产品商用尚未大爆发,第三代半导体企业闯关资本市场

日期:2021-06-25     来源:21世纪经济报道    
核心提示:在市场的关注热潮之下,第三代半导体公司正处在抓住机会资本化的发展阶段。近期就不断有公司发布招股书,但也有公司终止了上市进程。
 除目前已经聚焦在第三代半导体产业发展的公司之外,不少来自其他材料领域的公司,也在基于其对化合物半导体材料的研究,探索进入该产业领域。
 
在市场的关注热潮之下,第三代半导体公司正处在抓住机会资本化的发展阶段。近期就不断有公司发布招股书,但也有公司终止了上市进程。
 
近日,江西瑞能半导体在一度徘徊着中止上市后决定了终止科创板挂牌计划,此前还有天科合达终止上市计划。山东天岳则是在前不久挂出招股书,开始走科创板上市流程,若其此后成功上市,将有望成为碳化硅半导体材料领域的第一股。
 
虽然其中部分公司终止上市的原因没有确定性的答案,但通过梳理不难发现,第三代半导体产业处于偏上游端,前期需要背负巨大的资本开支,由此带来的量产难度和较高成本,也导致处在偏下游端的公司尚没有走到较大规模出货的阶段。
 
而第三代半导体产业的火热,正是与目前市场上需求度较高的5G基站、新能源汽车等领域正在爆发息息相关。
 
21世纪经济报道记者近日调研发现,除了目前已经聚焦在第三代半导体产业发展的公司之外,不少来自其他材料领域的公司,也在基于其对化合物半导体材料的研究,探索进入该产业领域。
 
有半导体材料公司高管告诉21世纪经济报道记者,第三代半导体材料中,氮化镓衬底的生长难度更大,而碳化硅的发展路线会更成熟,相关公司也较多。综合来看,在海外,已有不少大厂在碳化硅市场占据了较大份额,且多是综合性发展的大厂在推进,这与国内公司的发展路线不甚相同。当然他有信心,随着未来国内公司的发展步伐加快,这种市场形势将有所改变。
 
产品商用尚未大爆发
 
第三代半导体虽然是近期才火热起来的概念,但实际上已经悄然发展了多年。
 
宏观来看,第三代半导体产业大约可以分为衬底-外延-器件-制造四大环节,其中衬底可理解为晶圆环节,外延是在衬底基础上成长出合适的材料结构用于后续设计,器件则类似芯片设计。第三代半导体的其中一个难点就在于衬底部分。
 
前述高管告诉21世纪经济报道记者,由于氮化镓衬底生长速率较慢,且大尺寸的氮化镓单晶生长难度大,才导致目前主要都采用碳化硅材料作为衬底材料。
 
因此其实在近期,甚至包括今后很长时间,氮化镓的落地主要是作为外延环节存在。
 
如目前商用较快的氮化镓快充产业链,主要为硅基作为衬底、生长异质的氮化镓材料作为外延,以此进行产品设计;而发展很成熟的LED产业,此前也主要是以蓝宝石材料作为衬底,采用异质的氮化镓材料作为外延,再进行相关显示功能的设计。
 
相比之下,碳化硅作为衬底,并以同质的碳化硅衬底进行外延生长,再进行产品设计就是相对可行的路线,且目前碳化硅衬底再生长氮化镓外延进行产品设计也在陆续推进过程中。
 
如今的资本化潮起,一方面与资本市场平台对科技类公司的开放性有关,另一方面也是在海内外厂商的共同推动下,相关技术商用已经在加速。
 
尤其在近两年间,越来越多产业和投资资本相继成为这些公司的股东方,比如华为旗下哈勃投资,在2019年左右相继成为山东天岳和天科合达的股东,设备商中微公司,国家大基金等的身影也在积极闪现这些上游领域。
 
同时巧合的是,前述这三家企业都主要涉足的是碳化硅材料,其中山东天岳和天科合达为碳化硅衬底环节公司,瑞能半导体则处在器件环节。
 
至于其中一些公司为何最终选择了暂时不通过科创板上市,或许可以从其招股书中看到一些端倪。
 
碳化硅衬底公司天科合达,招股书显示其收入来源主要包括碳化硅晶片、其他碳化硅产品以及碳化硅单晶生长炉,主要用于产业链下游设计环节的产品来自碳化硅晶片部分,其他碳化硅产品方面,其用途一部分可作为生长新碳化硅晶体的“种子”晶片,另一部分则可用于设备测试和制造消费类宝石产品。
 
招股书显示,“其他碳化硅产品”项目的收入占据了天科合达自2018年至2020年Q1大约37%-39%的比重,在2017年甚至高达52%,来自“碳化硅晶片”的收入直到2020年Q1才达到超过六成收入贡献。这也显示出即便在产业层面,其产品商用进程还并未走到大爆发阶段,公司盈利尚且需要来自其他业务的较多支撑,而非专注来自第三代半导体产业的设计应用贡献。
 
瑞能半导体则可能主要来自研发投入方面。招股书显示,在2017-2018年间,该公司的研发投入占营业收入比重不足4%,2019年达到了科创板要求,但在2020年Q1该比重再度下滑到4.9%。
 
这些细微的经营数据,显示出第三代半导体产业目前在国内虽面临着庞大市场,但也还处在阶段性发展的道路上。有行业人士曾再三向记者表示,目前资本市场对于这一概念的关注,或许存在热度过高的情形。
 
生产成本高是现实瓶颈
 
综合观察这三家主要企业的招股书,也可以大致了解第三代半导体产业的发展路径和商用进程。尤其是处在衬底环节的公司,其一方面要承载较大资金压力,同时还要维持对核心研发人员的投入,这条路并不那么容易走。
 
其中山东天岳是资金压力较大的公司。招股书显示,截至2020年12月,公司累计未弥补亏损为-15758.09万元。考虑到公司计划在碳化硅材料领域持续投入,或继续进行股权激励,可能导致未来一定期间无法盈利。
 
具体来看,公司在2018-2020年间,归属于母公司股东的净利润分别为-4213.96万元、 -20068.36万元、-64161.32万元,面临较大的亏损表现。
 
同时公司在此期间的营业收入分别为13613.40万元、26855.84万元和42481.19万元。公司方面解释,收入逐年增长,净利润却逐年下降,主要系2019年和2020年实施股权激励所致。
 
天科合达虽然实现了勉强盈利,但除了前面提到的其他业务收入贡献较大之外,还有较多的政府资金补助在支持。
 
公司招股书显示,在2018年、2019年和2020年Q1三个财务时期,公司获得的政府补助占同期公司利润总额的比例分别为534.05%、73.14%和144.75%。横向来看,其“同行”山东天岳获得的政府补助金额占同期公司收入比例近些年大约在8%-10%左右。
 
前述半导体材料公司高管向21世纪经济报道记者表示,半导体衬底领域在前期发展的确十分困难,其所在公司也曾一度面临不少高管想放弃继续“流血”发展的路径,好不容易挨过了痛苦亏损的日子,但新技术的不断演进,又要求公司必须持续不断投入资金研发。
 
此外,不止于所在的衬底领域,一些半导体材料领域的公司还需要向偏下游的器件领域延伸,亲身入局才能做出更符合市场需求的产品。
 
不过好在,虽然正历经艰辛发展时期,这些奔赴资本市场的公司已经在行业内取得了不错的成绩。根据国际行业咨询机构Yole统计,2019年及2020年间,山东天岳已跻身半绝缘型碳化硅衬底市场的世界前三。
 
横向对比全球主要厂商,前述主要厂商目前采取的发展路径也不甚相同。当前在碳化硅市场处于相对领先地位的CREE公司,采取的是涵盖衬底、外延及器件制作较全面产业链的模式,国内正奔赴资本市场的主要公司,则采取的是参与单个产业链环节。
 
在技术先进性方面,国内与海外的差距正在缩小。根据公开信息,CREE公司目前能够批量供应4英寸至6英寸导电型和半绝缘型碳化硅衬底,已成功研发并开始建设8英寸产品生产线。前述国内公司主要产品是4英寸半绝缘型碳化硅衬底,6英寸相关产品已形成小批量销售。
 
综合来说,在目前阶段,第一代硅基半导体材料依然是目前市面上近九成半导体产品的衬底,第三代半导体材料的市场基数还较小。与此同时,当前由于高品质碳化硅衬底生产成本仍然较高,成为制约短期内碳化硅衬底器件大规模应用的掣肘之一。
 
但长期来看,第三代半导体材料具备的耐高温、耐高压、高频、大功率等特点,将可以承接“新基建”和5G等机遇,将助推产业链公司可以有更快发展的预期。
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