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小基站決定5G能否全面商用 通信電源挑戰(zhàn)重重
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小基站決定5G能否全面商用 通信電源挑戰(zhàn)重重

2018-08-30 16:59:59 來源:電子變壓器與電感網(wǎng) 作者:陳思瑩 點擊:5744

5G為代表的移動通信技術正在與AI、大數(shù)據(jù)緊密結(jié)合,開啟一個萬物互聯(lián)的全新時代,將成為下一個10年最為重要的技術方向。目前各國政府、運營商和整個產(chǎn)業(yè)鏈都在摩拳擦掌,準備大干一場。而5G為電源和磁件行業(yè)帶來比以往更為廣闊的空間。

大基站電源已然成熟

鐵塔機房中的電源系統(tǒng)是移動通信網(wǎng)中必不可少的重要組成部分,其供電質(zhì)量的好壞,將直接關系到整個通信網(wǎng)是否能夠正常工作。

2016年,三大電信運營商已建成基站超過500萬個,伴隨著基站總數(shù)快速增長和4G網(wǎng)絡建設的加速,基站電源系統(tǒng)迅速發(fā)展,國內(nèi)通信電源市場從2012年的65.5億元增加到2016年的120億元規(guī)模。

而在5G時代,按照1座新建基站要配1整套通信電源的通常用量來計算,如果再算上新接手運營商對原有電源的更換,那么5G建設時期的通信電源需求至少要在35萬套以上。

但是通信電源產(chǎn)業(yè)在面臨巨大市場潛力的同時,也需要面對5G建設所帶來的一系列新的問題。運營商設備的不斷增加,用電量的家居以及機房面積緊張等情況都是目前客觀存在的事實,這樣以來,就對通信電源提出了更高的要求,如高功率密度、高效率、寬的使用環(huán)境溫度等。

不過,業(yè)界普遍認為大基站電源系統(tǒng)已經(jīng)比較成熟。北京動力源科技股份有限公司直流電源事業(yè)部副總經(jīng)理楊軍表示,5G的大規(guī)模建設,使運營商對通信電源的需求有一定的增長,而新的電源供電方式還處于摸索探討階段。不過5G設備的耗電一般較小,運營只需在原有電源的基礎上進行整流器的擴容就可滿足供電要求,對通信電源基本沒有很大影響。

目前通信機房供電模式采用48V電源供電系統(tǒng),所有設備統(tǒng)一使用現(xiàn)成48V電源供電,這種供電系統(tǒng)是最安全、最可靠、最經(jīng)濟、最合理的方案。

小基站電源挑戰(zhàn)重重

5G因工作在3.5GHz、6GHz甚至20GHz以上的中高頻段,宏基站所能覆蓋的信號范圍就變得十分有限,到2020年,預測80%的室內(nèi)流量將由室內(nèi)系統(tǒng)承載,僅20%的室內(nèi)流量由宏站承載。因此小基站的部署進度,是決定5G能否全面商用的關鍵因素,它將重新定義電信設備商及運營商的競爭格局。

根據(jù)ABI Research的最新研究報告顯示,全球無線接入網(wǎng)絡(RAN)基站設備市場將以5%的年復合增長率增長,在2023年將超過260億美元。

根據(jù)小基站對熱點宏基站覆蓋范圍內(nèi)20%-50%的區(qū)域計算,國內(nèi)5G小基站市場空間將達到658億元-1644億元。

但當前傳統(tǒng)的室外站供電方案,普遍存在容量偏大,征地、安裝維護困難等諸多問題,已經(jīng)不能滿足未來小微站點的需求,尤其是基礎設施產(chǎn)品的應用必須要符合5G網(wǎng)絡的發(fā)展趨勢和微基站的應用特征,通信電源就首當其沖,在性能品質(zhì)上要符合新的要求。

英飛凌電源管理及多元化市場事業(yè)部大中華區(qū)高級經(jīng)理顏新表示,傳統(tǒng)的3G/4G宏蜂窩基站在5G時代會升級,蜂窩基站表現(xiàn)為大規(guī)模MIMO架構會越來越多。

康舒電子主管工程師張振東則認為,未來5G基站的分布可能會更加密集以及分散,因此通訊電源的尺寸以及功率都會比以前更小些,但總體的功率密度以及轉(zhuǎn)化率、效率都要有所提升。

全漢企業(yè)股份有限公司產(chǎn)品暨市場策略處產(chǎn)品經(jīng)理陳哲文認為:“有鑒于 5G 不像 3G、4G 時代,常將基地臺設于偏遠地區(qū),且建置在一定的遮蔽環(huán)境下。5G 的小基地站可能建置于任何地點,像是極冷、極熱的地方和陰暗潮濕、布滿灰塵的小角落,抑或是完全不具遮蔽條件的地點。因此 5G 的電源供應器必須具有一定的防水、防塵及耐高溫等特性。由于小基地站的布建密度高,因此對設備的要求也高,設備的體積是否夠小、夠輕薄也是一大考驗。”

這對磁件技術也提出了更高的要求。“磁件會朝著高頻化、輕量化兩大趨勢前進的。” 深圳市麥捷微電子科技股份有限公司銷售經(jīng)理李濟桐告訴記者。

而深圳順絡電子股份有限公司研發(fā)經(jīng)理吳錦超表示,5G小基站數(shù)量的增加會導致磁件數(shù)量成倍變化,同時由于5G主頻產(chǎn)生的變化,也需要材料進行升級。因此,在技術層面,5G對電源的要求主要集中在高頻化和低損耗方面。但他指出,挑戰(zhàn)的主要是材料創(chuàng)新。

此外,麥格米特高管以及易事特技術總監(jiān)梁云龍也同時表示,材料創(chuàng)新將作為一個5G技術的一個突破口,他們都在持續(xù)關注磁材創(chuàng)新方面的信息。

不過,張振東認為:“越到后期,磁性元件進步的空間會越小,因此重點還是在電路設計的改善上。”

基站儲能是方向 國內(nèi)企業(yè)需追趕

一直以來,通信基站的電費支出,占電信運營商、尤其是鐵塔日常運維開支中很大的一部分?;鞠牡碾娔苡终嫉搅丝偰芎牡?2%,其中空調(diào)耗電量占到了基站能耗的50%。如何有效管理基站用電量,減少電費支出,將成為通信運營商日常工作中的重要組成部分。

2018年1月4日,中國鐵塔公司在京與重慶長安、比亞迪、銀隆新能源、沃特瑪、國軒高科、桑頓新能源等16家企業(yè),舉行了新能源汽車動力蓄電池回收利用戰(zhàn)略合作伙伴協(xié)議簽約儀式,計劃利用鐵塔基站儲能吸納2020年80%廢舊動力電池。

中國鐵塔公司能源創(chuàng)新中心高級總監(jiān)高健曾表示:“中國鐵塔在儲能電池上需求巨大,鋰電池占比達到2%左右;鋰電池回收梯次利用已在擴大試點階段。”鐵塔公司目前在全國范圍內(nèi)擁有180萬座基站,儲能電池需求總量約146GWh。這對于電源和磁件企業(yè)來說也是非常具有潛力的新市場。

總體而言,隨著5G通信基站的需求增長,未來電源市場空間將非常可觀。但由于通信基站市場競爭非常激烈,價格戰(zhàn)愈演愈烈,導致企業(yè)利潤微薄,能夠吃上這塊蛋糕的電源和磁件企業(yè)并不會太多。

與此同時,國內(nèi)的專業(yè)的通信電源和磁件水平,還是與國外同類產(chǎn)品有一定差距的,隨著小基站越來越強調(diào)高頻化和低損耗,相關企業(yè)仍需不斷加強技術研發(fā)水平,在市場中大幅提高了競爭力。

【延伸閱讀】:

華為被禁三星獲益 磁件與電源企業(yè)滿懷信心奮戰(zhàn)5G通信:http://www.a3766.cn/news/288309.html

5G濾波器國產(chǎn)化加速 高Q電感需盡快跟上:http://www.a3766.cn/news/288319.html

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通信電源 5G 基站
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