狼的速度：豪賭8英寸碳化硅晶圓廠 籌碼有幾何？
狼的速度：豪賭8英寸碳化硅晶圓廠 籌碼有幾何？
4月25日，Wolfspeed正式啟用其位于美國(guó)紐約州馬西的最先進(jìn)的莫霍克谷碳化硅制造廠。莫霍克谷工廠是世界上第一個(gè)和最大的8英寸碳化硅晶圓廠，4月初，該工廠投產(chǎn)了第一批碳化硅晶圓。可以說(shuō)，該工廠在Wolfspeed發(fā)展歷程上有著里程碑意義。
Wolfspeed分有材料和設(shè)備兩大業(yè)務(wù)，一個(gè)新的材料工廠預(yù)計(jì)今年晚些時(shí)候完成建造，為在美國(guó)東海岸未來(lái)的國(guó)家級(jí)碳化硅走廊做準(zhǔn)備。Wolfspeed直譯為“狼的速度”，并且有著蟒一樣的野心。
去年三月，公司CEO在財(cái)報(bào)會(huì)議上曾對(duì)眾多分析師表示：“我們?cè)谀艨斯裙S（Mohawk Valley Fab）最初的計(jì)劃是建造一個(gè)6英寸碳化硅晶圓廠，但最終更改了這個(gè)決議，由6英寸改為8英寸，這可以進(jìn)一步使我們從競(jìng)爭(zhēng)中脫穎而出?！北晨縈ohawk Valley，Wolfspeed計(jì)劃到2024財(cái)年將碳化硅晶圓產(chǎn)能增加30倍。
雄心滿(mǎn)滿(mǎn)，但物是人非。原本對(duì)碳化硅晶圓廠做出具體規(guī)劃的Cree，如今已經(jīng)變成了Wolfspeed。
不斷虧損的Cree押注碳化硅
時(shí)至今日，不少權(quán)威分析機(jī)構(gòu)在研判全球碳化硅晶圓市場(chǎng)占有率時(shí)仍會(huì)提到Cree，以表達(dá)一種歷史的傳承，但Cree去年已經(jīng)做出了重大的斷尾求生之舉。
寬泛意義上，Cree在與SiC這種新型半導(dǎo)體襯底材料緊密相關(guān)聯(lián)之前，以主打的LED業(yè)務(wù)聞名于世。1989年，該公司推出了世界上第一個(gè)藍(lán)光LED，并于1993年IPO上市，Cree早在1999年便投產(chǎn)了4英寸的碳化硅晶圓，開(kāi)始了對(duì)“第三代半導(dǎo)體材料”的搶灘登陸戰(zhàn)。
時(shí)過(guò)境遷，去年Cree在第三財(cái)季結(jié)束之后，公司名稱(chēng)從Cree, Inc. 更改為了Wolfspeed, Inc，2019年和2021年，Cree完成照明和LED業(yè)務(wù)的出售，完全蛻變成一家以寬禁帶半導(dǎo)體產(chǎn)品為主的公司，主要業(yè)務(wù)包括出售襯底、外延片、功率或射頻器件產(chǎn)品，并且提供氮化鎵射頻器件代工業(yè)務(wù)，囊括了寬禁帶半導(dǎo)體的所有環(huán)節(jié)。
背后的主要原因之一，是LED業(yè)務(wù)連年虧損，讓整個(gè)集團(tuán)失血嚴(yán)重。就在Cree剝離LED業(yè)務(wù)前后的兩個(gè)財(cái)季，LED業(yè)務(wù)基本上依然能占據(jù)公司總營(yíng)收的47%-48%左右（比如去年第三財(cái)季的1.01億/總營(yíng)收2.1億），但一直無(wú)法提振的毛利率和利潤(rùn)率，讓Cree的凈虧損從2015年6月的6470萬(wàn)美元增長(zhǎng)到2021年12月的4.096億美元，截至2021年，該公司的凈虧損已達(dá)5.239億美元，增幅超過(guò)700%，總負(fù)債從2014年6月的3.542億美元上升到2022年第一季度的12.09億美元。
根據(jù)其年度報(bào)告，慘淡的LED業(yè)務(wù)導(dǎo)致了Cree 1.812億美元的非連續(xù)經(jīng)營(yíng)損失，包括1.126億美元的商譽(yù)減值、1950萬(wàn)美元的資產(chǎn)減值和2910萬(wàn)美元的銷(xiāo)售損失?？紤]到2021年財(cái)季Cree賭徒般地全部下注SiC項(xiàng)目，讓公司的經(jīng)營(yíng)支出達(dá)到了創(chuàng)紀(jì)錄的5.5億美元，可以預(yù)見(jiàn)，至少在2022年，Cree（或者稱(chēng)為Wolfspeed）依然看不到回血的可能。而接手Cree LED業(yè)務(wù)的Smart Global Holding短期內(nèi)就實(shí)現(xiàn)利潤(rùn)增長(zhǎng)，進(jìn)一步反襯了Cree在此領(lǐng)域的管理不善。
一個(gè)亟待變現(xiàn)的未來(lái)
Wolfspeed有一個(gè)具體目標(biāo)，到2024年實(shí)現(xiàn)15億左右的總營(yíng)收和50%左右的毛利率，雖然財(cái)務(wù)業(yè)績(jī)欠奉，但股票價(jià)格在過(guò)去12個(gè)月以來(lái)卻穩(wěn)中有升，背后有和主要客戶(hù)比如特斯拉等多只電動(dòng)汽車(chē)股票爆發(fā)式上漲因素的推動(dòng)。
根據(jù)IHS Markit略顯保守的數(shù)據(jù)，越來(lái)越火熱的碳化硅晶圓市場(chǎng)在未來(lái)將以16.3%的復(fù)合年增長(zhǎng)率增長(zhǎng)，到2026年，全球碳化硅市場(chǎng)預(yù)計(jì)將達(dá)到至少22億美元，2028年將突破30億美元，而EV電動(dòng)汽車(chē)細(xì)分領(lǐng)域是碳化硅最主要的應(yīng)用場(chǎng)景，超長(zhǎng)續(xù)航里程是電動(dòng)汽車(chē)客戶(hù)的主要需求之一，極大地刺激了對(duì)車(chē)載快速直流充電的需求，800V-1500V高壓下，碳化硅基襯底的功率半導(dǎo)體大有可為。
EV是碳化硅功率器件最大的細(xì)分應(yīng)用市場(chǎng)（@IHS Markit）
碳化硅具有寬的禁帶寬度、高擊穿電場(chǎng)、高熱傳導(dǎo)率和高電子飽和速率的物理性能，使其有耐高溫、耐高壓、高頻、大功率、抗輻射等優(yōu)點(diǎn)，可降低下游產(chǎn)品能耗、減少終端體積，突破了硅基功率半導(dǎo)體器件在大電壓、高功率和高溫度方面的限制所導(dǎo)致的系統(tǒng)局限性。根據(jù)Wolfspeed官方提供的數(shù)據(jù)，相同規(guī)格的碳化硅基MOSFET尺寸僅為硅基MOSFET的十分之一。碳化硅在新能源汽車(chē)上的應(yīng)用將在保證汽車(chē)的強(qiáng)度和安全性能的前提下大大減輕汽車(chē)的重量，有效提升電動(dòng)車(chē)10%以上的續(xù)航里程，減少80%的電控系統(tǒng)體積。每輛新能源汽車(chē)使用的功率器件價(jià)值約700-1000美元。
特斯拉的Model 3車(chē)型采用以24個(gè)碳化硅mosfet為功率模塊的逆變器，是第一家在主逆變器中集成全碳化硅功率器件的汽車(chē)廠商，如前所述，已經(jīng)和特斯拉容榮損一體的Wolfspeed市值，有一部分是特斯拉的先鋒特性帶來(lái)的。
碳化硅和股價(jià)一樣，昭示著未來(lái)的無(wú)限可能性。這一點(diǎn)也可以從市值與銷(xiāo)售額的比值彰顯出來(lái)。Wolfspeed目前的市值約為99億美元，幾乎是銷(xiāo)售額的19倍，如果該公司實(shí)現(xiàn)了在未來(lái)三年內(nèi)將銷(xiāo)售額增加三倍的目標(biāo)，按當(dāng)前價(jià)格計(jì)算，Wolfspeed的估值仍將是銷(xiāo)售額的6.6倍左右。君桐資本合伙人李磊曾向集微網(wǎng)表示：“一級(jí)市場(chǎng)和二級(jí)市場(chǎng)是兩種不同的概念，二級(jí)市場(chǎng)投的是隨行就市，而一級(jí)市場(chǎng)代表著成長(zhǎng)性，估值代表著某企業(yè)是否具備非常好的成長(zhǎng)基因?！焙翢o(wú)疑問(wèn)，押寶碳化硅的Wolfspeed代表著優(yōu)質(zhì)的成長(zhǎng)基因。
8英寸碳化硅晶圓廠，是否真值得壓上全部賭注？
目前Wolfspeed是SiC晶圓市場(chǎng)的領(lǐng)導(dǎo)者，其市場(chǎng)份額為62%，其次是II-VI（IIVI）、SiCrystal和SK siltron。Wolfspeed與安森美、意法半導(dǎo)體和英飛凌簽訂了多份供貨協(xié)議，根據(jù)其年度報(bào)告，2021年意法半導(dǎo)體訂單占其收入的18%，雙方有超過(guò)8億美元的長(zhǎng)期晶圓供應(yīng)協(xié)議，如果僅算合同金額，意法半導(dǎo)體的這份合同（按照年均攤）是其年平均營(yíng)收1.53倍，如下圖：
數(shù)據(jù)來(lái)源：Khaveen Investments
根據(jù)Omdia的數(shù)據(jù)，英飛凌、安森美和意法半導(dǎo)體合計(jì)占2020年總功率分立器件和模塊市場(chǎng)的33.5%。
Wolfspeed還與幾家領(lǐng)先的汽車(chē)制造商如通用汽車(chē)、大眾汽車(chē)等建立緊密的合作關(guān)系，這些車(chē)廠對(duì)Wolfspeed的碳化硅功率半導(dǎo)體的需求涉及到180億美元的大型設(shè)備生產(chǎn)線，可以說(shuō)，Wolfspeed在用自己的“四兩”，撥動(dòng)全球新能源車(chē)的“千斤”。
盡管如此，Wolfspeed的8英寸碳化硅晶圓廠仍面臨著不小的商業(yè)/技術(shù)轉(zhuǎn)化的風(fēng)險(xiǎn)。
首先，威脅來(lái)自傳統(tǒng)硅基晶圓玩家的轉(zhuǎn)型和闌入。除了意法半導(dǎo)體在擴(kuò)大自身8英寸碳化硅晶圓產(chǎn)能規(guī)模之外，安森美去年也邁出重要一步，收購(gòu)了一家SiC晶圓供應(yīng)商——GT Advanced Technologies；英飛凌去年碳化硅器件業(yè)務(wù)的增長(zhǎng)率高達(dá)126%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出其57%的總業(yè)務(wù)的平均增長(zhǎng)速度。該公司開(kāi)發(fā)的800V快充現(xiàn)代汽車(chē)Ioniq5的設(shè)計(jì)中標(biāo)，加上其工業(yè)應(yīng)用基礎(chǔ)堅(jiān)實(shí)，從而走向了碳化硅的快車(chē)道。
羅姆旗下的Si Crystal也在不斷擴(kuò)大器件和晶圓的產(chǎn)能，進(jìn)行垂直整合；II-VI公司近來(lái)也通過(guò)展示汽車(chē)級(jí)1200V器件，加強(qiáng)了和通用電氣的合作關(guān)系。根據(jù)法國(guó)著名半導(dǎo)體分析機(jī)構(gòu)Yole的調(diào)研，第三代半導(dǎo)體新型材料領(lǐng)域，全球出現(xiàn)了晶圓制造和模塊封裝的垂直整合趨勢(shì)。在這種情況下，終端用戶(hù)例如汽車(chē)OEM，正在更快、更靈活和更多元化的方式和碳化硅晶圓供應(yīng)商展開(kāi)合作。
由此我們可以發(fā)現(xiàn)，Wolfspeed和眾多客戶(hù)存在微妙的競(jìng)合關(guān)系，這些企業(yè)不約而同都宣布了自身的“未來(lái)數(shù)十億美元收入”長(zhǎng)期目標(biāo)。盡管每個(gè)參與者選擇的路徑不同，但他們之間商業(yè)模式的相似性清晰明確。所以Wolfspeed服務(wù)客戶(hù)的邊界較為模糊，未來(lái)有很多不確定性。在競(jìng)爭(zhēng)壓力之下，如何能保證碳化硅晶圓供應(yīng)不走上LED老路？碳化硅器件由6英寸向8英寸遷移，光刻對(duì)準(zhǔn)，研磨拋光，晶圓切割的良率比拼成為眾多玩家能否最終制勝的關(guān)鍵。
此外，IDM商業(yè)模式是領(lǐng)先碳化硅晶圓制造商通行的設(shè)備供應(yīng)模式，在這些IDM中，Wolfspeed的毛利率和凈利率幾乎是最低的：
三列數(shù)據(jù)分別為毛利率，凈利率和營(yíng)收
根據(jù)半導(dǎo)體行業(yè)投資機(jī)構(gòu)Khaveen Investments計(jì)算，盡管Wolfspeed進(jìn)行了大規(guī)模的資產(chǎn)剝離，其利潤(rùn)率很可能在未來(lái)563年仍將為負(fù)值。作為一家IDM公司，該公司的生產(chǎn)成本很高，因?yàn)橹纹淅麧?rùn)支出的主要是碳化硅這條主營(yíng)業(yè)務(wù)，容錯(cuò)率低且缺少市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)分?jǐn)倷C(jī)制。
寫(xiě)在最后
除了耗材和設(shè)備之外，業(yè)界對(duì)SiC和GaN寬禁帶半導(dǎo)體材料未來(lái)發(fā)展的一大障礙逐漸形成了這樣一個(gè)共識(shí)：缺人才。在“集微訪談”第126期“推動(dòng)碳化硅發(fā)展，中國(guó)方向?qū)α藛帷惫?jié)目中，美國(guó)WBG半導(dǎo)體電力電子制造研究所，PowerAmerica常務(wù)董事和首席技術(shù)官Victor Veliadis曾對(duì)此問(wèn)題做過(guò)專(zhuān)門(mén)分析。這也是為何像Wolfspeed這樣的頭部碳化硅晶圓供應(yīng)商一定要依托精英高校和科研智庫(kù)，在美國(guó)東北部形成人才集群效應(yīng)的重要原因。
某上海知名硅晶圓制造商董事長(zhǎng)在接受采訪時(shí)，曾在這個(gè)問(wèn)題上對(duì)集微網(wǎng)打了一個(gè)精妙的比方：“我開(kāi)個(gè)館子，擅長(zhǎng)做淮揚(yáng)菜，如果要做粵菜，我就要問(wèn)問(wèn)看我有沒(méi)有粵菜師傅，不能說(shuō)我吃過(guò)兩口粵菜，我就想著要去干了。我有硅的人才，但是在碳化硅方面很缺人，國(guó)內(nèi)很多廠商的碳化硅技術(shù)，還處在開(kāi)盲盒的階段?！?/p>
人才的培養(yǎng)和積累是長(zhǎng)久之功，也是“豪賭”背后最大的籌碼之一。
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