消费级之外瞄准汽车与数据中心 芯片荒不影响氮化镓成为新风向

纳微半导体在纳斯达克上市当晚,小米集团董事长雷军在包括纳微在内的多家小米生态系企业微信群里发了个大红包以示庆祝。

近期,Live Oak Acquisition Corp. II(“Live Oak II”)宣布和Navitas Semiconductor Limited(“Navitas”)完成业务合并,Navitas成功完成美股SPAC上市。纳微上市开盘价13.98美元,截至发稿,纳微股价12.01美元,总市值3.8亿美元。

接受第一财经记者采访时,纳微半导体副总裁兼中国区总经理查莹杰表示,纳微中国未来要做很多事情,会进一步增加销售、研发团队覆盖整个全球的市场能力,扩张整个芯片的设计团队。“纳微的目标是提高整个电力关键行业效率,氮化镓会改变行业规则,其速度比硅快20倍,体积和质量是硅的近3倍,带来的效率提升可以达到40%。”

除了消费级氮化镓芯片,查莹杰表示,氮化镓的下一个机会就是电动汽车快速普及,以及服务器电源与数据中心的钛金化,这已经成为法规要求。“上市以后3.2亿美元的交易总收益一方面将用于供应链优化,另一方面考虑做并购,完善整个生态。”

氮化镓普及在即

氮化镓并非一个新概念,其分子式GaN,是一种直接能隙的半导体材料,自1990年起常用在发光二极管中。2019年,氮化镓作为第三代半导体的主要材料之一首次进入主流消费应用,并在2020年因小米发布会发布小米GaN充电器而引发广泛关注。

市场调研机构Yole Development预测称,若未来苹果等头部手机厂商采用GaN,那么到2023年,GaN电源市场规模将达到4.23亿美元,复合年均增长率达93%,有极大增长空间。需要注意的是,氮化镓的应用领域远不止消费电子领域,采访中,查莹杰对第一财经记者表示,消费类、汽车类与工业类是未来重点投入方向。目前纳微公司知识产权可满足多元场景的应用,包括移动设备快速充电、智能家居设备、电动汽车车载充电器及逆变器、太阳能发电系统、5G基站等应用场景,合作客户包括戴尔、联想、小米、OPPO、亚马逊等全球OEM厂商。

TrendForce集邦咨询研究显示,纳微半导体以29%的出货量市占率位列全球GaN功率市场第一名,同时凭借其GaN Fast power ICs设计方案和供应链合作关系成为消费市场GaN功率芯片第一大供应商;第二名是老牌电源芯片厂商Power Integrations(PI),PI今年推出了基于PowiGaN 技术的新一代InnoSwitch4-CZ系列芯片,搭载至Anker 65W快充等产品;第三名是中国厂商英诺赛科(Innoscience),主要受惠于其高、低压GaN产品出货量大幅增长,据第一财经记者了解,英诺自有苏州8英寸晶圆厂已步入量产阶段,IDM(Integrated Device Manufacture)模式优势将在GaN产业高速发展中逐步显现。针对市场竞争,查莹杰表示,纳微的优势主要在工艺套件、材料研究、系统设计能力等方面。

据TrendForce集邦咨询调查,2020年中国约有25笔第三代半导体投资扩产项目(不含GaN光电),总投资额超700亿元,年增180%。截至2021上半年,中国已有约7条硅基氮化镓晶圆制造产线,另有至少4条GaN功率产线正在建设中;而SiC晶圆制造方面(包括中试线)至少已有14条6英寸的产线。

氮化镓应用场景落地

为什么氮化镓芯片未来会取代硅芯片?几乎所有氮化镓客户均关注一个核心问题——氮化镓所带来的成本优势是非常明显的,预计到2023年,氮化镓技术会比硅的成本更便宜。一方面是因为整个系统出货量在增加;其次,随着集成的增加,硅器件的集成也会增加;第三,厂商不断加大适配器领域系统优化,高度自动化变压器逐渐代替人工力量,导致生产成本的大幅下降。

据第一财经记者了解,目前纳微唯一的合作制造厂为台积电,能够做到90%以上的良率。2021年纳微快充IC订单持续增加,此前在台积电Fab2的6英寸投片,下半年预计将转进至8英寸厂,以缓解产能紧缺问题。“台积电在今年宣布扩产,这对整个市场是一个巨大的积极性信号。”查莹杰表示。

在落地厂商方面,查莹杰称,纳微已经跟全球90%以上的一线适配器OEM/ODM厂商在合作,消费级之外,纳微也会在服务器领域、汽车领域进一步突破。

其中,数据中心的到来有多种因素,查莹杰称,一方面是因为技术的突破带来效率的提升,以及碳中和、碳达峰的要求;其次是电费的压力,通过氮化镓提升效率后会降低成本,大幅降低电费。“当全球的数据中心都‘氮化镓化’以后,可以实现超过15T瓦数的电费的节省,超过了十几个亿美元的节省。”

另外,汽车是未来纳微重点投入的方向,查莹杰称,一辆电动车里,有超过250美元氮化镓器件的机会。具体包括车载充电器约占50美元,DC-DC逆变占约15亿美元,主驱动应用近200美元,预计到2025年电动汽车中氮化镓芯片市场机会每年总值将超过25亿美元。氮化镓在电动车行业带来的利好包括提高近60%的充电时间;其次是在双向电路里通过逆变降低5%的电池成本,增加5%的续航。查莹杰预计纳微车规级认证要到明年四季度完成,或将在明年一季度陆续发布相关产品。未来三年时间内,纳微要在上海组建30人到100人的汽车团队。

虽然主要聚焦氮化硅芯片领域,但今年的“芯片荒”问题也不可避免地影响到纳微。查莹杰对第一财经记者表示,一方面从供应链角度来说,氮化镓目前在整个硅市场的占比非常低,仅为0.5%,预计到2026年的130亿美元硅市场份额中,氮化镓也将仅占近9%到10%左右;价格层面,芯片所有原材料都在涨价,好在纳微目前合作的是台积电新竹二厂六寸工艺,产能暂时较为充足,目前行业紧缺的主要是八寸工艺。

未来,查莹杰对第一财经记者表示,中国市场非常重要,预测中国市场未来还将在纳微整体营收占比达到六成以上,公司也将做出积极投入,包括人员、资金和技术等,也会考虑合资公司、兼并收购等方式。