产业加速洗牌，技术升级迭代：蜂窝物联网模组步入关键期级
作者：中国信息通信研究院 姚可微 王筠婷
【慧聪通信网】蜂窝物联网是数字基础设施的重要组成部分，经过多年的政策扶持和市场培育，我国蜂窝物联网模组产业已实现快速发展，设备出货量占全球一半以上，助力我国成为全球首个实现“物超人”的国家。但也应当看到，随着全球经济增长不确定性因素增多、技术标准迭代升级，行业正处于加速“洗牌”、转型升级的关键时期。
因此，需进一步加强政策支持，引导我国蜂窝物联网模组产业持续扩大全球市场份额、进一步提高国际标准话语权、加速向价值链中高端迈进，巩固产业领先优势，支撑数字经济高质量发展。
我国蜂窝物联网模组产业发展情况
蜂窝物联网已成为支撑数字经济快速发展，推动千行百业数字化转型的重要数字基础设施之一。经过多年的政策扶持和市场培育，我国蜂窝物联网模组产业实现了跨越式发展，在网络部署规模、产业整体实力、融合应用探索等方面均走在了全球前列。
蜂窝物联网基础设施全球领先
从网络建设情况来看，当前我国已建成全球规模最大的蜂窝物联网络，构建了高、中、低速协同的网络架构。截至2022年11月，我国NB-IoT窄带物联网基站数达到75.9万，规模位居全球第一，实现了全国主要城市、乡镇以上区域的连续覆盖。从用户规模来看，根据全球移动通信系统协会统计，2019年以来，我国移动物联网连接数的全球占比稳定在70%以上。根据工业和信息化部统计，截至2023年6月底，蜂窝物联网终端用户达到21.2亿户，占移动终端用户总数的比重为55.4%，我国因此成为全球首个蜂窝物联网终端用户数超过移动电话用户数的国家，这为蜂窝物联网产业创新发展打下坚实基础。
技术产业实力稳居全球第一梯队
从国际标准推进来看，随着5GR17标准于2022年6月冻结，我国着力推动5GRedCap落地，分别开展了关键技术、外场部署和业务场景等一系列技术验证。2022年9月23日，中国信息通信研究院率先完成全球首个5G R17 RedCap基站芯片关键技术测试。从产品研发部署来看，我国企业正加快将4G时代积累的技术优势延续到5G时代。
中国电信与智联安、利尔达联合发布全球首款基于3GPP R17定位规范的5G RedCap低功耗定位模组；移远通信推出全球首款5G RedCap模组——Rx255C系列；中国联通发布全球首款通用型5G RedCap商用模组产品——雁飞NX307。从市场份额占比来看，我国企业在全球蜂窝物联网模组市场中的优势持续扩大。
根据市场研究机构IoT Analytics统计，2022年我国蜂窝物联网模组出货量达到2.3亿个，全球占比达到50%；全球蜂窝物联网模组出货量排名前五的企业均为国内企业，分别是移远通信、广和通、日海智能、中国移动、美格智能。
蜂窝物联网融合应用创新活跃
我国蜂窝物联网已逐步形成低、中、高速协同发展的融合应用生态体系。从应用场景来看，速率较低的NBIoT窄带物联网已形成水表、气表、烟雾感应器、资产追踪等4个千万级应用场景和“白电”、路灯、停车、农业等7个百万级应用场景。4G在共享经济、工业传感等领域被广泛应用，5G在智慧城市、工业互联网、公共安全等领域也加快落地。从用户规模来看，蜂窝物联网终端应用于公共服务、车联网、智慧零售、智慧家居等领域的规模分别达4.96亿户、3.75亿户、2.5亿户和1.92亿户，行业应用正不断向智能制造、智慧农业、智慧交通、智慧物流等领域拓展。
我国蜂窝物联网模组产业发展面临的形势
尽管我国蜂窝物联网模组市场份额已成为全球第一，但当前全球物联网连接数仍处于高速增长期，市场格局尚未稳固。根据市场研究机构IoT Analytics预测，2027年全球物联网连接数将在2022年144亿的基础上突破300亿。随着竞争不断加剧、技术演进升级，行业仍处于快速变化的阶段，我国蜂窝物联网模组产业面临一系列新形势、新挑战。
产业进入加速“洗牌”期，头部企业市场竞争加剧
一是应用需求下降，行业增长整体放缓。在全球经济增长放缓、我国经济恢复不确定性因素增多、物联网终端企业去库存等因素共同作用下，我国蜂窝物联网模组需求开始放缓，导致生产企业出货量和营收“双降”，在需求收缩的背景下，行业集中度可能进一步提高。
二是行业利润下滑，头部企业间的盈利能力出现分化。受到国内基础电信企业蜂窝物联网模组集采价格持续走低、蜂窝物联网芯片集成度不断提高等因素影响，企业开始被动打“价格战”，蜂窝物联网模组产品毛利率持续被压缩。2022年，国内排名前五的蜂窝物联网模组企业中有两家出现亏损，企业盈利能力出现分化，利润空间的压缩可能导致部分盈利能力较弱的企业加速退出。
三是竞争激烈，市场格局尚未稳固。一方面，全球排名前十的蜂窝物联网模组企业每季度市场份额排名不断变化，反映出当前市场竞争仍然激烈。另一方面，头部企业为了巩固优势，频繁开展并购重组。例如，2023年国外最大的两家蜂窝物联网模组企业Telit和Thales实现了模组业务合并，合并后其市场份额上升至全球第二，成为改变市场竞争格局的新变量。
模组产业正处于技术升级迭代的关键时期
一方面，虽然我国蜂窝物联网模组产业在4G时代走在了全球前列，但5G时代的竞争刚刚拉开序幕。2022年6月，随着5G R17标准冻结，5G RedCap正式诞生，并步入标准演进、技术验证、终端研发、商用预演阶段。2023年2月，高通推出了全球首个5G RedCap物联网芯片，并计划于下半年量产，抢占发展先机。而国内头部企业紫光展锐、翱捷科技的5G RedCap芯片预计于2024年才能面世，国内模组企业面临差距被进一步拉大的风险。
另一方面，革命性的新技术、新工艺持续涌现，可能颠覆当前市场竞争格局。2023年2月，智汇芯联完成全球首次无源蜂窝物联网芯片与移动基站的通信联调，该技术一旦规模化商用，除了将抢占射频标签（RFID）的市场份额外，还可以分流部分NB-IoT应用场景的市场需求。此外，系统级封装（SIP）工艺在蜂窝物联网领域的推广应用，也有可能颠覆现有的“芯片-模组-终端”产业链分工，模组企业将面临被“换道超车”的风险。
我国物联网模组仍处于价值链中低端，高端市场由外企主导
从产业链分布来看，蜂窝物联网模组的上游原材料主要包括基带、射频、存储、电源等芯片以及电阻、电容、电感等电子元器件。其中各类芯片占采购成本的80%以上，国产芯片主要集中在NB-IoT和LTE Cat.1等低附加值、低毛利的产品上；而LTE Cat.4以上速率以及5G等利润较高的芯片产品主要由国外企业占据市场主导地位。
从应用场景来看，我国蜂窝物联网应用主要集中在远程抄表、POS机、资产跟踪等低速率、低成本场景，而在工业控制、智能网联汽车、医疗器械等对速率、可靠性要求较高的应用领域，国内蜂窝物联网模组企业由于资质认证、产品性能、芯片供应等原因，尚未完全打入国际主流终端企业供应链。从产品服务来看，国内蜂窝物联网模组企业通过低价走量的方式迅速占领市场，产品毛利率低、同质化竞争严重，而在物联网云平台、整体解决方案等增值产品及服务上与国外企业仍有不小差距。
我国蜂窝物联网模组产业加速发展的建议
当前，全球数字经济发展方兴未艾，产业数字化转型已成为各国抢占技术前沿、打造竞争新优势的必争之地。我国正处于加快发展蜂窝物联网产业的关键时期，建议坚持问题导向和需求导向，按照“网络先行、应用牵引、市场主导、政策推动”的原则，进一步强化政策引领，统筹做好标准、产业、建设、应用等方面衔接，巩固产业领先优势，营造持续健康发展环境。
一是加快蜂窝物联网基础设施建设，夯实产业发展根基。坚持“适度超前”的原则是我国数字基础设施建设取得突出成就的重要经验之一，抢占物联网发展先机，“宁可路等车，不能车等路”。建议结合需求持续深化NB-IoT网络部署，深化LTECat.1网络覆盖，提升5G网络覆盖的深度和广度，强化面向自贸区、工业园区、企业厂区、医卫机构等重点区域的网络覆盖。引导工业企业实施企业内网改造，加强5G行业虚拟专网建设，加快形成固移融合、宽窄结合的物联接入能力。
二是积极参与国际标准与规则制定，提升在国际竞争中的话语权。目前，全球多种物联网技术并存，众多品牌各自为营，平台、产品间难以互联互通，不利于产业发展壮大和应用推广。建议国内企业持续深度参与蜂窝物联网国际标准制定，提升我国在国际标准化活动中的贡献度，积极推动物联网技术路线收敛。同时，紧扣国际标准演进节奏，加快推进5G RedCap关键技术研究测试和端到端联合技术验证，分阶段开展技术、产业化和应用导入，加快5G蜂窝物联网标准推广落地。
三是持续拓展各行业、各领域应用场景，促进蜂窝物联网规模化应用。超大规模国内市场孕育出的丰富应用场景，是我国加速新技术推广应用和迭代创新的特有优势。建议围绕智慧城市、数字乡村、智能交通、智慧农业、智能制造、智能建造、智慧家居、公共卫生等重点领域，遴选典型案例、打造标杆应用，促进蜂窝物联网与行业融合发展。推进蜂窝物联网模组与工业终端的深度融合，打造5G全连接工厂标杆，推动“5G+工业互联网”服务于制造业生产核心环节。
四是努力打造蜂窝物联网全产业链优势，稳步向价值链中高端迈进。我国信息通信产业体量大、产业链完备，是蜂窝物联网模组产业实现跨越式发展的重要支撑。建议鼓励行业龙头企业发挥产业优势，加快物联网传感器、芯片、操作系统等短板环节的关键核心技术突破，带动产业链上下游协同创新、开展联合攻关。加快推进5G RedCap芯片、模组、终端等产品研发与产业化，加速5G RedCap商业化进程，抢占5G物联网发展先机。
