我国5G发展面临的主要挑战

5G具有的高速率、大容量、低时延特性，为经济社会各行各业数字化、智能化转型提供了技术平台。依托技术领先、产业先发和市场庞大等优势，5G产业的快速发展将带动5G全产业链的发展，促进我国经济结构调整和经济高质量发展，推动全社会数字化转型。

如今，社会上对5G价值和意义说得好多，似乎把5G吹上了天，好像5G无所不能。世界上任何事物的发展总不会一帆风顺，在发展过程中总会遇到这样或那样的困难。在当前国内国际环境日趋复杂和不确定的今天，5G在一片赞扬声中也面临着诸多挑战，需要我们正确面对。

挑战一：5G发展投资巨大

5G是一种全新的信息技术，通过赋能，可有力推动社会治理、生产方式、生活方式的深刻变革，成为推动社会数字化转型的新引擎。如今，5G成为全社会关注的热点。但5G要真正获得更好的发展，投资是巨大的。主要表现在以下几个方面。

一是网络建设投资巨大。5G网络建设主要包括5G核心网建设、承载网建设和基站建设等内容。5G的频率高于4G，传输速率更高但覆盖半径更小，因此基站建设密度比4G更高，需要建设更多的基站。

在5G网络的建设中，存在“三个三倍”现象：5G基站的密度接近4G基站的3倍，5G基站能耗接近4G基站的3倍，5G建设成本接近4G的3倍。5G基站及相关网络、管线设备还面临选址难、进场难，以及道路、楼宇、杆塔和电力等配套设施重新改造等问题。

截止到2019年底，我国4G基站达到544万个，2020年，我国4G基站达到575万个，5G网络要建设成4G网络的覆盖水平，大约至少要建设1 000万个5G基站，按照每个基站建设成本30万元计算，网络建设至少需要3万亿元。根据中国信通院预测，到2025年5G网络建设投资累计将达到1.2万亿元。从我国三大运营商5G网络建设投资来看，2020年，中国移动、中国电信、中国联通5G网络建设投资规模达到1 757亿元，较2019年的412亿元增长3.26倍。

可以看出，5G网络建设投资规模巨大。这么大的投资单凭运营商自己解决恐怕不大可能，这就需要在投资模式上进行探索，吸引民营资本和社会资本参与5G网络建设；同时，也需要国家在投融资政策、基站选址等方面给予政策支持。

二是5G运营成本高。5G网络运营成本主要包括维护成本、功耗支出等。5G网络建设起来，从运营成本来看，十分高昂。

从维护成本来看，5G基站覆盖半径小，密集部署基站，将大量增加网络建设维护成本。加上既有的2G/3G/4G网络，维护成本会非常高。

从5G功耗来看，支出十分庞大。AAU（Active Antenna Unit，有源天线处理单元）功耗增加以及Massive MIMO（大规模天线）技术的应用是5G功耗增加的主要原因，5G功耗一般是4G的3倍。5G基站能耗高，加上5G基站密集部署，造成巨大的用电成本。随着5G基站的大规模使用，电信运营商用电成本将直线上升。有电信专家预测，5G要达到4G的覆盖水平，电费支出将超过2 000亿元。

近年来，电信运营商收入增长面临较大压力，营收和利润都出现了下滑，面临高昂的5G运营成本，运营商将背负沉重的运营压力，面临着怎样把投入尽快地收回来的难题。

为加快5G发展，降低运营商高昂的5G运营成本。近年来，全国各地政府相继出台支持5G的政策。目前，山西、山东、江苏、广东、河北、福建、海南等25个省、自治区、直辖市出台了相关政策，但仍需要产业链各方通力合作，努力把5G基站的建设成本和运营成本降下来。

挑战二：5G关键技术突破面临严峻挑战

自2018年4月“中兴事件”以来，美国不断加大对中国高科技企业的打压力度，如2019年5月美国将华为列入“实体清单”；对华为等中国高科技企业极限施压，对华为及其114个海外关联实体两类情况纳入美国商务部（Bureau of Industry and Security, BIS）的出口管控；受美国禁令的影响，台积电宣布2019年9月15日起断供华为芯片，不再为华为提供芯片代工服务；2020年5月，美国对华为的禁令进行了升级，华为面临着更加严苛的制裁，不被允许找代工厂商进行芯片代工，台积电、中芯国际都被限制，无法为华为代工，华为自研处理器麒麟处理器被迫停产，麒麟9000处理器成为绝唱。除此之外，向联发科和高通购买芯片这条道路也被堵死，联发科如今也已经不能够再为华为供应芯片了……美国的极限施压主要针对的是华为海思半导体和芯片，2020年9月14日之后，华为将面临高端麒麟芯片无法制造的难题，客观上来讲，华为将面临一次更加严峻的挑战和压力。

就在我完成书稿之时，2020年12月18日，美国又举起制裁大棒，将中芯国际列入“实体清单”，持续打压中国高科技企业，这再次说明解决“卡脖子”难题迫在眉睫。

对于5G发展，谁掌握了产业链高端，谁就能在5G时代赢得更多的话语权。从全球5G产业链来看，我国在半导体材料、芯片制造、光刻机等上游“卡脖子”严重，依赖进口，芯片自给率较低。2020年我国芯片进口额达到3 500亿美元，远超排名第二的原油进口额，2020年我国芯片自给率仅为40%左右。

目前，市场上的5G芯片以7 nm工艺为主，而国外已开始推出下一代更高工艺水平的芯片，我国在芯片的IC制造、装备等环节与欧美芯片企业存在较大差距，尤其是面临美国对华为等高科技企业的极限施压，5G供应链存在诸多不确定性。

关键核心技术是要不来、买不来、讨不来的。美国的疯狂打压更加激发了我国必须补上5G产业链供应链上游短板，加快集成电路、高端芯片、元器件等关键领域的自主研发的决心，为此，2020年8月，国家出台了《新时期促进集成电路产业和软件产业高质量发展的若干政策》，运用举国体制，实现软件重点关键技术的突破，打破软件关键核心技术国外垄断的壁垒，力争芯片国产自给率2025年达到70%。

芯片的研发是到了啃硬骨头的时候了，不能因为遇到困难而放弃，更不能因为投入巨大就退缩。芯片实现自主研发需要发挥举国体制优势，加大投入，形成国内集成电路产业链领先企业的协同发展模式，实行集中攻关。我们相信，我国在集成电路、高端芯片等关键技术领域一定能摆脱国外的垄断。

挑战三：缺乏杀手级的应用，5G发展仍处于导入期

自从2019年6月工信部发放5G牌照以来，5G成为全社会关注的热点，“行业热”成为5G发展一道亮丽的风景线。各种5G论坛、5G展览会、5G视频会议、5G生态合作大会、各类关于5G的新闻报道、各类5G发展研究报告、5G白皮书等纷至沓来，国家关于推动5G加快发展的政策密集出台，5G网络建设加速推进，5G应用示范不断涌现，5G套餐用户超过3亿……5G发展呈现一派繁荣昌盛的景象。

5G要真正发挥“新引擎”作用，最为关键的是应用，没有应用的发展和普及，5G产业将失去持续增长的动力。在我国，5G发展已有1年多时间了，在一片热闹繁荣的背后，我们也清醒地看到，5G应用发展相对滞后—缺乏杀手级应用。

面向5G2C（5G to Consumer，又写成5GtoC，是指面向公众消费者提供的5G服务）市场，我国5G发展迅猛，5G牌照发放一年多来，2020年，我国5G套餐用户达到3.22亿，从用户购买驱动因素来看，最主要的是5G上网速度快以及高价值流量，应用还不是驱动5G用户发展的主要原因，这是当前我国5G2C发展的隐忧。反观，全球最早商用5G的韩国，5G用户渗透率在全球处于领先，一个重要原因就是应用驱动。目前韩国约40%的5G用户使用AR/VR服务，韩国5G+AR/VR发展比较成熟。

2G时代，刷出了微博；3G时代，跑出了微信；4G时代，带火了抖音。现在行业将5G2C的爆品押在AR/VR上。我们分析认为，AR/VR难以成为5G杀手级应用，一项调查显示，38%的受访者将“用户体验”列为当今AR/VR普及面临的最大障碍，37%认为内容缺乏是AR/VR发展面临的最大挑战，32%受访者认为成本是VR大范围普及的最大瓶颈。可以看出，内容缺乏、客户体验不好（主要是指戴着AR/VR眼睛不方便）是制约AR/VR普及的主要原因。此外，要成为爆品一定得是像微信、抖音这样的大众化产品，而AR/VR是小众市场，这决定了其难以成为5G2C的爆品。

我们知道在3G/4G时代，移动互联网重在2C领域，我国互联网公司有着非常好的创新，打造出了滴滴出行、支付宝、微信、抖音等重量级的应用。如今，面向5G2C市场，市场上仍未出现杀手级5G应用产品，而且内容和应用创新仍相对滞后，内容开发生态尚未形成，这决定了5G2C市场仍需深耕。

5G2B（5G to Business，又写成5GtoB，是指面向企业提供的5G服务）是5G最大的市场。如今，5G已经广泛应用在工业制造、医疗、教育、交通、物流、能源、金融等行业，各种行业应用标杆案例层出不穷，但总的来说，5G垂直行业应用大多仍处于试验和探索阶段，而要取得大规模应用和发展还需要一个过程。主要原因是：一是5G网络覆盖不够，让一些企业还无法享受到5G网络；二是5G技术产业支撑能力有待提升。虽然R16标准已经冻结，5G标准尚未完全落地，5G R16仍需要1～2年才能商用，网络切片和边缘计算等关键技术尚未达到规模商用部署要求；三是各个垂直行业信息化程度参差不齐，对5G缺乏了解，个性化的5G行业应用解决方案难以大规模复制推广，以及5G商业模式仍处于探索之中，也制约了5G行业应用的规模发展；四是5G行业应用存在行业壁垒、产品壁垒和融合壁垒，5G技术与垂直行业无缝连接也面临挑战，5G真正实现无人驾驶、工业自动化等也并非易事；五是目前相当一部分企业客户，尤其是中小企业，4G、Wi-Fi及光纤基本能满足它们的信息化需求，对5G需求并不迫切。虽然疫情防控促使5G在工业制造、医疗、教育等垂直行业加速落地，但上述五大原因客观决定了5G在垂直行业的拓展可能需要更长的培育期，5G垂直行业应用发展和普及需要一个长期的过程。

面向垂直行业市场，由于各垂直行业之间存在较大的差异，行业与行业之间的需求可能是完全不一样的，而且5G行业应用呈现“碎片化”特征，可复制性弱，不利于大规模推广。在这种情况下，一种应用很难复制到全部市场，很难爆发出类似于个人消费市场规模的杀手级应用，而需要逐个行业突破，聚少成多，从量变到质变。

挑战四：5G商业模式仍处于探索阶段

5G作为新基建的领头羊，对稳投资、带动产业链发展和助力经济高质量发展的作用不言而喻。5G要发展好，商业模式创新至关重要。当前我国5G产业蓬勃发展，但商业模式不清晰，仍处于探索阶段。主要表现在：

（1）5G基于连接、流量、网络切片等带来的增量收入，不足以弥补电信运营商高额的建网成本和巨大的电费支出，所以，对于电信运营商来说，进入5G时代，不能走依靠连接的老路，而要积极探索多元化的商业模式。

（2）投资模式不清晰。某些垂直行业领域对于5G网络投资建设认知不够全面，对到底是由运营商来投资还是由垂直行业客户来投资认识不清楚，垂直行业客户认为网络应该是运营商业务范畴，与自身关系不大，一定程度上造成电信运营商与垂直行业商业需求对接不够，在面向垂直行业客户网络建设投资模式上需要进一步探索。

（3）参与各方如何实现共赢前路漫长。5G应用领域广泛，5G每一个不同领域的建设都是庞大复杂的系统工程，同时涉及的参与方众多，投资规模巨大。参与各方如果不能在合作中获得利益，将难以调动各方的积极性，目前仍处于5G网络建设快和应用发展慢的阶段，5G投资回报、各方利益充分保障尚需一个过程。

（4）5G面临融合应用创新的挑战。5G要发挥价值，5G与社会各个行业融合是重要条件。由于各个行业尤其是工业制造业生产设备多、产业链长、流程复杂、价值创造环节多、专业技术要求高、标准和协议不够统一、行业需求复杂、业务场景分散且碎片化，而且各个行业千差万别，这给5G跨行业、跨领域融合带来了困难，产业链整合难度加大；跨界合作缺乏运营经验，运营商、设备商、5G垂直行业企业间的行业壁垒仍然较高，企业间融合融通、相互促进的产业生态尚未形成。

（5）盈利模式不清晰。5G2C盈利模式相对比较清晰，对于电信运营商来说，当前，5G盈利主要来源于连接收费，盈利模式仍比较单一，更加多元化的盈利模式尚未形成。短期来看，这是可以接受的，但要是长期没有清晰的盈利模式，5G发展和建设将无法形成商业闭环，不利于5G产业持续健康地发展。

由于5G2B市场比较复杂，参与方众多、需求碎片化、场景多样化、融合复杂化、客户主体多元化、合作模式多样等，给盈利模式设计带来了困难，如收费方多且比较复杂。以自动驾驶为例，两个相邻城市内5G基站可能由两家运营商负责建设，路侧单元和传感器可能由各自城市的交通管理部门负责建设。如此一来，当一辆轿车跨市自动驾驶时，产生的费用可能需要在上述四个单位之间进行分配—采用何种方式、如何进行收入分成就成了一大难题。在5G一些应用领域，付费方不清晰，如在智慧城市领域，5G应用很多具有公益性，直接收费比较困难。此外，面向垂直行业的不同服务、不同场景，对于网络的带宽、时延、速率、连接、QoS（Quality of Service，服务质量）的要求、网络资源消耗以及对于运营商运维体系的复杂程度要求不同，给实时计费带来挑战，等等，这些问题都需靠商业模式创新来解决。