自2020年以來(lái),受疫情、新能源汽車(chē)產(chǎn)能井噴等多重因素影響,缺“芯”潮席卷全球,國內半導體產(chǎn)業(yè)乘勢而上,加速?lài)a(chǎn)化替代。以德力西參股的鍇威特半導體為例,因為訂單爆棚,不得不婉拒80%的客戶(hù),即便如此,今年上半年的出貨量也接近4億顆,銷(xiāo)售額較去年同期相比增長(cháng)130%。
在德力西集團以電氣業(yè)務(wù)為主軸構建的產(chǎn)業(yè)版圖里,半導體業(yè)務(wù)目前還只能算一塊很小的拼圖,但正如集團董事局主席胡成中所說(shuō),高端制造離不開(kāi)芯片,產(chǎn)業(yè)升級需要國產(chǎn)芯片作為“硬支撐”。
屬于德力西的“詩(shī)與遠方”,必定有半導體的關(guān)鍵一席之地。
先合作,后相識
2020年兩會(huì )前夕,德力西集團行政中心按往年慣例將十三屆全國人大代表胡成中的5份建議文稿提供給各大媒體。敏銳的記者很快注意到其中一份《關(guān)于打造芯片強國 引領(lǐng)經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展的建議》,紛紛詢(xún)問(wèn):“胡代表‘跨界’談芯片,是德力西有意進(jìn)入半導體領(lǐng)域嗎……”
(全國人大代表、德力西集團董事局主席 胡成中)
謎底在4個(gè)多月后揭曉,德力西集團旗下上市公司甘化科工當年9月宣布斥資6000多萬(wàn)元,收購蘇州鍇威特半導體股份有限公司約13.4%的股份,一個(gè)月后又再次增資4700多萬(wàn)元,持有鍇威特股份超過(guò)20%。
鍇威特是一家2015年成立于張家港的高新技術(shù)企業(yè)、小巨人企業(yè)、瞪羚企業(yè),創(chuàng )始人系業(yè)內專(zhuān)家丁國華(現任總裁),主營(yíng)業(yè)務(wù)是功率半導體器件和功率集成芯片,與大眾熟知的電腦芯片、手機芯片似乎離得很遠。實(shí)際上,半導體是一個(gè)龐大的產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域,既包括集成電路(芯片、存儲器),也包括分立器件;就芯片而言,又分為數字芯片(IC)、模擬芯片(IC)。鍇威特的術(shù)業(yè)專(zhuān)攻,就是下圖紅圈中這部分。
“鍇威特”是英文convert(轉換)的音譯,這個(gè)名字事實(shí)上也高度概括了功率半導體器件和功率集成芯片的作用——簡(jiǎn)單說(shuō)來(lái)就是把高壓電轉換為低壓電(或相反)、直流電轉換為交流電(或相反)、把電路從閉合轉換為斷開(kāi)(或相反)、把不穩定的電流轉換為穩定的電流……在應用半導體之前,人們往往需要通過(guò)復雜的線(xiàn)圈、磁鐵等部件的組合才能實(shí)現這些目的。
鍇威特總經(jīng)理羅寅打了一個(gè)形象的比方:如果拿人體來(lái)參照的話(huà),數字芯片(如電腦或手機的CPU)就相當于大腦,負責思考、判斷和發(fā)號施令;但光有大腦是無(wú)法讓身體動(dòng)起來(lái)的,大腦所發(fā)出的微弱電信號要經(jīng)過(guò)神經(jīng)系統的分配和放大,才能驅動(dòng)目標肌肉的收縮或舒張。同樣,當我們用手機向家里的LED燈發(fā)出“開(kāi)燈”的指令時(shí),其實(shí)是功率半導體執行了給燈珠通電的任務(wù)。而當我們在手機上調節燈光亮度時(shí),實(shí)際上也是功率半導體在控制燈珠通電/斷電的切換頻率,切換得越快燈光就越亮,反之就越暗。
據羅寅介紹,雖然人們對功率器件和功率芯片比較陌生,但生活中早已被它們環(huán)繞,小到充電器和電腦、手機,中到家用電器,大到電動(dòng)汽車(chē)乃至高鐵,沒(méi)有功率半導體部件的支持都玩不轉。
以新能源汽車(chē)為例,與燃油汽車(chē)相比,純電汽車(chē)本身及充電樁對功率半導體芯片和器件的需求增長(cháng)了4倍以上。
正是看好國內功率半導體市場(chǎng),鍇威特才在近年啟動(dòng)轉型,從一開(kāi)始只管設計、制造的“理工男”路線(xiàn),開(kāi)始向下游的封裝、銷(xiāo)售延伸,更貼近終端客戶(hù),意在國內功率半導體市場(chǎng)打響鍇威特品牌,也由此進(jìn)入德力西的視線(xiàn)。
事實(shí)上,在和德力西就參股事宜接觸之前,鍇威特與德力西的電源業(yè)務(wù)早有合作。只不過(guò)那時(shí)的鍇威特還只做到晶圓為止,供應給德力西的半導體產(chǎn)品都經(jīng)過(guò)了別的企業(yè)封裝,打著(zhù)別人的品牌。
據羅寅透露,德力西的參股讓鍇威特的員工持股平臺得以順利搭建,同時(shí)在發(fā)展關(guān)鍵期為鍇威特提供了強有力的資金支持,今年由于產(chǎn)品供不應求,鍇威特剛剛投資近8000萬(wàn)元購置設備,供晶圓代工廠(chǎng)為其擴大專(zhuān)屬產(chǎn)能。
與數字集成電路不同的是,模擬集成電路的設計企業(yè)對晶圓生產(chǎn)的介入程度更深,對IDM(設計-生產(chǎn)-封測)一體化的意愿更強烈,未來(lái)隨著(zhù)規模的擴大,鍇威特也有意打造功率半導體的IDM經(jīng)營(yíng)模式。
大企業(yè)的大擔當
今年全國兩會(huì )期間,當媒體再次詢(xún)問(wèn)胡成中涉足半導體產(chǎn)業(yè)的初衷時(shí),他表示,大企業(yè)要有大擔當,德力西想為中國芯片解決“卡脖子”問(wèn)題出一份力。
7月底,原定于今年春季發(fā)布的華為P50手機姍姍來(lái)遲,由于眾所周知的原因,這款5G時(shí)代的新款手機所用的芯片是4G版本。
2017年,由于德國賽米控斷供IGBT(一種半導體功率器件,用于控制交直流轉換、功率調整等,是電動(dòng)車(chē)上除電池外第二貴的部件),東風(fēng)汽車(chē)近萬(wàn)臺風(fēng)神電動(dòng)車(chē)被迫中斷生產(chǎn)。東風(fēng)為此臥薪嘗膽三四年,到今年7月初才量產(chǎn)了自己的IGBT模塊產(chǎn)品。
華為需要的手機芯片,東風(fēng)需要的IGBT器件,都是全球半導體產(chǎn)業(yè)鏈的重要組成部分。自上世紀90年代以來(lái),隨著(zhù)全球社會(huì )信息化、電氣化、智能化程度的不斷加深,半導體市場(chǎng)規模呈現明顯的增長(cháng)態(tài)勢。
世界半導體貿易統計協(xié)會(huì )(WSTS)發(fā)布的1996-2021年全球半導體總營(yíng)收及增速變化(藍線(xiàn)為營(yíng)收,紅線(xiàn)為年增長(cháng)率)
近年來(lái),中國已成為世界最大的半導體消費國。海關(guān)數據顯示,2019年我國芯片(包括數字芯片、模擬芯片)進(jìn)口總額為3040億美元;2020年受禁令備貨因素影響攀升至3800億美元,占國內進(jìn)口總額的近五分之一,是原油進(jìn)口額的兩倍以上。但根據中國半導體協(xié)會(huì )的統計,2020年國內模擬集成電路企業(yè)總體營(yíng)收僅163億元人民幣,自給率約12%左右。
巨大的差距,也意味著(zhù)巨大的市場(chǎng)機遇。隨著(zhù)國家連續出臺扶持政策,并制定了將國產(chǎn)集成電路自給率提高到70%以上的目標,大批國內企業(yè)正在自己的領(lǐng)域奮起直追。羅寅表示,與納米級的數字集成電路相比,微米級的模擬集成電路在設備、工藝等方面受制國外的程度更小,實(shí)現國產(chǎn)化替代的速度會(huì )更快。
硅晶圓及器件
以鍇威特生產(chǎn)的硅基中高壓平面MOSFET系列(40V-1500V,電壓控制型器件,廣泛應用于開(kāi)關(guān)電源、汽車(chē)電子、工業(yè)控制等領(lǐng)域)為例,其150℃高溫下的漏電指標為小于10微安,達到國外同類(lèi)產(chǎn)品水平,而國內同類(lèi)產(chǎn)品大多為小于100微安。
就材料而言,半導體有所謂“三代”之分。第一代半導體興起于上世紀50年代,材料是硅和鍺(以硅為主),主要用于電腦、通訊設備、互聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域,開(kāi)啟了我們所熟知的“信息時(shí)代”,直到目前仍是市場(chǎng)主流。第二代半導體興起于20世紀90年代,材料以砷化鎵、磷化銦為代表,主要用于制造高性能微波、毫米波器件和發(fā)光器件等,開(kāi)啟了“信息高速公路”時(shí)代。第三代半導體則以碳化硅以及氮化鎵為代表,起步于世紀之交,商用于2010年以后,應用于更高階的高壓功率元件以及高頻通訊元件等領(lǐng)域,是5G時(shí)代的王者。
碳化硅晶圓及器件
與傳統的硅基器件相比,碳化硅基器件具有耐高壓、低導通電阻、高速開(kāi)關(guān)、高溫工作等諸多優(yōu)點(diǎn),體積更小而功能更強。
特斯拉今年6月發(fā)布的Model S Plaid,百公里加速僅需2.1秒,其重要改進(jìn)就是大量采用碳化硅器件,使得逆變器減重57%,電池續航提升6%以上。
早在2018年,鍇威特就開(kāi)始布局碳化硅功率器件的研發(fā),于2019年成功研發(fā)了四個(gè)系列20多款碳化硅產(chǎn)品,其中1200Ⅴ碳化硅平面功率 MOSFET/C2M120N160獲第十四屆(2019年度)“中國半導體創(chuàng )新產(chǎn)品和技術(shù)”獎,1700V碳化硅平面功率MOSFET/C2M170W400更摘得2020年第十五屆“中國芯”優(yōu)秀技術(shù)創(chuàng )新產(chǎn)品。
目前,鍇威特的碳化硅系列已實(shí)現量產(chǎn),但從市場(chǎng)銷(xiāo)量來(lái)看,仍屬于“小眾”產(chǎn)品。究其原因,羅寅也直言不諱地指出,主要是價(jià)格因素,由于碳化硅材料大部分依賴(lài)進(jìn)口,國產(chǎn)材料的產(chǎn)能和質(zhì)量還沒(méi)有跟上,導致同樣大小的6英寸碳化硅晶圓要比硅晶圓貴60倍以上。由此可見(jiàn),“中國芯”的崛起絕非一兩家企業(yè)能夠扛起的重任,有賴(lài)于從材料端到消費端的全產(chǎn)業(yè)鏈共同努力,就如胡成中在人大建議中所說(shuō)的那樣,“要發(fā)揚‘兩彈一星’那樣的奮斗精神,克服一切困難和阻力,咬緊牙關(guān)補齊短板”。
旗蓋相望,偏師作援
西晉文學(xué)家潘安,在寫(xiě)詩(shī)歌頌趙王司馬倫平定羌族叛亂時(shí),用了一句“旗蓋相望,偏師作援”,來(lái)形容主力部隊與側翼部隊的配合。對德力西來(lái)說(shuō),電氣是毋庸置疑的中軍主力,而旗下兩家上市公司就如同偏師虎翼。
德力西集團總裁胡煜鐄在年初所作的集團2020年度工作報告中,明確指出:“電氣產(chǎn)業(yè)是德力西的老本行,也是我們當仁不讓的主業(yè),必須聚焦、做強”。
俯瞰德力西近年來(lái)的“行軍圖”,最明顯的特征就是電氣“中軍”愈發(fā)兵強馬壯,突如其來(lái)的新冠疫情未能遲滯其步伐,反而由于“馬太效應”迸發(fā)出更強勁的發(fā)展動(dòng)能,上半年把產(chǎn)能潛力挖掘到極致,仍難以短時(shí)間內消化猛增的訂單。而作為“偏師”的麾下兩家上市公司——甘化科工、德新交運,也紛紛升起高端制造的旗幟,一個(gè)構筑了穩定的軍工電子、智能彈藥產(chǎn)業(yè)格局;另一個(gè)則斜刺里殺入新能源行業(yè),通過(guò)收購東莞致宏精密,成為寧德時(shí)代、比亞迪等鋰電巨頭的長(cháng)期合作伙伴。在“電”的共同主題下,德力西的三支勁旅承擔了不同的聲部,唱和的是同一樂(lè )章。
直流無(wú)刷風(fēng)扇主板上的三顆功率驅動(dòng)芯片(紅框內)
在此背景下,德力西涉足半導體產(chǎn)業(yè)看似一招“閑”棋,但具體到鍇威特所擅長(cháng)的功率半導體業(yè)務(wù),則與德力西的當下與未來(lái)有著(zhù)千絲萬(wàn)縷的聯(lián)系。德力西旗下的工業(yè)控制、智能家居、充電樁等諸多業(yè)務(wù)均與功率半導體密不可分,更為重要的是,隨著(zhù)低壓電器未來(lái)全面向小型化、智能化發(fā)展,半導體器件特別是碳化硅器件的資源掌控必將影響新的競爭格局。
據羅寅介紹,目前國內電氣市場(chǎng)上以最常見(jiàn)的斷路器為例,由于成本和技術(shù)的問(wèn)題,包括德力西在內的絕大多數廠(chǎng)商的絕大多數產(chǎn)品都是機械式的,這種結構自發(fā)明以來(lái)幾乎沒(méi)有大的變化,近年來(lái)僅有個(gè)別廠(chǎng)家推出過(guò)少量的半導體結構的“固態(tài)”產(chǎn)品。未來(lái),隨著(zhù)技術(shù)和成本問(wèn)題的解決,特別是碳化硅器件的成熟,電氣產(chǎn)品幾十、上百倍的響應速度、使用壽命等關(guān)鍵指標的提升不是夢(mèng)想,電氣行業(yè)的電子化浪潮將勢不可擋。
免責聲明:市場(chǎng)有風(fēng)險,選擇需謹慎!此文僅供參考,不作買(mǎi)賣(mài)依據。
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