不斷電系統(Uninterruptible Power System, UPS)的功能，是在發生停電或供電不穩時，自動將電源切換為內建電池，在短時間內維持裝置正常運作。由於UPS系統能穩定電壓，故能給予電子裝置保護作用，避免供電不穩造成內部元件損壞。 UPS系統主要可分為離線式(Off-line)、在線式(On-line)，以及介於兩者之間的在線互動式(Line-interactive)，三者結構不同，價格也有很大的差異。Off-line的結構簡單、體積小、重量輕，價格也便宜，但需要轉換時間，無法完全解決供電不穩定的問題，多用於PC；而On-line的結構較複雜，無須轉換時間，能完全解決供電不穩定的問題，但價格也較昂貴，多用於電信、醫療設備；而Line-interactive多用於Enterprise Server。 目前全球UPS市場規模約100億美元，成長動能來自Data Center及通訊基地台應用，主要廠商包括APC、Emerson、Eaton、Riello、華為......等，五大廠商合計市佔率超過70%。由於產業複合成長率只有5~6%，國際大廠為降低成本，開始逐漸提高委外釋單比種，但就算是委外比重最高的APC，釋出的代工訂單也只佔出貨量約5~10%，未來還有很大的提升空間。 以成本結構來看，UPS的主要成本是原材料，佔總成本約80%，包括鉛酸電池(23%)、變壓器(15%)、功率元件(15%)、機構件(12%)、線材......等，另直接人工與製造費用合計佔總成本15%。由於原材料佔成本比重高，鉛酸電池、銅、功率元件(MOSFET、IGBT)價格走勢，對成本會有相當程度的影響，但通常可以轉嫁給客戶，故毛利率得以維持穩定。 近期UPS產業最值得關注的議題，是鋰電池BBU在UPS的應用，以及鋰電池業者藉由BBU切入UPS市場的機會。雖然鋰電池UPS擁有許多優點， UPS大廠陸續開發出採用鋰電池的產品，體積大幅縮小，但價格是傳統鉛酸電池的4倍以上，未來若鋰電池UPS產品滲透率提高，將有助UPS市場規模成長幅度加快，但能否獲得客戶青睞仍有待觀察。 展望未來，UPS市場成長動能主要還是在Data Center佈建，對On-line UPS的需求，代工廠受惠國際大廠提高委外釋單比重，成長動能將優於產業平均值。此外，5G基地台採分散式架構，小型基地台(Small Cell)或將帶動對於低容量UPS的需求，而大型基站的佈建勢必也會需要On-line UPS支援，可望繼Data Ceneter建置需求之後，帶來新一波成長動能。 台系UPS廠商中，以旭隼、碩天較具代表性，其中旭隼100%承接ODM訂單，碩天則以品牌經營為主。 旭隼的客戶包括APC、Emerson、Riello......等一線大廠，以及眾多二線廠商，On-line UPS營收佔比較高，得以受惠Data Center、通訊基地台強勁需求，且主要客戶形成寡佔市場、競爭力強，營收成長展望佳。 碩天以品牌經營為主，主攻北美Off-line市場，成長動能主要來自國際大廠退出、市佔率提升，毛利率較旭隼高15%，但未來要參與Data Center、通訊基地台市場成長商機，勢必得切入On-line、Line-interactive市場，與國際大廠競爭，會是一項挑戰。 旭隼(6409) 營收結構：On-line UPS 40~45%、Off-line UPS 35~40%、Inverter 10~15%、Others 5~10%。 近年受惠APC提高委外代工比重(旭隼為APC獨家代工廠)，來自國際大廠訂單量逐年攀升，營收佔比從2016年15~20%，提高至2018年25~30%，並在2018Q2首度開始承接APC On-line UPS代工訂單，另有70~75%營收來自各地本土品牌客戶。因應中美貿易戰關稅問題，2018年將部份後段組裝產線搬回台灣，並未規劃在其他國家設廠。 公司已公佈2018年財報，營收114.08億元，YoY +15.7%，EPS 23.04元，市場共識2019年營收YoY +10~15%，EPS 25.00~25.50元。 碩天(3617) 營收結構：UPS 70~75%(On-line 5%、Offl-line 95%)，Others 25~30%。Data Center應用約佔30%。 主要經營CyperPower品牌，透過經銷商及零售商銷售，經銷商如Amazon、Alcatel、DMH......等，零售商如Bestbuy、Costco......等，另有少部份產品直接出貨給電信運營商，如AT&T、Verizon。由於Off-line UPS受到PC市場衰退影響，市場規模以每年3~5%的幅度萎縮，國際大廠陸續退出，導致碩天在北美地區市佔率穩定攀升，目前已位居第二大品牌。 2018Q3因應中美貿易戰，將位於深圳廠的部份後段組裝產線拆解，移至菲律賓生產，恐影響毛利率表現，但2019Q1毛利率應能回穩。 定錨預估，2018年營收83.37億元，YoY +6.9%，EPS 8.00元；2019年營收YoY +5~10%，EPS 8.50元。 2019/4/7更新 近期新普法說會，指出Data Center導入電池備援電力模組(Backup Battery Unit, BBU)的趨勢，引起投資界留意。由於BBU相較UPS有非常多優點，包括體積小、重量輕、能源使用效率高(DC to DC)、循環特性佳、壽命較長......等，故投資界開始思考BBU是否會取代UPS，成為Data Center的主要備援電力方案。 但定錨經過深入研究後，發現目前BBU相較UPS仍有許多顯著的缺點，包括鋰電池的成本遠高於鉛酸電池，以及充/放電管理較鉛酸電池複雜，因此終端客戶對於導入BBU的態度，仍有不少疑慮，尤其是對於性價比的考量。由於目前UPS市場主要由歐、美業者掌握，在BBU與UPS競爭趨於激烈的趨勢下，歐、美業者為強化成本優勢，應會擴大委外釋單給台系代工業者，這可能也解釋了旭隼承接APC訂單逐年成長的原因。 此外，UPS是一個非常完整的系統，包括儲能單元、電流轉換單元、充電器、電源管理系統......等，其中儲能單元主要採用鉛酸電池，但近期也開始有客戶洽詢採用鋰電池的產品，電流轉換單元主要功能則是交流轉直流電(AC to DC)，以及單相、三相電力的轉換，最後透過電源管理系統，達成電源保護及備援目的。為解決體積龐大及能源使用效率較低的問題，也發展出集中式、分散式架構，以及AC to DC、DC to DC的不同方案，儲能單元也可採用鋰電池。也就是說，雖然BBU是值得留意的新趨勢，也讓電池模組廠有機會加入資料中心備援電力市場的競爭，但UPS架構及鉛酸電池的效能也持續在進步，短期內BBU很難獲得壓倒性的優勢而躍居主流。 最後要留意的是，本次研究赫然發現，北美Data Center市場建置UPS的需求，並非以on-line UPS為主流，故碩天Data Center終端應用營收佔比約30%，且營收成長率超過20%，受惠程度高於原先預期，並推翻原先認為碩天只是受惠歐美大廠退出off-line UPS市場的看法。

受惠於5G基礎建設及電動車需求，第三代半導體材料氮化鎵(GaN)、碳化矽(SiC)，近年成為市場關注的焦點。這類III-V族化合物半導體的生成方式，是置放一塊基板，透過「有機金屬化學氣相沉積法」(MOCVD)或「分子束磊晶法」(MBE)，使III-V族化合物在基板上形成一層薄膜，逐漸堆積成具有厚度的磊晶片(EPI Wafer)，可以想像成洞窟中鐘乳石形成的概念，這個過程稱之為「長晶」。 其實氮化鎵並不是新材料，過去已採用藍寶石基板，廣泛應用在藍光LED上。但如果要有效降低成本，或是提高效能，就必須將基本材質改為矽(Si)或碳化矽(SiC)，因而產生矽基氮化鎵(GaN-on-Si)、碳化矽基氮化鎵(GaN-on-SiC)兩種類別，其中，矽基氮化鎵未來將應用於中高壓功率元件，例如快充接頭、車用半導體......等，而碳化矽基氮化鎵則會應用在高功率射頻元件，例如5G基地台、衛星通訊......等。此外，如果不與氮化鎵結合，以碳化矽材質製造的逆變器，廣泛應用在太陽能、電動車......等領域，缺料問題受全球產業高度關注，已爆發過多次綁料風潮。 但這些技術都還面臨許多瓶頸，至今能穩定量產的供應商不多，所以尚未大規模導入終端應用。矽基氮化鎵面臨的問題，是矽與氮化鎵的熱膨脹係數差異太大，在長晶過程中容易發生翹曲、龜裂或破裂的現象，目前只有少數業者能穩定量產6吋矽基氮化鎵磊晶片。碳化矽基氮化鎵面臨的問題，則是要取得高純度碳化矽非常不容易，且長晶所需耗費的時間非常長，過程中監控溫度的要求也很高，目前全球僅有Cree能穩定量產6吋碳化矽基板，市佔率高達70%。 以台系業者來說，環球晶目前有能力供應4吋碳化矽基氮化鎵磊晶片，6吋矽基氮化鎵磊晶片；而嘉晶目前以4吋、6吋矽基氮化鎵為主，同集團的漢磊則提供4吋、6吋晶圓代工服務。此外，台積電、世界先進也有提供6吋矽基氮化鎵代工服務(詳見「III-V族半導體產業地圖」)。但客戶希望能再往6吋、8吋發展，以利規模經濟效益，中美晶也與交通大學合作投入新世代材料開發，未來還有一段路要繼續努力。 而本次中美晶入股宏捷科一案，意味著中美晶想要擴大觸角，集團現有佈局包括： 1. 母公司以太陽能矽晶圓為主，近年受到陸系廠商競爭，本業持續虧損，但2020年7月20日保利協鑫新疆廠爆炸(參考新聞)，影響全球供給量約9%，本業營運浮現轉機。 2. 在半導體矽晶圓領域，中美晶持有環球晶股權51%，環球晶擁有12吋產能約100萬片/月，8吋產能130萬片/月，市佔率居全球第三，並積極發展SOI Wafer、氮化鎵、碳化矽新材料。 3. 在車用半導體領域，中美晶持有朋程股權約19%，並透過朋程間接持有茂矽股權18%。朋程在全球車用發電機整流二極體具領導地位，市佔率近60%，近期朋程陸續將車用整流二極體轉單茂矽，並合作開發IGBT模組，瞄準電動車市場，預計2021年投產。 4. 在基板領域，中美晶持有兆遠股權約43%，主要生產藍寶石基板，為藍光LED的關鍵材料；近期兆遠也切入砷化鎵(GaAs)基板製造，初期以紅光LED練兵，未來將投入光通訊、射頻領域，預計2021年底前會有首款射頻晶片產品出貨。 5. 在半導體材料領域，中美晶持有台特化股權約30%，專供半導體製程用特殊氣體。 由於旗下兆遠切入砷化鎵基板製造，環球晶也積極發展碳化矽基氮化鎵磊晶片，未來瞄準的終端應用就是射頻領域，但集團內並沒有相關廠商，故入股宏捷科就成為完成佈局版圖的最後一塊拼圖。未來宏捷科可提供砷化鎵晶圓代工的經驗，協助兆遠的砷化鎵基板在射頻晶片領域盡快取得認證，同時環球晶也可與宏捷科結盟，開發碳化矽基氮化鎵在射頻晶片領域的應用。但目前為止，碳化矽基氮化鎵的應用領域並不廣，主要是在5G基地台上，全球技術領先的穩懋，碳化矽基氮化鎵營收佔比也只有5%以下，宏捷科則需要更長的時間才能看到貢獻度。 以中美晶集團現有的佈局來看，短期(1年內)發展值得期待的是保利協鑫新疆廠爆炸後，可能誘發太陽能產業短暫缺料，多晶矽價格可望攀升，帶動本業虧損減少或轉虧為盈。中期(1~3年)發展值得期待的是2022~2023年，全球矽晶圓供過於求逐漸緩解，且朋程與茂矽合作IGBT模組開始量產，在客戶端的導入進度逐步看到成果。長期(3年以上)發展才會看到兆遠砷化鎵基板及環球晶碳化矽基氮化鎵的發酵。

2018年2月27日，MWC 2018在巴塞隆納(Barcelona)開幕，今年廠商展出的重點，圍繞在5G、IoT、AI三大趨勢，定錨投資隨筆為您整理最新資訊。 本文為「定錨產業週報(基本版) 2018/3/3號」的內容節錄及補充資料，若對相關供應鏈的營運概況有興趣，歡迎以每日3元的價格訂閱「定錨產業週報(基本版)」，獲得更詳細的資訊。 Android手機設計趨勢 在MWC 2018展場上，主要手機品牌廠，包括Samsung、LG、SONY、華為，以及重出江湖的HMD（前身為Nokia），分別推出新款旗艦機，其中以Samsung Galaxy S9/S9+、SONY XZ2/XZ2 Compact最具特色。 觀察這些旗艦機種的功能設計，大致可歸納幾項趨勢： 1. 主相機功能持續強化 Samsung Galaxy S9/S9+搭載1,200萬畫素雙鏡頭，主打全球首創雙光圈（F/1.5、F/2.4）設計，也支援720P/960fps慢動作錄影、陷阱快門……等功能；SONY XZ2/XZ2 Compact則採用新一代CMOS IMX 400，搭載1,900萬畫素鏡頭，支援1,080P/960fps慢動作錄影、4K HDR錄影。 2. 全屏、窄邊框設計 Samsung Galaxy S9/S9+分別搭載5.8”、6.1” AMOLED螢幕，採18.5：9全屏、窄邊框設計；SONY XZ2/XZ2 Compact分別搭載5.7”、5” 4K HDR螢幕，採18：9全屏、窄邊框設計。 3. 指紋辨識功能 因應全屏、窄邊框設計，取消實體Home鍵，指紋辨識器都改至機身背面，位於主相機下方的區域，意味著Android陣營並沒有因為iPhone X帶動人臉辨識風潮，而放棄指紋辨識功能。 4. 臉部辨識功能 Samsung Galaxy S9/S9+導入臉部辨識、虹膜辨識功能，使用者可在兩者之間擇一使用，象徵Android陣營已開始具備臉部辨識的技術能力。 5. 無線充電 Samsung Galaxy S9/S9+、SONY XZ2皆導入無線充電功能。 通訊廠商備戰5G元年 通訊晶片大廠Qualcomm，不僅在4G時代獨占鰲頭，在5G時代也搶佔先機，率先推出全球首款5G晶片Snapdragon X50，包括小米、中興、OPPO、vivo、HTC、夏普、索尼移動、LG、富士通、HMD……等手機品牌廠，都名列合作夥伴名單，共同開發終端產品。 Intel近年在Modem晶片積極追趕Qualcomm，在本次MWC也展現對5G市場的野心，不僅與HP、Dell、Lenovo、Microsoft合作，運用Intel XMM 8060 Modem晶片，打造5G連網PC平台，展出首款支援5G連網的2-in-1概念機，同時結合旗下展訊、銳迪科開發行動運算晶片，預計在2019年上市。 手機品牌廠華為也不落人後，在MWC展出5G行動運算晶片Balong 5G01，號稱是全球首款符合商用標準的5G晶片，意味著華為也將成為Qualcomm在5G晶片市場的重要對手。這款晶片不僅傳輸速率高達2.3Gbps，涵蓋Sub-6GHz及毫米波頻段，並同時支援獨立性與非獨立性5G組網。 而因應5G高傳輸速率、毫米波技術……等特性，以及5G時代，微波/毫米波技術將從基地台回傳核心網路(Back-haul)、衛星通訊系統，延伸至終端裝置回傳基地台(Front-haul)，且天線結構有所改變，射頻元件廠及天線廠商，也積極在MWC會場上展出支援5G的新產品。 半導體廠商搶攻AI商機 Qualcomm在本次MWC發表AI引擎，軟體核心為NPE(神經處理引擎)，將支援Snapdragon 845、835、820、660，協助處理器能更有效率地運作AI程式。 Qualcomm表示，包括小米、Oppo、Vivo、華碩、中興通訊，都會利用Qualcomm提供的AI引擎，優化裝置內AI深度學習的效率，而Snapdragon 845更獲得Samsung青睞，搭載於Galaxy S9/S9+。 而聯發科在本次MWC發表新產品Helio P60，內建多核心AI處理器(Mobile APU)，大幅強化AI運算效能，並導入NeuroPilot AI技術，能優化CPU、GPU、APU之間的運作，讓手機執行AI應用程式時，能運作得更順暢，並降低功耗。 市場樂觀預期，Helio P60可望獲得Oppo、Vivo、小米青睞，在中國手機市場反攻Qualcomm，並挽救聯發科近期持續低迷的毛利率表現。

近期市場開始討論5G議題，我們也在去年底舉辦的「2018年5G&IOT產業趨勢講座」中，提到5G時代來臨的三大關鍵技術：毫米波(mmWave)、大規模陣列天線技術(Massive MIMO)、小型基地台(Small Cell)。 關於5G三大關鍵技術，我們已經在講座上詳細介紹，並透過電子報持續為讀者們追蹤5G市場的最新發展，這邊將過去討論過的內容整理成文章，免費提供給各位讀者參考。 本文為「定錨產業週報(基本版) 2018/3/3、2018/3/10、2018/4/14、2018/5/20號」的內容節錄及補充資料，若對相關供應鏈的營運概況有興趣，歡迎以每日3元的價格訂閱「定錨產業週報(基本版)」，或以每日10元的價格訂閱「定錨產業週報(加值版)」，獲得更詳細的資訊。 首先，各位讀者必須瞭解，無線通訊傳輸的媒介為電磁波，且通訊兩端必須使用相同頻率的電磁波才能傳遞訊息，否則會相互干擾；而所謂「頻寬」，就是無線通訊傳輸的胃納量，將決定有多少裝置可以同時連線。 因為通訊兩端要使用相同頻率的電磁波才能傳遞訊息，就像是在寬闊的平地上放置火車軌道，平地的寬度就是「頻寬」，火車軌道為「頻譜」，火車就是訊息。一般我們在新聞上看到電信三雄搶標頻譜，指的就是NCC在平地上開放幾條軌道，電信三雄必須去搶標軌道，才能協助客戶傳輸訊息。 在過去4G時代，我們使用的頻譜大致落在700MHz~2.6GHz之間，但隨著連網裝置數量快速成長，頻寬漸漸不敷使用。為了提高頻譜使用率，也就是讓同一條軌道通行更多火車，產業界也研發出各種多工技術，包括分時多工接取(TDMA)、分頻多工接取(FDMA)、分碼多工接取(CDMA)......等，解決網路塞車的問題。 但在5G時代，因採用毫米波技術，將具有「大頻寬」、「低延遲」、「高傳輸速率」三大特性(詳見【圖一】)。「大頻寬」，亦即能同時容納更多連網裝置，有助推動物聯網及智慧城市等未來趨勢；「低延遲」，亦即資訊傳輸的反應時間極短，有助實現自駕車，減少道路行車風險；「高傳輸速率」，則有助推動大數據及AI雲端運算，以及雲端影音產業發展。 【圖一】5G三大特性及終端應用場景 以目前3GPP對於5G頻譜的規劃，未來5G可分為低頻(<1GHz)、中頻(1~6GHz)、高頻(28~39GHz)三個頻段，可想而知，未來5G手機Modem晶片，必須整合4G、5G Sub-6GHz、毫米波頻段，並容許手機在4G、5G模式之間切換，確保最佳通訊品質。 以Qualcomm跨時代的新晶片Snapdragon 855為例，定錨研究團隊認為，該晶片應會整合Snapdragon X24、Snapdragon X50兩款Modem晶片，其中Snapdragon X24屬4G LTE Cat.20，支援7CA(載波聚合)，以及在最多5CA上支援4x4 MIMO，傳輸速率高達2Gbps，主要使用頻段為2.5~4.9GHz；而Snapdragon X50為真正意義上的5G Modem，支援28~36GHz毫米波頻段，傳輸速率高達2.3Gbps。 從以上資訊也可得知，外傳5G傳輸速率是4G的5~10倍，這個說法並不完全正確，因為在可預見的未來，4G並沒有被淘汰，而且傳輸速率也持續在進步。 至於5G手機何時會開始普及？根據Strategy Analystic預估，2019年5G手機出貨量達200萬支，並在未來幾年快速成長，2025年將達15億支，在智慧型手機市場滲透率達83%(詳見【圖二】)。 【圖二】5G手機出貨量預估 但毫米波的問題是，受限物理特性，波長短、傳輸損耗高、穿透性差，因此覆蓋率較低，因此產業界開發出大規模陣列天線技術與小型基地台，強化毫米波的能量與指向性，並提高5G網路的覆蓋率。 大規模陣列天線技術，亦即使用更多天線來提高訊號強度，所以未來基地台或終端裝置無線通訊模組，都會搭載更多天線，連帶提高RF元件的使用量，包括PA、LNA、交換器、天線、濾波器/雙工器......等。以4x4 MIMO無線通訊模組為例，使用的RF元件數量是單一模組的16倍，且體積不能增加太多，故單顆元件必須做得更小，墊高了廠商的進入門檻。 根據Yole Developpement預估，2016年5G射頻元件市場規模約101.2億美元，在2022年將成長至227.8億美元，CAGR=14.5%，其中以交換器、濾波器、天線成長動能較強(詳見【圖三】)。 【圖三】5G射頻元件市場規模預估 而PA元件，則因廠商開始導入MMPA(Multi-mode Multi-band Power Amplifiers)技術，將多顆PA的功能整合在一顆 PA 上，大幅減少PA的使用量。以iPhone 8為例，分為Qualcomm、Intel兩個版本，其中Qualcomm版本搭載2顆PAMiD(中高頻段1顆、低頻段1顆)，1顆GSM PA。預期未來5G手機，將搭載5顆PAMiD，以及1顆GSM PAMiD。此外，因應5G基地台對於功率的要求大幅提高，PA材料將從砷化鎵轉為氮化鎵，帶動單顆PA價值提升，而非出貨量的成長。 要注意的是，大規模陣列天線技術不僅止用於5G，近期產業界也積極導入Wi-Fi領域，故IEEE下一世代標準802.11ax，與5G之間的競合，其實也非常值得期待。 而小型基地台的應用，則是因為目前毫米波基地台的傳輸距離只有約100公尺，與其說是基地台，反而比較像是Wi-Fi熱點，因此未來電信業者將大量鋪設小型基地台，提高5G網路覆蓋率。 對於微波/毫米波元件廠商來說，小型基地台的應用將是非常龐大的商機。過去微波元件只會用在基地台回傳核心網路系統(Back-haul)，但在5G時代，基地台與小型基地台之間的聯繫，甚至小型基地台與終端裝置之間的聯繫(Front-haul)，也須透過微波/毫米波，因此市場對於微波/毫米波元件需求將爆發性成長。 因此，定錨研究團隊認為，電信業者大量鋪設小型基地台，最大受惠者並不是網通模組系統廠商，而是微波、毫米波元件廠商。 總結以上，定錨研究團隊維持先前在講座上與各位分享的內容，認為昇達科、啟碁、立積，將是網通產業5G及802.11ax時代來臨的趨勢下，最有可能受惠的三家射頻元件公司，同時我們也看好PA族群，包括全新、穩懋......等公司，受惠5G時代及VCSEL消費端應用帶來的成長性。 但根據3GPP技術規劃及各國政府電信釋照的進度，電信營運商最快要在2020年才會開始進行大規模商用化，然目前市場上5G概念股評價普遍偏高，已提前反映未來利多，投資人務必留意評價風險。