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碳化硅晶圓龍頭“渡劫”

08/30 12:50
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瀕臨破產(chǎn)?最好的出路是尋求收購?

自發(fā)布2024財年第四財季報以來,Wolfspeed這一引領(lǐng)了全球碳化硅材料技術(shù)30多年創(chuàng)新發(fā)展的巨頭,在資本市場和分析師眼里蒙上了一層晦暗不明的陰影。

2024財年,Wolfspeed 累計凈虧損8.64億美元,較2023財年擴大162%。第四財季的毛利率大幅下滑,從去年同期的29%降至1%。自1987年以Cree之名成立,至2021年更名為Wolfspeed(狼速),這家企業(yè)走過了意氣風發(fā)的30年??筛?,以“狼速”迅猛奔騰的未來卻沒有如期而至。

如今,Wolfspeed來到了從6英寸碳化硅晶圓向8英寸轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵時期,財務表現(xiàn)的失意,是走入死胡同的困境,還是黎明前的黑暗?

意氣風發(fā)的30年

1987年,Cree由六位創(chuàng)始人在北卡羅來納州成立,其中五人為北卡羅來納州立大學的畢業(yè)生。在北卡羅來納州立大學旁邊希爾斯伯勒街的一家餐廳里,聯(lián)合創(chuàng)始人Neal Hunter和Eric Hunter刷爆了信用卡,Neal Hunter還申請了第二筆抵押貸款,以便他們可以雇用另一位創(chuàng)始人John Edmond成為首位員工。

這一帶有硅谷色彩的創(chuàng)業(yè)故事,開啟了Cree引領(lǐng)全球LED技術(shù)創(chuàng)新近30年的歷程。在校期間,Cree的創(chuàng)始人們就嘗試基于碳化硅材料特性,讓半導體在更高工作溫度和功率水平下運行,并設(shè)計了在實驗室中生長硅晶體的方案。

創(chuàng)業(yè)初期,他們認定LED是碳化硅最具商業(yè)可行性的產(chǎn)品。當年,藍光LED的生產(chǎn)量不如紅光和綠光LED,這讓Cree看到了利用碳化硅生產(chǎn)藍光LED的機會。1989 年,Cree推出首款基于碳化硅的藍光LED,并在20世紀90年代成為全球最大的藍光LED芯片制造商。2006年,Cree推出XLamp XR-E LED,刷新了LED的照明級亮度、光效、使用壽命和光質(zhì)。

此后,Cree憑借碳化硅襯底LED技術(shù)路線,不斷刷新LED照明的發(fā)光效率紀錄。在碳化硅的材料和制備技術(shù)上,Cree同樣是不折不扣的全球引領(lǐng)者。1991年,Cree推出了全球首片商用碳化硅晶圓,之后又陸續(xù)推出首款600V、1200V、1700V碳化硅肖特基二極管,首款1200V碳化硅MOSFET,首款1700V碳化硅半橋模塊等產(chǎn)品。目前業(yè)界主流的6英寸碳化硅晶圓和全球廠商正在部署的8英寸碳化硅晶圓,Cree分別在2010年和2015年就率先展示了樣品。

基于此,Cree逐步形成了LED(LED芯片和組件)、照明(LED照明系統(tǒng)和燈具)、Wolfspeed三大業(yè)務部門。其中,Wolfspeed的業(yè)務包括碳化硅材料、電源器件和射頻器件,材料和電源產(chǎn)品主要應用于太陽能、電動汽車電機驅(qū)動、電源和運輸領(lǐng)域,射頻器件主要應用于雷達、衛(wèi)星和電信應用。2018年,三十而立的Cree做出了轉(zhuǎn)型決定:推動Wolfspeed成為公司的業(yè)務中心。

戲劇性的是,該業(yè)務板塊曾在2016年7月被出售給英飛凌,最終這筆交易被美國海外投資委員會(CFUIS)叫停。在當年的財報中,Cree總裁兼首席執(zhí)行官格雷格·羅爾(Gregg Lowe)表示,公司確定將Wolfspeed作為未來幾年的主要增長驅(qū)動力,將專注于圍繞Wolfspeed在碳化硅和氮化鎵技術(shù)的領(lǐng)導地位,及其在電力和射頻領(lǐng)域的應用,建立一家強大的半導體公司。

這一決定的背后,暗含著市場的風云變幻。一方面,LED的利潤率已經(jīng)難以支撐Cree的長遠發(fā)展。據(jù)賽迪智庫研報,在藍光LED發(fā)明后的20余年里,LED照明的成本已下降了90%以上,加上LED制造環(huán)節(jié)趨向標準化和通用化,附加價值越來越低。通用電氣、歐司朗、飛利浦等國際傳統(tǒng)照明龍頭企業(yè)紛紛出售和剝離LED照明業(yè)務。另一方面,特斯拉在2018年發(fā)布了Model 3,首次在逆變器上搭載來自意法半導體的碳化硅MOSFET,將碳化硅送上了新能源汽車的聚光燈下。

Cree作為意法半導體等功率半導體企業(yè)的晶圓供應商,也從中受益。Wolfspeed業(yè)務的康莊大道,似乎近在眼前。2018年,也是Wolfspeed積極備戰(zhàn),取得重要進展的一年。首先是Cree在這一財年推出了首個具備汽車AEC-Q101認證和PPAP功能的碳化硅MOSFET和二極管系列?;谶@一產(chǎn)品系列,Cree將碳化硅在汽車的應用從照明拓展到電機驅(qū)動器車載充電器、DC/DC轉(zhuǎn)換器等更多領(lǐng)域。

從財務表現(xiàn)來看,2016—2018財年,Wolfspeed業(yè)務在Cree的營收占比從11%增長到22%,翻了一倍。此外,Cree在2018年3月反手收購了英飛凌的射頻電源業(yè)務。不足兩年的時間,當初的收購方變成了被收購方,Cree對Wolfspeed業(yè)務的信心可見一斑。

抱著不破不立的決心,Cree開啟了大刀闊斧的瘦身行動,先后出售照明和 LED業(yè)務,剝離了將近三分之二的原有業(yè)務。2021年10月,Cree正式更名為Wolfspeed,納斯達克股票代碼從CREE變更為WOLF,寓意“像狼一樣的領(lǐng)導力、智慧和堅韌不拔”。

連續(xù)虧損的10年

然而,“狼速”一樣迅猛奔騰的未來,并沒有如期而至。自Cree更名Wolfspeed以來的約三年時間里,該公司的股價已經(jīng)跌去70%以上。事實上,在最近的十個財年中,Cree都未能實現(xiàn)盈利,且虧損呈現(xiàn)惡化趨勢。2015財年,Cree凈利潤由盈轉(zhuǎn)虧,凈虧損6400萬美元,2018財年擴大至2.8億美元,中間虧損額度有所反復但一直“虧虧不休”,2023財年凈虧損3.3億美元,2024年擴大至8.64億美元,是Wolfspeed虧損最嚴重的財年。

這是Cree,尤其是更名為Wolfspeed之后的高支出、高投入造成的。2021財年,Wolfspeed在營收5.25億美元的前提下,營業(yè)成本達到3.61億美元,其中研發(fā)支出為1.78億美元,占當年營收的34%。資本支出1.68億美元,自由現(xiàn)金流為-2.22億美元,而該財年所需的資本支出投入凈額高達5.66億美元。Wolfspeed首席財務官Neill Reynolds表示,2021—2024財年是最為重要的投資時期,公司正在執(zhí)行產(chǎn)能擴張計劃,包括莫霍克谷8英寸碳化硅晶圓廠的產(chǎn)能建設(shè)、6英寸碳化硅晶圓廠達勒姆工廠的產(chǎn)能擴充等。另外,Wolfspeed還在建設(shè)新的材料工廠(JP Siler City)。

在激進的擴張策略中,Wolfspeed的良率也出現(xiàn)起伏。2023財年第一財季,Wolfspeed受到達勒姆工廠良率下降的影響,加上零件、設(shè)備交期延長,影響了材料業(yè)務的出貨。該問題持續(xù)了約兩個財季,影響了Wolfspeed在2023財年的表現(xiàn)。然而,在大舉支出的同時,曾被視為碳化硅新戰(zhàn)場的新能源汽車卻沒有帶來預想中的收益。

首先是歐美汽車市場的電動化進度不及預期,當?shù)剀嚻笱泳徚穗妱悠嚨陌l(fā)展目標,導致部分OEM推遲車規(guī)半導體的訂單。此外,雖然近年來碳化硅的成本持續(xù)下探,但成本和良率相較硅供應鏈仍有差距,車廠一旦陷入營利壓力,就會放緩推動碳化硅上車的腳步。

2023年3月,特斯拉這位首嘗碳化硅的急先鋒,宣布減少碳化硅用量。特斯拉動力總成工程副總裁科林·坎貝爾(Colin Campbell)表示,特斯拉開發(fā)出從定制晶體管封裝中抽取更多熱量的創(chuàng)新技術(shù),能夠在不犧牲車輛整體效率的前提下,將碳化硅量減少75%。

對于碳化硅,坎貝爾認可它“是一種令人驚嘆的半導體”,但也認為碳化硅昂貴且難以規(guī)模化。這一消息,對于歐美車廠的碳化硅供應鏈,無疑是晴天霹靂,一度導致Wolfspeed、意法半導體、英飛凌、安森美等廠商股價下挫。在2021年8月的第四財季電話會上,即將在兩個月后更名的Cree曾對2024財年有著充足的信心。當時,來自汽車的訂單占據(jù)了Cree三分之二的design-in(新產(chǎn)品開發(fā)案)。

格雷格·羅爾相信,基于2024年及之后碳化硅器件需求曲線的陡峭化,以及Cree龐大的產(chǎn)品線和創(chuàng)紀錄的design-in,他們對實現(xiàn)2024財年15億美元收入的目標更加充滿信心。然而,在截至6月30日的2024財年財報中,Wolfspeed的營收數(shù)字為8.07億美元,與三年前的目標已經(jīng)有了相當?shù)木嚯x。

未來會好嗎?

最新財報發(fā)布后,破產(chǎn)或者尋求收購,已然成為許多分析師對于Wolfspeed的預言。但剛剛開始在6英寸轉(zhuǎn)8英寸這場戰(zhàn)役中看見曙光的Wolfspeed,顯然不想棄權(quán)。2023年第三財季,Wolfspeed從莫霍克谷8英寸廠發(fā)貨了第一款產(chǎn)品,目前該工廠正在以低于6英寸晶圓廠的成本生產(chǎn)更具盈利能力的產(chǎn)品,Wolfspeed有信心加速將器件制造業(yè)務轉(zhuǎn)向莫霍克谷工廠的進程,并正在評估關(guān)閉6英寸廠的時間。預計截至2025年3月的財季,莫霍克谷工廠的開工率將達到30%,屆時,Wolfspeed所有電動汽車動力總成產(chǎn)品將在該工廠生產(chǎn)。

相比6英寸晶圓,8英寸碳化硅晶圓的芯片產(chǎn)量及生產(chǎn)效率大為提升,并顯著降低襯底成本。Wolfspeed投資日材料顯示,以面積32mm2的芯片為例,6英寸單晶圓能切出448顆芯片,邊緣損失占比14%;而8英寸單晶圓能切出845顆芯片,邊緣損失占比減少至7%。

據(jù)碳化硅襯底制造商天科合達計算,將4英寸襯底升級為6英寸可將單位成本降低50%,將6英寸襯底升級為8英寸襯底可將單位成本再降低35%。成本向來是碳化硅上車的最大阻礙之一,8英寸碳化硅的量產(chǎn),有利于提升車廠采用碳化硅器件的積極性。

業(yè)內(nèi)專家表示,目前采用碳化硅能夠降低整車電池包和部分系統(tǒng)成本,但帶來的收益還是比不過硬件成本的上升(相對硅)。但是,未來2~3年碳化硅芯片的降本,包括襯底的降本以及芯片良率的提升,加上800V及以上高壓電控系統(tǒng)的普及,會放大采用碳化硅的系統(tǒng)收益。而莫霍克谷工廠進入產(chǎn)能利用爬坡期,也意味著Wolfspeed的資本支出將逐步放緩。

截至2024年12月,Wolfspeed將結(jié)束大部分固定設(shè)施支出,預計2025財年的凈資本支出約為12億至14億美元,相較2024財年的21億美元有較大幅度的收斂,有利于盈利能力的改善。

在市場層面,雖然特斯拉宣布減少碳化硅用量,但在國內(nèi)的新能源汽車市場,碳化硅已經(jīng)成為整車廠比拼配置的競爭點,小米、嵐圖、智己等都推出了800V碳化硅高壓平臺。Wolfspeed在財報電話會上指出,2027年至2030年,預計超過90%的新型電動汽車將使用800伏系統(tǒng)。

無論是8英寸產(chǎn)能利用率提升,碳化硅在車用市場的普及,還是半導體市場的全面復蘇,都需要一些時間。對于Wolfspeed來說,眼前的困境也有可能是黎明前的黑暗,但能否撐到太陽升起的一天,依然考驗著管理團隊的智慧。

Yole分析師Poshun Chiu表示,Wolfspeed仍然是碳化硅材料業(yè)務的領(lǐng)導者,且莫霍克谷晶圓廠的收入正在增加。Wolfspeed在過去兩年通過投資和融資積累了現(xiàn)金,為半導體市場復蘇滯后的局面做了準備,此前業(yè)界預計半導體市場將在2024年復蘇,目前來看這一趨勢可能會在2025年實現(xiàn)。

作者丨張心怡編輯丨諸玲珍美編丨馬利亞監(jiān)制丨連曉東

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作為Cree公司一部分的Wolfspeed,它是世界上經(jīng)過現(xiàn)場測試的最先進的SiC和GaN功率和射頻解決方案的主要供應商。作為寬帶隙半導體技術(shù)的領(lǐng)導者,Wolfspeed,與世界各地的設(shè)計師合作,共同構(gòu)建更快,更小,更輕,更強大的電子系統(tǒng)的新未來。

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