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紐約州馬西的最先進的莫霍克谷碳化硅制造廠。莫霍克谷工廠是世界上第一個和最大的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?？梢哉f，該工廠在Wolfspeed發(fā)展歷程上有著里程碑意義。
Wolfspeed分有材料和設備兩大業(yè)務，一個新的材料工廠預計今年晚些時候完成建造，為在美國東海岸未來的國家級碳化硅走廊做準備。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在財報會議上曾對眾多分析師表示：“我們在莫霍克谷工廠（Mohawk Valley Fab）最初的計劃是建造一個6英寸碳化硅晶圓廠，但最終更改了這個決議，由6英寸改為8英寸，這可以進一步使我們從競爭中脫穎而出?！北晨縈ohawk Valley，Wolfspeed計劃到2024財年將碳化硅晶圓產(chǎn)能增加30倍。
雄心滿滿，但物是人非。原本對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
時至今日，不少權威分析機構在研判全球碳化硅晶圓市場占有率時仍會提到Cree，以表達一種歷史的傳承，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這種新型半導體襯底材料緊密相關聯(lián)之前，以主打的LED業(yè)務聞名于世。1989年，該公司推出了世界上第一個藍光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，開始了對“第三代半導體材料”的搶灘登陸戰(zhàn)。
時過境遷，去年Cree在第三財季結(jié)束之后，公司名稱從Cree, Inc. 更改為了Wolfspeed, Inc，2019年和2021年，Cree完成照明和LED業(yè)務的出售，完全蛻變成一家以寬禁帶半導體產(chǎn)品為主的公司，主要業(yè)務包括出售襯底、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，囊括了寬禁帶半導體的所有環(huán)節(jié)。
背后的主要原因之一，是LED業(yè)務連年虧損，讓整個集團失血嚴重。就在Cree剝離LED業(yè)務前后的兩個財季，LED業(yè)務基本上依然能占據(jù)公司總營收的47%-48%左右（比如去年第三財季的1.01億/總營收2.1億），但一直無法提振的毛利率和利潤率，讓Cree的凈虧損從2015年6月的6470萬美元增長到2021年12月的4.096億美元，截至2021年，該公司的凈虧損已達5.239億美元，增幅超過700%，總負債從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)其年度報告，慘淡的LED業(yè)務導致了Cree 1.812億美元的非連續(xù)經(jīng)營損失，包括1.126億美元的商譽減值、1950萬美元的資產(chǎn)減值和2910萬美元的銷售損失?？紤]到2021年財季Cree賭徒般地全部下注SiC項目，讓公司的經(jīng)營支出達到了創(chuàng)紀錄的5.5億美元，可以預見，至少在2022年，Cree（或者稱為Wolfspeed）依然看不到回血的可能。而接手Cree LED業(yè)務的Smart Global Holding短期內(nèi)就實現(xiàn)利潤增長，進一步反襯了Cree在此領域的管理不善。
一個亟待變現(xiàn)的未來
Wolfspeed有一個具體目標，到2024年實現(xiàn)15億左右的總營收和50%左右的毛利率，雖然財務業(yè)績欠奉，但股票價格在過去12個月以來卻穩(wěn)中有升，背后有和主要客戶比如特斯拉等多只電動汽車股票爆發(fā)式上漲因素的推動。
根據(jù)IHS Markit略顯保守的數(shù)據(jù)，越來越火熱的碳化硅晶圓市場在未來將以16.3%的復合年增長率增長，到2026年，全球碳化硅市場預計將達到至少22億美元，2028年將突破30億美元，而EV電動汽車細分領域是碳化硅最主要的應用場景，超長續(xù)航里程是電動汽車客戶的主要需求之一，極大地刺激了對車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體大有可為。
EV是碳化硅功率器件最大的細分應用市場（@IHS Markit）
碳化硅具有寬的禁帶寬度、高擊穿電場、高熱傳導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，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體器件在大電壓、高功率和高溫度方面的限制所導致的系統(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上的應用將在保證汽車的強度和安全性能的前提下大大減輕汽車的重量，有效提升電動車10%以上的續(xù)航里程，減少80%的電控系統(tǒng)體積。每輛新能源汽車使用的功率器件價值約700-1000美元。
特斯拉的Model 3車型采用以24個碳化硅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的。
碳化硅和股價一樣，昭示著未來的無限可能性。這一點也可以從市值與銷售額的比值彰顯出來。Wolfspeed目前的市值約為99億美元，幾乎是銷售額的19倍，如果該公司實現(xiàn)了在未來三年內(nèi)將銷售額增加三倍的目標，按當前價格計算，Wolfspeed的估值仍將是銷售額的6.6倍左右。君桐資本合伙人李磊曾向集微網(wǎng)表示：“一級市場和二級市場是兩種不同的概念，二級市場投的是隨行就市，而一級市場代表著成長性，估值代表著某企業(yè)是否具備非常好的成長基因。”毫無疑問，押寶碳化硅的Wolfspeed代表著優(yōu)質(zhì)的成長基因。
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晶圓市場的領導者，其市場份額為62%，其次是II-VI（IIVI）、SiCrystal和SK siltron。Wolfspeed與安森美、意法半導體和英飛凌簽訂了多份供貨協(xié)議，根據(jù)其年度報告，2021年意法半導體訂單占其收入的18%，雙方有超過8億美元的長期晶圓供應協(xié)議，如果僅算合同金額，意法半導體的這份合同（按照年均攤）是其年平均營收1.53倍，如下圖：
數(shù)據(jù)來源：Khaveen Investments
根據(jù)Omdia的數(shù)據(jù)，英飛凌、安森美和意法半導體合計占2020年總功率分立器件和模塊市場的33.5%。
Wolfspeed還與幾家領先的汽車制造商如通用汽車、大眾汽車等建立緊密的合作關系，這些車廠對Wolfspeed的碳化硅功率半導體的需求涉及到180億美元的大型設備生產(chǎn)線，可以說，Wolfspeed在用自己的“四兩”，撥動全球新能源車的“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)/技術轉(zhuǎn)化的風險。
首先，威脅來自傳統(tǒng)硅基晶圓玩家的轉(zhuǎn)型和闌入。除了意法半導體在擴大自身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，收購了一家SiC晶圓供應商——GT Advanced Technologies；英飛凌去年碳化硅器件業(yè)務的增長率高達126%，遠遠超出其57%的總業(yè)務的平均增長速度。該公司開發(fā)的800V快充現(xiàn)代汽車Ioniq5的設計中標，加上其工業(yè)應用基礎堅實，從而走向了碳化硅的快車道。
羅姆旗下的Si Crystal也在不斷擴大器件和晶圓的產(chǎn)能，進行垂直整合；II-VI公司近來也通過展示汽車級1200V器件，加強了和通用電氣的合作關系。根據(jù)法國著名半導體分析機構Yole的調(diào)研，第三代半導體新型材料領域，全球出現(xiàn)了晶圓制造和模塊封裝的垂直整合趨勢。在這種情況下，終端用戶例如汽車OEM，正在更快、更靈活和更多元化的方式和碳化硅晶圓供應商展開合作。
由此我們可以發(fā)現(xiàn)，Wolfspeed和眾多客戶存在微妙的競合關系，這些企業(yè)不約而同都宣布了自身的“未來數(shù)十億美元收入”長期目標。盡管每個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服務客戶的邊界較為模糊，未來有很多不確定性。在競爭壓力之下，如何能保證碳化硅晶圓供應不走上LED老路？碳化硅器件由6英寸向8英寸遷移，光刻對準，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鍵。
此外，IDM商業(yè)模式是領先碳化硅晶圓制造商通行的設備供應模式，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，凈利率和營收
根據(jù)半導體行業(yè)投資機構Khaveen Investments計算，盡管Wolfspeed進行了大規(guī)模的資產(chǎn)剝離，其利潤率很可能在未來563年仍將為負值。作為一家IDM公司，該公司的生產(chǎn)成本很高，因為支撐其利潤支出的主要是碳化硅這條主營業(yè)務，容錯率低且缺少市場風險分攤機制。
寫在最后
除了耗材和設備之外，業(yè)界對SiC和GaN寬禁帶半導體材料未來發(fā)展的一大障礙逐漸形成了這樣一個共識：缺人才。在“集微訪談”第126期“推動碳化硅發(fā)展，中國方向?qū)α藛帷惫?jié)目中，美國WBG半導體電力電子制造研究所，PowerAmerica常務董事和首席技術官Victor Veliadis曾對此問題做過專門分析。這也是為何像Wolfspeed這樣的頭部碳化硅晶圓供應商一定要依托精英高校和科研智庫，在美國東北部形成人才集群效應的重要原因。
某上海知名硅晶圓制造商董事長在接受采訪時，曾在這個問題上對集微網(wǎng)打了一個精妙的比方：“我開個館子，擅長做淮揚菜，如果要做粵菜，我就要問問看我有沒有粵菜師傅，不能說我吃過兩口粵菜，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，國內(nèi)很多廠商的碳化硅技術，還處在開盲盒的階段?！?/p>
人才的培養(yǎng)和積累是長久之功，也是“豪賭”背后最大的籌碼之一。
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