，共計(jì)達(dá)到 410 億元，中國(guó)移動(dòng)、中國(guó)聯(lián)通和中國(guó)電信的預(yù)算分別為 240/80/90 億元。中國(guó)移動(dòng)計(jì)劃今年新建 5G 基站 5 萬(wàn)個(gè)，在全國(guó)超過 50 個(gè)城市實(shí)現(xiàn) 5G 商用，并在 2020 年 將 5G 網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍進(jìn)一步擴(kuò)大；中國(guó)聯(lián)通和中國(guó)電信可能會(huì)在部分地區(qū)采取共建 5G 網(wǎng)絡(luò)的方式， 以降低單個(gè)運(yùn)營(yíng)商的投資成本。5G 建設(shè)有望在明年進(jìn)入規(guī)?；ㄔO(shè)周期，根據(jù)三大運(yùn)營(yíng)商的規(guī)劃， 5G 基站部署將在東部沿海地區(qū)和華中地區(qū)首先展開，并向西擴(kuò)展，逐漸實(shí)現(xiàn)全國(guó)覆蓋。

5G 建設(shè)按照產(chǎn)業(yè)鏈可以劃分為基站系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、終端設(shè)備和應(yīng)用場(chǎng)景四個(gè)部分。預(yù)計(jì) 2019-2025 年將是 5G 建設(shè)的主建設(shè)期，其中基站建設(shè)作為 5G 網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)，相比于網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、應(yīng)用場(chǎng)景等部分， 將是最早開始建設(shè)并完工的部分。19 年三大運(yùn)營(yíng)商預(yù)計(jì)將建設(shè)超過 10 萬(wàn)個(gè) 5G 宏站，并且已經(jīng)在 北京、上海等多個(gè)城市實(shí)現(xiàn)了成功試商用，預(yù)計(jì) 2020 年全國(guó)將新建 5G 宏站 70-100 萬(wàn)個(gè)，正式開 啟基站建設(shè)高峰；我們判斷宏站建設(shè)的高峰時(shí)間為 2020-2023 年，小微基站和室內(nèi)站點(diǎn)的建設(shè)將會(huì) 持續(xù)至 2025 年。

基站數(shù)量大幅增長(zhǎng)，投資規(guī)模有望過萬(wàn)億

根據(jù)中國(guó)聯(lián)通發(fā)布的《中國(guó)聯(lián)通 5G 基站設(shè)備技術(shù)白皮書》，5G 通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)指標(biāo)與 4G 網(wǎng)絡(luò)相比， 各項(xiàng)性能指標(biāo)大幅提升，5G 基站設(shè)備單站處理能力相比 4G 基站設(shè)備提升了幾十倍至上百倍。與之 相對(duì)應(yīng)，5G 基站設(shè)備的功耗將大幅提升，現(xiàn)有的機(jī)房電源和配電設(shè)施將無(wú)法滿足新增 5G BBU 和 AAU 設(shè)備的供電需求，對(duì)供電設(shè)備包括交流配電箱、斷路器、電源切換裝置、浪涌保護(hù)器等均需要 進(jìn)行新建或者改造。此外，由于 5G 系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo)很高，為了滿足各類超高帶寬、超低延時(shí)的業(yè)務(wù) 需求，5G 基站數(shù)量相比 4G 需要大幅增加，使得投資規(guī)模進(jìn)一步擴(kuò)大。

根據(jù)目前中國(guó)移動(dòng)和中國(guó)聯(lián) 通公布的建設(shè)方案，在未來(lái)較長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)，將是 5G 和 4G 兩張網(wǎng)并存，協(xié)同運(yùn)行，滿足用戶對(duì)數(shù)據(jù) 業(yè)務(wù)和語(yǔ)音業(yè)務(wù)的需求；這也就意味著，5G 基站的低壓配電系統(tǒng)將主要依賴于新建，現(xiàn)有的 4G 基 站由于市電引入容量不足和配電回路低壓電器規(guī)格較小等原因，無(wú)法同時(shí)向 5G 設(shè)備負(fù)載供電。

截至 19 年上半年，三大運(yùn)營(yíng)商在全國(guó)共建成了 4G 宏基站 437 萬(wàn)個(gè)，其中中國(guó)移動(dòng)占比約一半，根 據(jù) 4G 建設(shè)主周期 2014-2017 年間三大運(yùn)營(yíng)商的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)資本支出進(jìn)行測(cè)算，在 4G 建設(shè)周期運(yùn)營(yíng) 商累計(jì)的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)建設(shè)支出為 6568 億元，考慮到期間仍有部分 2G、3G 網(wǎng)絡(luò)的補(bǔ)盲和加強(qiáng)覆蓋等 工程，保守估計(jì)其中 85%的資本開支為與 4G 網(wǎng)絡(luò)建設(shè)相關(guān)，則主建設(shè)期間的投資達(dá)到了 5583 億 元；根據(jù)賽迪顧問的預(yù)測(cè)，5G 建設(shè)的投資預(yù)計(jì)將會(huì)超過一萬(wàn)億元，是 4G 投資的兩倍。

目前 4G LTE 的主要頻段是 1.8GHz~1.9GHz 和 2.3GHz~2.6GHz，而 5G NR 的主要頻段是 3.4 GHz~3.6 GHz 和 4.7 GHz~4.9 GHz，電磁波頻率越高，傳播損耗越大，使得在相同情況下 5G 基站 的覆蓋半徑將小于 4G 基站，因此相比 4G 需要更為密集的基站覆蓋。考慮到 massive MIMO 等新 技術(shù)的使用將使得 5G 基站天線的增益顯著增強(qiáng)，我們預(yù)計(jì) 5G 宏基站數(shù)量將是 4G 基站的 1.1-1.5 倍左右，取中值進(jìn)行計(jì)算則 5G 宏基站數(shù)量將達(dá)到 568 萬(wàn)個(gè)。此外，為了滿足下游各類低延時(shí)、高 帶寬應(yīng)用的需求，還需要數(shù)量眾多的小微基站配合，預(yù)計(jì)小微基站的數(shù)量將超過 900 萬(wàn)個(gè)。因此， 在整個(gè) 5G建設(shè)時(shí)期，預(yù)計(jì)共計(jì)將建設(shè)超過 1400萬(wàn)個(gè)基站， 19 年的 5G基站規(guī)劃數(shù)量?jī)H占 1%左右。

對(duì)于 5G 基站建設(shè)而言，無(wú)論是設(shè)備功率大幅提高的宏基站，還是數(shù)量眾多的小微基站，均需要低 壓配電系統(tǒng)進(jìn)行供電。從目前三大運(yùn)營(yíng)商的規(guī)劃來(lái)看，由于未來(lái)較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)將是 4G+5G 兩張網(wǎng)并 存運(yùn)行，使得基站配電系統(tǒng)將主要來(lái)自于新建，而不是在現(xiàn)有 4G 基站供電系統(tǒng)重復(fù)利用，這也就 意味著在 5G 基站主建設(shè)期，將帶來(lái)超過百億的低壓電器增量需求。

百億低壓電器增量需求來(lái)臨，國(guó)產(chǎn)品牌大有可為

單站功率提升+宏站數(shù)量增加，5G 建設(shè)新增百億低壓電器需求

通信基站的供電系統(tǒng)是由市電引入，通過交流配電箱、開關(guān)電源轉(zhuǎn)換為48V直流后連接到基站設(shè)備?；驹O(shè)備通過饋線/光纖連接到鐵塔上的天線。此外，在絕大部分基站中還配有移動(dòng)/固定式小型柴油 發(fā)電機(jī)組作為備用電源，作為市電中斷時(shí)的應(yīng)急供電，為此需要配置額外的雙電源自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)。 基站設(shè)備的內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要包含：BBU、射頻（RF）單元、功率放大器（PA）、主電源、天線接口、 散熱系統(tǒng)等，其中 BBU 包含控制單元、傳輸單元和基帶處理單元等，主要負(fù)責(zé)信號(hào)濾波、OFDM、 調(diào)制解調(diào)、頻域處理（符號(hào)映射/解映射和 MIMO 均衡等）、CPRI、DPD（數(shù)字預(yù)失真處理）等功能。 根據(jù)以上結(jié)構(gòu)我們將基站功耗分為三大類型：傳輸功耗、計(jì)算功耗和額外功耗。

對(duì)于傳統(tǒng) 2G/3G/4G 基站，由于基站的計(jì)算能力較小，通常傳輸功耗大于計(jì)算功耗，也就是說(shuō) BBU 功耗小于 PA 和 RF 部分功耗，因此傳統(tǒng)基站提升能效的辦法主要集中在減少傳輸功耗，例如在閑時(shí) 關(guān)閉部分載頻和射頻部分來(lái)實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排。

在 5G 通信中，盡管單位流量的功耗大幅降低，但由于 5G 的流量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于 4G，5G 設(shè)備功耗相比 4G 大幅增長(zhǎng)。密集分布的小/微基站和 Massive MIMO 天線是 5G 基站區(qū)別于 4G 基站的兩大主要特 征：一方面，Massive MIMO 本身是以更高的計(jì)算成本為代價(jià)降低傳輸功耗；而小基站覆蓋范圍小， PA 更低，也意味著傳輸功耗更低；另一方面，由于 5G 傳輸速率將成倍提升，5G 基站將處理海量 數(shù)據(jù)，且隨著 5G 業(yè)務(wù)的不斷發(fā)展，5G BBU 的計(jì)算功耗將逐漸上升。因此，在 5G 時(shí)代，基站的計(jì) 算功耗將大幅提升，超過傳輸功耗。

我們預(yù)計(jì)，5G 基站的計(jì)算功耗將隨著帶寬的增加而不斷上升，還將隨著 Massive MIMO 天線數(shù)量增 加而不斷上升，例如 64T64R AAU 最大功耗將會(huì)達(dá)到 1000~1600W，BBU 最大功耗將達(dá)到 2000W 左右。此外，一站多頻將是典型配置，而一站多頻將導(dǎo)致整站最大功耗超過 11kW，考慮到同一基站 中通常會(huì)放置兩個(gè)或者三個(gè)運(yùn)營(yíng)商的設(shè)備，則交流配電箱的負(fù)載將會(huì)達(dá)到 25-35kW，遠(yuǎn)超 4G 時(shí)代 10-15kW 的負(fù)載功率。即使是在 5G 部署早期，不考慮毫米波頻段，采用小于 6GHz 頻段與 2/3/4G 基站共站部署，5G 單站功耗也將倍增，帶來(lái)大量對(duì)低壓電器的需求。

根據(jù)中國(guó)通信協(xié)會(huì)對(duì) 5G 基站供電及制冷技術(shù)的研究，典型 5G 宏站的單頻配電至少需要 2 路 100A 市電輸入?，F(xiàn)有 4G 基站中 63A 和 100A 的市電引入均有采用，并以 63A 規(guī)格居多；因此，現(xiàn)有基 站交流配電箱無(wú)法滿足 5G 設(shè)備供電的需求，需要擴(kuò)容或者新建。無(wú)論是采用哪種方案，對(duì)于交流 配電箱中主回路斷路器、自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)的需求量是基本一致的，僅在空調(diào)、照明等環(huán)控負(fù)載回路上 所需配置的斷路器規(guī)格和數(shù)量上有所區(qū)別?？紤]到 5G 設(shè)備熱耗的大幅增加，實(shí)際機(jī)房制冷負(fù)載功 率可能顯著提升，也會(huì)增加在負(fù)載端對(duì)低壓電器的需求。

參考 4G 建設(shè)時(shí)期三大運(yùn)營(yíng)商的基站用交流配電箱招標(biāo)文件，我們對(duì) 5G 宏基站單站交流配電部分的 低壓電器用量進(jìn)行了測(cè)算?？紤]到部分 5G 站點(diǎn)會(huì)和 4G 基站共用機(jī)房，現(xiàn)有制冷、照明等環(huán)控設(shè)備 僅需擴(kuò)容而不是完全新建，出于審慎原則，我們?cè)跍y(cè)算中未考慮 5G 設(shè)備熱耗大幅增加導(dǎo)致的制冷 設(shè)備功率提升等因素， 僅考慮了由于 5G通信設(shè)備功耗提升帶來(lái)的主回路斷路器等器件規(guī)格的增加。

根據(jù)我們?cè)谇拔膶?duì) 5G 宏站數(shù)量的預(yù)測(cè)，預(yù)計(jì)總計(jì)將建成宏站 568 萬(wàn)個(gè)。根據(jù)中國(guó)鐵塔《基站通信 電源系統(tǒng)配置指導(dǎo)意見》，在城區(qū)、郊縣區(qū)域基站建議采用蓄電池組+移動(dòng)發(fā)電機(jī)組作為后備電源； 農(nóng)村基站根據(jù)安裝條件選擇蓄電池組+移動(dòng)發(fā)電機(jī)組或固定發(fā)電機(jī)組；固定發(fā)電機(jī)組應(yīng)設(shè)置市電/油 機(jī)自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)，移動(dòng)發(fā)電機(jī)組可設(shè)置手動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)。因此，我們按照 30%的宏站配有電源切換箱， 其余宏站僅設(shè)置交流配電箱和浪涌保護(hù)器進(jìn)行計(jì)算，則總市場(chǎng)規(guī)模為：4979*70%*568 萬(wàn) +11126*30%*568 萬(wàn)=388 億元。我們預(yù)計(jì) 5G 基站建設(shè)主建設(shè)期為 5 年，并在 2020 年正式進(jìn)入建 設(shè)高峰，則每年新增低壓電器需求 70-80 億元。

目前室外宏基站建設(shè)中，三大運(yùn)營(yíng)商主要負(fù)責(zé)傳輸設(shè)備、無(wú)線主設(shè)備及其饋線系統(tǒng)、以及傳輸設(shè)備 和無(wú)線主設(shè)備的電源連接；中國(guó)鐵塔則負(fù)責(zé)機(jī)房及附屬設(shè)施、市電引入、機(jī)房配套、鐵塔及天面配 套。室內(nèi)小微站點(diǎn)建設(shè)中，三大運(yùn)營(yíng)商主要負(fù)責(zé)傳輸設(shè)備、傳輸配套設(shè)備配套無(wú)線主設(shè)備，以及無(wú) 線設(shè)備至路由器端口的連接配套傳輸設(shè)備及無(wú)線主設(shè)備的電源連接；中國(guó)鐵塔則負(fù)責(zé)電源系統(tǒng)、接 地系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)等。從工信部和國(guó)資委對(duì)鐵塔公司與運(yùn)營(yíng)商的分工來(lái)看，交流配電箱 將主要由中國(guó)鐵塔作為項(xiàng)目業(yè)主方進(jìn)行招標(biāo)，在基站實(shí)際建設(shè)過程中，我們發(fā)現(xiàn)鐵塔公司和三大運(yùn) 營(yíng)商在近幾年均有基站用交流配電箱的招標(biāo)情況。

隨著本次中美貿(mào)易爭(zhēng)端的持續(xù)，在政府主導(dǎo)的投資項(xiàng)目和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中，對(duì)產(chǎn)品安全可靠的需求 愈發(fā)強(qiáng)烈，國(guó)產(chǎn)品牌在此方面的優(yōu)勢(shì)明顯?？紤]到 5G 基站是未來(lái)無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施， 我們預(yù)計(jì)在交流配電環(huán)節(jié)鐵塔公司和三大運(yùn)營(yíng)商在同等條件下采用國(guó)產(chǎn)中高端品牌的傾向?qū)⑦h(yuǎn)強(qiáng)于 4G 建設(shè)時(shí)期。此外，從目前低壓電器產(chǎn)品的市場(chǎng)價(jià)格來(lái)看，在相同技術(shù)參數(shù)下，國(guó)產(chǎn)品牌的價(jià)格只有外資標(biāo)桿施耐德價(jià)格的 70%左右；根據(jù)賽迪顧問等第三方咨詢機(jī)構(gòu)的測(cè)算，5G 建設(shè)總投資將會(huì) 超過一萬(wàn)億元，對(duì)于運(yùn)營(yíng)商來(lái)說(shuō)有較大的資本支出壓力，我們認(rèn)為，具備明顯性價(jià)比優(yōu)勢(shì)的國(guó)產(chǎn)低 壓電器品牌將會(huì)在本輪建設(shè)期占據(jù)大部分的市場(chǎng)份額。

原標(biāo)題:5G基站建設(shè)開啟，百億低壓電器需求爆發(fā)

免責(zé)聲明：以上內(nèi)容轉(zhuǎn)載自北極星電力新聞網(wǎng)，所發(fā)內(nèi)容不代表本平臺(tái)立場(chǎng)。

全國(guó)能源信息平臺(tái)聯(lián)系電話：010-65367702，郵箱：hz@people-energy.com.cn，地址：北京市朝陽(yáng)區(qū)金臺(tái)西路2號(hào)人民日?qǐng)?bào)社

推薦閱讀：運(yùn)動(dòng)app推薦