近年來,第三代半導(dǎo)體在功率器件的廣泛應(yīng)用而崛起。其中的GaN時(shí)常被人用來與SiC作比較,雖然它沒有SiC發(fā)展時(shí)間久,但依舊憑借寬禁帶、高擊穿電壓、高熱導(dǎo)率、高飽和電子漂移速度高和強(qiáng)抗輻射能力等特點(diǎn)占據(jù)優(yōu)勢。
GaN雖然起步于快充,但并不止步于此,應(yīng)用市場除了消費(fèi)電子之外,還比如在微波射頻應(yīng)用,包括 5G 通信、雷達(dá)預(yù)警、衛(wèi)星通訊等;在電力電子應(yīng)用,包括智能電網(wǎng)、高速軌道交通、新能源汽車、消費(fèi)電子等;在光電子應(yīng)用,包括LED、激光器、光電探測器等。
赴港上市,融資3億美元
根據(jù)最新的消息,國產(chǎn)GaN代表廠商英諾賽科計(jì)劃最早今年在中國香港進(jìn)行IPO,融資規(guī)模約3億美元,正與中金公司和招銀國際合作。英諾賽科成立于2015年,至今已獲得700多項(xiàng)專利,累計(jì)出貨量突破5億顆。公司擁有全球最大規(guī)模的8英寸硅基氮化鎵晶圓生產(chǎn)基地,產(chǎn)能15000片/月,產(chǎn)品涵蓋從15V到900V的高、中、低壓全功率氮化鎵產(chǎn)品,廣泛應(yīng)用于消費(fèi)電子、數(shù)據(jù)中心、汽車電子及新能源等領(lǐng)域。
2023年前8個(gè)月,英諾賽科出貨量突破3億顆,下半年業(yè)務(wù)保持積極態(tài)勢。今年2月,英諾賽科宣布2023年出貨量突破5億顆,市占率全球第一。
英諾賽科在近年來積極擴(kuò)產(chǎn)。2017年11月,英諾賽科在珠海建成全球首條8英寸硅基氮化鎵生產(chǎn)線。2018年6月,英諾賽科蘇州項(xiàng)目正式落戶,2021年6月宣布量產(chǎn)。英諾賽科在2021年量產(chǎn)了自研雙向?qū)╒GaN產(chǎn)品,并導(dǎo)入OPPO手機(jī),目前Vivo、聯(lián)想、一加、Realme、摩托羅拉等智能手機(jī)內(nèi)部電源管理均采用VGaN實(shí)現(xiàn)充電保護(hù)。2024年2月,英諾賽科新增了一款100V GaN芯片,適配48V/60V電池管理系統(tǒng)、雙向轉(zhuǎn)換器中的高壓側(cè)負(fù)載開關(guān)以及電源系統(tǒng)中的開關(guān)電路。該產(chǎn)品已量產(chǎn),可幫助電池管理系統(tǒng)尺寸縮小33%。
2023年11月,英諾賽科在蘇州啟用全球研發(fā)中心,開展8英寸GaN器件等技術(shù)研究,并舉行了“8英寸硅基氮化鎵芯片生產(chǎn)線建設(shè)項(xiàng)目第二階段產(chǎn)能擴(kuò)展”項(xiàng)目貸款簽約儀式,獲得13億元人民幣貸款支持未來兩年的擴(kuò)產(chǎn)計(jì)劃。
2023年,英諾賽科在高壓和低壓產(chǎn)品維度均有新突破。高壓GaN推出了700V產(chǎn)品,650V 30mΩ/50mΩ/70mΩ產(chǎn)品,并新增了TO252高壓GaN封裝。低壓產(chǎn)品發(fā)布了100V VGaN-INV100FQ030A,支持48V BMS應(yīng)用。合封芯片SolidGaN系列實(shí)現(xiàn)量產(chǎn),主要集成了100V ISG3201和700V ISG610X。
從科創(chuàng)板到港股,估值偏低
不過,英諾賽科的上市之路并非一帆風(fēng)順。據(jù)了解最開始英諾賽科打算上科創(chuàng)板,但在科創(chuàng)板注冊制調(diào)整之后,對于利潤要求提高,此后英諾賽科才轉(zhuǎn)而前往港股上市。
按照歷史慣例,港股對于硬件科技類企業(yè)的估值一直是偏低的,這次赴港上市英諾賽科擬融資3億美元。這個(gè)融資額以目前英諾賽科在GaN市場全球第一的市占率,可以說估值是非常低了。
我們可以對標(biāo)一下已經(jīng)在美國上市的友商納微半導(dǎo)體。
作為氮化鎵(GaN)技術(shù)的先行者,納微半導(dǎo)體的客戶包括三星、LG、OPPO、小米、Anker、Dell和聯(lián)想等知名消費(fèi)電子品牌。自2021年1月以來,納微半導(dǎo)體已向市場交付超過1300萬顆氮化鎵功率IC,并在2022年實(shí)現(xiàn)了4000萬顆的累計(jì)出貨量。到2023年3月,出貨量已突破7500萬顆,顯示出公司在這一領(lǐng)域的快速增長。
2023年,納微半導(dǎo)體全年?duì)I收達(dá)7950萬美元,較2022年的3790萬美元增長109%,毛利率也有所提高。納微在電動(dòng)汽車、太陽能/儲能、家電/工業(yè)、數(shù)據(jù)中心和消費(fèi)電子等多個(gè)市場取得了顯著的營收增長。電動(dòng)汽車領(lǐng)域的碳化硅技術(shù)推動(dòng)了車載和路邊充電樁的需求,納微的客戶包括極氪、沃爾沃和Smart等品牌。在太陽能/儲能領(lǐng)域,納微與美國前五大太陽能設(shè)備制造商中的三家合作,預(yù)計(jì)2024年底將逐漸增加氮化鎵的采用。數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域,新突破的碳化硅技術(shù)滿足了AI智能數(shù)據(jù)中心日益增長的功耗需求,預(yù)計(jì)有超過20家客戶的設(shè)計(jì)將在2024年逐步投入生產(chǎn)。
消費(fèi)電子市場方面,納微為OPPO、小米和三星Galaxy S24提供快充設(shè)備。此外,納微的氮化鎵功率芯片還與一家衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的地面終端企業(yè)合作,預(yù)計(jì)將在2024年下半年逐步投產(chǎn)。
納微半導(dǎo)體(Navitas Semiconductor)近日發(fā)布的2024財(cái)年第一財(cái)季財(cái)報(bào)顯示,公司收入達(dá)到2317.50萬美元,同比增長73.49%。同期凈虧損縮小至368.10萬美元,較去年同期的6236.50萬美元大幅縮減94.10%?;久抗墒找鏋?0.02美元,相比去年同期的-0.39美元也有所改善。這表明公司在擴(kuò)展市場和控制成本方面取得了一定成效。特別是與去年同期相比,收入大幅增長,虧損大幅減少,顯示出公司經(jīng)營狀況的顯著改善。
官司纏身,侵權(quán)風(fēng)險(xiǎn)
除了上市估值預(yù)期降低之外,英諾賽科遇到的另一個(gè)不順心的事,那就是官司纏身。
GaN領(lǐng)域的兩大國際廠商,英飛凌和EPC都對英諾賽科發(fā)起訴訟。其中,英飛凌指控英諾賽科侵犯其與氮化鎵(GaN)技術(shù)有關(guān)的美國專利,涉及氮化鎵功率半導(dǎo)體的核心技術(shù),要求永久禁令。該訴訟在加利福尼亞州北區(qū)地方法院提起。
英飛凌稱,英諾賽科生產(chǎn)、使用、銷售、要約銷售和/或向美國進(jìn)口的各種氮化鎵晶體管產(chǎn)品,應(yīng)用于汽車、數(shù)據(jù)中心、太陽能、電機(jī)驅(qū)動(dòng)、消費(fèi)電子產(chǎn)品等,侵犯了其專利權(quán)。
EPC在2023年5月也對英諾賽科提起訴訟,指控其侵犯四項(xiàng)基礎(chǔ)專利。這些專利涵蓋EPC獨(dú)家的增強(qiáng)型氮化鎵功率半導(dǎo)體器件的設(shè)計(jì)和制造工藝。EPC稱,英諾賽科雇傭了兩名EPC前員工,并在不久后推出與EPC產(chǎn)品相似的產(chǎn)品。EPC尋求賠償并希望禁止英諾賽科將其侵權(quán)產(chǎn)品進(jìn)口至美國。
對此,英諾賽科回應(yīng)稱,EPC的指控與事實(shí)不符,動(dòng)機(jī)不純,英諾賽科將采取法律手段反擊。英諾賽科強(qiáng)調(diào),其所有知識產(chǎn)權(quán)清晰可追溯,不存在侵權(quán)行為,并認(rèn)為EPC的指控是基于臆想。英諾賽科表示,EPC的訴訟對其業(yè)務(wù)無實(shí)質(zhì)影響,英諾賽科會(huì)采用一切必要手段維護(hù)自身權(quán)益。
國際巨頭擴(kuò)產(chǎn),國產(chǎn)GaN將遭遇沖擊
國際巨頭對英諾賽科發(fā)起訴訟的大背景,是GaN市場的高速增長,以及消費(fèi)領(lǐng)域GaN產(chǎn)品利潤率的逐年下降。
Yole此前預(yù)測顯示,GaN市場將在2028年達(dá)到20.8億美元,2022年~2028年復(fù)合增長率將會(huì)保持在44%。其中,汽車和通信就是GaN兩個(gè)高速增長的市場。
雖然目前消費(fèi)行業(yè)是功率氮化鎵的最大市場領(lǐng)域,但以PD快充為代表的產(chǎn)品利潤率一直偏低,眾多廠商是在賠本賺吆喝。
相對來說,利潤率更高的市場如汽車、服務(wù)器電源等正在穩(wěn)步增長,對于GaN產(chǎn)品的技術(shù)要求也在逐步提升。Yole Group預(yù)測,到2028年,汽車GaN領(lǐng)域的價(jià)值將達(dá)到5.04億美元,復(fù)合年均增長率為110%。
面對這一市場變化,近年來,瑞薩、英飛凌等企業(yè)通過收購相關(guān)企業(yè)來強(qiáng)化市場占有率及產(chǎn)品線。
2023年10月,英飛凌以8.3億美元收購GaN Systems。GaN Systems成立于2006年,專注于氮化鎵產(chǎn)品研發(fā),是臺積電在GaN代工上的最大客戶。收購后,英飛凌擁有450名氮化鎵技術(shù)專家和350多個(gè)氮化鎵技術(shù)專利族,兩家公司合計(jì)市場份額約占15%。
德州儀器正在將其多個(gè)工廠的氮化鎵(GaN)芯片生產(chǎn)從6英寸晶圓轉(zhuǎn)換為8英寸晶圓,這將使其提供更具價(jià)格競爭力的氮化鎵芯片。過去,人們認(rèn)為氮化鎵芯片比碳化硅(SiC)芯片更昂貴,但這一情況已發(fā)生逆轉(zhuǎn)。
瑞薩在2023年1月宣布以3.39億美元收購Transphorm,這為瑞薩提供了GaN的內(nèi)部技術(shù),擴(kuò)展其在電動(dòng)汽車、計(jì)算、可再生能源、工業(yè)電源及快速充電器等市場的業(yè)務(wù)。瑞薩計(jì)劃利用Transphorm的汽車級GaN技術(shù)開發(fā)新的電源解決方案。Transphorm與Microchip、Nexperia、Fujitsu等廠商有戰(zhàn)略合作,并于2020年在美國上市。
2023年6月,三星電子宣布將從2025年起進(jìn)軍GaN市場,開放8英寸GaN功率半導(dǎo)體代工服務(wù),用于消費(fèi)、數(shù)據(jù)中心和汽車應(yīng)用。此前,臺積電、聯(lián)電、世界先進(jìn)等代工廠均已布局第三代半導(dǎo)體。
有業(yè)內(nèi)人士對筆者表示,一旦德州儀器和英飛凌的擴(kuò)產(chǎn)產(chǎn)線量產(chǎn),高端的GaN功率器件產(chǎn)品價(jià)格將大幅度下降,屆時(shí)國產(chǎn)GaN廠商將面臨較大沖擊。由于國內(nèi)的GaN廠商大多采用Fabless模式,IDM模式(如英諾賽科)很少,因此在產(chǎn)品量產(chǎn)成本上競爭并不占優(yōu)勢。該業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為,留給國產(chǎn)GaN廠商的時(shí)間窗口預(yù)計(jì)還有三年。
從消費(fèi)類轉(zhuǎn)型更高端市場
氮化鎵在電力電子領(lǐng)域的高功率、低損耗與高頻率特性,使其在充電器行業(yè)大放異彩。從2018年開始,氮化鎵快充充電器進(jìn)入市場,產(chǎn)品功率從最初的5W迅速發(fā)展到300W。盡管全球消費(fèi)市場疲軟,但每年20億臺消費(fèi)電子設(shè)備的市場仍然為氮化鎵企業(yè)帶來30億顆GaN芯片的機(jī)會(huì)。據(jù)Yole和Navitas預(yù)測,2020年全球消費(fèi)電子(含手機(jī))GaN功率市場規(guī)模為1259萬美元,預(yù)計(jì)2026年將達(dá)到8.7億美元,年復(fù)合增長率(CAGR)有望達(dá)到103%。
主要廠商如英諾賽科已與OPPO、vivo、小米、聯(lián)想、榮耀、摩托羅拉等品牌合作,將氮化鎵充電器作為標(biāo)配充電器投入市場。納微半導(dǎo)體在消費(fèi)電子的客戶訂單需求強(qiáng)勁,第一季度推出的20款新品快充和超快充充電器現(xiàn)有開發(fā)中的項(xiàng)目超過150個(gè),項(xiàng)目價(jià)值總額超過1億美元。
氮化鎵在電力電子領(lǐng)域的高功率、低損耗與高頻率特性,使其在充電器行業(yè)大放異彩。從2018年開始,氮化鎵快充充電器進(jìn)入市場,產(chǎn)品功率從最初的5W迅速發(fā)展到300W。盡管全球消費(fèi)市場疲軟,但每年20億臺消費(fèi)電子設(shè)備的市場仍然為氮化鎵企業(yè)帶來30億顆GaN芯片的機(jī)會(huì)。據(jù)Yole和Navitas預(yù)測,2020年全球消費(fèi)電子(含手機(jī))GaN功率市場規(guī)模為1259萬美元,預(yù)計(jì)2026年將達(dá)到8.7億美元,年復(fù)合增長率(CAGR)有望達(dá)到103%。
主要廠商如英諾賽科已與OPPO、vivo、小米、聯(lián)想、榮耀、摩托羅拉等品牌合作,將氮化鎵充電器作為標(biāo)配充電器投入市場。納微半導(dǎo)體在消費(fèi)電子的客戶訂單需求強(qiáng)勁,第一季度推出的20款新品快充和超快充充電器現(xiàn)有開發(fā)中的項(xiàng)目超過150個(gè),項(xiàng)目價(jià)值總額超過1億美元。
可以說,英諾賽科全球第一的市占率,絕大部分是得益于消費(fèi)類市場的PD快充業(yè)務(wù)。不過這個(gè)市場很快變得魚龍混雜,低價(jià)競爭形成了惡性循環(huán)。據(jù)了解,目前市面上出現(xiàn)大量的貼牌國產(chǎn)GaN芯片,其實(shí)就是買的英諾賽科的wafer。而英諾賽科也開始逐漸轉(zhuǎn)型,希望向更高端的市場發(fā)展。
目前業(yè)內(nèi)比較看好的市場包括數(shù)據(jù)中心、新能源汽車、光伏/儲能等。
數(shù)據(jù)中心
其中,數(shù)據(jù)中心電源系統(tǒng)由PSU電源供應(yīng)單元(包含PFC功率因數(shù)修正器、LLC諧振轉(zhuǎn)換器)與DC/DC轉(zhuǎn)換器組成,涉及大量功率器件。數(shù)據(jù)中心PSU高功率趨勢有望提高單機(jī)GaN價(jià)值量。根據(jù)GaN Systems和Navitas預(yù)測,PSU單機(jī)功率從2千瓦逐步提升至3千瓦,PSU GaN單機(jī)價(jià)值量有望提升至75美元,預(yù)計(jì)2030年總出貨量將達(dá)到每年1300萬臺,對應(yīng)10億美元市場份額。
納微半導(dǎo)體2023年第二季度的數(shù)據(jù)顯示,其數(shù)據(jù)中心現(xiàn)有客戶項(xiàng)目10個(gè),項(xiàng)目價(jià)值總額超過6000萬美元。在研項(xiàng)目數(shù)量增長超過50%,全新3.2kW基于GaN IC的服務(wù)器電源平臺提供了業(yè)界領(lǐng)先的100W/inch3和超過96%的效率,將于2023年第四季度投入市場,預(yù)計(jì)2024年開始全面放量。英諾賽科的氮化鎵數(shù)據(jù)中心解決方案包括鈦金級2KW PSU和48V-12V 600W/1000W電源模塊等,能幫助數(shù)據(jù)中心供電系統(tǒng)減少50%的損耗。
新能源汽車
GaN功率IC在汽車中主要用于OBC車載充電器、DC-DC轉(zhuǎn)換器、BMS電池管理系統(tǒng)、主驅(qū)逆變和激光雷達(dá)等。汽車電動(dòng)化趨勢有望推動(dòng)汽車成為未來GaN功率半導(dǎo)體增長最快的細(xì)分領(lǐng)域。根據(jù)Navitas預(yù)測,2026年全球電動(dòng)汽車GaN功率市場規(guī)模將達(dá)到7.2億美元,年復(fù)合增長率(CAGR)有望達(dá)到320%。納微的氮化鎵器件目前已投產(chǎn)或開發(fā)中的車載、充電樁客戶項(xiàng)目達(dá)25個(gè),項(xiàng)目價(jià)值超3億美元,包括估值1500萬至2000萬美元的某頭部車企車載充電機(jī)設(shè)計(jì),預(yù)計(jì)2024年發(fā)布。英諾賽科早在2020年便成功導(dǎo)入禾賽激光雷達(dá)并實(shí)現(xiàn)量產(chǎn),2023年4月其低壓產(chǎn)品從工業(yè)級應(yīng)用進(jìn)軍車規(guī)級應(yīng)用,現(xiàn)已與超過5家激光雷達(dá)廠商深入合作并實(shí)現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn)。2021年9月,GaN Systems與寶馬簽訂產(chǎn)能協(xié)議,為寶馬汽車提供高性能GaN功率晶體管,合作金額高達(dá)1億美元。同年11月,GaN Systems獲得寶馬集團(tuán)等1.5億美元融資。NexGen Power Systems宣布與通用汽車合作的GaN主驅(qū)項(xiàng)目已獲得美國能源部資助,預(yù)計(jì)2023年第三季度開始全面生產(chǎn)。
光伏/儲能
GaN功率IC在光伏發(fā)電中主要用于逆變器和配套儲能中,碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)推動(dòng)光伏發(fā)電與配套儲能系統(tǒng)裝機(jī)量上升,有望推動(dòng)GaN功率半導(dǎo)體持續(xù)放量。根據(jù)Yole和Navitas預(yù)測,2026年全球光伏發(fā)電GaN功率市場規(guī)模將達(dá)到1.9億美元,年復(fù)合增長率(CAGR)有望達(dá)到208%。
EPC的GaN器件已經(jīng)在光伏企業(yè)Solarnative微型光伏逆變器中大規(guī)模使用,蜂巢能源也采用GaN技術(shù)提升其戶儲逆變器的能效。納微半導(dǎo)體指出,公司在太陽能逆變器和能源儲存系統(tǒng)(ESS)中GaN的采用率迅速增加,投產(chǎn)或開發(fā)中的客戶項(xiàng)目超35個(gè),每個(gè)項(xiàng)目的預(yù)估收入增長超過100%,項(xiàng)目價(jià)值總額超過1.5億美元。
總結(jié)一下,隨著國際巨頭的產(chǎn)能擴(kuò)產(chǎn),和國內(nèi)GaN廠商的轉(zhuǎn)型。國內(nèi)的GaN產(chǎn)業(yè)有望打破以往的低端競爭模式,向更高端發(fā)展。在這個(gè)過程中,擁有制造產(chǎn)能的IDM企業(yè)顯然具有更大優(yōu)勢。此外,與產(chǎn)業(yè)下游終端實(shí)現(xiàn)更緊密的綁定,也能給GaN廠商帶來更多的底氣和機(jī)會(huì)。剩者為王,筆者認(rèn)為,雖然英諾賽科赴港上市估值偏低,但已經(jīng)拿到了下一輪產(chǎn)業(yè)升級的船票,再加上多年來的技術(shù)積累和IDM模式,在面對國際巨頭的競爭中未來可期。