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根據去年年底中央經濟工作會議對2019年投資需求的展望，今年基建投資重心將會放在“城際交通、物流、市政基礎設施”，“農村基礎設施和公共服務設施”和以5G、人工智能、工業互聯網、物聯網為代表的“新基建”上。近期5G關注度很高，我們認為，新基建投資週期較長，儘管未來一段時間內其佔基建投資的比重都不會很高，但拉長時間看，它將深刻改變我國的產業鏈格局，拉動大量應用端的投資和產出。
總體來看，5G是技術基礎，人工智能、物聯網及工業互聯網某種程度上屬於5G的應用領域。5G，即第五代移動通信技術，從歷史看移動通信技術更新週期約為10年，每次世代更新都引發了行業乃至社會的巨大變革。1G-4G聚焦人際交互，5G將通信從人與人之間拓展到人與機器甚至機器與機器之間。根據國際電信聯盟無線電通信局（ITU-R）和中國信息通信研究院，5G主要有增強型移動寬帶（eMBB）、大規模機器類通信（mMTC）、超可靠低時延通信（uRLLC）三類典型業務場景，分別對應超高清視頻、虛擬現實（VR）/增強現實（AR）、高速移動上網，物聯網，車聯網、工業互聯網等應用。人工智能應用範圍更廣，不同應用領域適用不同的5G場景。
儘管政府近期高度關注新基建投資，但無論從建設順序還是從技術成熟程度看，目前投資前景較為明確的只有5G，人工智能、物聯網、工業互聯網概念意味較強。2019年我國5G即將進入預商用階段，5G大規模組網可期。5G投資中最重要的是基站投資，超高頻穿透性差的特點與核心部件技術性升級將帶來5G基站數量和單價的雙增長。
5G投資總規模較4G大幅增長，建設週期也更長，但對基建的支撐力度不會太大，其主要作用是拉動應用端產業投資從而實現經濟總產出的增長。工信部通信科委常務副主任韋樂平在接受採訪時表示，按照容量站來建設，5G投資大約為4G的1.5倍，全國總體來看，預計5G投資達1.2萬億元，投資週期可能將超過8年，年均投資額約為1500億元（這裡為簡便使用了平均值，實際建設進度通常是前快後慢）。2017年基礎設施建設總投資額為17.3萬億元，也就是說，5G建設本身並不能顯著拉動基建投資，它的作用主要是拉動其他領域的投資與產出。中國信通院在《5G經濟社會影響白皮書》中預測，2020 5G商用元年，5G將帶動約4840億元的直接產出，2025、2030將分別增長到3.3萬億、6.3萬億，十年間年均複合增長率為29%；2020年、2025年和2030年，5G將分別帶動1.2萬億、6.3萬億和10.6萬億元間接產出，年均複合增長率為24%。
2018年固定資產投資累計同比增速從年初的7.9%一路下行到8月的5.3%，儘管12月反彈到5.9%，但仍遠低於去年同期的7.2%。究其原因，地方政府債務約束和非標融資不斷收緊帶來的基建投資增速劇烈下行是主要拖累項。因此，市場關注未來一年基建投資增速能否接替房地產投資，成為經濟企穩回升的拉力。根據去年年底中央經濟工作會議對2019年投資需求的展望，今年基建投資重心將會放在“城際交通、物流、市政基礎設施”，“農村基礎設施和公共服務設施”和以5G、人工智能、工業互聯網、物聯網為代表的“新基建”上。近期5G關注度很高，我們認為，新基建投資週期較長，儘管未來一段時間內其佔基建投資的比重都不會很高，但拉長時間看，它將深刻改變我國的產業鏈格局，拉動大量應用端的投資和產出。
一、新基建是什麼
根據2018年中央經濟工作會議的表述，新基建珠寶包括5G、人工智能、物聯網、工業互聯網四大板塊。值得注意的是，目前市場對新基建的口徑認識有所差異，部分分析中將特高壓、城際高速鐵路和城市軌道交通等也納入新基建的範疇，而本文所談論的新基建仍是中央經濟工作會議口徑下的。
總體來看，四大板塊的關係是，5G是技術基礎，人工智能、物聯網及工業互聯網某種程度上屬於5G的應用領域。我們先從5G開始說起。5G（5th generation），即第五代移動通信技術。移動通信技術本質是通過無線電波傳遞信息，其技術更新週期約為10年，世代更新將引發行業乃至社會的巨大變革。
移動通信技術主要提供語音通信和數據傳輸兩類服務，其中1G、2G時代以語音通信為主，3G開始主打數據傳輸，但1G-4G聚焦的都是人際交互。1G發展於20世紀80年代，主要採用模擬技術（傳輸模擬信號，結構複雜，抗干擾能力差），僅能提供通話質量不佳的語音傳輸服務，但由於運輸帶寬受限無法長途漫遊，通信設備價值高體積大（如“大哥大”）等原因，很快被2G代替。2G的核心是數字蜂窩通信技術（傳輸數字信號，結構簡單，抗干擾能力強），通話質量上升，並引入傳輸速度較慢的數據業務，手機可以發短信和上網，客戶數量擴張，以文字為主要呈現形式的門戶網站井噴式增長。3G支持高速數據傳輸，用戶從語音通話過渡到視頻電話，開始使用手機聽歌、看圖片，多媒體互聯網業務以及智能手機產業蓬勃發展。4G數據傳輸速度較3G提升了近50倍，並壓縮了通信費用，催生直播、移動購物、移動社交等新業態，移動互聯網產業爆發。
5G將通信從人與人之間拓展到人與機器甚至機器與機器之間。根據國際電信聯盟無線電通信局（ITU-R）和中國信息通信研究院，5G主要有增強型移動寬帶（eMBB）、大規模機器類通信（mMTC）、超可靠低時延通信（uRLLC）三類典型業務場景。
eMBB對應5G廣域覆蓋、傳輸速率高的特點，即5G能滿足用戶在高流量密度的條件下高速上網的需求：5G 用戶體驗速率可達 100Mbps 至 1Gbps，峰值速率達10Gbps 以上，較4G提升10倍左右。eMBB主要面向超高清視頻、虛擬現實（VR）/增強現實（AR）、高速移動上網等應用需求。其中，虛擬現實指利用計算機生成模擬環境，通過交叉式三維動態視景和實體行為的系統仿真等方式使用戶沉浸到該環境中的技術。目前來看，虛擬現實應用主要有企業和個人兩大使用主體。企業方面，製造業、醫療、教育、軍事、零售等行業都將受益，如虛擬現實可幫助工業企業在設計階段就進行測試實驗，降低研發週期和成本，進行無實物體驗銷售等；個人使用主要涵蓋社交類和娛樂類（包括遊戲、影視、直播等）等領域。據Greenlight預測，2020 年全球虛擬現實產業規模將超過2000億元，其中VR市場1600億元，AR450億元。
mMTC對應5G低功耗大連接的特點，即5G採用新型多址、終端直接通信（D2D）等技術，減少信令交互和數據中轉，並運用更先進的調製編碼和重傳機制提高了運輸的可靠性，以低功耗低成本支持超千億連接，主要面向物聯網應用。物聯網是指通過射頻識別裝置、紅外感應器、全球定位系統、激光掃描器等信息傳感設備，實時採集物品信息，從而實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的網絡技術。應用方面，主要包括消費型（可穿戴設備、智慧家居、車聯網等）和產業型（工業檢測、智慧城市等）兩大類。根據十三五規劃，2020年中國物聯網總體產業規模將超過1.5萬億元，而《物聯網白皮書》顯示，截止2018年6月該值已達1.2萬億元。
uRLLC對應5G低時延高可靠性的特點（時延指數據包從發送端到接收端所需要的時間），即5G可為用戶提供毫秒級的端到端時延和接近100%的業務可靠性保證，時延大約是4G時代的十分之一，應用領域涵蓋車聯網、工業控制等。其中，車聯網是消費型物聯網的重要組成部分，這裡不再詳述。工業控制是工業互聯網實現功能的核心環節之一。所謂工業互聯網，是指將工業系統中的機器、人和系統相互連接的基礎上，通過數據流動和分析，提高生產、運營效率的技術。根據《工業互聯網平臺白皮書》，其主要有三大應用場景：一是聚焦生產，通過對實時生產數據的分析與反饋優化生產過程提高生產效率；二是關注企業運營，利用平臺打通設計、管理、供應鏈等各環節數據，並基於大數據挖掘分析實現管理決策優化；三是在產業層面，將供需信息、製造資源、創新資源匯聚到平臺中，通過基於數據分析的重新組織，實現資源優化配置與協同。據GE預測，截至2020年，全球工業互聯網年產值將達到2250億美元。
人工智能應用範圍更廣，從醫療領域的疾病預判、藥物挖掘，到交通領域的自動駕駛、車輛識別，家居領域的家庭機器人、家電控制，製造領域的工業機器人、智能運維等，不一而足。不同應用領域適用不同的5G場景。其基本思想是通過計算機軟硬件來模擬人類的思維過程及智能行為，它與傳統計算機技術的根本區別在於，機器不再根據既定的程序執行任務，具備了自主判斷決策的能力。產業規模方面，工信部黨組成員、總工程師張峰在世界電信和信息社會日大會上表示，到2020年，中國人工智能核心產業規模將超過1500億元，帶動相關產業規模超過1萬億元。
二、新基建投資機會
政府高度關注新基建投資。以5G為例，十三五規劃明確提出“積極推進5G和超寬帶關鍵技術研究”；2017年5G被首次寫入政府工作報告；2018年8月工信部和發改委發佈的《擴大和升級信息消費三年行動計劃（2018-2020年）》中提到，“加快5G標準研究、技術試驗，推進5G規模組網建設及應用示範工程”；全國工業和信息化工作會議則將“加快5G商用部署，紮實做好標準、研發、試驗和安全配套工作，加速產業鏈成熟，加快應用創新”安排為2019年的重點工作。
儘管如此，無論從建設順序還是從技術成熟程度看，目前投資前景較為明確的只有5G，人工智能、物聯網、工業互聯網概念意味較強。
從產業鏈上看，終端與應用場景位於5G產業鏈的下游，其發展的前提是5G的建設，而目前5G大規模建設尚未開始。5G的建設的第一階段是網絡規劃設計，主要包括技術測試、基站選址安排等，目前已基本完成。第二階段開始大規模建設基站、核心網和承載網，這是最能帶動基建投資的階段，也是我們即將進入的階段，非獨立組網的建設方式將拉長5G投資週期。網絡建成後最主要的支出是後續的優化與維護。無線通信主要依靠接入網（基站）、承載網和核心網三張網絡作業。其中，基站連接終端用戶，負責收集用戶小流量數據；核心網彙集這些數據，進行網絡接入控制、接入和移動性管理、會話管理、計費等，是核心控制部分；承載網負責連接基站和核心網。4G時代三者的建設基本齊頭並進，5G提供了獨立組網（5G基站+5G核心網）和非獨立組網（5G基站+4G核心網）兩種建設方式，後者意味著基站建設將先行於核心網，總體看將拉長5G投資週期，平滑每年的投資支出。目前三大運營商中只有電信明確表示將選擇獨立組網，另外兩家有可能選擇非獨立組網，如聯通實驗測試大部分集中在非獨立組網上。
第三階段開始對接終端與應用需求，即需要等到5G正式商用後，終端方面的投資規模才會起來。
此外，作為技術基礎的5G mMTC和uRLLC標準尚未完全確定，對接的應用端研發和投資難度大。5G的產業標準主要由兩個組織確定：ITU（國際電信聯盟）和3GPP（第三代合作伙伴計劃）。兩者分工略有不同，ITU根據各方提交的提案評估5G總體標準，3GPP根據ITU的方案討論具體細節。目前ITU已給出5G的三大應用場景，但3GPP僅確定了eMBB場景下（目前商用價值最高）控制信道（用於傳輸控制信息）和數據信道（用於傳輸數據信息）採用的編碼方式，即控制信道使用華為等中國企業主推的Polar碼，數據信道使用高通等美國企業主推的LDPC碼。按照目前的計劃，包含mMTC和uRLLC場景的5G完整標準將在2020年3月前正式確定。在5G對應標準正式確定之前，設備商不太可能進行大規模研發投資。
目前我國5G即將進入預商用階段，5G大規模組網可期。根據4G時代的經驗，5G組網（即包括基站在內的網絡建設）將在運營商擴大規模試驗、工信部劃分頻譜，下發牌照之後加速進行，如中國移動在2013年拿到4G牌照，在2013-2015年完成了大規模基站投資。去年12月，工信部發放了三大運營商全國範圍內的5G中低頻段試驗頻率，這意味著運營商可以將試驗範圍從部分城市拓寬到全國級別。1月10日，工信部部長在接受央視新聞採訪時表示，2019年國家將在若干個城市發放5G臨時牌照，使大規模的組網能夠在部分城市和熱點地區率先實現，同時加快推進終端產業化進程和網絡建設。技術方面，1月23日IMT-2020(5G)推進組宣佈5G技術研發試驗第三階段正式收官，測試結果表明，5G基站與核心網設備均已達到預商用水平。
下面談談5G最重要的基站投資。超高頻穿透性差的特點與核心部件技術性升級將帶來5G基站數量和單價的雙增長。5G使用超高頻電波實現高傳輸速率，但其缺點是穿透性差，傳輸距離短，這意味著5G需要的宏基站數量將遠超4G，並且需要建設大量與用戶距離更短的小基站。中國聯通網絡技術研究院無線技術研究部高級專家李福昌曾預測，5G基站將是4G的1.5-2倍，而截止2018Q1，中國擁有4G基站340萬個。也就是說，為完成信號覆蓋需求，我們大約需要510-680萬個5G基站。
同時，核心部件升級將提升5G基站的建設單價。宏基站主要由機房鐵塔、基站設備、電源空調監控等配套設備構成，其中最核心，且5G最需要升級的是基站設備，包括基站天線、射頻器件等，基站天線接收終端發送的無線電波，射頻器件將接收到的信號進行濾波、移頻、放大等預處理。各基站收集的數據將通過光纖光纜等傳輸設備輸送到中樞的基站控制器，由於光纖光纜僅能傳輸光信號，因此還需要用到光模塊來轉化光電信號。之前提到的小基站是宏基站的精簡版，沒有機房鐵塔及其他配套設備，僅含基站設備。這裡以基站天線為例介紹一下5G基站部分模塊的升級情況。5G基站架構發生較大變化，天線和射頻單元將合二為一。天線部分由於信號的高頻率長度縮短，引入了多輸入多輸出（Massive MIMO）技術，將天線升級成超大規模天線陣列來提高網絡容量和信號質量，硬件上表現為天線單元（陣子數）數目大幅增加，值得注意的是陣子數目與單價並非線性相關，即天線的單價將有更顯著的增長。相應對射頻性能的要求也有所提高。
總體來看，5G投資總規模較4G大幅增長，建設週期也更長，但佔基建的比重並不高，其主要作用是拉動其他行業投資從而實現總產出的增長。工信部通信科委常務副主任韋樂平在接受採訪時表示，按照容量站來建設，5G投資大約為4G的1.5倍，全國總體來看，預計5G投資達1.2萬億元，投資週期可能將超過8年，年均投資額約為1500億元（這裡為簡便使用了平均值，實際建設進度通常是前快後慢）。而2017年基礎設施建設總投資額為17.3萬億元，也就是說，5G建設本身並不能顯著拉動基建投資。它的作用主要是拉動其他領域的投資與產出。中國信通院在《5G經濟社會影響白皮書》中預測，2020 5G商用元年，5G將帶動約4840億元的直接產出，2025、2030將分別增長到3.3萬億、6.3萬億，十年間年均複合增長率為29%；2020年、2025年和2030年，5G將分別帶動1.2萬億、6.3萬億和10.6萬億元間接產出，年均複合增長率為24%。
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