TigerResearch/tigerbot-earning-plugin huggingface dataset:
系列||特点|介绍
 SFGMOS系列|低Vth系列| Vth较低,可以用5V栅极驱动。高开关速度、低开关损耗、高可靠性和一致性|主要应用于驱动电压较低的同步整流类电源系统,如5V-20V输出快速充电器、大功率 LED显示屏电源、服务器电源、DC-DC模块等领域
|高Vth系列| Vth较高,抗干扰能力强低导通电阻、高开关速度、低开关损耗、高可靠性和一致性|主要应用于驱动电压在10V以上的电源系统,如电源同步整流、电机驱动、锂电保护逆变器等领域
 FSMOS系列||高电流密度、低功耗、高可靠性|主要应用于对功率密度有更高要求的快速充电器、电机驱动、DC-DC模块、开关电源等领域
(3)超级硅MOSFET
公司的超级硅MOSFET 产品是公司自主研发、性能对标氮化镓功率器件产品的高性能硅基 MOSFET 产品。公司的超级硅MOSFET 产品通过调整器件结构、优化制造工艺,突破了传统硅基功率器件的速度瓶颈,在电源应用中达到了接近氮化镓功率器件开关速度的水平。特别适用于各种高密度高效率电源,包括光伏逆变及储能、直流充电桩、通信电源、工业照明电源、快速充电器、模块转换器、快充超薄类PC 适配器、TV 电源板等。
(4)TGBT
公司的IGBT 产品采用具有独立知识产权的TGBT 器件结构,区别于国际主流IGBT 技术的创新型器件技术,通过对器件结构的创新实现了关键技术参数的大幅优化,公司已有产品的工作电压范围覆盖600V-1350V,工作电流覆盖15A-200A。公司的TGBT 系列IGBT 功率器件已逐渐发展出低导通压降、电机驱动、软恢复二极管、逆导、高速和超高速等系列。其中,高速系列的开关频率可达100kHz;低导通压降系列的导通压降可降低至1.5V 及以下;超低导通压降系列的导通压降可达1.2V 以下;软恢复二极管系列则适用于变频电路及逆变电路;650V 及1350V 的逆导系列在芯片内部集成了续流二极管,同时实现了低导通压降与快速开关的特点,适合在高压谐振电路中使用。
公司TGBT 产品在不提高制造难度的前提下提升了功率密度,优化了内部载流子分布,调整了电场与电荷的分布,同时优化了导通损耗与开关损耗,具有高功率密度、开关损耗低、可靠性高、自保护等特点,特别适用于直流充电桩、变频器、储能逆变器、UPS 电源、电机驱动、电焊机、光伏逆变器等领域。
(5)SiC 器件(含Si2C MOSFET)
公司的SiC 器件包括SiC 二极管、SiC MOSFET、Si2C MOSFET 等器件技术。其中,SiC 二极管、SiC MOSFET 全部使用了SiC 衬底,充分利用SiC 宽禁带材料的耐高压和耐高温特性。Si2C MOSFET 则部分使用了SiC 衬底,减少了SiC 材料的用量。Si2C MOSFET 克服了传统SiC MOSFET成本高和Vth 飘移的缺点,实现了高栅氧可靠性。同时还实现了接近SiC MOSFET 优秀的反向恢复能力,能够取代一部分SiC MOSFET 的应用。
公司作为专业的半导体功率器件设计及研发企业,自成立以来始终采用Fabless 的经营模式。 Fabless 模式指无晶圆厂模式,采用该模式的企业专注于芯片的研发设计与销售,将晶圆制造、封装、测试等生产环节外包给第三方晶圆制造和封装测试企业完成。
公司产品的研发流程主要包括产品开发需求信息汇总、立项评估与可行性评估、项目设计开发、产品试制以及测试验证等四个环节。该四项环节主要由研发部、运营部等合作完成,同时,研发部质量团队会全程参与产品研发的所有环节,监督各环节的执行过程,以在全环节实现对产品质量的管控。公司已制定《产品开发管理程序》,产品研发流程严格遵守该制度约定流程,并通过产品生命周期管理系统进行产品开发管控。
公司的产品研发流程具体如下图所示:
公司根据各产品类型的市场需求与技术发展方向制定技术路线图,并结合晶圆代工和封装厂商的实际制造能力、现有工艺和封测加工能力进行产品开发和设计工作。在产品研发设计过程中,公司同时关注并协助开发适合于晶圆厂和封装厂的工艺流程。同时,公司具有深度定制开发的能力。在产品研发阶段,公司与晶圆代工厂深度合作、共同研发,通过多次反复实验调整,使代工厂的工艺能更好地实现公司所设计芯片的性能,最终推出极具性价比的产品,更好地贴合终端客户的需求。通过对代工厂传统工艺的优化,公司有能力根据终端市场需求精确调整产品的设计。公司会与晶圆厂进行季度技术回顾与季度业务回顾,并陪同客户定期到晶圆厂进行审核。同时,晶圆厂也会定期向公司提供制程能力管控数据及外观检测报告。同时,公司也会对封测厂进行定期稽核,召开QBR 并要求提供CPK 数据、封装良率及测试良率的报告。公司也会定期对厂家的管控计划提出意见,以保证产品质量。
公司采购的内容主要为定制化晶圆制造、封装及测试服务,以及实验室设备的采购。在Fabless模式中,公司主要进行功率器件产品的研发、销售与质量管控,产品的生产采用委外加工的模式完成,即公司将自主研发设计的集成电路版图交由晶圆厂进行晶圆制造,随后将制造完成的晶圆交由封测厂进行封装和测试。公司的晶圆代工厂商和封装测试服务供应商均为行业知名企业。公司建立了以质量部为核心的质量管理体系,有效提高了公司产品和服务的整体质量。公司拥有研发部、运营部、销售部等多个业务部门,且各部门职能相对独立;同时,公司的质量部协助其他部门制定其操作规范、记录和整理日常的工作文档、监督和指导各部门的工作和质量控制流程,其贯穿产品开发、生产、运营和销售的整个过程。
结合行业惯例和客户需求情况,公司目前采用“经销加直销”的销售模式,即公司通过经销商销售产品,也向终端系统厂商直接销售产品。在经销模式下,公司与经销商的关系主要为买断式销售关系,公司将产品送至经销商或者经销商指定地点;在直销模式下,公司直接将产品销售给终端客户,公司将产品送至客户指定地点。
公司建立了完善的客户管理制度,对于长期合作客户,公司与其签订框架合作协议,并安排专员提供全方位服务;对于其他客户,公司根据订单向其供货。半导体行业上下游之间粘性较强,公司产品需要通过较为严格的质量认证测试,一旦受到客户的认可和规模化使用后,双方将形成长期稳定的合作关系。
4、管理模式
自创立以来,公司汇聚了国内外优秀的技术和管理专家,积累了丰富的产品开发和营销经验,经过多年的摸索和融合,逐渐建立了符合自身发展的管理理念和管理体系。公司在日常管理中采用了关键绩效指标管理和综合评分制,会与每个员工明确各自的主要责任,并以此为基础设立相应的业绩衡量指标。从管理架构上,公司采取矩阵式管理。矩阵式管理既保持了产品开发及售后维护的专业性,不断提高和积累技术能力,又能明确项目的责任人和各成员的分工和目标,以确保相应任务高质量完成。
公司是一家以高性能功率器件研发与销售为主的技术驱动型半导体企业,根据中华人民共和国国家统计局发布的《国民经济行业分类(GB/T 4754-2017)》,公司所处行业为“计算机、通信和其他电子设备制造业”(C39),所处行业属于半导体行业中的功率半导体细分领域。
(2)行业发展概况
○1全球功率半导体市场分析
在功率半导体发展过程中,20 世纪50 年代,功率二极管、功率三极管面世并应用于工业和电力系统。20 世纪60 至70 年代,晶闸管等半导体功率器件快速发展。20 世纪70 年代末,平面型功率MOSFET 发展起来。20 世纪80 年代后期,沟槽型功率MOSFET 和IGBT 逐步面世,半导体功率器件正式进入电子应用时代。20 世纪90 年代,超级结MOSFET 逐步出现,打破了传统硅基产品的性能限制以满足大功率和高频化的应用需求。对国内市场而言,功率二极管、功率三极管、晶闸管等分立器件产品大部分已实现国产化,而功率MOSFET 特别是超级结MOSFET、IGBT等高端分立器件产品由于其技术及工艺的复杂度,还较大程度上依赖进口,未来进口替代空间巨大。根据Omdia 预测,2022 年全球功率半导体市场规模约为295.35 亿美元,预计至2026 年市场规模将增长至358.65 亿美元,2019-2026 的年化复合增长率为5.8%。
数据来源:Omdia○2中国市场分析
目前国内功率半导体产业链正在日趋完善,技术也正在取得突破。同时,中国也是全球最大的功率半导体消费国。根据Omdia 预测:2022 年中国功率半导体市场规模达到114.77 亿美元,预计至2026 年市场规模将增长至131.76 亿美元,2019-2026 的年化复合增长率为4.7%,占全球市场比例接近37%。
数据来源:Omdia○3分产品市场分析 A. MOSFET
以光伏逆变及储能、新能源汽车为代表的产业飞速发展,驱动高端MOSFET 市场稳定增长。根据Omdia 数据:2022 年全球MOSFET 市场为95 亿美金,2018-2025 年间市场有望维持4.2%的复合增速。2022 年中国功率MOSFET 器件市场规模为44.80 亿美元,功率MOSFET 特别是超级结MOSFET 等高端分立器件产品由于其技术及工艺的复杂度,还较大程度上依赖进口,未来进口替代空间巨大。
数据来源:Omdia
相较于普通硅基MOSFET 功率器件,高压超级结MOSFET 功率器件系更先进、更适用于大电流环境下的高性能功率器件。尽管未来在第三代半导体材料成熟后会有相应器件的推出,但是由于高压超级结MOSFET 的产品特性、生产成本等方面对于新能源等成长性应用领域的需求较为契合,行业生态不断向更高性能的产品演进。
B. IGBT 器件
国家在“十四五”期间将坚持清洁低碳战略方向,加快化石能源清洁高效利用,大力推动非化石能源发展,持续扩大清洁能源消费占比,推动能源绿色低碳转型,为如期实现碳中和目标创造基础。光伏发电作为绿色环保的发电方式,符合国家能源改革以质量效益为主的发展方向,国内光伏行业面临广阔的发展前景。汽车电动化、网联化、智能化发展趋势带动汽车半导体需求大幅度增长。IGBT 除了光伏发电、新能源汽车也常被用于风电、工控、家电、轨交等领域,受益于碳中和趋势推动,IGBT 迎来广阔的成长空间。
数据来源:Omdia C.第三代半导体
面对国际社会在半导体领域的巨额投入、联合发展和技术产业封锁,国内各级政府从产业政策、发展规划、技术研发、平台建设、应用推广、税收优惠等各方面对半导体产业进行全面支持,在政策驱动及应用需求升级带动下,国内第三代半导体产业取得积极进展。综合Yole、Omida、 WSTS 数据:2021 年全球SiC、GaN 功率半导体市场约13.66 亿美元,其中SiC 约为10.9 亿美元, GaN 约为2.76 亿美元,市场渗透率约为4.6%-7.3%,较2020 年提升2 个多百分点。综合各机构数据,预计到2026 年SiC 电力电子市场规模将达48 亿美元,GaN 电力电子器件市场规模将超过20 亿美元。
(3)行业的主要特点
1功率半导体器件专注于技术和工艺改进以及新材料迭代
功率半导体器件属于特色工艺产品,不同于集成电路产品依赖尺寸,在制程方面不追求极致的线宽,不遵守摩尔定律。功率半导体器件的性能演进呈现平缓的趋势,目前制程基本稳定在90 nm-0.35 μm 之间。功率器件发展的关键点主要包括技术创新、制造工艺升级、封装技术及基础材料的迭代。
2IDM 与Fabless 模式并存,技术迭代与产能供给同步发展
目前,半导体企业采用的经营模式可以分为IDM 模式和Fabless 模式。IDM 模式为垂直整合元件制造模式,系早期半导体企业广泛采用的模式,采用该模式的企业可以独立完成芯片设计、晶圆制造、封装和测试等各垂直的生产环节。Fabless 模式指无晶圆厂模式,采用该模式的企业专注于芯片的研发设计与销售,将晶圆制造、封装、测试等生产环节外包给第三方晶圆制造和封装测试企业完成。IDM 模式具有技术的内部整合优势,有利于积累工艺经验,形成核心竞争力。随着芯片终端产品和应用的日益繁杂,芯片设计难度快速提升,研发所需的资源和成本持续增加,促使全球半导体产业分工细化,Fabless 模式已成为芯片设计企业的主流经营模式之一。另外由于半导体行业的周期性,IDM 公司极容易受制于原有固定产能,陷入被动局面。因此,行业整体呈现IDM 模式与Fabless 模式共存的局面,同时也是功率半导体企业商业模式未来的发展方向,既能随市场波动及时扩大或减少产能,也可以就近满足区域性市场需求。
3多细分场景需求日益多元,依赖特色工艺平台的定制化能力
新能源汽车尚处于发展初期,新机遇正在不断涌现,以车载电子、光伏逆变及储能为代表的多细分应用场景需求趋于多元化。功率半导体企业从主营产品系列具体到料号、规格、电压、电流、面积、导通电阻、封装、技术特点及应用领域,可交叉组合形成数千种产品型号。功率半导体产品由于根据客户定制要求所产生的细分需求多样化,因而企业想要在行业内获得足够的市场竞争力,对于特色化工艺平台的定制化能力要求极高。
(4)主要技术门槛
功率半导体器件的研发、设计需要企业研发团队综合掌握器件结构、晶圆制造工艺、封装测试等多领域的技术。在功率半导体器件中,超级结MOSFET、高性能IGBT、高性能SGT MOSFET、 SiC MOSFET 及GaN HEMT 的技术门槛较高。上述这些功率器件中,器件的性能一方面可以通过改进核心器件结构的设计来提升性能,另一方面可以通过改进制造工艺或材料来达到目的。作为 Fabless 设计企业,研发设计人员一方面需持续跟踪掌握国际先进技术理论、先进工艺方法,另一方面还需不断提出创新的器件结构来实现性能上的大幅提升。
功率器件不仅要保持在不同电流、电压、频率等应用环境下稳定工作,还需保持开关损耗、导通损耗、抗冲击能力、耐压、效率等性能上进行平衡,这些性能均需经过大量的仿真设计和流片验证。此外,下游客户不仅对功率半导体的性能和成本提出了差异化的要求,还对产品在各种应用环境下的耐久可靠性提出较高的要求,因此研发设计人员还需掌握不同应用的电路拓扑及可靠性改进方法。因此,企业研发及工程团队需要拥有丰富的技术工艺经验、持续技术创新能力、芯片产业化等能力,才能持续保持市场竞争优势地位。新进入者若缺乏上述的条件,则难以实现持续的业务增长和保持技术上的领先。
基于多年的技术优势积累、产业链深度结合能力以及优秀的客户创新服务能力,公司已成为国内领先的高性能功率半导体厂商之一。
(1)产品品类及技术方面
在超级结MOSFET 领域,公司在高压超级结技术领域积累了包括优化电荷平衡技术、优化栅极设计及缓变电容核心原胞结构等行业领先的专利技术,产品的关键技术指标达到了与国际领先厂商可比的水平。
在中低压屏蔽栅MOSFET 领域,公司亦积累了包括优化电荷平衡、自对准加工等核心技术,产品的关键技术指标达到了国内领先水平。
在IGBT 领域,公司的TGBT 产品是基于新型的Trident Gate Bipolar Transistor(简称Tri-gate IGBT)器件结构的重大原始创新,基于此基础器件专利,具备了赶超目前国际最为先进的第七代 IGBT 芯片的技术实力。
在SiC 领域,公司基于自主知识产权的Si2C MOSFET 产品克服了传统SiC MOSFET 成本高和Vth 飘移的缺点,实现了高栅氧可靠性。同时还实现了接近SiC MOSFET 的优秀的反向恢复能力,能够取代一部分SiC MOSFET 的应用。
(2)产品结构方面
公司的功率器件产品包含了具有高技术含量的高压超级结MOSFET 产品、极具竞争力的中低压屏蔽栅MOSFET 以及独创结构、产品的关键技术指标达到了与国际领先厂商可比水平的TGBT产品。报告期内,公司的高压超级结MOSFET产品销售收入占比为81.88%;中低压屏蔽栅MOSFET产品销售收入占比为13.94%;TGBT 产品销售收入占比为4.00%;公司基于自主知识产权的Si2C MOSFET 产品在2022 年度顺利实现少量出货,可以实现对传统SiC MOSFET 的互相替代,已经通过客户的验证并小批量供货。其中,由于高压超级结MOSFET 产品应用广泛且国外厂商仍占据了较大的市场份额,公司在此领域内拥有广阔的进口替代空间,发展空间巨大。
(3)产品应用领域方面
公司产品以车规级、工业级应用为主,报告期内上述领域占比78.86%。应用领域包括光伏逆变及储能、新能源汽车车载充电机、新能源汽车直流充电桩、5G 基站电源及通信电源、数据中心服务器电源和工业照明电源、光伏逆变及储能等。由于车规级、工业级应用对功率半导体产品的性能和可靠性要求普遍高于消费级应用,其产品平均单价也较消费级应用的产品平均单价更高。
(1)新技术的发展情况及未来发展趋势
1)工艺进步、器件结构改进加速产品迭代
采用新型器件结构的高性能MOSFET 功率器件可以实现更好的性能,从而导致采用传统技术的功率器件的市场空间被升级替代。造成该等趋势的主要原因是高性能功率器件的生产工艺不断进行技术演进,当采用新技术的高性能MOSFET 功率器件生产工艺演进到成熟稳定的阶段时,就会对现有的功率MOSFET 进行替代。同时,随着各个应用领域对性能和效率的要求不断提升,也需要采用更高性能的功率器件以实现产品升级。因此,高性能MOSFET 功率器件会不断扩大其应用范围,实现市场的普及。未来的5 年中会出现新技术不断扩大市场应用领域的趋势。具体而言,沟槽MOSFET 将替代部分平面MOSFET;屏蔽栅MOSFET 将进一步替代沟槽MOSFET;超级结 MOSFET 将在高压领域替代更多传统的VDMOS。
2)第三代半导体材料功率器件的替代趋势
第三代半导体材料主要为碳化硅和氮化镓,具有禁带宽度大、电子迁移率高、热导率高的特点,在高温、高压、高功率和高频的领域有机会取代部分硅材料。首先,由于新能源汽车、5G 等新技术的应用及需求迅速增加,第三代半导体的产业化变得更加迫切。得益于SiC MOSFET 在高温下更好的表现,SiC MOSFET 在汽车电控中将逐步对硅基IGBT 模块进行替代。
3)功率器件集成化趋势
除了功率器件在结构及工艺方面的优化外,终端领域的高功率密度需求也带动了功率器件的模块化和集成化。在中大功率应用场景中,客户更倾向于使用大功率模块。由于大功率模块需要多元件电气互联,同时要考虑高温失效和散热问题,其封装工艺和结构更复杂;在小功率应用场景中,功率器件被封装到嵌入式封装模块中来提高集成度从而减小整体方案的体积。目前,工业领域、新能源汽车仍是功率模块的主要应用领域。而芯片技术的提升可有效提高模块的集成度和综合性能,降低成本,是模块技术提升的重要因素。
(2)新产业、新业态、新模式的发展情况及未来发展趋势
受益于光伏逆变及储能、新能源汽车、直流充电桩、基站以及数据中心电源等市场对于高性能功率器件的需求将不断增加,以高压超级结MOSFET 为代表的高性能产品在功率器件领域的市场份额以及重要性将不断提升。
1)光伏逆变及储能
随着环保意识的加强,能源结构改革的迫切需求,可再生资源对传统能源的替代趋势日益明显,光伏行业的高景气度可长期延续。根据CPIA、国家能源局数据:2020 年以来,在政策利好的背景下,国内光伏新增装机容量同比大幅增加,2021 年实现新增装机54.88GW,同比上升13.9%,创历史新高。截至2021 年末,全球累计光伏装机容量超过940GW,其中国内为308GW,占比由2013 年末的不足15%提升至2021 年末的超过30%,规模优势不断增强。2022 年,光伏产业仍保持旺盛的景气态势,国内光伏发电新增装机87.41GW 再创新高,较上年增幅超过60%,当年末累计装机容量约393GW。作为光伏产业链终端的核心设备,光伏逆变器的市场出货量直接受益于下游光伏发电装机量的增长。在全球光伏发电新增装机规模快速增长的背景下,光伏逆变器的市场出货量也持续增加。
数据来源:CPIA、国家能源局
根据Wood Mackenzie 数据,预计到2025 年全球光伏逆变器市场空间将达到300GW,对应营收达180 亿美元,前景广阔。
2021 年,国家发展改革委、国家能源局联合印发的《关于加快推动新型储能发展的指导意见》提出,到2025 年,实现新型储能装机规模达到3,000 万千瓦以上的目标。未来3-4 年的装机总量超过之前近10 年的总增长量。根据GGII 数据,2022 年,中国储能锂电池产业链规模破2,000 亿,其中电力储能产业链规模从2021 年的480 亿元增至2022 年的1,600 亿元。
2)新能源汽车
○1新能源汽车市场规模
新能源汽车具有成本、效率和环保等优势。随着产业链逐步成熟、消费者认知度提高、产品多元化以及使用环境的优化和改进,新能源汽车越来越受到消费者的认可,预计未来新能源汽车的渗透率将不断提高。
在购置税减半等促消费政策、新能源汽车持续保持高速增长。与传统内燃机汽车相比,包括了轻度混合动力汽车、插电式混合动力汽车和纯电动汽车的新能源车型的渗透率增长迅速。中汽协发布数据显示:2022 年,新能源汽车产销迈入700 万辆规模,分别达到705.8 万辆和688.7 万辆,同比分别增长96.9%和93.4%,市占率为25.6%。分驱动形式来看,2022 年纯电动汽车销售536.5 万辆,同比增长81.6%;插电式混动汽车销量151.8 万辆,同比增长1.5 倍。
数据来源:中国汽车工业协会《2022 年汽车工业产销情况》○2车规级功率半导体
随着汽车电动化、智能化、网联化的变动趋势,新能源汽车对能量转换的需求不断增强,汽车电子将迎来结构性变革,推动车规级功率器件发展。
在传统燃料汽车中,汽车电子主要分布于动力传动系统、车身、安全、娱乐等子系统中。对于新能源汽车而言,汽车不再使用汽油发动机、油箱或变速器,而由“三电系统”即电池、电机、电控系统取而代之。为实现能量转换及传输,新能源汽车中新增了电机控制系统、DC/DC 模块、高压辅助驱动、车载充电系统OBC、电源管理IC 等部件,其中的功率半导体含量大大增加。从半导体种类上看,汽车半导体可大致分为功率半导体(IGBT 和MOSFET 等)、MCU、传感器及其他等元器件。根据Strategy Analytics 分析,传统燃料汽车中功率半导体芯片的占比仅为21.0%,而纯电动汽车中功率半导体芯片的占比高达55%。
相较于燃料汽车,电动车功率器件对工作电流和电压有更高要求。新增需求主要来自以下几个方面:逆变器中的IGBT 模块、DC/DC 中的高压MOSFET、辅助电器中的IGBT 分立器件、OBC中的超级结MOSFET。功率半导体是新能源汽车价值量提升最多的部分,需求端主要为IGBT、 MOSFET 及多个IGBT 集成的IPM 模块等产品。
3)充电桩
2020 年,充电桩被列入国家七大“新基建”领域之一。2020 年5 月两会期间,《政府工作报告》中强调“建设充电桩,推广新能源汽车,激发新消费需求、助力产业升级”。伴随新能源汽车保有量的高速增长,新能源汽车充电桩作为配套基础设施亦实现了快速增长。根据中国电动汽车充电基础设施促进联盟(EVCIPA)发布的数据:2022 年1~12 月,充电基础设施增量为259.3 万台,其中公共充电桩增量同比上涨91.6%,随车配建私人充电桩增量持续上升,同比上升225.5%。截止2022 年12 月,全国充电基础设施累计数量为521.0 万台,同比增加99.1%。中国电动汽车充电基础设施促进联盟(EVCIPA)公布的数据显示:截至2022 年12 月,联盟内成员单位共上报公共充电桩179.7 万台,其中,直流充电桩76.1 万台、交流充电桩103.6 万台。2022 年1 月-12 月间,月均新增公共充电桩约5.4 万台。
数据来源:中国电动汽车充电基础设施促进联盟(EVCIPA)、艾媒数据中心
在公共直流充电桩所需的工作功率和电流要求下,其采用的功率器件以高压MOSFET 为主。超级结MOSFET 因其更低的导通损耗和开关损耗、高可靠性、高功率密度成为主流的充电桩功率器件应用产品,具体应用于充电桩的功率因数校正(Power Factor Correction,“PFC”)、直流-直流变换器以及辅助电源模块等。超级结MOSFET 将充分受益于充电桩的快速建设。据英飞凌统计,100kW 的充电桩需要功率器件价值量在200-300 美元,预计随着充电桩的不断建设,功率器件尤其是超级结MOSFET 将迎来高速发展机遇。
4)人工智能及数据中心建设
随着以ChatGPT 以及自动驾驶为代表的人工智能技术的兴起,国际上对服务器及数据中心的需求大增。而数据中心服务器对电源效率的要求更加严苛,因而采用了较多创新的电路拓扑,比如,图腾柱PFC 电路。一部分传统的高压Si 基功率器件技术因为反向恢复速度较慢而逐渐被SiC或者GaN 器件所取代,而采用公司发明的Si2C MOSFET 技术的新型功率器件可以实现SiC MOSFET 的反向恢复速度及高电路效率,在价格与性能之间找到了更好的平衡点。随着人工智能的发展和数据中心建设如火如荼的展开,公司发明的一系列Si2C MOSFET 器件、SiC MOSFET 器件及超低电阻超级结器件将可以在此类市场中实现销售额的高速增长。
5)5G 基站
工业和信息化部发布的《2022 年通信业统计公报》显示:截至2022 年底,全国移动通信基站总数达1,083 万个,全年净增87 万个。其中5G 基站为231.2 万个,全年新建5G 基站88.7 万个,占移动基站总数的21.3%,占比较上年末提升7 个百分点。5G 建设将从四个方面拉动功率半导体需求,包括:1)5G 基站功率更高、建设更为密集,带来更大的电源供应需求;2)射频端功率半导体用量提升;3)雾计算为功率半导体带来增量市场;以及4)云计算拉动计算用功率半导体用量。
综上所述,5G 通信基站建设将带来巨大的功率半导体需求,主要驱动力来自于基站密集度和功率要求、Massive MIMO 射频天线、雾运算和云计算的需求提升。
经过持续底层器件结构的自主创新,公司在高压超级结MOSFET、中低压屏蔽栅MOSFET 以及TGBT 产品领域形成了一系列具有自主知识产权的核心技术。公司在前述核心技术基础上进一步开发出具有自主知识产权的新型高压超级硅MOSFET 功率器件及其工艺技术、新型Si2C MOSFET 功率器件及其工艺技术以及新型高压Hybrid-FET 器件及其工艺技术。公司掌握的上述核心技术大部分为国内领先或国际先进且被广泛应用于公司各类产品的批量生产中。
截至本报告期末,公司主要核心技术与变化情况如下:
序号|核心技术类别|技术来源|产品类别|技术/产品特点
1|深沟槽超级结 MOSFET 设计及工艺技术|自主研发| MOSFET|1)电荷平衡优化技术、超低栅极电荷设计技术、缓变电容设计技术、变间距终端设计技术2)高dI/dt 与dV/dt 版图设计技术3)高EAS 能力,工业级可靠性
序号|核心技术类别|技术来源|产品类别|技术/产品特点
||||4)涵盖200V~1200V 电压范围,行业领先的 FOM(Rdson*Qg)优值,完整的产品系列适用各种拓扑应用
2|多层外延超级结 MOSFET 设计及工艺技术|自主研发| MOSFET|1)产品系列涵盖标准系列、高速系列、快速反向恢复系列2)具备集成栅极ESD 防护能力3)高EAS 与di/dt 能力4)涵盖500V-800V 电压范围
3|中低压屏蔽栅 SFG MOSFET设计及工艺技术|自主研发| MOSFET|1)原创的器件结构与生产工艺,自对准栅极技术2)高EAS 版图优化技术、高工艺一致性和高可靠性3)高短路电流承受能力和自保护能力4)涵盖60V~150V 电压范围
4|中低压屏蔽栅 FS MOSFET 设计及工艺技术|自主研发| MOSFET|1)自对准栅极技术,高工艺一致性和高可靠性、高EAS 版图优化技术2)更小的特征导通电阻、更快的开关速度及更高的开关效率3)更高的可靠性和抗冲击能力4)涵盖25V~200V 电压范围,行业领先的 FOM (Rdson*Qg)优值
5|沟槽栅 MOSFET 设计及其工艺技术|自主研发| MOSFET|1)低原胞密度2)高EAS 性能3)高可靠性
6|超级硅 MOSFET 设计及工艺技术|自主研发| MOSFET|1)原创的器件结构与优化的制造工艺2)极快的开关速度与极低的动态损耗3)在主流快速充电器应用中能获得接近氮化镓(GaN)功率模块的效率和功率密度
7| Tri-gate IGBT 设计及工艺技术|自主研发| IGBT|1)原创的器件结构与优化的制造工艺、原创的载流子存储技术、原胞功率调制技术、背面FS 工艺及超薄晶圆加工技术2)高可靠性与高短路保护能力3)逆导型IGBT 技术4)大电流密度,低栅极电荷,低开关损耗
8| Hybrid-FET 器件设计及工艺技术|自主研发| IGBT|1)原创的器件结构,兼具IGBT 与 MOSFET 功率器件优点2)电流动态调整技术,具有更加宽广的安全工作区3)结合了导通电流密度高与开关速度快的特点,可实现高速关断和大电流的处理能力
序号|核心技术类别|技术来源|产品类别|技术/产品特点
9|新型第三代半导体器件设计及工艺技术|自主研发| MOSFET/FRD|1)使用新型第三代半导体器件结构2)高速开关、超低的反向恢复时间与反向恢复电荷3)高可靠性、可批量生产
10|新型Si2C 器件设计及工艺技术|自主研发| MOSFET|1)原创器件技术2)高栅氧可靠性、易用性高、成本低3)极快的反向恢复时间与极低的反向恢复电荷
(2)报告期内的变化情况
报告期内,公司持续进行新技术开发工作,遵循公司技术路线图稳步推进各项技术迭代,在高压超级结MOSFET、中低压屏蔽栅MOSFET 及TGBT 产品领域积极进行新一代技术开发,有序推进产品从8 英寸转12 英寸的工艺平台拓展工作,进展顺利。在TGBT 产品领域,公司加强对自有知识产权Tri-gate IGBT 技术研发力度,产品顺利通过多个客户验证并被批量使用,迅速实现了高性能IGBT 产品的国产化替代。报告期内,公司第二代Tri-gate IGBT 技术开发成功并量产,产品性能进一步提升,第三代Tri-gate IGBT 开发顺利。同时,公司积极布局第三代功率半导体产品,SiC 研发项目稳步推进。报告期内,公司开发出具有自主知识产权的Si2C MOSFET 产品,可以实现对部分采用传统技术路线的SiC MOSFET 的替代,已经通过客户的验证并小批量供货。报告期内,公司研发经费、研发人员数量、专利数量、新品开发数量均保持快速增长态势。此外,公司的研发管理体系与质量体系进一步健全与完善。
报告期内公司数字化管理系统如产品生命周期管理系统、质量管理系统、良率管理系统、运营管理系统等运行通畅,研发效率、产品质量管控以及交付效率等能力持续提升。
(3)公司分产品系列技术先进性情况
报告期内,公司分产品系列具体技术及相关参数情况如下:1)超级结MOSFET 产品设计及其工艺技术
深槽超级结MOSFET 设计及其工艺技术。公司深槽超级结MOSFET 的设计及工艺技术包括优化电荷平衡技术、优化栅极设计及缓变电容核心原胞结构等技术。电荷平衡技术兼具技术先进性与工艺稳定性,技术方面大幅提高衬底掺杂浓度,有效降低了导通电阻;稳定性方面使产品内部电场更加均衡,性能更加稳定。栅极结构优化以及缓变电容核心原胞结构技术解决了超级结 MOSFET 由于开关速度快导致的开关震荡的问题。由于导通损耗与导通电阻成正比,超级结 MOSFET 在导通损耗方面具有很大的优势;同时,开关时间越短,开关过程的能量损耗就越低。超级结MOSFET 拥有极低的FOM 值,从而拥有极低的开关损耗和驱动能量损耗。
基于上述核心技术,公司的GreenMOS 系列高压深槽超级结MOSFET 产品具有比肩国际一流公司产品的性能,在优化器件性能的同时提高了产品的良率与可靠性,控制了生产成本,整体具有较高的市场竞争力。
公司的深槽超级结MOSFET 设计及其工艺技术处于国内领先、国际先进的水平。本报告期内,公司高压超级结MOSFET 量产产品规格数量在12 英寸产线持续增加,12 英寸和8 英寸产线的产品布局得到进一步优化,新一代高压超级结MOSFET 已量产并且出货规模迅速扩大。
2)中低压屏蔽栅MOSFET 产品设计及其工艺技术
公司中低压屏蔽栅MOSFET 设计及其工艺技术包括自对准的制造技术、电荷平衡原理以及全新的器件结构与生产工艺,实现了电场调制耐压的提高,形成了高功率密度、低开关损耗、高可靠性等特点。
公司的中低压屏蔽栅MOSFET 设计及其工艺技术处于国内领先水平。本报告期内,公司多个电压平台的屏蔽栅MOSFET 在12 英寸产线实现量产,公司高密度SGT MOSFET 技术平台开发成功并通过车规可靠性考核。公司积极布局并开展第三代40V& 60V 电压平台产品开发,此外,公司顺利扩充150~200V 平台产品规格。
3)超级硅MOSFET 产品设计及其工艺技术
公司的超级硅MOSFET 设计及其工艺技术主要包括独创的器件结构与优化的制造工艺,拥有高速开关以及低动态损耗的特性,在硅基制造工艺上进一步提升了器件的开关速度,在主流快速充电器应用中能获得接近氮化镓(GaN)功率模块的效率和功率密度,与传统的功率器件相比具有明显优势。
公司的超级硅系列MOSFET 产品具有栅电荷与导通电阻的乘积优值低、工艺成熟度高的特点及优势。由于超级硅系列产品采用的硅基制造工艺更加成熟,一方面相较氮化镓器件可靠性更高,另一方面具有优秀的动态特性,可以进入SiC MOSFET 及GaN HEMT 的应用领域。
4)TGBT 产品设计及其工艺技术
公司TGBT 产品设计及其工艺技术具体包括载流子控制技术、原胞功率调制技术以及独创的器件结构等。载流子控制技术优化了IGBT 器件在导通时的内部载流子分布;原胞功率调制技术使器件在大功率开关过程中的功率分布更加均匀,避免了局部电压电流过大而导致的器件失效,使得器件具有更高的工作稳定性;公司独创的器件结构提升了产品的电场调制能力,提高了耐压性以及载流子浓度,因此提升了产品整体的可靠性。
基于上述核心技术,公司TGBT 产品的导通压降与开关速度同时得到优化,在关键技术参数上有着大幅的提高,在应用过程中拥有发热低、效率高的优势,可使整体应用系统的功耗更低,并拥有高功率密度、低开关损耗、高可靠性以及自保护等优势。
本报告期内,公司基于原创的新型TGBT 技术,新增多个电压及电流规格,产品性能进一步优化,显著提高了与传统IGBT 技术的兼容性和可替换性。公司第二代TGBT 技术开发成功并开始批量生产,芯片的电流密度得到进一步提高。本报告期内,公司针对主驱驱动、大功率光伏等应用场景进行了精细化调整,进入更多的应用领域。
5)Hybrid-FET 器件及其工艺技术
Hybrid-FET 器件及其工艺技术包括全新的器件结构以及电流动态调整技术。这种特殊的器件结构结合了导通电流密度高与开关速度快的特点,可实现高速关断和大电流的处理能力;采用电流动态调整技术则使器件在不同的应用工作状态下拥有不同的电学表现,具有更加宽广的安全工作区域,可提高产品的整体稳定性。
公司的Hybrid-FET 器件兼具IGBT、超级结MOSFET 等功率器件的优点,器件及其工艺技术处于国内领先水平,目前该技术已申请专利并开始产业化。Hybrid-FET 器件基于TGBT 技术,因此是TGBT 的一个子类。本报告期内,Hybrid-FET 器件持续稳定批量出货,产品规格型号进一步增加,其性能优势已经被客户所认可。以90A 的Hybrid-FET 产品为例,该产品已经批量应用于客户系统中,处于稳定出货状态,其在客户端的最高工作频率可达80kHz 以上,采用该产品的系统,效率比采用传统器件的系统有大幅提升。
6)Si2C MOSFET 器件及其工艺技术
Si2C MOSFET 器件具有独创的器件结构与优化的制造工艺,拥有极好的栅氧可靠性与高栅源耐压,同时具有极低的反向恢复时间和反向恢复电荷,易于应用,适用于图腾柱无桥PFC、H 桥逆变等拓扑结构,可以在新能源汽车车载充电机、储能逆变器、高效率通信电源、高效率服务器电源等多种应用场景替换采用传统技术路线的SiC MOSFET,性价比极高。截至报告期末,Si2C MOSFET 已经通过多个客户测试验证并实现小批量供货。
以650V 60mohm Si2C MOSFET 器件为例,这款芯片的反向恢复时间达到了37 纳秒,远远小于超级结器件(接近180 纳秒),与SiC MOSFET 接近。由于其极短的反向恢复时间,Si2C MOSFET器件在服务器及车载充电机中可以实现对SiC MOSFET 的替换,同时大幅降低器件成本(下图为服务器图腾柱PFC 电路示意图及Si2C MOSFET 测试波形)。
随着以ChatGPT 以及自动驾驶为代表的人工智能技术的兴起,国际上对服务器及数据中心的需求大增。而数据中心服务器对电源效率的要求更加严苛,因而采用了第三代半导体组成的图腾柱PFC 电路拓扑(如上图所示)。公司发明的基于Si2C MOSFET 技术的新型功率器件适合在图腾柱PFC 中应用并实现GaN 或SiC MOSFET 的高效率,以期实现在此类市场中实现销售额的高速增长。
报告期内,公司进一步加大新产品与新技术研发投入力度,持续优化8 英寸与12 英寸先进工艺制程产品布局,取得较好成效。截至本报告期末,公司共计拥有产品规格型号2,196 余款。其中,高压超级结MOSFET 产品(含超级硅MOSFET)1,220 款,中低压屏蔽栅MOSFET 产品816款,TGBT 产品160 款及多款SiC 器件(含Si2C MOSFET)。
报告期内,公司取得的主要研发成果如下:
第三代高压超级结MOSFET 实现了大规模出货。持续拓展基于公司第三代高压超级结 MOSFET 技术平台的产品规格,单晶圆产出芯片颗数提高,同时产品性能得到进一步提升。
公司第四代高压超级结MOSFET 实现批量出货,同时,公司第五代超级结MOSFET 技术研发进展顺利,已经进入批量验证阶段。
公司基于深沟槽超级结技术的中低压超级结MOSFET 技术开发顺利进行。公司基于12 英寸先进工艺制程的高压超级结MOSFET 技术大规模稳定量产,同时产品性能进一步提升。公司基于12 英寸先进工艺制程的新一代高压超级结MOSFET 技术开发顺利进行。
公司新一代超级硅MOSFET 开发成功并通过客户认证。
公司持续拓展基于第三代25V-30V 低压高密度屏蔽栅MOSFET 工艺平台的产品规格,公司数据中心电源专用中低压屏蔽栅MOSFET 产品技术开发顺利,并通过客户评测。公司第三代40V及60V 电压平台产品开发顺利。
公司持续拓展基于自主IGBT 专利技术的TGBT 产品规格,持续提升产品性能,公司第二代 TGBT 完成技术开发并进入量产状态,芯片的电流密度得到显著提高。采用第二代TGBT 技术的产品实现小规模出货。报告期内,公司已启动第三代TGBT 技术开发。
公司8 英寸及12 英寸先进工艺制程TGBT 技术开发及扩产顺利进行,随着新产线的扩充及新一代TGBT 产品的研发成功,公司TGBT 产能及性能将得到迅速提升。
公司研发的高速大电流功率器件600/650V Hybrid-FET 器件产业化顺利进行,报告期内产品规格数量及出货量持续增加。
公司TGBT 产品在光伏逆变器及储能、新能源汽车直流充电桩、电机驱动等领域获得客户的批量应用。同时,更大功率的车用主驱以及大功率光伏芯片产品开发成功,客户验证顺利。
公司积极布局第三代功率半导体器件,申请多项相关专利,进一步完善对相关知识产权的保护,相关产品的开发顺利进行。公司Si2C MOSFET 产品研发成功并顺利通过客户验证,进入小批量供货阶段。公司积极布局基于Si2C MOSFET、SiC SBD、SiC trench-MOSFET 技术的产品路线图,开发完成多款产品规格。
|本年新增||累计数量|
|申请数(个)|获得数(个)|申请数(个)|获得数(个)
发明专利|19|18|137|56
实用新型专利|1|2|3|3
外观设计专利|0|0|0|0
软件著作权|0|0|0|0
其他|64|27|184|53
合计|84|47|324|112
注:本年新增其他申请数为64 个,其中PCT 专利17 个、境外专利15 个、中国商标30 个、集成电路布图1 个、马德里商标1 个;本年新增其他获得数27 个,其中境外专利9 个、中国商标16个、集成电路布图1 个、马德里商标1 个;累计其他申请数为184 个,其中PCT 专利71 个、境外专利81 个、中国商标30 个、集成电路布图1 个、马德里商标1 个;累计其他获得数为53 个,其中境外专利35 个、中国商标16 个、集成电路布图1 个、马德里商标1 个。
|本年度|上年度|变化幅度(%)
费用化研发投入|54,927,269.69|41,433,948.60|32.57
资本化研发投入|-|-|-
研发投入合计|54,927,269.69|41,433,948.60|32.57
研发投入总额占营业收入比例(%)|4.92|5.30|减少0.38 个百分点
研发投入资本化的比重(%)|-|-|-
主要系报告期内,公司持续加强研发投入特别是先进工艺产品研发,相应的材料、职工薪酬、研发设备及平台开发等投入均持续增长。
序号|项目名称|预计总投资规模|本期投入金额|累计投入金额|进展或阶段性成果|拟达到目标|技术水平|具体应用前景
1|超级硅功率器件|13,490,000.00|2,595,440.40|6,098,671.78|进一步降低超级硅器件原胞尺寸,优化工作频率,提高开关速度并降低开关损耗。|完成超级硅技术平台搭建,提升频率特性,应用拓展到工业及车载场合,实现接近GaN、SiC 功率器件的效率。|国际先进|应用于高密度电源系统及电机驱动,如新能源汽车主驱、光伏逆变、通信电源、工业照明电源、快速充电器、模块转换器、快充超薄类 PC 适配器等领域。
2|8英寸线700V及以上 GreenMOS 高压的超级结芯片|23,510,000.00|4,905,751.22|10,348,052.44|完成700V~950V 额定电压的超级结MOSFET平台搭建,报告期内良率进一步提升,1000V以上规格性能得到优化。|进一步提高超级结器件的额定耐压值,将耐压规格扩展到超高压领域。|国际先进|应用于光伏逆变、LED照明、5G 通信电源、数据中心服务器电源、 PC 电源、适配器、TV电源、手机快速充电器等应用领域。
3|12 英寸先进工艺GreenMOS超级结 MOSFET|24,510,000.00|4,784,612.42|10,776,312.24|报告期内新增多款8 英寸到12 英寸的产品转产工作,12 英寸量产产品良率进一步提升;完成12 英寸550V 平台开发;12 英寸600V/650V平台特征导通电阻性能进一步提升。|实现在12 英寸产线上生产超级结工艺,同时提升产品一致性。|国际先进|应用于光伏逆变、直流大功率新能源汽车充电桩、新能源汽车车载 OBC、5G 通信电源、数据中心服务器电源、 PC 电源、适配器、TV电源板、手机快速充电器等应用领域。
4|900V 以下三栅IGBT(Tri-gate IGBT)|14,060,000.00|6,922,090.04|10,792,494.83|完成650V Tri-gate IGBT 标准系列、超低饱和压降、低饱和压降系列、标准高速系列以及逆导型(RC 系列)|优化900V 以下新型IGBT 器件的关断损耗与导通压降特性。|国际领先|应用于新能源汽车电驱系统、直流大功率新能源汽车充电桩、车载充电机、光伏逆变器、储能逆变、电焊机等应用
|||||等多个系列产品开发,产品规格进一步得到拓展,二代TGBT 技术开发成功并开始批量供货。|||领域。
5|900V 及以上三栅IGBT(Tri-gate IGBT)|16,670,000.00|7,767,665.75|11,016,383.71|完成1200V 与1350V逆导型与非逆导型Tri- gate IGBT 平台开发,二代TGBT 技术开发成功并开始批量供货。|优化900V 以上新型IGBT 器件的关断损耗与导通压降特性。|国际领先|应用于新能源汽车电驱系统、直流大功率新能源汽车充电桩、车载充电机、光伏逆变器、储能逆变、电焊机等应用领域。
6|第三代半导体 SiC 功率器件研发|14,470,000.00|2,168,768.00|3,993,049.22|完成SiC 产品工艺与器件设计,开发出新型栅控场效应晶体管专利技术。|完成SiC 产品平台的设计与制造能力搭建。|国际先进|应用于新能源汽车电驱系统、直流大功率新能源汽车充电桩、车载充电机、光伏逆变器、储能逆变、UPS 电源等应用领域。
7|中低压SGT FOM 优化研发|17,107,700.00|6,649,652.91|6,649,652.91|完成新一代低FOM 值 SGT 产品平台的搭建,各电压平台升级开发顺利进行。|完成中低压SGT产品不同电压平台的下一代技术平台搭建,FOM值更低。|国际先进|应用于汽车转向助力、快速充电器、电机驱动、DC-DC 模块、通信电源等应用领域。
8|第四代超级结器件研发|5,049,100.00|2,345,376.04|2,345,376.04|产品平台开发完成,特征导通电阻性能得到提升,平台进入批量生产阶段,产品良率进一步优化提升。|在第三代超级结技术平台基础上降低高压超级结 MOSFET 产品的原胞尺寸,进一步降低高压超级结MOSFET 特征导通电阻。|国际先进|应用于新能源车载充电机、5G 通信电源、数据中心服务器电源、PC电源、适配器、TV 电源、手机快速充电器等应用领域。
9|云计算与数据|38,333,600.00|9,348,024.18|9,348,024.18|第一代超高频超低特征|搭建超高频超低|国际|应用于数据中心电源、
|中心超高频 MOSFET 研发||||导通电阻产品开发完成,产品正处于持续优化阶段。|特征导通电阻低压MOSFET 技术平台,开发出适用于云计算和数据中心专用 MOSFET 产品。|先进| DC-DC 模块、通信电源等应用领域。
10|12 寸Tri-gate IGBT 研发|4,463,600.00|4,964,692.04|4,964,692.04|器件仿真验证、版图绘制、形貌调试、流片验证进展顺利。|搭建12 英寸 IGBT 技术平台,利用12 英寸先进工艺持续提升产品一致性。|国际先进|应用于新能源汽车电驱系统、直流大功率新能源汽车充电桩、车载充电机、光伏逆变器、储能逆变、电焊机等应用领域。
11|第四代半导体 Ga2O3 功率器件研发|19,126,400.00|2,475,196.69|2,475,196.69|完成Ga2O3 功率器件初期调研及研发布局。|研究Ga2O3 材料在功率器件上的应用,研制出 Ga2O3 功率二极管,为下一代功率器件提供技术储备。|国际先进|应用于新能源汽车电驱系统、直流大功率新能源汽车充电桩、车载充电机、光伏逆变器、储能逆变等应用领域
合计|/|190,790,400.00|54,927,269.69|78,807,906.08|/|/|/|/
基本情况||
|本期数|上期数
公司研发人员的数量(人)|54|33
研发人员数量占公司总人数的比例(%)|49.09|44.00
研发人员薪酬合计|1,846.97|1,285.39
研发人员平均薪酬|34.20|38.95
研发人员学历结构|
学历结构类别|学历结构人数
博士研究生|3
硕士研究生|15
本科|27
专科及以下|9
研发人员年龄结构|
年龄结构类别|年龄结构人数
30岁以下(不含30岁)|27
30-40岁(含30岁,不含40岁)|20
40-50岁(含40岁,不含50岁)|7
50-60岁(含50岁,不含60岁)|0
60岁及以上|0
报告期内,公司研发人员构成发生重大变化主要系公司产品持续进行技术迭代,在保证新产品研发进程的同时公司持续加大人才投入所致。
1、强大的研发能力,保证公司产品性能国内领先甚至国际领先
公司的核心技术人员均在功率半导体领域耕耘超过十年,具有丰富的研发经验,并对行业未来的技术发展趋势具有前瞻性的创新能力。公司核心技术人员的研发能力保证了公司的技术敏锐度和研发水平,确保了公司的产品迭代能够紧跟行业发展趋势,亦满足客户终端产品的创新需求。公司一直以来高度重视技术团队的建设,已建立起了完善的研发团队及体系。完整的研发团队及体系与持续的研发投入使得公司成为功率器件领域产品性能领先的本土企业之一。凭借优秀的研发实力,公司在主要产品方面均已具备了国内领先甚至国际领先的核心技术,并在核心技术的基础上实现了高压超级结MOSFET、中低压屏蔽栅MOSFET 产品、TGBT 产品以及Si
C MOSFET 的量产
与销售。公司的高压超级结MOSFET产品运用了包括电容缓变技术、超低栅极电荷等行业领先的核心技术,使关键技术指标达到了与国际领先厂商可比的水平。在中低压领域,公司的产品技术水平亦达到了国内领先水平。公司的超级硅系列MOSFET 实现了比传统超级结更高的效率,获得了众多客户的认可。报告期内,公司超级硅MOSFET已批量进入全球第一大微逆变厂商Enphase Energy,应用于微逆变领域。报告期内,公司TGBT 产品持续丰富规格,多个产品料规格进入稳定供货阶段,销售收入实现迅速增长,批量进入光伏逆变、储能、车载充电机、充电桩模块等多个新能源领域的多个头部企业,成为公司业务增长最快的产品系列。公司具有独立知识产权的Si
C MOSFET
实现量产,可以在新能源汽车车载充电机、光伏逆变及储能、高效率通信电源以及高效率工艺电源等领域实现与传统SiC MOSFET 的相互替代。Si
C MOSFET 性价比高,前景广阔,是公司顺利进
入第三代半导体领域的敲门砖。公司利用其上市的先发优势,加大第三代半导体上下游的资本投入,布局该领域的专利技术,为未来宽禁带半导体业务的拓展打下了坚实的基础。
2、丰富的产品规格,满足不同应用场景的需求
功率器件的产品规格丰富,不同规格的产品被应用于不同的应用场景。截止本报告期末,公司已自主研发了1,220 款高压MOSFET产品以及816款中低压屏蔽栅MOSFET产品。此外,公司自主研发了多个系列的TGBT产品系列共160款以及多款SiC器件(包含Si
C MOSFET)。得益于公
司丰富的产品系列以及强大的产品开发能力,公司的功率器件产品已被广泛应用于各类工业级及消费级领域,包括新能源汽车直流充电桩、车载充电机、储能和光伏逆变器、5G基站电源及通信电源、数据中心服务器电源、UPS电源和工业照明电源、PC电源、适配器、TV电源板、手机快速充电器领域等。
3、作为国内高性能功率器件的优质供货商之一,拥有强大的全球终端客户基础
凭借优异的技术实力、产业链深度结合能力和客户创新服务能力,公司已经与国内外各行业的龙头客户建立了长期的合作关系。在各类功率器件应用领域尤其是工业级应用领域中,公司的产品获得了众多知名企业的认可,成为了该等客户的少数国内供应商之一。同时,公司在全球范围内积累了众多的知名终端品牌客户。公司进入该等客户的供应链体系后能够持续为公司带来高粘性,同时也将推动公司不断进行技术迭代升级以满足引领行业发展的头部客户需求,为公司保持高端功率器件领域的领先地位奠定基础。
4、稳定的供应商关系提供产能保障,在特殊工艺方面持续技术合作
公司与行业上游的晶圆制造厂商、封装测试厂商等供应商建立了长期稳定的业务合作关系与高效的联动机制。在根据终端市场需求精确调整产品设计的同时,公司具有与上游供应商合作并实现深度定制化开发的能力,主要是基于与供应商长期稳定的战略合作关系与高效的联动机制。由于功率器件的制造工艺较为特殊,特别是高性能产品的开发需要器件设计与工艺平台的深度结合,研发团队需对晶圆厂的基准工艺平台进行深度优化和定制设计。在产品研发阶段,公司会与晶圆厂进行深度的共同讨论,通过多次反复工艺调试,使得晶圆厂的工艺能更好地实现公司所设计芯片的性能,最终推出经优化的产品,更好地贴合终端客户的需求。在这个过程中,晶圆代工厂的工艺能力亦在双方互相协作中获得优化和提升,实现了双方技术能力的相互促进和提升。
5、经验丰富的管理团队
公司联合创始人龚轶先生硕士毕业于英国纽卡斯尔大学,拥有超过20 年半导体研发管理经验,曾担任全球领先的中央处理器(CPU)厂商超微半导体公司的研发工程师、全球最大的功率器件厂商英飞凌科技的德国研发中心专家;同时,也是国家创新人才推进计划科技创新创业人才、江苏省科技企业家、姑苏创新创业领军人才。公司联合创始人王鹏飞博士毕业于德国慕尼黑工业大学,从事半导体技术研发工作超过20 年,曾担任德国英飞凌科技存储器研发中心研发工程师。王博士是国家高层次人才特殊支持计划领军人才入选者,拥有多年的半导体行业经验,尤其是在功率半导体领域拥有着国际一流的视野与技术创新能力。除联合创始人及研发团队以外,公司的市场、运营、销售等部门的核心团队均拥有半导体行业相关的学历背景和国内外知名半导体公司多年的工作经历,积累了丰富的产业经验和专业的管理能力。公司的核心技术人员均为半导体相关专业毕业,从事半导体技术开发和项目管理工作超过10年,有着丰富的产品开发经验和项目管理经验。公司的核心技术人员均在公司任职超过5 年,工作稳定,熟悉公司业务流程并作为开发项目负责人主导和参与了公司各重大科研项目的开展。
6、作为国内领先的高性能功率器件设计厂商,受益于行业发展与国产替代机遇
公司是国内领先的高性能功率器件厂商之一。公司目前已积累了知名的国内外客户群,产品及方案被各终端应用领域广泛应用,市场认可度逐渐提高。一直以来,公司深耕新能源汽车直流充电桩、车载充电机、储能和光伏逆变器、5G基站电源及通信电源、数据中心服务器电源、UPS电源和工业照明电源等领域,通过强大的研发实力和优越的产品性能,成为了量产工业级和汽车级高压超级结MOSFET、工业级和汽车级中低压SGT MOSFEET及工业级新型IGBT 器件的高性能功率半导体厂商。公司未来将持续受益于新能源、光伏、5G通讯、汽车电动化等工业级及车规级应用领域迅速扩张带来的高性能功率器件市场快速发展。同时,公司在高端工业级功率器件领域的技术能力与产品性能已可与国际一流厂商比肩,在抓住行业本身快速发展机遇的同时拥有广阔的进口替代空间。
目前,我国的功率半导体行业正经历快速发展阶段。随着新能源、光伏逆变及储能产业的蓬勃发展以及我国汽车电子、工业电子、智能装备制造、物联网等新兴领域的兴起,国内对功率半导体产品的需求迅速扩大,推动了行业的快速发展。良好的发展前景吸引了国内诸多企业进入这一领域,行业内厂商则在巩固自身优势基础上积极进行市场拓展,市场竞争正在加剧。在日趋激烈的市场竞争环境下,若公司不能正确把握市场动态和行业发展趋势,不能根据客户需求及时进行技术迭代、提高产品性能与服务质量,则公司的行业地位、市场份额、经营业绩等可能受到不利影响。
在高性能工业及汽车相关应用的功率器件领域,公司目前在全球和国内市场占有率相对较低,市场主要份额仍然被国外大型厂商占据。相较于消费级客户,工业及汽车相关领域的客户对产品的性能和品质要求较高、验证周期普遍较长。如果公司产品设计、工艺升级或客户资源开拓进度未达预期,将在与国外大型厂商的竞争中处于不利地位。
1、供应商集中度较高的风险
公司不直接从事晶圆制造和封装测试等生产和加工环节,该环节委托代工厂完成。随着下游需求持续扩张、上游原材料供应紧张对全球晶圆代工行业产能带来的负面影响,晶圆代工行业普遍出现产能紧张的情况,进一步导致了晶圆价格的增长。由于公司的晶圆供应商集中度较高,若晶圆代工行业产能紧张的情况进一步加剧,则晶圆代工厂的产能与供货量可能无法满足公司持续发展需求,从而对公司的产品出货量以及未来的收入增长造成一定不利影响。另一方面,公司营业成本主要由材料成本和封测费用构成,其中材料成本以晶圆成本为主,若晶圆价格未来持续提高,可能会对公司的主营业务成本以及毛利率水平造成不利影响。
2、供应链管理风险
公司专注于高性能功率器件的研发与设计,晶圆制造和封装等主要生产环节由专业的晶圆制造和封装厂商完成。报告期内,公司与行业内知名的晶圆制造厂商和封装厂商均建立了长期稳定的合作关系。由于公司产品的终端应用涵盖了工业、汽车相关应用及消费等多个行业,行业内客户均具有较高的供应商认证要求,如果公司对供应链及生产环节管理不善,导致产品质量、交付及时性等出现问题,则会影响公司产品销售和品牌声誉,对公司的经营造成不利影响。
3、经营规模扩大引致的管理风险
报告期内,公司资产规模、业务规模和员工数量均保持高速增长。未来,随着公司主营业务的快速发展以及募集资金投资项目的稳步实施,公司营收规模将会进一步快速扩张。公司规模的快速扩张会使得公司的组织结构和经营管理趋于复杂化,对公司的管理水平和内部控制将提出更高的要求。若公司未能及时有效应对公司规模扩张带来的管理问题,可能会面临一定的管理和内控风险。
公司综合毛利率受产品售价、产品成本以及产品结构等因素影响。随着行业技术的发展和市场竞争的加剧,公司需要根据市场需求不断进行技术的迭代升级和创新,若公司未能正确判断下游需求变化、或公司技术创新停滞不前、或公司未能有效控制产品成本、或公司产品市场竞争格局发生变化等都将导致公司发生产品售价和成本预期外波动等不利情形。在该等不利情况下,公司综合毛利率水平未来可能会持续波动甚至出现下降的可能性,从而对公司的经营带来一定风险。此外,公司的产品规格数量较多,不同规格的产品销售结构的变化亦会对公司的毛利率造成影响。
2、经销商管理不善的风险
公司采用“经销加直销”的销售模式。报告期内,公司的经销收入占比相对较高,为69.81%,经销商可以帮助公司快速建立销售渠道,提升品牌知名度,也可以协助公司进行终端客户的日常维护和售后服务。未来,如果公司对经销商管理不善,可能造成经销商不能很好地理解公司品牌和发展目标,影响公司声誉,并且导致客户关系疏离,从而对公司业绩带来不利影响。
3、应收账款增加的风险