纳微半导体上市背后:第三代半导体潮起 氮化镓功率市场年增率达73%
21世纪经济报道 21财经APP
2021-12-03

21世纪经济报道记者倪雨晴 深圳报道

2017年12月5日,从事半导体行业多年的查莹杰还在犹豫,是否要从大厂投身一家创业公司。这是一家专注于氮化镓的第三代半导体企业,名为纳微半导体,刚刚初创3年。

当天早晨,查莹杰从凤凰城一路沿着沙漠开车到洛杉矶海边,按照约定和创始人见面,进行最终的沟通。在一间充斥着芯片塑胶味的办公室里,他们从早上一直聊到晚上,在黑板上规划着纳微半导体在中国的发展计划。

随后,查莹杰决定参与公司的新计划,他向21世纪经济报道记者回顾道:“那时纳微处于黎明前的黑暗时期,产品已经快推出来了,市场判断相对清晰,定位要做消费类市场,但是需要落地。”而查莹杰具有市场经验,加入团队后,一路成为纳微半导体副总裁兼中国区总经理。

在纳微加速产品化的同时,第三代半导体的热潮很快席卷全球,纳微也成为浪潮中的氮化镓头部企业,2021年10月,纳微半导体登陆纳斯达克,采用SPAC的方式在美国上市,截至记者发稿,其总市值在22亿美元上下。值得注意的是,纳微半导体整体70%左右的营收来自于中国市场,在国内最知名的应用产品包括小米的氮化镓快充等。

尽管受贸易环境和疫情反复的影响,2021年第三代半导体产业仍在快充、新能源汽车等应用拉动下迅速增长。同时,低碳政策也助力了产业发展,因为第三代半导体有助于提高能效,减少能源浪费。多重利好下,第三代半导体进入回升阶段,TrendForce集邦咨询报告显示,氮化镓(GaN)功率市场成为第三代半导体产业中产值上升最快速的类别,预估2021年营收将达8300万美元,年增率高达73%。

纳微的氮化镓之路:从手机快充到电动车赛道

第三代半导体材料主要是以碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)、氧化锌(ZnO)、金刚石、氮化铝(AlN)为代表的宽禁带半导体材料。它与第一代、第二代半导体并非替代关系,而是形成互补,三者特性各异、用途不同。

第三代半导体在通信、汽车、高铁、卫星通信、航空航天等应用场景中有优势。其中,碳化硅、氮化镓的研究和发展更为成熟,根据Yole和Omdia数据,到2025年,SiC电力电子市场规模将超过30亿美元,GaN电力电子器件市场规模将超过6.8亿美元。

而氮化镓作为近几年的新兴领域,在快充市场大展用武之地。2020年,PD快充市场就开始爆发,国内手机厂商和电商推出数十款氮化镓快充新品,并且笔电厂商也陆续进入。

纳微半导体便是主要的氮化镓功率芯片供应商,据介绍,目前其客户包括亚马逊、联想、LG、小米、OPPO、Anker、Aukey、Ravpower、倍思、绿联、贝尔金等公司,并且已经跟全球90%以上的一线适配器OEM/ODM厂商在合作,同时还有超过150多个项目在开发中。

查莹杰向记者表示:“10月份我们的出货已经超过了3000万,虽然对于整个硅领域来说,3000万是很小的数字,但是对于氮化镓行业来说,3000万意味着占全球氮化镓30%到40%的出货量。现在我们整个市场的反馈是零故障,这非常重要。” 

现阶段,快充是纳微半导体营收中占比最高的支柱应用,接下来纳微半导体一方面继续深入消费领域,另一方面将拓展至服务器和汽车领域。

查莹杰向记者分析道,PC、电视等大屏显示,纳微半导体可以把电源做小,这一类的市场中,我们每年有接近3亿美金的机会,整个市场的规模超过20亿美金;在数据中心电源领域,纳微半导体可以用比传统硅更低的成本,达到96%以上的效率。

此外,汽车将是纳微半导体重点投入的新领域,对于氮化镓在新能源汽车中的机遇,查莹杰谈道:“一辆电动车里面,有超过250美金氮化镓的机会,比如车载充电器有接近50美金,DC/AC的逆变有大概15美金,在主驱动的应用接近200美金,到2025年,电动汽车中氮化镓芯片市场机会总值超过25亿美金/年。”他还透露,纳微半导体正在和一家欧洲知名车厂合作下一代的车载充电器,预计会在2025年量产。

第三代半导体风起 氮化镓商用加速

根据集邦咨询调查,2020年中国约有25笔第三代半导体投资扩产项目(不含GaN光电),总投资额超700亿元,年增180%。尽管市场火热,需要指出的是,目前半导体市场90%仍然是以硅材料为代表的第一代半导体,第三代半导体的市场份额不到10%,还需要继续攻坚和培育。

“目前氮化镓在整个行业的占比还非常小,相比整体硅的比重约为0.5%。到2026年,硅的市场大概在130亿美金,预计那时氮化镓会占将近9%到10%左右,也就是10亿到13亿美金之间,”查莹杰表示,“但是它是一个巨大的市场,产能在不断增加,台积电在今年宣布扩产,这对整个市场是一个巨大的积极性信号。”

全球的企业们也摩拳擦掌,进行提前布局。在氮化镓功率芯片领域,不仅有Power Integrations(PI)、英飞凌等老牌的半导体公司,也有纳微、英诺赛科等新兴公司。根据集邦咨询的报告,纳微半导体将以29%的出货量市占率超越PI,拿下今年全球GaN功率市场第一名。报告指出,2021年其快充IC订单持续增加,此前在台积电Fab2的6英寸投片,下半年将转进至8英寸厂,以缓解产能紧缺问题,三安集成也是其意向代工厂。此外,PI预估将以24%市占率位居全球第二,英诺赛科将以20%成为第三名。

随着快充等核心应用的发展、厂商们的不断投入,氮化镓的规模化商用也在加速,其中成本是备受关注的话题。

在查莹杰看来,氮化镓的成本优势明显,“到2023年,氮化镓技术会比硅每瓦的成本会更便宜,为什么?第一,就是整个系统出货量在增加;第二,我们把很多硅的器件做集成;第三,纳微进行了整个系统的优化,我们有高自动化的变压器来替代人工手工做的产品,所以,生产成本也可以大幅度下降,这是在适配器领域。在更大功率的汽车、在服务器电源、在串联电源里面会更多的突破。”

从业绩来看,纳微半导体也有着明确的规划,“今年我们的目标是达到2700万美金,明年我们的预期要达到接近7000万美金的目标,在消费类、移动装置以及在电动车这一块,我们预计2025年达到6.4亿美金的营收。今年毛利目标是46%,随着我们新一代产品不断推出,包括在工业和汽车领域,以及我们整个供应链的优化,我们希望毛利能够维持在51%到55%。”查莹杰说道。

接下来,企业如何进一步拓宽市场应用、平衡研发和盈利等还将是新的挑战。

(作者:倪雨晴 编辑:张伟贤)