近期,第三代半導體概念備受資本市場關注,從上游芯片到設備,電子行業上市公司紛紛布局第三代半導體。6月23日上午,LED芯片龍頭三安光電宣布總投資160億元的湖南三安半導體基地一期項目正式點亮投產,該產線可月產3萬片6英寸碳化硅晶圓。
資料顯示,湖南三安半導體基地位于長沙高新產業園區內,規劃用地面積約1000畝。從2020年7月破土動工至今歷時不到一年,一座從碳化硅晶體生長到功率器件封測的全產業鏈現代化生產基地即落成投產,這是國內LED芯片龍頭三安光電向第三代半導體領域擴張的重要一步。
三安光電股份有限公司副董事長、總經理林科闖在點亮儀式上表示,湖南三安半導體的業務涵蓋襯底材料、外延生長、晶圓制造及封裝測試等環節,打造了國內第一條、全球第三條碳化硅垂直整合產業鏈,能為客戶提供高品質準時交付產品的同時,兼具大規模生產的成本優勢。
據悉,湖南三安半導體基地全部建成達產后,預計將實現年銷售額120億元,年貢獻稅收17億元,將促進第三代半導體行業加快發展,帶動周邊配套產業近萬個就業機會。
據OFweek電子工程網了解,三安光電主要從事化合物半導體材料與器件的研發與應用,以砷化物、氮化物、磷化物及碳化硅等化合物半導體新材料所涉及的外延片、芯片為核心主業,主要使用材料及相關應用領域如下:
(源自公司公告)
三安光電主要從事化合物半導體所涉及的部分核心原材料、外延片生長和芯片制造,是產業鏈的核心環節,也是附加值高的環節,屬于技術、資本密集型的產業。
(資料源自公司公告)
2020年整體經營情況偏弱
報告期內,公司實現營業收入84.54億元,同比增長13.32%;歸屬于母公司股東的凈利潤為10.16億元,同比下降21.73%;歸屬于上市公司股東的凈資產為296.72億元,同比增長36.45%。
根據公告內容顯示,報告期內公司主要資產發生重大變化情況原因是泉州三安項目按照規劃有序推進,產能正在逐步釋放;湖南三安和湖北三安項目部分基礎建設已經完成,設備也陸續到廠,即將進入安裝調試階段;三安集成的砷化鎵射頻、濾波器、電力電子和光技術業務開展順利,產能正在擴充。
另一方面,報告期內,公司營業收入本期數較上年同期數增加9.94億元,同比增長13.32%;營業成本本期數較上年同期數增加11.16億元,同比增長21.19%。一方面三安集成收入大幅增長,成本相應增加;另一方面公司LED產品單價相較于上年同期下降幅度大,但由于銷售量增加,成本相應增加。
(資料源自公司公告)
總體來看,三安光電2020年整體經營情況偏弱,原因是上半年公司積極復工復產,市場需求平淡,至年底需求才開始逐步回暖。三安光電積極降低LED生產端制造成本,由于部分原輔材料價格大幅上漲,而產品價格同比降價幅度偏大,致全年銷售數量增加而整體經營情況偏弱。
具體業務方面,三安集成涉及的射頻、電力電子、光通訊、濾波器業務取得重大突破,產能逐季爬坡, 全年實現銷售收入9.74億元,同比增長304.83%;砷化鎵射頻產品出貨以2G-5G手機、WIFI為主,客 戶累計近100 家,客戶地區涵蓋國內外,并成功成為國內知名射頻設計公司的主力供應商;濾波器產品開發性能優越,在上半年實現小批量出貨基礎上,透過模塊客戶實現在通訊上的應用,得到市場認可并不斷提升出貨量,第四季度實現雙工器出貨突破1000萬顆;電力電子產品主要為高功率密度碳化硅功率二極管、MOSFET及硅基氮化鎵功率器件,碳化硅二極管開拓客戶182家,送樣客戶92家,轉量產客戶35家,超過30種產品已進入批量量產階段。二極管產品已有2款產品通過車載認證,送樣客戶4家,目前封裝測試中;在硅基氮化鎵功率器件方面,完成約40家客戶工程送樣及系統驗證,已拿到12家客戶設計方案,4 家進入量產階段。
針對近期行業缺貨漲價行情,三安光電一直積極降低LED芯片產品庫存水位,2020年底存貨金額41.62億元比去年同期增加10.21億元,但環比三季度存貨42.23億元減少0.61億元,降低LED庫存商品絕對金額仍是公司2021年的重要任務之一。目前,行業集中度在提高,市場需求回暖,幾款 LED中低端照明芯片供不應求,部分低端產品價格從2021年3月已開始上調,預計價格還將會繼續上行,LED芯片庫存商品下降趨勢已現。
第三代半導體倍受資本青睞
不止是三安光電大力發展第三代半導體業務,國內資本市場同樣看好該領域前景。自5月以來,Wind第三代半導體概念指數強勢崛起,累計漲幅近60%,創下歷史新高。值得注意的是,6月17日中午,外媒一則關于“中國制定了‘第三代半導體’發展推進計劃,并為該計劃準備了約1萬億美元的資金”的報道掀起A股半導體股大漲狂潮,半導體行業指數中46只成分股全部飄紅,38只成分股漲幅超過5%。
相關人士表示,這個事情的背景其實是5月14日在北京召開的一次會議。根據“工信頭條”公眾號的信息,這次會議上,科技部就“十四五”國家科技創新規劃編制工作做了匯報,領導小組成員單位及有關部門負責同志進行了討論。此次會議還專題討論了面向后摩爾時代的集成電路潛在顛覆性技術。但并沒有明確提到第三代半導體,看起來更是斷章取義,是一種炒作。這種現象并不是好事,但撥動了市場的神經,炒熱了輿論,也把半導體股炒起來。
但無論如何,第三代半導體產業發展不止是受到資本的青睞,我國也將第三代半導體列入2030年國家新材料重大項目七大方向之一,目前正處于研發及產業化發展的關鍵期。
(整理自公開資料)
技術特點明顯,應用前景廣闊
區別于第一代半導體材料(主要指硅、鍺元素半導體材料)、第二代半導體材料(化合物半導體材料,如砷化鎵、銻化銦),第三代半導體材料被業內譽微電子產業的“新發動機”,它具有更寬的禁帶寬度、更高的擊穿電場、更高的熱導率、更大的電子飽和速度、更高的電子密度、高遷移率等特點,在短波發光、激光、探測等光電子器件和高溫、高壓、高頻大功率的電子電力器件領域擁有廣闊應用前景。
(整理自公開資料)
以當前最主流的兩種第三代半導體材料來看,SiC具有高臨界磁場、高電子飽和速度與極高熱導率等特點,使得其器件適用于高頻高溫的應用場景,相較于硅器件,可以顯著降低開關損耗。因此,SiC 可以制造高耐壓、大功率的電力電子器件,如MOSFET、IGBT、SBD 等,下游主要用于智能電網、新能源汽車等行業。就國內發展現狀來看,預計未來幾年SiC市場將充分受益于新能源汽車滲透提升、電動車配套設備建設和5G通訊基站及數據中心建設,其中汽車電動化為驅動SiC市場規模增長的最主要因素。目前在新能源汽車上采用SiC解決方案主要體現在功率控制單元(PCU)、逆變器,及車載充電器等方面。預計2024年SiC市場規模將達到20億美元。
GaN具有高臨界磁場、高電子飽和速度與極高的電子遷移率的特點,是超高頻器件的極佳選擇。展望未來,5G通訊、消費電子快充和車規級充電成為GaN產品規模擴張的主要動力。在5G和更高頻率應用中,GaN的效率比LDMOS/硅器件要高10%-15%,預計在5G基站PA中份額將持續提升;手機快充逐漸普及,消費級快充將成為推動GaN功率器件滲透的重要因素。預計2024年GaN電源市場產值將超過3.5億美元。
CASAResearch數據統計顯示,消費類電源、商業電源和新能源汽車為SiC、GaN電子電力器件的前三大應用領域,分別占比28%、26%和11%。消費類電源是當前普及范圍最廣的領域,主要以GaN快充技術落地應用在PC、智能手機等移動電子產品上;新能源汽車方面,國內已成為全球最大的新能源汽車市場,特斯拉、比亞迪等廠商代表開始全方位布局SiC元器件在整車上的應用。
國內上市公司如何布局?
整體來看,我國第三代半導體供應鏈的自主保障能力得到增強,但國內企業的市場競爭力較國際巨頭仍有差距。一方面,與國際企業相比產業規模較小,企業優勢不明顯。各細分應用市場的核心器件均由ROHM、Infineon等國外企業占據,國產產品市占率不足10%。同時,國際企業從產品數量、技術指標、企業規模等各方面都超過國內企業。另一方面,國內同類企業之間在技術、產品、市場等方面的差距在加大,但仍未出現具有絕對優勢的龍頭企業,競爭格局仍未成型。
隨著國內上市公司在第三代半導體領域的加大投入和布局,預計接下來行業內的兼并、重組事件將增多,我國第三代半導體產業鏈發展會得到進一步強化。在此OFweek電子工程網匯總整理了近期國內上市公司在第三代半導體領域相關布局:
華燦光電
華燦光電表示已通過定增投向第三代化合物半導體,業務進一步向GaN功率器件延伸,未來下游輻射領域可從消費電子擴展至汽車電子、數據中心等各類應用。此外,公司第三代半導體材料與器件重點實驗室的各項工作也在有序推進中。
天準科技
今年4月,上海新微半導體有限公司采購光刻對準精度檢驗機、臺階儀和薄膜應力測試儀中標結果出爐,中標人為新耕(上海)貿易有限公司,制造商為MueTec GMbH,后者為天準科技今年5月完成并購的德國企業。天準科技向媒體表示,MueTec簽訂合同是否信披以合同金額而定。MueTec的產品是通用的晶圓測量與檢測設備,可適用于第三代半導體制程,已在中國市場推廣,并且已有設備在一些國內第三代半導體領域客戶現場交付使用。
溫州宏豐
溫州宏豐因擬向不特定對象發行不超3.2億元可轉換公司債券而廣受市場關注,公司在持續加大硬質合金材料等延伸產業板塊優勢之外,擬使用募集資金投入2000萬元用于碳化硅單晶研發項目。公告顯示,溫州宏豐此次募投項目擬將加強在碳化硅方面的基礎研究和新工藝、新產品的研究開發能力,為未來碳化硅領域科技成果轉化打好基礎。
東尼電子
4月21日,東尼電子發布公告稱,擬募集資金總額不超過5億元。扣除發行費用后擬用于年產12萬片碳化硅半導體材料項目,年產1億對新能源軟包動力電池用極耳項目,補充流動資金項目。
華潤微
華潤微2020年正式投入1200V和650V工業級SiC肖特基二極管功率設備產品系列,同時國內第一條6英寸商用SiC晶圓生產線正式投產。同時研發6英寸和8英寸的GaN產品,積極利用公司的全產業鏈優勢,從基礎材料、設備設計、制造技術、包裝技術等方面全面布局研發工作。此外,增資碳化硅外延晶片企業瀚天天成,持有 3.2418%的股權,延伸產業鏈布局。
華峰測控
華峰測控在第三代半導體測試設備市場前景廣闊,公司深耕多年,進入業績釋放期。2020年,歸屬于上市公司股東的凈利潤約為1.99億元,同比增長95.31%;營業收入約為3.97億元,同比增長56.11%。其中,公司第三代半導體訂單顯著增長。隨著半導體技術的不斷突破,第三代半導體器件在快充、5G基站、新能源汽車、特高壓、數據中心等領域的應用前景廣闊。公司在第三代化合物半導體,尤其是氮化鎵領域布局較早,在第三代寬禁帶半導體功率模塊方面取得了認證及實現了量產,解決了多個GaN晶圓測試的業界難題。2020年,公司第三代半導體訂單顯著增長,未來氮化鎵、功率模塊和電源管理等新興應用有望帶來大量增量需求。
聞泰科技
聞泰科技收購安世半導體剩余股權,完成后持有安世集團 98.23%的權益比例。安世與國內龍頭汽車產業一級供應商聯合汽車電子達成深度合作協議,推動GaN在中國汽車市場的研發和應用,提供高效的新能源汽車系統解決方案。此外,安世今日位于英國曼徹斯特的新8英寸晶圓生產線啟動,首批產品使用最新的NextPower芯片技術的低RDS(on)和低Qrr ,80 V和100 V MOSFET。此外,聞泰科技于去年年底完成對中國第三代半導體行業領軍企業基本半導體領投,深圳市投控資本、民和資本、屹唐長厚等機構跟投,原股東力合資本追加投資。基本半導體致力于碳化硅功率器件的研發與產業化,自主研發的碳化硅肖特基二極管和碳化硅 MOSFET 等產品性能已達到國際領先水平。
比亞迪
比亞迪完成內部重組,成立比亞迪半導體。此外比亞迪在寧波投資建設6英寸SiC晶圓生產線。