在人人都期待国产芯片崛起的时代,绍兴出了一家极具特色的半导体公司——芯联集成。
第一,“一站式代工”,打破半导体经营模式的圈层。它以晶圆代工为起点,向上触达芯片设计服务,向下延伸到模组封装,既非纯粹的IDM模式,又非纯粹的代工厂,而是“系统代工厂”。
第二,直面终端客户,放大产值。设定三条增长曲线,瞄准新能源汽车终端客户,由点及线、由线到面、由面到体,分切走智能电动汽车最大块“蛋糕”。
第三,带动500亿产业,做绍兴集成电路“链主”。拥有绍兴产业基金的股权支持,凭借足够的体量和技术密集度,吸引上下游企业聚集,形成紧密的产业链合作关系。
这些“特色”,为时代所赋予,由需求所驱动,讲述中国芯片的新故事。
“不做IDM”的系统代工
芯联集成的“一站式代工”模式,独具“中国特色”,是中国新能源汽车产业发展趋势之下的选择。
芯联集成总经理赵奇
“中国新能源汽车企业的每一家都拥有不一样的供应链模式,有的非常垂直一体化,有的只在某一个点上做一体化,也有一些体量比较大的企业选择外购。这与变革前的汽车供应链模式大为不同。这就意味着,如果我选择任何单一环节,就会错失一部分需求。因此,我们选择开放的形式,与我们判断以后有机会活下来的主机厂深度交流,客户需要什么,我们就做什么。”芯联集成总经理赵奇说道。
首先,需要了解的是,半导体企业的经营模式分为两种,一种是IDM模式(垂直整合),完全自主设计、制造、封测;另外一种是垂直分工模式,可细分为Fabless模式(只设计,不生产)、Foundry模式(只做代工)、OSAT模式(只负责封装和测试)。
两种经营模式都有一定的时代背景。IDM模式诞生于半导体产品成型阶段。在该阶段,设计和工艺高度依存,半导体公司需要将设计和工艺能力整合起来开发新的产品。分工模式出现在半导体从军用下沉到个人消费层时期,大批个性新需求刺激出更多的应用场景,大批IC工程师离开并创业。但是新创公司面临的最大问题是,难以筹集足够的资金建立晶圆厂。于是,纯粹的Foundry晶圆代工厂出现,与Fabless公司联手,抓住以 PC 为代表的终端应用加速渗透下半导体迅猛增长的机遇。
当前,新能源汽车供应链处于变革之中,对半导体公司的经营模式同样带来新的思考。
功率模块,是新能源驱动系统的核心部件,对系统的效率高低有着显著影响。为了在动力总成上做出差异化,主机厂对功率半导体格外重视。我们看到,比亚迪早在十几年前就自研自制芯片及模块;吉利、长城,从SiC衬底、外延、芯片、功率模块、电驱应用等功率半导体上下游入手,或投资,或合作,补齐产业链;小鹏、蔚来、理想也正在寻求功率芯片及模块的自主设计,委托生产或与自制相结合。
更何况,两年前的“芯”荒确实为主机厂带来不小的困扰,为了保供不得不四处寻找芯片来源,确保生产线的稳定。如今,虽然芯片供应问题得到了缓解,不再像之前那样紧缺,但这也提醒了主机厂要对供应链进行更加精细的管理和规划。
有别于以前链条式的供应链,新能源汽车供应链变革为网状,在关系到能带来差异化的核心部件上,尤其是芯片,主机厂选择绕过系统公司Tier 1、甚至功率模块公司Tier 2,直接与芯片设计及代工厂对话,联合开发芯片及功率模块,锁定产能。
对芯联集成来说,机会来了。
在赵奇看来,若主机厂建立芯片设计能力的话,对芯联集成来说当然是机会,因为他们会将加工放到具备晶圆和功率模块制造能力的半导体公司。
芯联动力董事长袁锋坦 言,确实看到许多主机厂在思考自制模块,但是回到这件事情的终极出发点,实际上是回到 芯片是否拥有差异化的竞争优势 这一问题上。 芯联集成正在通过“技术+市场”的双轮驱动,创造差异化。
芯联动力董事长袁锋
最重要的一点,芯联集成的系统代工制造是“一站式服务”,从设计服务、晶圆制造、模组封装、应用验证到可靠性测试全方位覆盖。无论主机厂在哪一环节介入功率半导体的研制,芯联集成都保持开放,积极配合。
此类一站式集成代工制造的模式极其稀缺。稀缺性不在于难打破圈层,而是难在公司定位,即使拥有半导体供应链各环节的设计及制造能力,仍愿意默默地做主机厂及Tier 1背后的“力量”,以灵活的姿态为下游客户赋能。这也是主机厂在自研自制功率半导体时所需要的“辅助”——能力强大却甘居幕后。
直面终端客户,放大产值
在“一站式”的企业定位下,芯联集成的客户服务范畴明显大于晶圆代工厂。
基于系统代工模式,芯联集成不仅与芯片设计公司合作,更直接与有意或正在自主设计芯片的新能源汽车终端主机厂合作。
6英寸碳化硅平面MOS芯片,主要用于新能源汽车主驱逆变器等 图片来源:芯联集成
如,2021年始,芯联集成的IGBT产品已经规模应用于比亚迪新能源汽车;逐渐扩大在车规级 SiC 领域的朋友圈,相继与蔚来汽车、小鹏汽车、理想汽车等达成战略合作。
订单之外,新能源汽车终端客户亦采用资本绑定的方式来实现双方深度合作的保证。去年11月,芯联集成分拆碳化硅项目,成立芯联动力,并持股51%。而在创始股东中,拥有小鹏、上汽等整车厂背景以及拥有博世、宁德时代等Tier 1背景的相关资本均有参与。
通过合纵连横,芯联集成想做的是SiC领域的“宁德时代”。袁锋解释称,“我觉得碳化硅有点像电池,今天中国电池产能肯定过剩了,但回过头来看,宁德时代在早期有领先优势时,与各大车企做了很多资本布局。这种布局并非简简单单的布局,而是主机厂与宁德时代共同做一些电池的开发。到半导体中就叫design in,电池很少叫design in。”
无论是订单合作,还是资本绑定,下游公司对芯联集成的重视和支持都显而易见。
深度合作不仅体现了下游公司对芯联集成技术实力和服务能力的认可,也反映了他们对芯联集成未来发展潜力的信心。
芯联集成也一直在向客户证明它的价值。
袁锋对NE时代表示,“在我们涉猎的大部分技术领域,我们都是用2~3年时间达到了国际同等水平,这也让我们在短时间获得了更多客户的认可和信任。”
比如,IGBT五年迭代4代,SiC MOS仅用两年时间完成了3轮技术迭代,“几乎每一年都可以进入到一个新的代际。新一代比肩国际先进水平。芯联集成迅速从学习者变成领先者。”
“全行业最快迭代速度”要归功于芯联集成的应用-设计-工艺的完整学习路径。“我们与终端用户非常接近,又是一站式平台,可以灵活地应对各项需求,在客户需求的促动下不断地迭代技术。”
赵奇解释道:“芯联集成的产品矩阵非常完整,覆盖新能源汽车电控主驱、OBC、BMS、车身娱乐系统、EPS等,芯片种类覆盖率76%,包含功率类芯片、模拟类芯片、驱动类芯片、控制类芯片等等。也就是说,除了计算类芯片和储存类芯片不做,其他的我们都做。”
“芯联集成做的不是一锤子买卖的合作,而是真的与客户共同创新,长期创新。我们的产品种类完整,在和客户合作过程中,可能最开始合作的是20%的产品,随着合作的深入,将探讨其他50%产品的联合开发或创新。”
赵奇认为,新能源汽车终端客户需要是一个能快速反应的合作伙伴,芯联集成无论从技术迭代速度,还是产品完整度,都恰好满足终端主机厂的需求。“在与一家国内新势力龙头主机厂合作过程中,但凡他们有新的需求,只要不与算力芯片有关,他们就会第一个问我,你能做吗?芯联集成成立刚刚六年,不是含着金钥匙出生的。我们与客户关系的培养往往就采取这种模式,从点到线,由线及面,再到体,一步步拓展。”
“我们一直在思考,怎么建立自己的领先优势,不与他人卷价格,建立我们专属的护城河和生态圈。技术是一方面,市场是另一方面。”
尤其晶圆代工业务和功率模块业务,随着多家客户的导入和大规模上量,芯联集成在技术迭代和规模效应上的差异化优势逐渐显现,不仅将改善公司的盈利能力,而且将拉大与竞争对手之间的差距。
产能上,芯联集成已建设有月产17万片的8英寸硅基晶圆产线、月产5000片的6英寸SiC MOS晶圆产线,月产1万片的12英寸硅基晶圆中试线。
细分到产品层面,第一增长曲线——IGBT,2023 年,芯联集成出货量位居国内市场第一,也是中国市场规模最大车规级 IGBT 制造基地。新一代IGBT器件会在24年下半年量产,大幅提高单位晶圆片的芯片产出数量,实现营收的增长。
图片来源:芯联集成
第二增长曲线——SiC MOSFET,规模中国量产出货第一,也是国内产业中率先突破主驱用SiC MOSFET产品的龙头企业。芯联集成正在建设国内第一条 8 英寸碳化硅器件研发产线,并将于 2024 年通线。
第三增长曲线——基于 BCD 平台的模拟 IC,在12英寸硅基晶圆方面BCD技术平台已经过两代技术的更新,第一代产品已经开始小规模量产,第二代55nm解决方案具有有竞争力的效率,已获得关键客户定点。
“随着技术的迭代、产线的快速释放,我们将把与竞争对手之间的差距拉得更大,护城河建得更宽。”
从企业到地方产业,快速进击
站在今天的时间节点上回溯过往,2018年到2024年,六年时间过去。
这六年,是芯联集成规模极速扩大的六年,也是绍兴集成电路产业迅猛发展的六年,更是国产功率芯片和模拟芯片飞驰向前的六年。
2018年,芯联集成的前身中芯集成从中芯国际中分拆出来独立运行。赵奇在与四五个地方政府深入洽谈后,最终将目光锁定在了绍兴这片热土之上。
股权架构上,芯联集成的投资方包括绍兴产业基金、中芯控股、芯联集成团队以及其他股东,有利于管理层以专业的方式推动公司快速发展。绍兴产业基金的持股再次表明地方对芯联集成的支持和信心。这是芯联集成的另一特色。
绍兴,曾经是中国集成电路制造重镇之一,政府理解集成电路产业的价值,当地在原国家集成电路五大骨干之一的871分厂落户后更是培养起大批集成电路生产人才。
2018年,绍兴首次对外发布集成电路小镇建设规划,再次启动“芯”征程。中芯集成的特色工艺项目作为绍兴集成电路小镇的第一块拼图,后来更是绍兴滨海新区集成电路“万亩千亿”新产业平台自主培育的首家上市企业,无疑为绍兴的宏伟蓝图增添了浓墨重彩的一笔。
晶圆加工、封装及测试,是整个半导体产业链中资本和技术双密集环节。
图片来源于网络
以此为起点,抓住芯片短缺及车企自研的机会,由芯联集成等半导体企业带头,绍兴探索出一条地方政府产业投资之路。
很快,长电、豪威、美新、深迪等行业领军企业相继入驻绍兴,上下游产业资源迅速汇集,产业生态日益完善,为绍兴集成电路产业的迅猛发展注入了强劲动力。
到2023年,绍兴的“芯”路已经形成半导体设计-制造-封装-测试-装备等全产业链,产值突破500亿元。
赵奇指出,“在绍兴,我们被定义为‘链主’企业。主要是因为我们是集成电路链条里投资最重、技术最密集的企业。当我们达到一定体量后,上下游企业就会向我们聚集,由此带动整个集成电路产业链的发展。”
“过去6年,芯联集成确实做到了这一点。绍兴可以说是国内集成电路产业发展的热点区域之一。我们与长电等先进封装企业,共同带动整条产业链发展起来了。”
与此同时,绍兴还制定了迭代“技术领跑”、“进口替代”等清单,加大研发,突破车载主驱逆变模块等“卡脖子”技术。
“这也是我们为什么尽全力在碳化硅领域突破的原因。希望再拉开一些与国内外企业的差距,带动国产功率半导体的技术迭代和规模发展,实现国产替代的稳步前行。”