謝玉璘
凡是涉及電路控制和電能轉換的產品均離不開功率半導體,現階段中國功率半導體產品依賴接近90%,尤其在工業控制領域的高性能產品與高可靠領域的功率半導體產品,國產化替代需求更加迫切。8月18日,聚焦高性能與高可靠“自主創芯”的鍇威特(688693.SH)登陸上交所科創板。功率半導體可分為功率器件和功率IC兩大類,作為國家級專精特新“小巨人”企業,鍇威特擁有包括平面MOSFET、功率IC等700余款產品。2020年至2022年度,公司營收分別為1.37億、2.1 億、2.35 億,扣非后凈利分別為-179.75萬元、4389.76萬元、4956.95萬元。
功率器件種類較多,以MOSFET、IGBT等器件的結構最為復雜,工藝門檻和生產成本相對較高,而隨著電壓和工作頻率要求的提升,MOSFET成為功率器件的主流產品。根據芯謀研究,2021年中低壓平面(400V以下)MOSFET的國產化率約為42.2%,高壓平面MOSFET的國產化率約為29.9%,超高壓平面MOSFET的國產化率約為18.2%。
鍇威特瞄準國產平面MOSFET產業痛點,以“高可靠性元胞結構”“新型復合終端結構及實現工藝技術”等核心技術作為驅動,主攻高壓和超高壓MOSFET產品研發。目前,公司已形成中低壓、高壓、超高壓功率MOSFET產品系列,擁有近500款不同規格的產品,其中超高壓平面MOSFET最高耐壓已達1700V,在國內同行業中處于領先水平。
憑借技術優勢,公司不斷推動產品技術的高效升級。一方面,公司在平面MOSFET 工藝平臺基礎上,利用“高壓MOSFET的少子壽命控制及工藝實現技術”開發了集成快恢復高壓功率MOSFET(FRMOS)系列產品。另一方面,公司向溝槽型MOSFET和超結MOSFET方面延伸,并針對新能源汽車用的高壓大電流超結MOSFET的芯片封裝技術展開布局。
依托可靠性高、參數一致性好等產品性能,公司客戶群已覆蓋國內高可靠領域電源龍頭企業,并獲得眾多高可靠領域客戶的高度認可。在工業控制領域,公司持續深挖工業儲能、光伏逆變、新能源汽車及充電樁、工業電源等細分應用領域的產品需求,銷售規模穩步提升。據招股書,公司在2021年平面MOSFET國內市場占有率約為1.26%;在FRMOS市場份額位列本土企業第四位(前三位分別為華潤微、士蘭微、華微電子)。
在功率IC領域,公司產品包括PWM控制IC和柵極驅動IC,已形成80余款功率IC產品,擁有多項經驗證的IP核和相關技術積累。其中,PWM 控制IC技術門檻高、拓撲結構復雜多樣,主要應用于AC-DC和隔離式DC-DC開關電源模塊,是開關電源中的核心元器件。公司柵極驅動IC主要為電機驅動IC,多用于直流無刷電機驅動和步進電機驅動系統中。
功率IC作為模擬集成電路,除了線路設計之外,企業是否擁有定制開發器件的能力也是核心競爭力之一。公司基于晶圓代工廠0.5um 600V SOI BCD 和0.18um 40VBCD 等工藝自主搭建了設計平臺,新增600V PMOS 器件、100V/200V/600V 肖特基二極管、耗盡型NMOS、耐壓達200V的高壓電容等多種定制化特色器件,可滿足客戶的多樣化開發需求。報告期間,公司功率IC客戶數量快速增長,高可靠產品客戶數量從3個增至64個,并為其提供定制化開發的技術服務。自2020年至2022年,公司功率IC產品收入從322萬元增長至5692萬元,營收占比從2.41%提高到25.07%,公司產品矩陣進一步優化。
公司高度注重戰略性產品的研發投入,持續深度拓展前沿技術的應用。近三年研發投入5,546.77萬元,年復合增長率達到27.91%。截至2023年7月13日,公司已積累了10項核心技術,獲得71項授權專利(其中發明專利28項,實用新型專利43項)和53項集成電路布圖設計專有權。在第三代半導體器件領域,公司SiC功率器件已進入產業化階段,并利用“短溝道碳化硅MOSFET器件系列產品溝道控制及其制造技術”實現了SiC MOSFET穩定的性能和優良的良率控制,是國內為數不多的具備650V—1700V SiCMOSFET產品設計能力的企業之一。
未來,公司將在功率器件和模塊封裝可靠性、功率IC產品多品類研發、SiC高溫封裝應用、SiC MOSFET光繼電器以及數字電源等產品進行持續深入研究,并進一步推動第三代半導體功率器件產品的量產落地與技術升級,并圍繞新能源汽車、智能電網、儲能等領域進行系列化開發,形成新的利潤來源。