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Wolfspeed通过其混合媒体宣传吹捧其碳化硅(“SiC”)的努力,已经把氧气吸出了房间。投资者一定一直在阅读、倾听和观察,因为股价在过去 1 年期间上涨了 40%,如图1 所示。

在最新的财报电话会议上,WOLF报告调整后每股亏损 2 美分,收入为 2.285 亿美元,同比增长 56.7%。分析师预计每股亏损 10 美分,每股亏损 2.0758 亿美元。对于 F1Q 的指导,Wolfspeed 表示预计收入将在 2.325 亿美元至 2.475 亿美元之间,分析师预计销售额为 2.2445 亿美元。
比较硅与碳化硅汽车芯片
为了开始这项分析,我们需要了解 SiC 芯片可以做什么,与硅 (“Si”) 芯片相比有哪些优势,以及它们的用途。图 2 显示了 SiC 与 Si 的优势,但正如我在本文中指出的那样,这不是一个固定的、切割和干燥的分析,因为 Si 技术不会坐视 SiC 不理。
根据 The Information Network 题为“功率半导体:市场、材料和技术”的报告,随着电动汽车的普及,对汽车功率半导体的需求正在迅速增长。
今天的电动汽车具有每个电池组可以处理 400 V 的内部架构。从历史上看,大多数当前的电动汽车,包括来自特斯拉的电动汽车,都使用 400 伏系统,部分原因是家庭通常使用 380 伏三相电流,因此已经存在适当的充电基础设施。第一批电动汽车还使用了基于 400 伏的插电式混合动力车的组件。
400 伏至 800 伏的 SiC 催化剂
为了增加电动汽车的续航里程并减少充电时间,电动汽车制造商计划升级到 800 伏电池。
通常,800V 系统也会从基于硅的 IGBT 转移到 SiC MOSFET。SiC 器件提供更高的开关速度,从而降低开关损耗。通过将电压加倍,对于相同尺寸的电池,充电时间减少了约 50%。这使制造商能够减小电池组的尺寸并使其更小,并与超高效电机和空气动力学相关联,以最大限度地提高行驶里程。较小的电池组更轻,这反过来意味着更轻的底盘、制动器和其他支持它们的组件。
目前,保时捷 Taycan 使用 800 伏系统,与奥迪 e-tron GT 等基于同一平台的其他车型一样。另外,只有 Lucid Air、现代 Ioniq 5 和起亚 EV6 使用 800 伏架构。
保时捷 Taycan 使用 800 伏 3 级充电器可在 22.5 分钟内将电池充电(至 80%),而使用 400 伏 3 级充电器则需要 90 分钟。显然,提高 800 伏系统采用率的障碍之一是充电站本身。其中只有少数提供 800 伏充电,其中大部分在 Tritium、Ionity 和 Electrify America 网络上。
硅芯片占电动汽车零部件的绝大部分
目前,绝大多数配备 400 伏系统的电动汽车都使用硅芯片。虽然 SiC 芯片是采用硅的最大竞争者,但并不是每个人都在转向新技术。
根据 The Information Network 的报告,2021 年 IGBT 市场规模为 58 亿美元,复合年增长率为 10%。图 3 显示了按应用划分的 2025 年市场细分。汽车细分市场将达到 23%,高于 2020 年的 14%。
需求如此之大,以至于电动汽车的 IGBT 短缺。传统的 IGBT 公司英飞凌、富士电机和三菱电机现在正在竞相满足中国制造商的需求。这些公司正在与中国电动汽车制造商的客户签约。例如,比亚迪在2021年底与士兰微、Star Semiconductor、时代电气、华润微签订了IGBT供货订单。
此外,平均 IGBT 的成本通常低于其对应的 SiC。成本节约主要来自晶圆成本。一个 200 毫米的 SiC 晶圆成本为 1,500 美元,而一个300mm的硅晶圆成本不到 100 美元(200 毫米晶圆的成本不到 30 美元)。更大的 300mm 晶圆生产的芯片是 200mm 晶圆的 2.25 倍,而设备成本仅为 200mm 晶圆厂的 1.7 倍。
碳化硅芯片
碳化硅芯片并不新鲜。20 多年前,英飞凌推出了第一款由碳化硅制成的芯片。英飞凌目前向 3,000 多家客户销售 SiC MOSFET 和其他功率器件。英飞凌通过和II-VI(现为 Coherent ( COHR ))签署一项协议加强了其作为 SiC 晶圆领导者的角色。
随着行业转向 800 伏 EV 系统,瑞萨电子推出了新一代紧凑型高压 IGBT,其耐受电压高达 1,200 V,额定电流高达 300 A,以期提升电动汽车核心的电力电子设备。
与当前一代 AE4 产品相比,其用于 IGBT 的 400-800V 硅基 AE5 工艺实现了 10% 的功率损耗降低,这将有助于 EV 开发人员节省电池电量并增加行驶里程。此外,新产品的尺寸大约缩小了 10%。
瑞萨表示,AE5 代 IGBT 将于 2023 年上半年开始在瑞萨位于日本 Naka 的工厂的 200 和 300 毫米晶圆生产线上量产。此外,瑞萨电子将从 2024 年上半年开始在其位于日本甲府的新功率半导体 300 毫米晶圆厂提高产量,以满足对功率半导体产品不断增长的需求。
这些器件将与 WOLF 的 SiC MOSFET 竞争,并将在 WOLF 新工厂开业的同时投入生产。
据报道,WOLF 的汽车客户Lucid Motors 将在Lucid的纯 BEV 汽车 Lucid Air中使用 WOLF 的碳化硅 XM3 电源模块。WOLF 将为 Lucid Air 中的 Lucid 后部逆变器提供 SiC。
Lucid的规模有多大?在我之前的文章中曾指出:
“Lucid 交付了 360 辆电动汽车,帮助在 2022 年第一季度实现了 5770 万美元的收入,但在发布第二季度业绩后,将其 2022 年产量展望调整为 6K 至 7K 辆。今年早些时候的指导是针对产量的12K 到 14K 辆汽车。”
请记住,电动汽车是 SiC 器件的最强驱动力,但 WOLF 在其最近的F4Q 财报电话会议中指出:
“在过去三年中,我们已经为各种非汽车终端设备生成了 2,300 多个功率器件设计,包括医学成像设备、空中出租车和静电过滤装置的设计。
此外,我们的客户中还包括 6,100 多个非汽车电力设备项目,我们只是在这些应用的各种范围内触及表面,我们的团队继续寻找碳化硅可以帮助世界节约更多能源的方法活力。”
WOLF 对收入突破含糊其辞,我们需要等到 2022 年 11 月才能获得其投资者日演示文稿的更新。然而,图 4 显示了 WOLF 2021 年投资者日展示的基于收入的“设计”图表。
有趣的是,根据 2021 年的分析,2021 年的汽车设计仅占总设计的 10.0%,到 2022 年将增长到 27.6%。相比之下,RF 占 2021 年设计量的 54.0%,降至 36.8%,工业占 36.0%,保持不变,为 35.6%。
美国银行的艾莉亚确实做得对,特别有趣的是他指出:
“汽车占 WOLF 设计活动的 70%-75%,但我们注意到基础设施/工业(太阳能逆变器、高端医疗设备、电动汽车充电站)的增长向量可以使 WOLF 的收入来源多样化(过去三年2300 多个非汽车的设计)。”
换句话说,汽车占 WOLF 180 亿美元的 70%,如图 5 所示,鉴于市场上其他 SiC 公司和根据瑞萨电子的详细说明,基于 IGBT 的工作电压为 800 伏。同样重要的是太阳能和电动汽车充电站的增长,预计它们将在“绿色”技术方面表现强劲,以及巨大的 2300 多个非汽车设计。
图 5 还显示,WOLF 的汽车渠道贡献的营收预计在 2022 年达到 18%,到 2023 年增长到 31%,这与它的设计预测相当也就不足为奇了。
请记住,WOLF 目前的汽车公司客户是 Lucid。正如我上面所说,Lucid 在上个季度仅出货了 360 辆电动汽车,并且已经降低了对 2022 年的预测。
相比之下,特斯拉 已在其德克萨斯 Gigafactory 交付了10,000辆Model Y 全轮驱动电动汽车。Model Y 有一个前后逆变器,可将电池中的直流电转换为交流电来驱动车辆。前置逆变器使用英飞凌制造的 Si IGBT 开关,后置逆变器使用意法半导体制造的 SiC MOSFET 功率模块。
Model Y 中的 SiC 逆变器是意法半导体制造的第二代器件,已用于特斯拉 Model 3 和 Model S Plaid。特斯拉在 2021 年售出了 508,000 辆 Model 3,现在正在使用其下一代 SiC MOSFET 功率逆变器。
我们不要忘记 II-VI(现为 Coherent)与英飞凌签订的 SiC 晶圆供应协议。
据我的消息来源称,WOLF 的莫霍克谷工厂于 2022 年 4 月开业,原定于 7 月投产,但已推迟到 2022 年底或 2023 年初。如果属实,它将使 WOLF 的计划推迟近一年。而在此期间,英飞凌和意法半导体正在向电动汽车客户发货。
事实上,在 SiC 领域与英飞凌和ST以及高压 Si IGBT 阵营中的瑞萨电子竞争时,WOLF 将面临巨大的阻力。
在财务指标上,WOLF 报告 2022 财年的收入为 7.26 亿美元,但亏损 2.01 亿美元。正如我上面指出的,报告调整后每股亏损 2 美分,收入为 2.285 亿美元,同比增长 56.7%。分析师预计每股亏损 10 美分,每股亏损 2.0758 亿美元。但亏就是亏。
据Simply Wall Street称,WOLF 的公允价值为 41.53 美元,被高估了 189.6%。
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