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【功率器件】集成电路股权投资的热领域与冷思考

来源:经济观察报       

受中美贸易摩擦的影响,中国集成电路行业备受关注,该行业的VC/PE投资也随之升温。2018年,中国集成电路VC/PE投资总额已超越美国。2019年这种趋势更为明显,仅前五个月股权投资事件已达120起,超过2018年同期一倍以上。

中国集成电路VC/PE投资在2001年也曾超过美国,彼时的投资主要受中芯国际这一单笔大额投资事件驱动。相比之下,2018年中国集成电路VC/PE投资显得更加遍地开花。

总体而言,全球集成电路股权投资受行业自身的技术迭代、宏观经济环境等因素的影响,呈现与集成电路产业发展高度相关的周期性。半导体行业的外在驱动力依次经历了1998年-2000年手机与互联网崛起,2002年-2004年个人电脑普及,以及近年的智能手机、汽车电子、比特币矿机和服务器等需求的演进。

但总体来讲,晶圆产能是这一历史时间驱动周期改变最核心的因素。

投资标的的演进

过去三年是中国集成电路行业VC/PE投资爆发的年份,这三年发生的投资总额几乎占历年投资总额的一半。其中,三成VC/PE投资集中在芯片设计领域,这与集成电路行业愈发分化的垂直分工模式关系密切。

将相对轻资产的设计和重资产的制造及封测分离有利于各个环节集中研发投入,加速技术发展,提升了整个产业的运作效率,给新玩家一个进入行业的切入点。以Fabless(没有制造业,专注设计)模式经营的IC(芯片)设计公司资产较轻,初始投资规模小,创业难度相对较小,运营风险较低,投资盈利回报率要胜过IDM。

后摩尔时代,集成电路结构愈加复杂,设计制造投资不断提高。单颗IC产品仅设计费用就由32nm的5000万-9000万美元,升至22nm的1.2亿-5亿美元。相应的,IC设计环节的VC/PE单笔投资,千万级别至数亿的投资案例比例逐渐提高。

近五年,进入壁垒较高的IC制造环节也得到更多VC/PE机构关注,投资案例有近十倍的增长。投资主要集中在具有一定研发实力的成长期IC制造企业,以及人工智能芯片(如FPGA/A-SIC)领域的创业项目。

IC设计企业主要集中在北京;全国大部分的芯片制造企业分布在上海、江苏在内的长江三角洲地区;珠江三角洲则在芯片封装测试和半导体/其他半导体领域占有较高份额。

2018年,全球范围内的集成电路企业也通过大量围绕5G、物联网相关的并购,进行战略布局。半导体材料、传感器、被动元件是业内并购的重要标的。

新一代化合物半导体材料

在2018年的并购事件中,围绕化合物半导体的案例层出不穷。

华灿光电16.5亿元收购美新半导体,实现上市公司由LED业务向化合物半导体的延伸;科瑞以27亿人民币收购英飞凌射频功率业务,拓展电动汽车、自动驾驶、可再生能源领域。在金额上,影响力最大的还属闻泰科技斥资269亿元收购安世半导体事件,闻泰科技宣称计划凭借后者出色的氮化镓生产能力,打造万物互联时代的系统解决方案。

随着集成电路制程的演进和技术的革新,摩尔定律接近极限,因而在传统的技术手段之外,行业发展出更多的新型技术以适应愈发膨胀的性能需求。碳化硅(SiC)和氮化镓(GaN)因其特殊的宽禁带结构造成的击穿电压高等特性而被视为新一代的半导体材料,在通讯、军事、汽车电子和人工智能等领域有着广阔的应用空间。

新一代化合物半导体材料巨额且密集的并购和快速发展的市场,背后的驱动力量是5G时代的提速和汽车电子等领域的发展。

当前砷化镓(GaAs)是制造小型基站射频功率放大器(PA)和射频开关的主要材料,预计5G基站建设将会成为砷化镓市场的主要驱动力。加之5G的频率较高,其跳跃式的反射特性使其传输距离较短。由于毫米波对于功率的要求非常高,而氮化镓具有体积小功率大的特性,被证实在基站PA制造中是比砷化镓更加高效节能的材料,是目前最适合5G时代的PA材料。

在汽车电子方面,电动车市场将是碳化硅器件成长的主要驱动力。根据YoleDevelopment预测,未来几年新能源汽车、电机驱动、铁路对碳化硅器件市场增长影响较大,其中增量价值最高的为新能源汽车,包括汽车本身以及由此带动的各类基础设施建设。

尽管氮化镓、碳化硅等化合物半导体是更适应未来需求的选择。但由于二者材料成本昂贵,而且碳化硅晶圆生长中易出现材料的晶格错位,导致器件的可靠性下降,目前仍然处在发展的初期阶段。

传感器

物联网也称传感网,是指通过信息传感设备将任何物品与互联网联系起来,实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络,由此可见新型传感器在物联网时代的重要性。

2018年业内有近十起与传感器相关的并购案例。其中,不乏并购金额数百亿的大额项目,如韦尔股份发行约4.43亿股股份(折合150亿元)收购北京豪威96.08%股权,思比科42.27%股权以及视信源 79.93%股权。瑞萨以约410亿元收购IDT,以拓展汽车、工业物联网等领域。从物联网布局来看,并购意图主要集中在MEMS传感器和CIS(CMOS图像传感器)两个细分领域。

MEMS指的是以集成电路制造技术和微加工技术,将传感器、执行器以及周边信号处理电路制造在一块或者多块芯片上的微型集成系统,其内部结构一般在微米甚至纳米量级。

与传统传感器相比,MEMS主要有微型化、重量轻、能耗轻、可以批量生产的特点,因而可以契合AR/VR、可穿戴设备、汽车电子、智能医疗等应用,被认为是未来构筑物联网传感层的主要选择之一。

被动元件

不同于化合物半导体和传感器直接应用于5G或物联网,被动元件领域受到关注则是受益于科技新应用引发产业格局的调整而带来的供求变化。

电路器件可以分为主动器件(有源器件)和被动器件(无源器件)。一般来说,主动器件是智能的、需要电源的、可以控制电流电压或在电路中创造转换的动作的元件,如二极管、芯片、晶振、传感器等。而被动器件则是非智能的、无源的、不实施控制不要求任何输入器件就可以完成自身功能,如电阻、电容、电感和连接器等。

随着科技产品的新形态应用层面延伸,被动元件的市场需求大增,加上供给结构调整以及上游厂商理性扩产,被动元件一反过去供过于求的情况。自2017年,被动元件开始进入持续缺货涨价阶段,其中以积层陶瓷电容(ML-CC)、晶片电阻(RC)和铝制电解电容最为明显。

在此背景下,部分企业通过收购被动原价厂商,以追赶当前非均衡状态下的超额收益,将被动元件纳入经营范围以提高产品毛利率。代表并购事件有英唐智控收购首科电子、吉利通和前海首科等。但是,被动元件总体技术附加值偏低,对于股权投资机构的投资吸引力有限。

(本文观点节选自清华全球私募股权研究院研究报告《2019集成电路股权投资分析与展望》。刘星供职于清华大学私募股权研究院、李开帝供职于清华大学微纳电子系、赵泰供职于清华大学私募股权研究院)

图片声明:封面图片来源于正版图片库:拍信网

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