克里科技(CREE.US):All in碳化硅戰略清晰 積極增產配合需求

小編在5月寫過有關第三代半導體的文章以及比亞迪IGBT時,寫過第三代半導體在碳化硅材料上克里科技遙遙領先,在缺芯已成常態環境下,美國更會確保自家產業。這一家在碳化硅(SiC)領域的龍頭,有什麼獨到之處?

碳化硅領域的絶對龍頭

克里是寬頻隙半導體的創新者,專注於碳化硅和氮化鎵材料,功率和射頻(RF)應用設備以及特種照明級發光器件二極體(LED)產品。

Cree早在1991年就發佈了全球首款商用SiC晶圓,並分別於2002年及2011年發佈全球首款SiC JBS肖特基二極體及SiCMOS,2016年引領行業進入6英寸SiC晶圓時代。

Cree發展史,200mm世界唯一的碳化硅廠

過去,全球的SiC襯底超過95%由Cree供應的,目前依然占了60%以上份額,是第三代半導體材料中的龍頭。

出售LED部門 All in碳化硅

去年10月,Cree以3億美元的價格出售了LED產品部門給SMART Global Holdings。Cree CEO表示,出售LED交易令鞏固公司的財務,支持公司持續發展。打造一個全球半導體企業的轉型,以利用電動汽車、5G和工業應用的增長機會,正是一個整合的業務良機。

跟據IHS Markit數據,2018年SiC功率器件市場規模約3.9億美元,受新能源汽車龐大需求的驅動,以及光伏風電和充電樁等領域對於效率和功耗要求提升,預計到2027年碳化硅功率器件的市場規模將超過100億美元。

三代半導體的好處比較

Cree目前在此領域的 Wafer 與功率元件市佔率第一。同時,也擁有 GaN 相關射頻的製程能力。2019年,德國福斯集團跟Cree 合作,由Cree獨家和福斯合作發展碳化硅技術。Cree計畫2019-2024年投資7.2億美元將SiC材料及晶圓產能擴充30倍,包括建造一座車規級8英寸功率及射頻晶圓工廠,以及擴產超級材料工廠,計畫2022年量產,完全達產後器件能夠滿足550萬輛BEV需求,襯底能夠滿足2200萬BEV需求。

全球都追求碳中和的環境下,新能源汽車銷量節節新高,Cree All in碳化硅領域,有望加強市場主導地位,在這股大浪潮中進一步擴大規模增加營收。

碳化硅較傳統硅有什麼優勢呢?

過去電動汽車都使用硅製成的 IGBT 電源轉換晶片,但特斯拉Model 3首次採用碳化硅元件,為電動車轉換電能。

碳化硅較傳統硅晶片減少50%電能轉換損耗、降低20%的電源轉換系統成本,同一輛電動汽車換上碳化硅晶片,續航力能提高4%。即意味了,以後的電動汽車如何省電,是由第3代半導體的SiC技術決定。

SiC晶片耐受電壓層厚度只需Si晶片的10%,提供高轉換效率,寬能隙材料特性提供更高的崩潰電壓。也即是說1000伏特高電壓只有用SiC才能達到要求,未來要搞電動汽車快速充電,又或者光伏風電上,SiC用途廣泛,而且更有效率。

從產業鏈上來看,Cree是少數SiC晶片據IDM能力,而且已經掌握從長晶、晶圓基板到功率元件製造的完整技術的大廠為極少數,Cree是其中之一。

8寸襯底晶圓取得突破 資本開支大幅增加

由Cree 2021Q2的業績會議中透露,公司8寸SiC襯底晶圓取得突破,200 mm團隊已經取得了紮實的進展,將在22年上半年開始直接在Mohawk生產200mm碳化硅襯底,建立世界上第一個200mm碳化硅工廠,進一步領先競爭對手。

眾所周知,晶片廠的資本開支對其營收有很大啓示作用。Cree在2021財年資本支出由4億美元,提高至5.5億美元,資本支出大幅增加37.5%。Cree自己建造SiC長晶爐,覆蓋了我們所有的晶圓尺寸。雖然未來以8寸生產線為主,但6寸還會繼續,聚焦8寸線的產能爬坡。

未來Sic市場規模

功率器件需求得到證實,需求緊缺勢頭將繼續發展。特別Cree是650伏MOSFET,這款產品在許多行業領域的需求增長。而且Cree第二季度的non-GAAP持續運營毛利率為35.4%高於上季度的34.5%。

Cree制定了一個計劃,到2024年實現15億美元的收入,毛利率為50%。

美國支持本土半導體 AppleCar新進展?

早前,美國高票通過《美國創新與競爭法》,投入2500億美元加速美國的人工智慧、半導體晶片和量子運算等新興技術產業的發展,以及改革美國國家科學基金會,與中國的科技技術抗衡。

美國提議五年半導體生產和研發支出520億美元,拉攏包括臺積電及三星去美國本土設立七至十座新晶片廠。

星期二,根據路透社獨家報導,蘋果正跟中國寧德時代、比亞迪針對蘋果電動車電池供應初步洽談。

消息人士透露,討論可能會發生變化,目前不確定是否跟寧德時代或比亞迪達成協議。但是蘋果的先要條件是要在美國設立工廠,即話蘋果汽車將會優先使用美國企業產品。

AppleCar 宣佈後,一眾汽車零件及半導體公司肯定會爆炒番。Cree為SiC半導體龍頭企業,自然是市場的焦點。而Cree 在2022年8寸廠產能增加,正好配合蘋果 AppleCar的需要,相信拿到訂單指日可待。

結語

Cree是第三代半導體龍頭,其產品幫助釋放電動汽車及5G等行業的潛力。其出售LED部門,全力進入碳化硅領域,據Cree透露其200mm碳化硅襯底發展順利,良率高於業界。明年量產後,進一步鞏固第三代半導體的龍頭地位。Cree的戰略越來越清晰,與大眾汽車合作未來十年內推出70款汽車,為未來盈利打了強心針。近期,AppleCar似有新進展,進入電動汽車的玩家越來越多,碳化硅需求越來越大,對龍頭供應商Cree來說是個好兆頭,而且還會得到美國政府支持。

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