中国半导体的困局和功率半导体未来走向

近期，东微半导体CEO在海口某活动发表了功率半导体优势的主题演讲，具体分析了中国半导体的困局和功率半导体未来走向方面。

半导体制造集各学科之极致。半导体的制造步骤超过上千步，并涉及到多个学科，是一门集各学科的大成的巨大工程。图中是AMD的创始人，他一开始坚持芯片厂商就应该有自己的芯片制造厂。随着半导体行业发展，晶体管数量越来越高，制程越来越精细，导致制造难度指数上升。因此，发生了产业链的分工，比如IC设计，芯片代工。比如AMD都把自己所有的工厂都卖了，自己专心做芯片设计。AMD是CPU的老二，都没有能在芯片制造坚持下来，这一行难度太大了。

光刻机独剩ASML，也反映了半导体制造之难。历史上，尼康和佳能的光刻机都极具竞争力，但是后来都输给了ASML，所以现在全球只剩下ASML一家做光刻机。为什么只有一家？因为每次制程提升，那么需要的技术支持和研发投入都大幅提升，所以如果还是分成好几家公司来分别研究光刻机，那么进步速度会很慢。只有把全球最顶尖的力量集合在一起，才能加速研发。包括英特尔、台积电、三星等行业巨头都是ASML的股东，都对ASML进行了投资帮助它研发。ASML不是美国的企业，而是荷兰的企业，之前从飞利浦独立出来。半导体技术是全人类的技术结晶，连美国也无法独立完成半导体制造，这需要全球的合作。

半导体行业支撑起现代技术生态体系。比如功率器件巨头英飞凌，逻辑电路巨头英特尔，存储老大三星，通讯老大高通和传感器的巨头，他们一起推动、支持整个产业的发展。正是有了这些龙头，我们才发展处操作系统龙头，比如微软和苹果；发展出来了操作系统，才出现了基于操作系统的应用系统，比如百度；还有应用系统之上的应用模式的创新，比如滴滴打车。后来的这些系统全都需要半导体产业的支持。现在AI也在蓬勃发展，会对操作、应用系统和应用模式都产生巨大的影响，但也离不开半导体行业的支持。

技术不是被淘汰，而是为下一个浪潮铺路。半导体最繁华的时间是上世纪70-90年代，诞生了包括英特尔和AMD这样的巨头。往后就不是半导体的繁华期，而是基于半导体的硬件行业的繁荣期。在往后是信息产业和服务场景的红利期。虽然不再是半导体的红利期，但你能看到每一代技术都在为下一代产业铺路。这就像水和电都很便宜，但是都很重要；半导体也一样，虽然不如以往了，但还是很重要。不过半导体行业的毛利率在降低。

为什么半导体行业不赚钱？因为周期问题。以通用型存储器为例，行业毛利率约为10%~30%，也有很大亏损的时候，但基本没有很高的毛利率。比如中芯国际早期亏损，最好也不过是2.8%。为什么半导体是高科技行业，但是不赚钱？因为半导体周期大概是3-5年。每次繁荣，都会导致半导体投资热潮，但是需求跟不上，所以就会发生产能过剩并导致亏损。有的能有高毛利率，原因是有独特制造技术，或者这些有不可替代性，比如英特尔。

本次上涨周期比较长，主要是新型应用（汽车、新能源、信息）的需求很大，而之前主要是硬件（比如电脑）等推动，增量需求没有这么大。

国内的半导体概念股的PE概念远高于国外。全球AI老大NVIDIA、汽车电子全球第二英飞凌、功率器件老大Infineon、模拟芯片老大之一ADI、汽车电子第一NXP、可编程芯片老大Xilinx、CPU老二AMD的市值都不是很高，远低于国内的半导体概念股。我预计国内半导体PE会持续很高，因为我们是政策市，这些公司在国内都很稀缺。

中国半导体的困局主要有三点：不赚钱、难度大、基础研究缺乏。

半导体看起来很好，实际上相对于互联网行业，很难赚到大钱。

要去做很难的事情，要去啃硬骨头，和巨头竞争。好做的事情都被别人做完了，我们能做的都是比较难的事情。

半导体行业需要很多的物理基础研究，现在中国的基础研究极其薄弱，不像美国，有一大堆物理学家在推动物理的基础研究。

现在的好消息是，资本市场对中国半导体企业的高估值，实际上就是一种支持。就像农村家里出了个大学生，家里把好吃的都给他一样。在未来政策支持下，我们公司上市不成问题。

功率半导体是中国在半导体领域最好的突破口。半导体应用范围极其广泛，只要用电的地方，就会用到功率半导体，包括电网、电源。所以说这个市场很大，而且细分行业很多。

半导体需要积累，而且现阶段缺乏人才沉淀。虽然中国的AI发展很好，但是AI救不活半导体，因为AI自己并不是半导体技术，只是市场技术。举个例子，矿机类公司就是市场技术，没啥积累，所以两年就做出来了。不像美国的那些半导体公司，他们经过几十年的积累，在这个行业有了自己的竞争优势。而且我们人才沉淀也不够，比如美国的工程师可能一辈子在一个公司里面，而国内的顶尖人才可能都去阿里巴巴了，毕竟工资高很多。这个问题怎么解决？我认为是无解的。

功率半导体有自己的优势：利润率高、制造和设计结合度高、研发投入较低、市场多元化、新能源需求大。

利润率高：TI是最大的功率半导体公司，毛利率、净利率都比最强的逻辑电路Intel表现好一些。

制造和设计结合度高：逻辑芯片的设计公司只需要设计，制造技术交给台积电处理就行了。芯片设计需要EDA工具，这些工具被美国完全垄断了。如果被禁了，国内全完蛋。而功率半导体需要同时结合设计和制造，这些不是看书能够解决的，需要深入理解和积累。

研发投入低：逻辑芯片追求小线宽，研发成本太高了，而功率半导体不追求小线宽，所以研发投入较低。

市场多元化：功率半导体产品迭代慢、市场多元化，降低了公司运营的风险。

新能源市场大。

2018年预计今年中国占了70%的市场。但是都被被国外大厂垄断了。国内厂商只能做低端的产品，市场份额非常小。

新能源是功率半导体的最大市场。相比传统汽车，新能源汽车对功率半导体的需求增长15倍。随着我国新能源汽车持续放量，对功率半导体的需求会急速上升。一个电桩大概需要170个MOS，一辆电动车大约需要100个MOS，2017年中国充电桩差不多有21万个，这些都对功率半导体产生了很大的需求。

过去两年国内厂商有所突破。我们过去两年内进入了很多市场，实现了很多功率半导体的国产化。这是国内厂商的第一次进入通讯、图像、家电市场，而之前这些市场都被国外垄断了。

新能源汽车对功率半导体的需求很高。比如图中的橙色块，都是新能源汽车的新增需求。新能源汽车用了很多电能转换，这就需要很多功率半导体。

以特斯拉为例。特斯拉的电驱模块需要120个功率器件，全部是英飞凌供应的。这些功率器件相当于是一片晶圆的1/8到1/10面积左右，也就是说一片晶圆只能满8-10辆车的需求，这还没考虑良率问题。

Tier 1未来面临边缘化风险。整车厂和功率器件设计公司的结合度很高，配套厂会陷入困境，因为没有定价权，而上游芯片设计、下游整车厂都有定价权。所以配套厂可能很难生存下来。我们很多汽车电子配套厂客户的毛利率连10%都不到。

整车厂对驱动模块的需求是很明确，这些需求以往是通过tier 1实现的，而现在和未来都交给了设计厂来实现。所以现在tier 1以组装为主，技术替代性比较强。

东微半导体在GreenMOS和SFGMOS中做的不错。公司在两个MOS的占比很高，也是国内第一次在工业级、汽车级市场做的这么好。2016年我们成为国内第一个量产充电桩核心功率器件的设计公司。深圳有充电桩给大巴车充电，这些充电桩里面就有我们的芯片。

我们公司被法国YOLE列为国内最具潜力的功率器件设计公司之一。

公司学术研究实现突破。

半浮栅成果是国内唯一一个同时在science和nature nanotechnology这两个顶级学术杂志发表过的成果。因为这件事，公司也上了新闻联播头条，当时新闻联播花了很多时间来报道我们的成果。

伴随政策和资本市场的支持，我们预计中国未来一定会出现100亿以上产值的功率半导体公司，并成为首批进入工业、汽车级应用的半导体公司，并成为半导体在高端领域国产化的领头羊。此外，资本市场的头部效应会越来越明显，这些公司有望成为估值上千亿的半导体公司。