華為“站臺”天岳不配第三代半導體“全村希望”嗎？

芯師爺|Core master|

2022-03-10 11:36:13 0

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在第三代半導體襯底材料領域，天岳先進已躋身行業前列，面對封鎖與突破，公司未來的發展道阻且長。
2021年的最后一天，華為輪值董事長郭平發表新年致辭，揭示了華為在2021年有些無奈的經營狀況。華為2021年全年營收為6340億元，同比大幅下降28.9%。 2020年，美國升級華為芯片控制的命令正式生效，臺積電停止為華為生產麒麟芯片。此舉對華為手機業務產生了重大影響。
如今，前五大手機廠商已經沒有了華為的身影，曾經雄霸天下的華為手機在統計中被歸為了“Others”，令人唏噓。這一切，都是源于國內高端半導體產業不能實現自主可控。沒有相關技術，被國外“卡脖子”的情況就不可避免。
作為國內第三代半導體碳化硅襯底的龍頭，天岳先進（688234）即將登陸科創板，豐富國內半導體產業的版圖。
華為旗下哈勃投資在2019年的入股，綁定國內科技龍頭，天岳的上市更加引發市場的關注。

天岳的主營業務屬于第三代半導體，被奉為“全村的希望”。在國外部分發達*對我國實行技術封鎖和產品禁運的背景下，天岳的未來之路注定不是一帆風順的。

0 1 第三代半導體，兵家必爭之地

半導體已經深入到生活的方方面面，它是電子產品的核心，是信息產業的基石，亦被稱為現代工業的“糧食”。那么何為半導體？

常見的半導體材料包括硅（Si）、鍺（Ge）等元素半導體材料以及砷化鎵（GaAs）、碳化硅（SiC）、氮化鎵（GaN）等化合物半導體材料。

廣義上，半導體指的是在半導體材料上制作的芯片或者器件。其中，硅基集成電路是最常見的，我們熟知的CPU，GPU芯片都屬于這個范疇。通俗地講，這種芯片就是在硅片上印刷電路，變成小型化的高速計算器。

目前，90%以上的半導體產品是用硅基材料制作的，在行業內被統稱為*代半導體。

*代半導體在中國大陸起步較晚，與國際巨頭的差距很大。

舉個簡單的例子，臺積電和三星在2021年就已經可以量產5納米制程的芯片；而國內*的中芯國際，成熟制程卻只有14納米。

要知道，2016年高端手機芯片已經達到14納米的制程。看似小小10納米的差距，實則是巨大的代際鴻溝。

盡管*在近幾年大力支持發展半導體行業，相關產業也得到了飛速的發展，然而技術的突破不是一蹴而就的，行業的經驗需要時間的積累。

*代半導體制程的落后致使國內芯片設計廠商受制于人，上文提及的華為被制裁就是典型的案例之一。

不過，希望總是要有的。

隨著智能化的普及，第三代半導體逐漸找到了適合其自身的商業定位。

第三代半導體材料是指以碳化硅、氮化鎵為代表，具備諸多更有優勢的物理屬性，更適用于高溫度、高電壓、高頻率的場景，例如各大手機廠商的快充充電頭就是依靠氮化鎵器件實現的。

（*代和第三代半導體材料各有利弊，并無*的替代關系，而是在特定的應用場景中存在各自的比較優勢。）

通常來說，第三代半導體分為碳化硅和氮化鎵兩個應用分支。兩者都需要碳化硅襯底，繼而再進行外延（在襯底上淀積一層單晶）。不同點在于兩者的碳化硅襯底不同，最終的應用方向也不同。

氮化鎵需要在半絕緣型碳化硅襯底上，淀積氮化鎵外延而得到。碳化硅需要在導電型碳化硅襯底上，淀積碳化硅外延而得到。

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來源：公司招股說明書

第三代半導體行業目前在全球范圍內還處于發展初期階段。雖然國際巨頭在技術和經驗方面依舊*于國內廠商，但是相對于*代半導體的差距而言，國內和國際巨頭公司之間的整體技術差距相對較小。

另外，由于第三代半導體的下游工藝制程具有更高的包容性和寬容度，下游制造環節對設備的要求相對較低，投資額相對較小，制約行業發展的關鍵在上游材料端（襯底）。

碳化硅半導體未來將在5G基站建設、特高壓、新能源汽車充電樁等新基建領域發揮重要作用。國內若能在上游襯底材料行業實現突破，將有望在半導體行業實現換道超車。

行業發展確定性高，科技含量大，但是國內半絕緣型碳化硅襯底的發展卻很曲折。

2008年《瓦森納協定》就對半絕緣型碳化硅襯底材料進行明確的限制，部分西方發達*作為協定成員國對中國實施嚴格禁運，制約了國內半導體行業的發展。

尤其是近期貿易摩擦的影響，美國代表企業的對華出口有明顯的下降趨勢。

以第三代半導體龍頭CREE（科銳）為例，2019財年對中國的銷售額為1.16億美元，到2020財年下降到0.65億美元。

從這個側面可以看到國外半導體巨頭對中國的禁售，封鎖高端半導體相關原材料，企圖遏制中國半導體行業的發展。

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來源：科銳公司官網

“十四五”規劃已將碳化硅半導體納入重點支持領域，上升到*戰略，足以凸顯第三代半導體的重要性。在當今科技為王的時代，這一領域理所當然成為全球的必爭之地。

02 缺乏市場交叉驗證

天岳成立于2010年，主營業務是第三代半導體碳化硅襯底材料，屬于第三代半導體的上游，為終端射頻或功率器件提供原材料，公司主要產品包括半絕緣型和導電型碳化硅襯底。

上市前，資本市場就對其寄予了殷切的期望。不過，細看天岳的業務結構，令人擔憂的地方還有很多。

根據招股書，半絕緣型襯底業務的收入占比最高，2020年達到81.62%。其次是其他收入，導電型襯底業務占比較低。

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來源：公司招股說明書，阿爾法工場研究院整理

根據Yole的統計，天岳的半絕緣型碳化硅襯底的市占率從2019年的18%提升到2020年的30%，躋身于該市場的*前三。

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來源：公司招股說明書Yole

通常市占率的大幅提升代表市場的肯定，象征著公司的產品得到更多客戶的認可。然而天岳的客戶集中度遠高于同行，使得其市占率提升的含金量大打折扣。

2018-2020年，公司前五大客戶合計貢獻的收入均超過80%， 2021年上半年，更是達到了驚人的91.68%，有越發集中的趨勢。

尤其是前兩大客戶，合計貢獻60%左右的收入，公司并沒有直接披露其名稱，只是以客戶A和客戶B代稱。根據招股書的其他資料，被匿名的客戶A、B仍有跡可循。

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來源：公司招股說明書，阿爾法工場研究院整理

客戶A主要服務于航空航天、定位導航等市場，所在的領域相對敏感，更多承載*大項目，目標指向比較明確。

客戶B屬于通信行業，主要應用信息通信射頻器件，是公司的關聯方。

看似較高的市占率，實則大部分業務都是由前兩大客戶定向承接，公司半絕緣型碳化硅襯底的市場競爭力還沒有得到充分的驗證。

不禁讓我們提出疑問：天岳的碳化硅襯底產品究竟有沒有得到市場的廣泛認可？甚至有的媒體形容：“兩個客戶將天岳抬進IPO”。

國內半導體企業在國外的封鎖下艱苦發展，國產化替代是*的解決辦法，否則“自主可控”便無從談起。然而，天岳原材料和設備的進口依賴同樣是個不可忽視的問題。

天岳的部分原材料和生產設備需向外資供應商采購，其比例超過70%。截至2021年6月30日，公司現有加工檢測設備中無國產替代的進口設備原值為6322萬，已有國產替代的進口設備原值為903萬。

誠然，由于碳化硅襯底生產過程的技術要求較高，原材料和生產設備的依賴進口性在短期內不可避免，期待國產化進程也是需要時間的。

但是客戶A和客戶B同樣是在相似的環境下被國外上游限制，它們通過天岳成功實現國產化替代解決困擾；若是未來天岳的上游被國外限制，天岳應該如何破局？

因此，在如今不穩定的國際環境下，依賴外資供應商的風險依舊不容小覷。

03 其他業務占比過高

根據公司招股書披露，其他業務指的是在銷售生產過程中無法達到半導體級要求的晶棒、不合格襯底的銷售。

這些不達標的產品并不是毫無作用的“殘次品”，非半導體級的半絕緣型碳化硅晶棒可作為寶石晶棒用于加工制成珠寶首飾進入消費品市場，而不合格襯底也可用于設備研發測試或科研。

這種“旱澇保收”的情況，無疑對天岳的初期發展是有利的。為公司帶來穩定的保底毛利，提升主業研發的容錯率，助力公司的主業能持續在試錯中發展。

不過，其他業務的毛利率甚至有時會超過主營半絕緣型襯底的毛利率，低良率則顯示天岳的科技含量還有很大的進步空間。

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來源：公司招股說明書，阿爾法工場研究院整理

碳化硅襯底行業屬于技術密集型行業，是多學科交叉知識的應用。

大致的工藝流程是：以高純碳粉、高純硅粉為原料合成碳化硅粉，在特殊溫場下，采用成熟的物理氣相傳輸法（PVT法）生長出碳化硅晶錠，加工成碳化硅晶棒，再加工出碳化硅襯底。

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來源：公司招股說明書

對于第三代半導體而言，整體良率是考驗企業的一道門檻，其中有兩個標志性的節點：中間環節的晶棒和最終成品的襯底。這兩個節點的良率也是衡量碳化硅生產企業的核心技術體現。

從2018年到2021年上半年，天岳的良率在穩步提升，說明了公司的經驗技術在進步。

最終合格的襯底的良率是各個階段的子良率之積，也就是說，主營業務的最終良率只有不到40%，天岳在良率提升方面還有很長的路要走。

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來源：公司招股說明書，阿爾法工場研究院整理

作為高科技企業，其他業務占比過高（大幅超過導電型襯底），終究還是略顯尷尬。

有兩個珠寶客戶穩居公司前五大客戶陣營，分別是深圳市喜薈天成珠寶有限公司和廣西梧州市星悅珠寶有限公司。

在已知客戶A和客戶B是主業半絕緣型碳化硅襯底的主要銷售對象，那么這兩家珠寶公司則頂起了公司的其他業務。

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來源：公司招股說明書，阿爾法工場研究院整理

如若除去客戶A和客戶B，天岳會不會歸為珠寶概念股？

半絕緣型襯底和其他業務占據了收入和毛利的絕大部分，導電型碳化硅襯底的市場化還遙遙無期。

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來源：公司招股說明書，阿爾法工場研究院整理

04 導電型碳化硅襯底恐錯過“新能源盛宴”

2022年1月4日，天岳公布配售結果，天岳與上汽，廣汽，小鵬汽車，寧德時代等知名公司簽署了戰略配售協議。

戰略投資者有個共同特點——都是新能源汽車的參與者。未來，碳化硅在新能源領域的發展基本已經達成共識。

尤其是與小鵬汽車的戰略配售協議提到未來發展的方向，主要是碳化硅基芯片800V高壓平臺以及480KW超快充電樁。

隨著新能源汽車的普及，快速充電的需求不言而喻，而高速充電就意味著高壓、高頻，所以碳化硅（導電型碳化硅襯底）的性能優勢給行業發展帶來了很大的想象空間。

根據Yole數據，2019年碳化硅功率器件（依托于導電型碳化硅襯底）的市場規模為5.41億美元。

受益于電動汽車/充電樁、光伏新能源等市場需求驅動，預計2025年將增長至 25.62億美元，復合年增長率約30%。

從下游新能源汽車和光伏的景氣度就可以看出，導電型碳化硅襯底未來的發展更大。

然而，天岳的收入成分中，導電型碳化硅襯底的占比很小，2021年上半年僅僅只有0.25%。公司給出的解釋是為滿足*戰略需要，將產能主要用于半絕緣型碳化硅襯底的生產。

*的戰略需要雖然客觀存在，不過也從側面說明了導電型碳化硅襯底的量產能力還是存在問題。

同時，車規級的半導體器件的驗證周期很長，為了保證安全性，終端廠商的供應商相對比較穩定。據公司介紹，6英寸導電型襯底已形成小批量銷售，送樣至多家國內外客戶。

然而終端新能源和光伏市場迅速爆發，國際龍頭紛紛*占市場，已經落后的天岳還在苦苦等待驗證。

所謂時不我待，行業景氣周期得來不易，還未量產的導電型碳化硅襯底的拓展之路存疑，恐怕會錯過這場行業爆發的盛宴。

盡管公司表示與全球行業龍頭企業的同尺寸產品在技術參數上不存在明顯差距，但是大尺寸規模量產的能力遠遠落后于國際巨頭。

在4英寸至6英寸襯底的量產時間上，全球行業龍頭企業*天岳7-10年。

全球*的貳陸公司2019年可量產8英寸，全球第二的科銳公司在2015年就具備8寸量產能力了。截至目前，天岳還不具備8英寸襯底的量產能力。

對于碳化硅襯底行業，更大的尺寸對應了更大的面積，也就意味著在相同的時間內，產出的襯底面積就更大，順延到下游就代表更多的芯片。

因此，大尺寸不僅是科技、經驗的體現，更是未來進一步降低成本、提升市場競爭力的保證。

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來源：公司招股說明書

天岳的8英寸導電型碳化硅襯底在2020年才啟動研發，目前還沒有達到量產的程度。

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來源：公司招股說明書

目前主流商用的PVT法晶體生長速度慢、缺陷控制難度大，因此半導體行業需要經驗的積累，不是一朝一夕就能實現質變的。

相對成熟的半絕緣型襯底，良率尚且有充分的提升空間；至于還沒有進行大規模量產的導電型碳化硅襯底，未來的進程也不是一帆風順的，依舊存在很大的不確定性。

不僅如此，國際巨頭紛紛加大投資實施擴張計劃。其中，科銳宣布2019年投資10億美元，產量增長30倍。 II-VI和Roam也公布了相應的擴產計劃。在未來的激烈競爭中，天岳的前路必將增添迷霧。

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