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华为投资的第三代半导体公司在科创板上市了
作者:范文婧 编辑:刘景丰 2022-01-12


说起碳化硅、氮化镓,许多人会一头雾水,但说到快充,相信大多数人并不陌生——如今手机充电早已经进化到快充,电动汽车快充充电也已经普及应用。氮化镓正是制造快充元器件的必备材料之一。


以碳化硅、氮化镓为代表的半导体材料,也被称为第三代半导体材料,它更适用于高温度、高电压、高频率场景下的器件制作。而随着新能源需求的提升和半导体科技的发展,第三代半导体正走向爆发。


2022年1月12日,号称“碳化硅”隐形冠军的山东天岳在科创板上市。其开盘价77.98元,低于发行价82.79元;当天收盘价稳定在85.50元,市值超过350亿元。


这家成立于2010年的第三代半导体衬底(即晶圆片)公司,主要产品包括半绝缘型衬底和导电型衬底,前者通常由SiC衬底+GaN外延层组成,更适合制成射频器件,如5G通信的射频器件;后者由SiC衬底和SiC外延层组成,更适合制成功率器件,如新能源车、光伏发电、智能电网等。2019年该公司曾获得华为旗下哈勃投资的注资。


2020年公司营收4.52亿元,同比增长58.2%。2021年前三季度营业收入3.70亿元,同比增长29.91%;预计2021年全年可实现营业收入为4.65亿元至5.05亿元,较2020年增长9.46%至18.88%。但是就目前所知,公司尚未盈利且存在累计未弥补亏损。在2018-2020年里,公司的净利润逐年下降,截止2020年底累计未弥补亏损为-1.58亿元。


行业的火热和公司财务的持续亏损,也映照出第三代半导体发展的冰火两重天。


1.中国第一、世界第三的半绝缘衬底公司


半导体至今已有70年的历史。在这70年中,半导体材料经过了第一代和第二代两个发展阶段,并进入第三代发展阶段。


在前两代半导体材料发展阶段,中国一直落后于国外;到了第三代半导体材料发展阶段,尽管国际巨头在技术和经验方面依旧领先于国内厂商,但是相对于此前的差距而言,国内和国际巨头公司之间的整体技术差距在缩小。


由此,第三代半导体材料也成为我国鼓励发展的重点产业。2016年科技部等四部委在《推进“一带一路”建设科技创新合作专项规划》中,第一次提到了发展“第三代半导体”。到了2021年,“十四五规划”中已明确提到,要集中资源攻关核心技术,尤其是“碳化硅、氮化镓等宽禁带半导体(即第三代半导体”。


一时间,第三代半导体成为新兴的热点行业。根据半导体分析机构Yole的数据,全球碳化硅功率器件市场规模将从2019年的5.4亿美元增加至2025年的25.6亿美元。在这一发展机遇下,山东天岳已成为行业龙头。


根据山东天岳的招股书,2020年公司营收4.52亿元,其中半绝缘衬底营收占比为81.6%,导电型衬底占比不足1%,半绝缘衬底是公司主要的营收来源。根据Yole的数据,在2020年山东天岳在半绝缘型碳化硅衬底市场份中国排名第一,全球排名第三,仅次于Wolfspeed和II-VI,份额占30%。


此外,考察一家半导体公司的实力,还要看其工艺水平。目前全球比较主流的是六英寸和四英寸的衬底,并拥有八英寸的量产能力。越大的衬底单片能做更多的芯片,也意味着公司更强的技术能力。


从山东天岳公开的信息,公司已经具备了六英寸衬底的量产能力,八英寸的导电型衬底也进入研发阶段。不过过去三年的从销售情况来看,四英寸衬底营收占比98.29%,在短期的未来也将成为主要的营收来源。


这意味着,相比国际主流工艺水平,山东天岳仍有不小差距。


2.还有谁在做第三代半导体?


第三代半导体的产业链包括衬底、外延、器件等环节,在这些环节我国均有主营企业,设备和生产也有一些企业涉足,产业链可以实现自主可控。


其中,器件厂商大多已经上市,包括三安光电、华润微、泰科天润、比亚迪电子、士兰微、斯达半导、扬杰科技等;专注于外延的厂商瀚天天成、东莞天域暂时都还没有曝光上市计划;而与山东天岳一样专注于衬底的厂商如天科合达、同光晶体等,则也到了上市阶段。


衬底制造核心是“晶体生长”,对原料和工艺的要求均比较高,所以衬底是碳化硅器件的主要成本项。行业认为衬底在碳化硅价值链中占比约为50%。抛开全产业链布局的三安光电和到处蹭热点的露笑科技不谈,目前衬底领域较为有力的竞争者主要就是山东天岳、天科合达、同光晶体三家。


实际上,这三家衬底公司过去一直备受资本追逐,背景充满光环。


根据公开数据,仅过去的一年,同光晶体就完成了从A轮到Pre-IPO到战略融资的六轮融资。其中不乏汇川、北汽、长城汽车等下游厂商的产业投资,以及各大国资背景的投资机构。


无独有偶,山东天岳也从2019年中到2021年底短短两年多时间里,完成了六轮融资。除了各大国有资本之外,也有华为哈勃、中车时代和小鹏汽车等产业资本的注资加盟。目前,除了大股东宗艳民,持股较多的为济南国材10%、辽宁中德8.8%、哈勃7%。


数据来源:天眼查


天科合达则更是一家“国资背景”的公司了,这家发源于中科院物理所的公司,早在2016年底就在“新三板”挂牌上市,在2017至2019年的增资、股权转让期间,有“大基金”和国有资本持股。2020年7月,天科合达递交的科创板IPO申请被受理,但公司于2020年12月撤销了IPO申请。


虽然三家公司均专注于第三代半导体的衬底材料,也均受到了资本和产业的关注,但三者的产品和定位有一定的差异。比如,山东天岳更专注于半绝缘型衬底,天科合达更关注于导电型衬底,而就公开资料显示,同光晶体两边均衡。


在双碳政策带来的新能源车的爆发时期,导电型衬底将是短期未来竞争的重点。


特斯拉的Model 3就是第一个使用碳化硅功率器件的电动车型,相较于使用IGBT模块的Model S,Model 3带来了逆变器的效率提升,而后改善续航能力。新能源车厂商比亚迪、蔚来等也已宣布将采用碳化硅方案来提升电力系统效率。就在2021年12月,中车时代电气C-Car平台孵化的全新一代产品C-Power 220s正式发布,该产品是国内首款基于自主碳化硅的大功率电驱产品,系统效率最高可达94%。


虽然山东天岳导电型衬底占2021年营收比例不足1%,但不难发现山东天岳也希望将业务向导电型衬底发展。2021年12月30日,山东天岳宣布完成小鹏汽车近亿元的战略投资,可见山东天岳的决定。在1月6日公布的科创板上市发行结果中,宁德时代旗下问鼎投资、广汽集团旗下广祺柒号、上汽集团、小鹏汽车均显示持股投资,也可见碳化硅材料必然将是未来中国新能源汽车功率器件的主要材料。


目前中国各家车企已经公布第三代半导体功率器件的方案,下游需求依旧丰富。


日前特斯拉公布其2021年纯电动汽车销量为93万辆,预计2022年产销量会超过120万辆。按照一片衬底可供两辆车来计算,2022年仅特斯拉预计就要用掉60万片衬底,而目前全球每年40-60万片的产能还远远不够。因此,这一市场的爆发空间肉眼可见。本次山东天岳上市成功,也体现了资本对第三代半导体的认可。


但同时,如何利用资金增加产能,还需要客户方与第三代半导体厂商一同前置思考。毕竟,第三代半导体衬底的竞争,要看在新能源车里的落地情况。

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