在过去的几年中,Cree进行了相当大的改观。

不久之前,Cree作为LED组件和照明产品供应商而闻名。但是现在,在2019年5月份完成的3.1亿美元出售LED照明业务的交易之后,Cree从Wolfspeed 功率半导体和材料部门获得了大部分收入以及大部分毛利润。

碳化硅芯片和Wolfspeed的策略

Cree占全球碳化硅(SiC)产量的60%以上,碳化硅能用于制造承受比标准硅高得多的温度和电压的芯片。尽管SiC芯片的价格往往更高,但与同类硅芯片相比,它们的热性能使它们可以提供更高的功率密度,更快的功率开关速度和或更低的功率开关损耗。

由于其性能,SiC芯片长期以来一直用于航空航天和国防设备。近年来,SiC芯片的销售在电动汽车中迅速增长,并且通过采用RF晶体管(在SiC衬底上层外延氮化镓(GaN)的材料)在移动基站市场迅速发展。在太阳能逆变器市场和各种工业终端市场中,用量也在集聚增加。

碳化硅最大的可寻求市场。资料来源:CREE

Wolfspeed从采用SiC利的策略有两个方面:向STMicroelectronics(STM),Infineon和ON Semiconductor(ON)等第三方芯片制造商出售裸芯片和外延芯片晶圆-与STMicro的交易最近得到了扩展  -销售内部设计的芯片。为了帮助后者,Cree去年斥资3.45亿欧元(3.8亿美元)收购了英飞凌的射频功率芯片业务。

在对华为的销售停滞,中国电动汽车需求放缓以及部分5G推出延迟的情况下,市场普遍认为Wolfspeed的收入在Cree2020财年(截至20206月)预计将下降7%,至5.02亿美元。然而,随着晶圆销售持续增长以及主要的电动汽车和5G基站设计获胜,预计到2023财年收入将增长一倍以上。

1120日的投资者日,Cree估计WolfspeedGaN RF寻址市场在2024年将达到20亿美元,而其碳化硅功率芯片的寻址市场将在50亿美元。在与TheStreet的谈话中,Cree首席执行官Gregg Lowe分享了有关这两个机遇的许多细节。

5G机遇

Cree长期以来一直在争辩说5G基站的技术要求-他们需要支持非常高的数据速率以及具有非常宽带宽的更高频段-将会推动GaN-on-SiC RF晶体管的采用,这可以与替代方案相比,支持更高的功率密度。Lowe表示,随着市场从4G过渡到5G,基站中SiC的采用率肯定会超过50

Wolfspeed估计的RF市场机遇。资料来源:CREE

当被问及Cree客户的参与度时,Lowe指出(如前所述),该公司对华为有“很大的风险”。但是(没有命名),他补充说,Cree还与“其他4或5名玩家也有良好的关系”。这个小组包括诺基亚(NOK),爱立信(ERIC),中兴通讯和三星。

Lowe说:“几乎所有的人都在转向氮化镓,他们认为我们在那里是一个非常强大的参与者。” 他补充说,在过去三年中,“大型”基站供应商都只是使用SiC芯片。

Qorvo(QRVO)和其他一些参与者在SiC上GaN市场上存在竞争。当被问及Wolfspeed在这一领域的竞争优势时,Lowe辩称其一条龙芯片的制造、设计和封装能力使其与众不同。

新能源电动车机遇

CREE表示,Wolfspeed拥有90亿美元的机会通道,其中近一半涉及汽车机遇。此外,Lowe先前估计电动汽车将包含价值300600美元的SiC组件。当我问到什么因素可以将汽车的需求推向该范围的高端或低端时,他说这往往取决于汽车的动力需求,而动力需求又会受到其加速性能的影响。

Wolfspeed估计的SiC功率市场机遇。资料来源:CREE

电动汽车中有三个子系统可以使用SiC功率半导体:它们的DC / DC转换器,它们的电池充电器和它们的主逆变器,它们将电池的DC电源转换为可用于汽车动力总成的AC电源。这些芯片可用于直流快速充电站。

Cree断言,当电池尺寸保持恒定时,使用SiC功率芯片相对于使用硅芯片,将电动汽车的行驶距离提高了5%至10%,同时还具有散热、体积和重量方面的优势。

Lowe指出,SiC在车载电池充电器中已经具有“相当不错的”渗透率,特别是在中国。但是SiC逆变器的采用还处于早期阶段。特斯拉(TSLA)是第一家采用它们的电动汽车制造商,其Model 3 使用了意法半导体提供的650伏SiC逆变器。但是,Lowe预测到2022年至2024年,“数十家公司”将使用SiC逆变器。

最近,Wolfspeed 与汽车零部件巨头Delphi和ZF Corp一起获得了功能强大的800伏逆变器的设计大奖。Lowe 指出,在更高的电压下,SiC在硅片上的性能优势越来越大。

与其他芯片制造商的竞争

尽管拒绝透露目前是否比Wolfspeed的SiC功率芯片业务更大,Lowe确实表示,Wolfspeed向第三方芯片制造商的材料销售正在以更快的速度增长。他预测,在Wolfspeed认为在2022年至2024年实现主要汽车设计获胜之前,产量将在未来几年保持不变。

与芯片制造商(其中一些已经拥有完善的汽车和工业芯片业务)相比,Cree认为哪些主要竞争优势是利用SiC提供竞争对手的产品?Lowe提到的事情包括:Cree的电源芯片的性能,据称以一种称为RDS(on)的行业指标来评价;在国防/航空市场上的历史实力;在SiC方面拥有3年的工作经验;汽车制造商(由于Cree占全球SiC生产的大部分份额)相信它是可靠的供应商。

生产自己的SiC晶体和晶片也使Cree具有材料成本优势。计划中的10亿美元的生产扩展将有助于大大降低公司的每片晶圆材料成本。Lowe认为,这种扩张不仅可以提高Cree的规模经济,还可以为Cree提供“更多的学习周期”,以帮助提高其制造质量和产量。

还有其他一些SiC生产商,其中II-VI公司是最大的生产商。当被问及Cree怎么看待这些竞争对手带来的价格压力时,Lowe谈到Cree的材料销售与长期供应协议密切相关,这反过来又限制了其现货价格变化的风险。

工业和太阳能增长机遇

尽管没有像在汽车和移动基础设施方面那样受到关注,但Cree还看到了在工业终端市场中大幅增加SiC渗透率的空间。上周,该公司宣布与工业和电力系统巨头ABB 达成协议,根据该协议,Wolfspeed的芯片“将被纳入ABB的功率半导体产品组合的一部分”,用于电网,工业设备和运输系统。

Lowe断言,提高SiC的工业渗透率与其说是需要提高价格或性能,不如说是要提高客户的知名度,并补充说,越来越多的汽车采用SiC器件正在帮助提高这种认识。给出了SiC工业潜力的一个例子:ABB估计,使用SiC功率芯片可以使大型船舶节省多达30%的燃料,这在一定程度上得益于减少电缆所需的重量。Cree的工业努力还包括与主要的芯片分销商Arrow Electronics(ARW)达成转售协议,该公司拥有成千上万的销售人员和工程师,可以潜在地推动Wolfspeed设计获胜。Lowe表示,“箭牌”交易产生了价值15亿美元的“机会通道”。Wolfspeed也一直在追求太阳能逆变器市场。但是,Lowe对此业务略有淡化,预测它会看到“可观的增长”,但是表明Wolfspeed在这里的机会大约是“几亿美元”。他补充说,SiC在该空间的渗透率取决于太阳能场的大小和所需的逆变器(越大越好)。

LED零部件业务计划

在其投资者日,Cree宣布了其LED组件业务的主要商业模式变更,该业务在价格压力,贸易不确定性和激烈的亚洲竞争中一直难以增长。展望未来,该业务将逐渐过渡到一种无晶圆厂模式,该模式将依靠第三方提供的蓝宝石衬底,而不是(如以往一样)内部制造的SiC衬底。

鉴于此战略改变消除了LED业务与Wolfspeed之间的历史协同作用,Cree是否愿意以出售LED照明业务的方式出售其LED组件?Lowe不会这么说。相反,他谈到了战略变更的价值,认为这将有助于LED业务“变得更加敏捷”,改善其成本结构并消除在经济低迷时期压缩利润的制造开销。

Lowe还指出,将LED业务过渡到无晶圆厂模式将使Wolfspeed受益,因为这将使Wolfspeed使用以前支持LED业务所需的SiC晶体生长机。


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