第三代半導體，再生變數！_風聞
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在第三代半導體產業的戰場上，羣雄逐鹿，硝煙瀰漫。各大廠商紛紛加碼，力圖在這片新興領域中佔據一席之地。然而，在這個快速發展和激烈競爭的時期，變數還有很多！誰能最終勝出，尚未可知。
**股價暴跌、市場被蠶食、投資者施壓，**SiC老大Wolfspeed的無奈
手握全球六成SiC襯底材料供應，是第一家大型的8英寸SiC晶圓廠，也是唯一一家純粹的垂直一體化SiC公司，在新能源汽車對 SiC 材料需求旺盛的情況下，Wolfspeed 本應是一家光芒萬丈的公司。然而，Wolfspeed 的股價卻從 2021 年 11 月的峯值 139 美元暴跌至 2024 年 5 月的 25 美元，跌幅高達 82%，股價與市場地位嚴重不符。
作為SiC襯底的先驅和市場領導者，Wolfspeed近年來經歷了頻繁瘦身、業務轉型，成為一家專注於SiC的廠商。但是業績似乎有點不温不火。
自2017年到現在，Wolfspeed的營收都沒有超過10億美元。2024財年前三季度的合併收入分別為1.97億美元、2.08億美元、2.01億美元，結合第四季度的財報預測，大約2024年收入為8億美元。2023財年，Wolfspeed公司的收入為近五年來最高，達到9.219億美元。
然而，Wolfspeed正在實施一項總投資達65 億美元的產能擴張計劃。這種豪賭的策略也導致了財報中的明顯虧損。2023財年，根據通用會計準則（GAAP）計算，Wolfspeed的淨虧損達到了3.299億美元。2024財年，按照通用會計準則計算，Wolfspeed持續經營部門的淨虧損目標為1.66億美元至1.89億美元。因此，Wolfspeed目前尚未實現盈利。
從Wolfspeed霍克谷8英寸工廠的利用率來看，並不是很高，4月份的時候剛剛達到16%的利用率，該公司預計到2024年6月將實現20%的利用率。這説明一大部分產能處於閒置狀態，因此Wolfspeed的毛利率很低，2024財年前三季度大約都在15% 左右。晶圓廠本身就具有巨大的折舊成本，按照這個利用率的情況來看，這將導致單位生產的晶圓成本增加，資金回報率也會低。
前景廣闊的SiC市場，瑞薩和英飛凌與WolfSpeed的長約、不斷創紀錄的功率器件設計營收記錄（2024財年前三季度WolfSpeed這部分的營收分別是22億美元、21億美元、28億美元）、利用率不斷增高的霍克谷工廠，並沒有得到投資者的買賬。
鉅額資本支出和緩慢的投資回報，投資者有點坐不住了。Wolfspeed的一個大股東Jana Partners甚至給Wolfspeed董事會發信要其考慮出售的方案來改善股東的價值回報。並且，Jana還呼籲董事會為 Wolfspeed 位於莫霍克谷和錫勒城的兩家芯片製造工廠制定並執行指標和關鍵里程碑，併為未來支出確定“明確的融資路徑”，包括CHIPS法案資金。對此，Wolfspeed董事會表示將仔細審查JANA的信件。
儘管Wolfspeed正在推動8英寸晶圓產能的增長，但6英寸SiC晶圓相對於市場其他產品而言正變得更具成本競爭力。“SiC 製造很複雜，過渡到 8 英寸也很困難。即使主要SiC器件製造商轉向8英寸，我們也不認為8英寸會成為未來五年的主要平台。”Yole Group 半導體基板和材料高級技術和市場分析師Poshun Chiu表示。
因此，該WolfSpeed的份額被進入該市場的中國企業搶走，經過幾年的快速發展，中國企業正在迅速搶佔6英寸SiC市場。
據日本權威行業調研機構富士經濟發佈的《2024版下一代功率器件&相關市場現狀及未來展望》報告，2023年全球導電型碳化硅襯底材料市場佔有率前三的公司有1家來自中國，天嶽先進（SICC）超過千年老二高意(Coherent)躍居全球第二，僅次於Wolfspeed。
2023年度天嶽先進實現營業收入12.51億元，較2022年增長199.90%。公司的2023年年度報告中指出，全球前十大功率半導體企業超過 50%已成為其客户，包括拿下了英飛凌、博世等國際知名客户。天嶽先進主要向英飛凌提供 6 英寸導電型襯底和晶棒，佔英飛凌需求的兩位數水平。
綜上，可以看出，Wolfspeed面臨多方面的挑戰，包括來自股東的壓力、中國企業的激烈競爭，以及8英寸晶圓產能利用率低和毛利率低的問題。未來，Wolfspeed可能需要加快8英寸晶圓產能的提升速度，以提高利用率，並降低生產成本，從而提高毛利率。同時，公司需要加強研發創新，推出更具競爭力的產品，並積極拓展市場，擴大客户羣。
安森美躍居SiC供應商第二
SiC市場目前正處於穩步增長階段，廠商之間競爭異常激烈。此前據TrendForce的數據，2022年SiC功率半導體前五名廠商分別為意法半導體（36.5%）、英飛凌（17.9%）、Wolfspeed（16.3%）、安森美（11.6%）和ROHM（8.1%），其餘為企業佔比僅為9.6%。
而2023年，這一市場營收排名情況發生了很大的變化。根據各家SiC功率半導體公佈的公開數據測算，2023年，安森美將躍居SiC功率半導體市場營收第二名。
2023年，意法半導體SiC產品營收達到11.4億美元，比2022年同比增長60%。安森美碳化硅業務2023年的收入達到8億美元，同比增長四倍，預計市場份額為25%。英飛凌2023財年SiC業務營收5億歐元（約5.4億美元），同比增長超10%。
儘管安森美在功率 SiC器件市場上的佈局相對較晚，但是安森美在SiC功率半導體市場上仍確立了強大的地位。在其首席執行官Hassane El-Khoury的帶領下，安森美無疑採用了積極而敏捷的戰略。通過在2021年收購美國GT Advanced Technologies，安森美獲得了自己的內部晶圓供應。這幾年來，安森美不斷擴張產能，安森美將其年收入的約 10% 至 15% 用於產能擴張。到 2026 年，該公司的目標是希望產能增加五倍（相比2022年）。2023年安森美實現創紀錄的汽車收入，並與現代（韓國）、Zeekr（中國）以及德國大眾和寶馬等整車廠建立了合作伙伴關係。
未來SiC的市場競爭仍然愈發激烈。各家SiC廠商也有着很明確的目標，意法半導體到2025年實現SiC營收20億美元，2030年營收達50億美元。羅姆在今年調低了碳化硅的營收預期目標，最新的目標是，預計到2025年SiC收入達到1100億日元（~7億美元），2027年達到2200億日元（~14億美元）。英飛凌預計2025 年SiC 收入將達10 億美元，市佔率目標達30%。
GaN產業併購浪潮來襲，市場競爭加劇
隨着GaN（氮化鎵）材料在射頻、電力電子等領域的廣泛應用，GaN產業呈現出快速發展態勢。marketsandmarkets的報告分析，預計2023年全球GaN半導體器件市場規模將達到211億美元，到2028年將達到283億美元，預測期內複合年增長率為6.1%。為了搶佔市場份額，提升技術實力，全球各大芯片廠商紛紛加碼GaN領域的投資，並掀起了一股併購狂潮。
Yole表示，雖然目前消費行業是功率氮化鎵的最大市場領域，但汽車市場將會在未來幾年迎來最顯著的增長。多家公司正在努力為電動汽車（EV）提供 GaN 系統。Yole Group預測，到2028年，汽車GaN領域的價值將達到5.04億美元，複合年均增長率為110%。
繼去年英飛凌收購氮化鎵系統（GaN Systems）之後，1月11日，日本半導體大廠瑞薩電子發佈公告稱，將以每股5.10美元的價格收購Transphorm，總估值約為3.39億美元。這是功率氮化鎵行業一年內發生的第二起重大收購案。該交易預計將於2024年下半年完成，具體取決於Transphorm股東的批准、所需的監管許可以及其他慣例成交條件的滿足。
瑞薩收購Transphorm就是為了開發增強型電動汽車電源解決方案。GaN Systems在汽車領域也有很大優勢，這也是英飛凌在2023年收購該公司的主要原因。因此，在汽車行業高利潤的推動下，預計在快速發展的功率GaN生態系統中將出現更多併購。
從技術路徑上來看，垂直GaN，也就是GaN-On-GaN，是GaN市場中的一個高地。據悉。垂直GaN的性能和成本水平是碳化硅 (SiC) 的10倍，有望取代SiC，成為新興的高壓功率開關半導體材料的選擇。然而垂直GaN企業活的卻並沒有那麼光彩。
2024年1月4日，位於美國紐約州德威特的**NexGen Power Systems****，在2023年聖誕節前夕倒閉，**而其旗下總投資超過1億美元的晶圓廠也已關閉。NexGen主要研發垂直GaN (GaN-on-GaN)半導體技術，還是CHIPS法案旨在幫助的公司。NexGen剛開始交付用於高功率應用的全球首批700V和1200V垂直GaN器件的工程樣品，其關閉是如此突然。
5月7日，隨着**Power Integrations宣佈，他們收購了氮化鎵企業Odyssey Semiconductor 的資產。**這筆交易也浮出了水面，該交易預計將於 2024 年 7 月完成，之後 Odyssey 的所有主要員工預計將加入 Power Integrations。根據《2023氮化鎵產業調研白皮書》，PI公司是全球營收排名第二的氮化鎵企業。
3月1日，總部位於新加坡的射頻GaN芯片供應商Gallium Semiconductor也釋放出了倒閉的信號，並解僱所有員工。Gallium Semiconductor是一家為蜂窩通信領域射頻、微波及相關應用提供高性能GaN基射頻半導體的全球供應商。關閉的緣由是因為其唯一投資者兼母公司GaasLabs LLC的創始人約翰·奧坎波 (John Ocampo) 於 2023 年11月去世，GaasLabs 選擇不再繼續提供財務支持，導致該公司關閉。
好在，**後來射頻芯片廠商Guerrilla RF將Gallium Semiconductor收入麾下。**Guerrilla RF成立於2013年，總部位於北卡羅來納州格林斯伯勒，開發和製造高性能單片微波集成電路（MMIC）。4月29日，Guerrilla RF公司宣佈，已完成對Gallium Semiconductor整個GaN功率放大器和前端模塊產品組合的收購。自2024年4月26日起，GUER收購了所有已發佈的組件以及Gallium Semiconductor正在開發的新核心。此外，所有相關的知識產權（IP）也已作為此次組合收購的一部分轉讓給GUER。
GaN行業掀起的併購狂潮反映了市場對該技術的高度認可，這些併購案例表明，GaN產業已經進入了強強聯合、優勢互補的新階段。通過併購，芯片廠商可以快速獲取對方在技術、人才、市場等方面的優勢，從而提升自身的競爭力。
我國第三代半導體滲透率超過12%，進入高速增長階段
據CASA Research統計，2023年國內SiC、GaN功率電子市場規模約為153.2億元，比去年增長了45%。“2023年我國SiC、GaN功率器件整體滲透率超過12%，開始進入高速增長階段。”第三代半導體產業技術創新戰略聯盟副秘書長高偉近日在泰克先進半導體開放實驗室活動上分享到。
如果從產值上來看，**2023年，國內SiC與GaN功率電子總產值達364.8億元，比2022年的222億元同比增長63.7%。**其中，襯底產值約為60.5億元，外延產值約為26.7億元，器件及模組產值約為55.5億元，裝置產值約為222億元。隨着市場的高速增長，前幾年部署的產能開始逐步釋放，襯底的增速最快，超過163.7%，外延增速為96.9%，器件及模組增速為63.9%。
然而，總體來看，**我國的SiC產能供給仍顯不足。**第三代半導體產業技術創新戰略聯盟的調研指出，2023年，國內SiC襯底產能約為120萬片，實際產量超過75萬片（折6英寸，全球佔比40%）；外延片產能約115萬片，實際產量約65萬片：晶圓製造產能近80萬片，產量超過40萬片（折6英寸，全球佔比20%）。
隨着電動汽車、充電樁、新能源發電、儲能等行業發展，半導體器件一方面仍然會向8英寸碳化硅產品前進，另一方面6英寸碳化硅產品仍將在很長一段時間內繼續發展。
**GaN功率產能則保持增長態勢。**2023年，我國GaN外延產能達到66萬片/年（摺合6英寸），其中用於功率電子的外延約為38.7萬片/年，芯片器件產品為34.9萬片/年，分別較2022年增長40%和38%。
從應用市場結構上來看，**新能源汽車成為第三代半導體功率電子最大的應用領域。**2023年，國內新能源汽車（包括充電基礎設施）用SiC、GaN器件模組市場約104.1億元，整體市場佔比70.7%，而800V 高壓平台的規模應用，正在加速SiC功率器件上車：預計到2027年這一市場將達到347億元。其中，充電基礎設施用第三代半導體功率器件市場約4.2億元。
其次，國內消費類電源用第三代半導體功率電子市場約為17.1億元，佔比11.2%，預計到2028年將達到55.5億元，年均複合增長率約26.5%。光伏與儲能用第三代半導體功率器件市場6.05億元。
近幾年，國內誕生了一批優秀的SiC企業。在上游的襯底領域，代表性的有有天嶽先進、天科合達、瀚天天成、三安光電。這些廠商在6英寸襯底方面已經具備量產和供應能力，而且在價格上佔據優勢，且在8英寸上已經在佈局當中了。其中，天科合達和天嶽先進分別與英飛凌簽訂了SiC晶圓和晶晶錠供應協議。而三安光電則獲得了意法半導體的認可與合作，2023年6月7日，意法半導體與三安在中國重慶共同建立一個新的8英寸SiC器件合資製造工廠。
除了襯底企業之外，還有諸多SiC/GaN的器件、模組廠商，正在上車，打入中國本土產業鏈。國內廠商在第三代半導體產業中崛起的大勢不可阻擋。相信在不久的將來，將會有更多中國企業在這一領域取得突破，為全球第三代半導體產業的發展貢獻中國力量。