瑞能半導體：功率器件，第三代半導體之SiC

樂歌股份，之前沒聽過，這兩天突然有熱度，大致看了看，吃瓜後的建議是：雙方都克制點吧。最近還有個吸引我的傳言是自主可控的京東方不能給華為供屏了，原因竟是它不能自主可控（黑人問號臉）。

半導體材料經歷了第一代，第二代，現在又進入第三代。我們多少都會關注半導體、集成電路產業，但半導體產業實在太大，又何時能夠弄的足夠懂這其間的知識。無處不在的功率器件，是物理，材料還是藝術？功率半導體，又是什麼？研究完瑞能半導體，我想我似乎摘下了皮毛，後面再繼續咀嚼吧。話說，毛該怎麼吃？

無窮盡的研究多少會一絲疲竭，而探索後總有滿足 。

不知今天是什麼日子，就想先說聲：謝謝！

（全文約16900字）

瑞能半導體，2015年8月5日，裂變於晶片大佬恩智浦，2020年8月18日申報科創板，年收入6億元左右，淨利潤9000萬左右，近幾年沒什麼大變化。趁著當前科創板的熱度，2019年6月股改，趕緊申報賺一波紅利。發行市值估計30億左右，單純從PE倍數（36倍）看，不算貴，畢竟人家部分業務是做第三代半導體器件，雖不是做半導體材料，但是做基於新一代半導體材料的晶片，也優秀，只不過其如此的裂變方式和股權架構，瑞能半導體的業務未來能持續嗎，我挺難保持樂觀。

一、業務情況

瑞能半導體做的是功率半導體器件。功率半導體器件是電子裝置中實現電能轉換與電力控制的核心部件，通過對電流、電壓、頻率、相位、相數等進行轉換和控制，以實現整流、逆變、斬波、開關等功能。

瑞能半導體做晶片設計和晶圓製造，封裝測試外包出去了，晶圓製造有一部分也給外面做，比如SiC晶圓製造不是自己做的。瑞能半導體的功率半導體器件主要包括晶閘管和功率二極體。

一）產品情況

1）晶閘管

晶閘管是一種三端四層的電晶體，是一種基礎型功率半導體分立器件，通過微小功率對大功率的電流進行控制和轉換，實現整流、無觸點開關、快速接通、切斷電流等功能。晶閘管使功率半導體技術從弱電領域進入了強電領域，成為家用電器、工業製造、交通運輸、軍事科研等方面廣泛採用的電子元器件。由於晶閘管的技術成熟、工作可靠性高、性價比優勢明顯等優勢，在發電、輸電、變電、配電、用電等應用場合佔有重要地位。

瑞能半導體提供包括單向晶閘管、三象限雙向晶閘管、四象限雙向晶閘管、鉗位電壓雙向晶閘管、過溫過載保護雙向晶閘管等，用途廣泛，各系列產品總結如下：

2）功率二極體

功率二極體是一種相對較早誕生的功率半導體分立器件，主要用於整流、開關、穩壓等功能。功率二極體產品應用廣泛，主要涉及工業照明、家用電器、網絡通訊等行業。瑞能半導體提供的功率二極體系列產品，包括碳化矽二極體、快恢復二極體、肖特基二極體、標準功率二極體、整流橋等。各系列產品總結如下：

3）其他產品。瑞能半導體還賣包括自產的晶圓和高壓電晶體。晶圓主要為晶閘管晶圓和快恢復二極體晶圓。高壓電晶體是一種雙極性電晶體，起電流控制開關的作用，具備耐壓穩定、電流放大倍數大、開關速度快、飽和壓降低、一致性好、可靠性高、使用壽命長等特點，主要應用於照明、開關電源、工業製造等領域。

瑞能半導體的應用領域（跟電相關）：

二）業務模式：

功率半導體器件的生產主要由晶圓製造和封裝測試組成。晶圓製造環節，由生產中心採購矽片、光刻板等原材料，按照各類產品的晶片設計方案和晶圓製造工藝生產晶圓。對於部分無法製造晶圓的產品，直接向合格供應商採購晶圓。封裝測試環節，委託封測廠商進行。

銷售模式：經銷為主、直銷為輔。

採購模式：在晶圓製造環節，採購用於晶圓製造的原材料，以及外購部分晶圓；在封裝測試環節，採購封測廠商的封測加工服務。

生產模式：由於封測外包，所以主要是晶圓製造，利用矽片、光刻板、特種氣體、化學試劑、石英等原材料，運用自主研發的晶片設計方案和晶圓製造工藝，製造晶閘管、功率二極體和高壓電晶體的晶圓。對於部分無法製造晶圓的產品，直接採購晶圓。

二、技術情況

前面已經提到，功率半導體器件是電子裝置中實現電能轉換與電力控制的核心部件。但比較尷尬的是，招股書只披露了功能，比如前面產品列表中舉例的交流直流變換，整流，無觸點開關、馬達控制等功能，但沒披露原理，是不是默認大家都知道原理還是覺得大家知不知道無所謂。為了滿足好奇心，我去查了查，果然講起來確實還是比較複雜，比如：晶閘管又叫可控矽，分為單向和雙向可控矽，雙向就相當於兩個單向可控矽的反向連接，具有雙嚮導通功能。後面行業部分再說。

瑞能半導體的核心技術主要包括晶片設計技術、晶圓製造技術和封裝設計技術。晶片設計技術系對功率半導體器件功能和性能設計的核心環節；晶圓製造技術系對晶片製造工藝和器件品質把控的重要環節；封裝設計技術系對晶片封裝和器件成品製造的主要環節。瑞能半導體持有境內專利共22項，其中發明專利5項。專利並不多，這不禁讓人聯想其是否足以支撐業務所需的智慧財產權，又有沒有侵犯其他公司的智慧財產權。

三個核心技術：

1）晶閘管的平面製造技術

晶閘管平面製造技術，目前僅被意法半導體等少數功率半導體公司所掌握，產品性能好於國內大部分主流廠商的製造技術。晶閘管平面製造技術可應用至瑞能半導體的晶閘管系列產品，具有高阻斷耐壓，高通流能力，更高的抗誤觸發、抗瞬態電壓或電流幹擾的動態性能，高穩定性，高可靠性等特點，被廣泛應用於消費電子、工業製造、汽車等尤其是對產品耐久性、穩定性、可靠性要求較高的高端應用領域。

晶閘管的製造技術主要包括平面製造技術、單面玻璃臺面製造技術和雙面玻璃臺面製造技術三種。瑞能半導體掌握的晶閘管平面製造技術與其他兩種技術的對比情況如下。就看其屬於第幾代技術即可，瑞能半導體屬於第三代技術，當然了，前面已經說了，不止瑞能半導體掌握了，還有意法半導體等公司也掌握，沒看到跟意法半導體的比較是遺憾的。

2）功率快恢復二極體的先進載流子壽命控制技術

功率快恢復二極體的先進載流子壽命控制技術可應用於功率二極體類產品的設計、研發和製造，該項技術僅被威世半導體、意法半導體、安森美半導體等國際知名半導體公司和國內少數半導體公司所掌握。瑞能半導體的該項技術從早期的摻黃金技術到目前主流的摻鉑金技術，電壓覆蓋150V到1200V，電流可達100A，具有可靠、高效等技術特點，已經大量應用於消費電子及工業製造、新能源及汽車領域。快恢復二極體的主流開發技術路徑主要包括先進載流子壽命控制技術和電子輻照壽命控制技術兩種，兩種技術的對比情況如下。同樣，沒看到跟同類技術公司的比較是不完整的。

3）碳化矽二極體產品設計技術

受限於矽材料的自身特性，傳統矽基功率半導體器件已接近其物理極限，而以碳化矽為代表的第三代寬禁帶半導體器件憑藉其自身優越的材料特性已開始應用於各種電能轉換裝置中。其中碳化矽二極體作為發展時間最久、技術最成熟的寬禁帶半導體器件結構之一，在國內外的能源轉換領域得到最廣泛應用。瑞能半導體於2016年研製出首款全系列封裝形式的650V碳化矽二極體產品，應用於工業製造和新能源及汽車領域。2017年，將碳化矽代工生產工藝平臺從4寸升級到6寸（注意，是代工），同時採用與英飛凌、科銳同步的世界最領先的設計技術開發產品。2018年末，推出第一款汽車用碳化矽產品，應用於新能源汽車充電樁市場。2019年，推出全系列封裝的1200V碳化矽二極體產品。已量產銷售第五代碳化矽二極體，同時開發了第六代碳化矽二極體。

第三代半導體是啥，這是個很有趣而不短的話題，比如為啥是第三代？跟前兩代有啥區別？到什麼階段了？為啥需要？為啥是現在？

我們看看瑞能半導體目前在研究些什麼項目，可以看出其再除了目前的產品系列外，瑞能半導體還在搞IGBT和SiC MOSFET。

稍做科普，IGBT是Insulated Gate Bipolar Transistor的縮寫，即絕緣柵雙極型電晶體，由雙極結型電晶體（BJT，Bipolar Junction Transistor，一種電流控制的半導體分立器件）和金屬氧化物場效應電晶體（MOSFET，Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，一種高頻的半導體器件）組成的複合全控型電壓驅動式電力電子器件，是半導體器件的一種，目前科創板有一家叫斯達半導的主營業務就是IGBT。

碳化矽功率器件具有高耐壓、低損耗、高效率等特點。相比於矽基IGBT通常承受20Khz 的工作頻率，SiC MOSFET可以在100Khz頻率下依然保持高效率的運轉。與此同時，矽基 IGBT最高通常可適應150-200度的工作環境，而SiC MOSFET可以承受在200-250度環境保持正常工作。碳化矽功率器件憑藉較低的損耗優勢，其能源利用效率遠高於矽基功率器件，損耗一般僅有同等矽基功率器件的15%-30%。碳化矽晶片能承受更高的工作頻率，與之配套的外圍電容電感尺寸大幅縮小，碳化矽功率器件的尺寸通常遠小於矽基功率器件。

如何判斷一家公司的技術如何，唯有比較，但瑞能半導體的比較著實沒跟人去比，那又怎知好壞，而其獲得的市場份額，或許能說明一定的問題，但這是綜合競爭的結果，而且是細分領域（舉個例子：在技術難度低的細分領域做的很好，不錯的，但好的是什麼呢）。至於技術優勢，沒有細緻比較就還是沒得能說。功率半導體，高端難，中低端自然相對容易，這是廢話，瑞能半導體在什麼位置，他自己不比，那我也就不說了，NXP把這個業務賣出來，也能琢磨一下瑞能半導體的所在位置。不過，可以思考的是，這個行當，關鍵的是材料、是工藝還是設計、又或者是設備？從總體上說都是比較關鍵，但在產業各階段生命周期節點，哪個是關鍵的點呢？

三、團隊情況

團隊挺有意思，跟科創板大多創始團隊是有些區別的，究其原因，瑞能半導體並非創始團隊創業形成，而是從恩智浦分出來的一塊業務。團隊總共349人，從2018年的373人開始是往下走，2019年瑞能半導體業績有所下滑，走掉的可能大部分是生產人員。生產人員約佔了總人數的一半，170人，研發人員80人。看看其核心團隊成員：

董事長李濱是清華大學經濟管理學院的，曾經是中芯國際資深副總裁，並非技術出生。2019年領薪15萬元。

總經理Markus Maria Mosen。德國國籍，德國科隆大學碩士學位。1992年至1998年曆任德國西門子企業戰略與業務發展部高級分析師、經理；1999年至2007年擔任英飛凌科技副總裁；2007年至2015年曆任恩智浦半導體（NXP Semiconductors Ltd.）經理、副總裁。看著也並非技術出生。2019年領薪235萬元。

副總經理陳松和張勝鋒。陳松是天津大學工業自動化專業學士學位。1992年至2003年任職於摩託羅拉電子有限公司；2004年2007年擔任飛利浦吉林半導體公司運營總監；2010年至2015年擔任恩智浦資深運營總監。張勝鋒本科畢業於北京交通大學通信工程專業，研究生畢業於上海交通大學安泰管理學院。2003年至2014年擔任安森美半導體銷售經理；2014年至2017年擔任北京恩布拉科雪花壓縮機有限公司銷售總監。幾乎跟搞功率半導體的技術研發不太沾邊。2019年陳松和張勝鋒分別領薪147萬元和107萬元。

首席技術官Eddie Huang。英國國籍，1979年至2006年曆任飛利浦半導體研發工程師、研發經理；2006年至2015年任恩智浦半導體研發經理。2015年8月至今任瑞能半導首席技術官。瑞能半導體的核心技術人員。香港大學物理學與數學專業學士；英國曼切斯特理工大學固態電子學專業碩士、博士。擁有40年功率半導體技術工作經驗，獲得1項英國發明專利、9項美國發明專利，發表科技論文1篇。2019年領薪208萬元。

首席研發工程師Nicolaus Antonius Maria Koper。荷蘭國籍，荷蘭特文特大學電子學碩士學位。1988年至2006年任飛利浦半導體研發工程師；2006年至2015年任恩智浦半導體應用工程師。瑞能半導體的核心技術人員。擁有32年半導體行業相關技術工作經驗。2019年領薪114萬元。

研發部總監章劍鋒。本科畢業於浙江大學信息與工程系，研究生畢業於復旦大學微電子系。2001年2月至2005年5月任上海貝嶺股份有限公司高級研發工程師；2005年5月至2015年11月任恩智浦半導體研發部經理。瑞能半導體的核心技術人員。擁有20年半導體行業相關技術工作經驗，獲得1項美國發明專利，申請3項中國發明專利、2項英國發明專利。2019年領薪88萬元。

首席戰略和商務運營官沈鑫。北京大學學士，美國加州大學洛杉磯分校碩士。2004至2005年任意法半導體市場工程師；2005年至2008年任恩智浦半導體市場經理；2012年至2016年任英特爾行業市場總監；2016年至2017年任埃森哲有限公司行業總監；2017年至2018年任Leap Motion中國區總經理。這個背景的跟前面三位一同認定為瑞能半導體的核心技術人員，其原因是沈鑫擁有18年半導體行業相關技術工作經驗，我著實看不出。這人在2020年4月份入職瑞能半導體。

以上團隊大部分都在恩智浦待過。其中，沈鑫還有個公司叫厲動科技（上海）有限公司，應該是Leap Motion的中國代理商。Leap Motion應該有不少人知道，做3D攝像頭的，前兩年輝煌的估值到了3億美金，去年作價3000萬美金賣了，賣給了一家做用聲波做觸感和位置識別的的美國公司，不知這碰上5G，VR，AR的可能新年代，Leap Motion將何去何從，這是題外話。

董事長李濱對瑞能半導體的持股是最多的，發行前間接持股8.15%，其他的核心團隊就很少了，第二大是總經理Markus Maria Mosen的持股，1.13%。核心團隊，特別是核心技術團隊的股權太少，但薪資不低。

四、歷史演變

瑞能半導體的業務承繼自恩智浦，恩智浦的雙極業務資產通過重大資產重組的方式進入瑞能半導體。

2015年8月，瑞能半導體設立。

2015年9月，瑞能半導體與恩智浦籤署業務轉讓主協議，約定由瑞能半導體受讓恩智浦旗下的雙極業務資產，包括恩智浦持有的吉林瑞能的全部股權、雙極業務相關的存貨、固定資產、後端製造業務資產、智慧財產權等，協議約定轉讓價款12,036萬美元。相關股權及智慧財產權已變更至瑞能半導體名下，其他各地相關業務資產已完成交割，主要人員均進行了勞動合同的轉移。這是一個非同一控制下的業務收購（瑞能半導體設立時恩智浦持股49%，另外兩個股東分別持股25.5%，可能被認為是個合營公司，所以恩智浦無法控制瑞能半導體的業務，這有待探討），產生了3.2億元的商譽。具體收購的無形資產在後續財務部分探討。

瑞能半導體自設立以來專注於功率半導體器件，為消費電子、工業製造、新能源及汽車等領域的客戶，提供功率半導體器件組合。瑞能半導體各年度技術方面的主要裡程碑事項和新產品的上市情況如下：

產品朝著更耐高壓的方向發展。碳化矽材料是解決矽材料在部分場景遇到的物理極限問題，但碳化矽器件的成本還比較高，未來有望快速下降。

此外，瑞能半導體在成立初期在器件生產的封測環節採取「買賣模式」，即由瑞能半導體先向封測廠商銷售晶圓，待晶圓完成封裝測試後，再向封測廠商購回器件成品。後來將器件生產的封測環節替換為「加工模式」，將晶圓委託給封測廠商進行封裝測試，並向封測廠商支付封測加工費。這轉變其實在2018年末才發生，影響到具體的財務報表科目參見後續財務數據部分。

五、行業情況

半導體產業鏈我就不多說，因之前說太多。

功率半導體是電子裝置中電能轉換與電路控制的核心，通過利用半導體的單向導電性實現電源開關和電力轉換的功能。無論是水電、核電、火電還是風電，甚至各種電池提供的化學電能，大部分均無法直接使用，70%以上的電能應用需由功率半導體器件進行功率變換以後才能供設備使用。主要用於改變電子裝置中電壓和頻率、直流交流轉換等。功率半導體已廣泛應用於消費電子、工業製造、電力輸配、交通運輸、航空航天、新能源及軍工等重點領域。功率半導體可以分為功率IC和功率分立器件兩大類，其中功率分立器件主要包括功率二極體、晶閘管、電晶體等產品。隨著半導體材料的優化突破，新一代以碳化矽為材料的功率半導體分立器件已逐步實現產業化，並快速滲透進入應用市場。總結如下：

2017-2024全球功率半導體分立器件市場規模與增速預測：

2017-2024年中國功率半導體市場規模及增速預測：

一）功率半導體概況

功率半導體的具體用途是變頻、變相、變壓、逆變、整流、增幅、開關等。將電壓轉換至設備輸入電壓的過程叫做變壓；將交流電轉換為直流電的過程叫做整流；直流電轉換為交流電的過程叫做逆變；將低電壓轉換成高電壓的過程叫做增幅；直流電經過逆變後成為單向交流電，將單向交流電變為三相電的過程叫做變相。

電力轉換的四個基本形式：

功率半導體主要分為功率器件、功率IC。功率器件經歷了70年的發展歷程：上世紀40年代，功率器件以二極體為主，主要產品是肖特基二極體、快恢復二極體等；晶閘管出現於1958年，興盛於60-70年代；近20年來各個領域對功率器件的電壓和頻率要求越來越嚴格，MOSFET和IGBT逐漸成為主流，多個IGBT可以集成為IPM模塊，用於大電流和大電壓環境。功率IC是由功率半導體與驅動電路、電源管理晶片等集成而來的模塊，主要應用在小電流和低電壓的環境。

根據功率半導體的可控性可以將功率半導體分為三類：

第一類是不可控型功率器件，主要是功率二極體。功率二極體一般為兩端器件，其中一端為陰極，另一端為陽極，二極體的開關操作完全取決於施加在陰極和陽極的電壓，正嚮導通，反向阻斷，電流的方向是單向的，只能正向通過。二極體的開通和關斷都不能通過器件本身進行控制，因此將這類器件稱為不可控器件。

第二類是半控型功率器件，半控型器件主要是晶閘管（SCR）及其派生器件，如雙向晶閘管、逆導晶閘管等。這類器件一般是三端器件，除陽極和陰極外，還增加了一個控制用門極。半控型器件也具有單向導電性，其開通不僅需在陽極和陰極間施加正向電壓，還必須在門極和陰極間輸入正向可控功率。這類器件一旦開通就無法通過門極控制關斷，只能從外部改變加在陽、陰極間的電壓極性或強制陽極電流變為零。這類器件的開通可控而關斷不可控，因此被稱之為半控型器件。

第三類是是全控型器件，以IGBT和MOSFET等器件為主。這類器件也是帶有控制端的三端器件，其控制端不僅可以控制開通，也能控制關斷，因此稱之為全控型器件。

根據驅動形式的不同，我們將功率半導體分為三類，第一類是電流驅動型，第二類是電壓驅動型，第三類是光碟機動型。

電流驅動器件有SCR、BJT、GTO等，這類器件必須有足夠的驅動電流才能使器件導通或者關斷，本質上是通過極電流來控制器件。GTO和SCR一般通過脈衝電流控制，BJT則需要通過持續的電流控制。

電壓控制型電路主要是IGBT和MOSFET等，這類器件的導通和關斷只需要一定的電壓和很小的驅動電流，因此器件的驅動功率很小，驅動電路比較簡單。

光控型器件一般是專門製造的功率半導體器件，如光控晶閘管。這類器件的開關行為通過光纖和專用光發射器來控制，不依賴電流或者電壓驅動。

功率器件各項參數及其應用領域：

1）二極體是最簡單的功率器件，由於二極體具有單向導電的特性，通常用於穩壓電路、整流電路、檢波電路等。齊納二極體通常用於穩壓電路，在達到反向擊穿電壓前，齊納二極體的電阻非常高。達到反向擊穿電壓時，反向電阻降低，在這個低阻區中電流增加而電壓保持恆定。TVS二極體常用於電路保護，TVS管的響應速度很高，當TVS管兩端經受瞬間高能量衝擊時，TVS能以極高的速度將高阻抗降為低阻抗，從而吸收大電流，保護電路。

2）MOSFET是功率器件最大市場，MOSFET由P極、N極、G柵極、S源極和D漏級組成。金屬柵極與N極、P極之間有一層二氧化矽絕緣層，電阻非常高。不斷增加G與S間的電壓至一定程度，絕緣層電阻減小，形成導電溝道，從而控制漏極電流。因此MOSFET是通過電壓來控制導通，在G與S間施加一定電壓即可導通，不施加電壓則關斷，器件通斷完全可控。優點是開關速度很高，通常在幾十納秒至幾百納秒，開關損耗很小，通常用於開關電源，缺點是在高壓環境下壓降很高，隨著電壓上升電阻變大，傳導損耗很高。MOSFET的導通與阻斷都由電壓控制，電流可以雙向通過。

MOSFET結構圖：

MOSFET工作原理：MOSFET本質上是一個開關，開關的導通和關斷完全可控。通過脈寬調製，MOSFET可以完成變頻等功能。假設一個器件前1秒輸入電壓為200V，後1秒MOSFET關斷，這2秒內相當於持續輸入100V的等效電壓，這就是脈寬調製的原理。通過控制MOSFET導通關斷可以改變電壓和頻率。

MOSFET在功率器件中佔比最高，全球MOSFET市場規模佔功率器件市場在40%左右。MOSFET的穩定性好，適用於AC/DC開關電源、DC/DC轉換器，因此MOSFET通常用於計算機、消費電子、汽車和工業等領域。

3）IGBT是由BJT(雙極型三極體）和 MOS（絕緣柵型場效應管）組成的複合式半導體。兼具MOS和BJT的優點，導通原理與MOSFET類似，都是通過電壓驅動進行導通。IGBT克服了MOSFET缺點，擁有高輸入阻抗和低導通壓降的特點，在高壓環境下傳導損耗較小。

IGBT是電機驅動的核心，廣泛應用於逆變器、變頻器等，在UPS、開關電源、電車、交流電機等領域，逐步替代GTO、GTR等產品。IGBT的應用範圍一般都在耐壓600V以上，電流10A以上，頻率1KHz以上的區域。IGBT固有結構導致其作為高頻開關時損耗較大IGBT工作頻率通常為40-50KHz。IGBT的導通與阻斷都受電壓控制，可以雙嚮導通。

IGBT結構圖：

IGBT的應用領域非常廣泛，家電、數碼產品、航空航天、高鐵、新能源汽車、智能電網等會大量使用IGBT。消費類電子應用的IGBT電壓通常在600V以下，太陽能逆變器需1200V的低損耗IGBT，動車使用的IGBT電壓在1700V至6500V之間，智能電網應用的IGBT通常是3300V。

IGBT分為IGBT晶片和IGBT模塊，其中IGBT模塊是由IGBT晶片封裝而來，具有參數優秀、最高電壓高、引線電感小的特點，是IGBT最常見的應用形式，IGBT模塊常用於大電流和大電壓環境。

4）功率IC，通常由功率器件、電源管理晶片和驅動電路集成而來，能承受的電流比較小，能承受大電流的模塊一般是IGBT集成形成的IPM模塊。功率IC可以分為五大類：線性穩壓（傳統線性穩壓器、LDO 穩壓器）、開關穩壓器（AC-DC 開關穩壓器、DC-DC 開關穩壓器、隔離開關控制器、非隔離開關控制器）、電壓基準（緩衝放大器、交流放大器）、開關IC（電壓監控器、定序器、開關、熱插拔控制器、乙太網電源控制器）和其他功率IC（乙太網供電控制器、功率因數校正控制器、多通道電源管理 IC、多晶片功率級、單晶片功率級、熱插拔控制器和其他電源管理 IC）。

功率半導體廠商大多有完整的晶圓廠、晶片製造廠和封裝廠，英飛凌、安森美等龍頭企業均為IDM模式，對成本和質量控制能力很強，實力強勁。歐美日的功率半導體廠家大多是IDM模式，以高端產品為主；中國大陸的廠商大多也是IDM模式，產品以低端二極體和低壓MOSFET為主，實力較弱；中國臺灣以Fabless模式為主，主要負責晶片製造和封裝。

功率半導體廠商以歐美日為主，中國廠商起步較晚，技術比較落後，與歐美日廠商差距較大。目前功率半導體廠商可以分為三個梯隊，第一梯隊是英飛凌、安森美等歐美廠商為主，第二梯隊億三菱電機、富士電機等日本廠商為主，第三梯隊是士蘭微、安世半導體等中國廠商。安世半導體的前身是恩智浦（NXP）。

全球功率半導體的主要產地集中在歐美日，當地廠商擁有先進的技術和良好的成本管理能力，是IGBT和中高壓MOSFET的主要製造商，佔據全球功率半導體70%的市場份額。其次是中國臺灣，中國臺灣的廠商從代工向設計的方向發展，與歐美日仍然有一定差距，目前佔據全球10%的市場份額。中國大陸以二極體、低壓 MOSFET、晶閘管等低端功率半導體為主，目前實力較弱，佔據全球10%的市場份額。

二極體市場集中度低。二極體是最早出現的功率半導體，與其他功率半導體相比，二極體的技術壁壘較低，市場上二極體廠商數量眾多。二極體市場相對分散，市場集中度較低。技術壁壘低，國外廠商產能下降。二極體製造已經非常成熟，技術門檻比較低，注重生產成本和質量的控制。我國二極體生產企業大多是IDM模式，對質量控制比較嚴格，加上勞動力成本較低，二極體廠商具有較強的競爭力。2014年起，我國二極體的出口數量已經超過進口數量。

中國MOSFET市場被歐美廠商把持，最大的是英飛凌，MOSFET市場集中度較高。國內廠商士蘭微有一定份額。建廣資產收購恩智浦的標準業務部門後成立了Nexperia（安世半導體，現已被聞泰收購），Nexperia承接了恩智浦的MOSFET業務。

瑞薩電子是全球最大的中低壓MOSFET廠商，在該領域市場佔比為40%，2013年瑞薩率先退出中低壓MOSFET領域，其他廠商也紛紛開始向毛利率較高的高壓MOSFET領域轉型。中國是全球最大的消費電子生產國，對中低壓MOSFET需求巨大，國內廠商持續承接中低壓MOSFET領域的市場份額。

IGBT目前國產自給率較低。IGBT市場上的主要供應商是英飛凌、三菱、富士電機、ABB、安森美等歐美和日本廠商。英飛凌是全球最大的IGBT廠商，市場集中度很高。英飛凌、富機電子和安森美等廠家在1700V以下的中低電壓IGBT領域處於領導地位，三菱則主宰了2500V以上的高電壓IGBT領域。

二）晶閘管行業情況

晶閘管是一種基礎型功率半導體分立器件，主要用於電力變換與控制，關於晶閘管在前面已經說過，就不再說。根據性能分類主要包括單向晶閘管、雙向晶閘管、光控晶閘管、逆導晶閘管、可關斷晶閘管、快速晶閘管、高頻晶閘管等。晶閘管的設計技術與生產工藝至今仍在繼續完善，產品性能日益提升。晶閘管作為一種技術相對成熟的產品，其市場成長性趨於穩定。根據IHS Markit報告，2019年晶閘管全球市場規模約5億美元，不怎麼大對吧，晶閘管是瑞能半導體的主要產品，佔銷售額的70%左右，晶閘管便宜，一個加上稅從瑞能半導體出廠價也才8毛錢左右。

2017-2024年全球及中國晶閘管市場規模：

三）功率二極體行業情況

功率二極體的市場相對分散，行業第一的Vishay份額超10%，其餘佔比均較低。

2017-2024年全球及中國功率二極體市場規模：

四）碳化矽二極體行業情況

碳化矽是第三代半導體材料，與第一二代半導體材料相比，第三代半導體材料具有更寬的禁帶寬度、更高的擊穿電場、更高的熱導率、更高的電子飽和速率及更高的抗輻射能力，更適合於製作高溫、高頻、抗輻射及大功率器件，通常又被稱為寬禁帶半導體材料。目前碳化矽器件主要用於600伏及以上的應用領域，特別是一些對能量效率和空間尺寸要求較高的應用，如電動汽車充電裝置、電動汽車動力系統、光伏微型逆變器領域、伺服器電源領域、變頻家電領域等應用。

根據Yole Development預測數據，2019年全球碳化矽功率半導體市場規模約為5億美元，到2024年，碳化矽功率半導體市場規模將增長至20億美元。其中，汽車市場是最重要的驅動因素，其佔碳化矽功率半導體市場比重到2024年預計將達50%。受制於成本因素，目前市場上碳化矽的價格是同類功率半導體的4-5倍，因此市場滲透率依舊較低。然而，碳化矽器件的效率、功率密度等性能遠高於當前市場主流產品，同時可以節省例如風扇等配套設備的使用成本。隨著技術進步和規模不斷擴大帶來的規模效應，碳化矽器件的成本還有望持續降低。

相比於矽基功率器件的發展路徑，碳化矽功率器件也正在經歷從功率二極體到IGBT的發展過程。碳化矽二極體是目前發展最快的碳化矽器件，目前已經在工控、車載等領域率先實現商業化。SiC MOSFET具備比矽基IGBT更好的性能，但是成本是IGBT的數倍，在少數領域已經得到應用。SiC IGBT具備更好的性能，但是目前還處於試驗研發階段，距離商用還有較長距離。

碳化矽功率器件應用領域眾多。在車載領域，功率器件主要用於OBC、DC/DC轉換器、主逆變器和電動壓縮機，應用於雙向OBC的碳化矽器件能夠縮短充電時間、提高效率、減少電損耗；應用於主驅逆變器的碳化矽器件可以幫助續航裡程的增加、減小電池尺寸、降低成本。

碳化矽二極體通常是SiC肖特基二極體，主要用於在600V以上領域替代傳統的快恢復二極體。SiC MOSFET具有較高的擊穿電場強度，比傳統Si MOSFET更耐高壓，同時擁有更高的開關頻率和下降的通態電阻，開關速度比Si IGBT快，損耗比Si IGBT小，在高頻、高電壓領域將取代Si IGBT和Si MOSFET。

碳化矽產業鏈分為SiC襯底、EPI外延片、器件、模組等環節，目前全球碳化矽市場基本被國外壟斷，根據Yole數據顯示，Cree、英飛凌、羅姆約佔據了90％的SiC市場份額，Cree是SiC襯底主要供應商，羅姆、意法半導體等擁有自己的SiC生產線等。

襯底方面，國際主流產品從4英寸向6英寸過渡，Cree已經開發出8英寸襯底。國內襯底主要供應商有天科合達、山東天嶽、同光晶體等能夠供3-6英寸的單晶襯底。國內SiC襯底以4英寸為主，6英寸襯底還有待突破。2019年8月，華為通過旗下的哈勃科技投資有限公司投資了山東天嶽公司，佔股10%。

外延片方面，國內廈門瀚天天成、東莞天域、世紀金光已能提供4/6英寸SiC外延片。目前，6英寸碳化矽外延片可以實現本土供應。

SiC器件方面，國際上600~1700V SiC SBD、MOSFET已經實現產業化，主流產品耐壓水平在1200V以下，封裝形式以TO 封裝為主。價格正以每年10%的速度下降，隨著上遊材料器件紛紛擴產上線，未來2~3年後市場供應加大，價格將進一步下降，在價格達到對應Si產品2~3倍時，由系統成本減少和性能提升帶來的優勢將推動SiC發展。

國內碳化矽器件供應商主要有中車時代電氣、中電55所、中電13所、基本半導體、泰科天潤、瑞能半導體等，華潤微電子也進入到這一領域。

另外，與碳化矽相比，氮化鎵適用於超高頻功率器件領域，GaN器件最高頻率超過106Hz，功率在1000W左右，開關速度是SiC MOSFET的4倍。SiC的最高頻率在105 Hz 左右，功率約是GaN器件的1000倍。GaN定位在高功率、高電壓領域，集中在600V-3300V，中低壓集中在100V-600V，主要應用於雷達、筆記本電源適配器等。目前全球氮化鎵功率器件處於起步階段，受制於襯底成本，GaN發展較慢：GaN的功率密度、帶寬、可靠性和耐高溫方面遠勝其他材料，缺點在於產品成本很高，不利於大批量生產。GaN的襯底材料是矽、碳化矽和藍寶石，碳化矽襯底GaN器件性能非常好，但是成本高昂。

英飛凌在全球GaN市場上處於領先地位，Cool GaN已經可以實現量產。2015年安森美與Transphorm建立合作關係，共同開發及推廣基於GaN的產品和電源系統方案，並推出600V GaN級聯結構電晶體。美國EPC是首個推出增強型氮化鎵FET的公司，可實現對傳統MOSFET 的有效替代，2018年5月推出350V GaN電晶體EPC2050，體積是對應矽MOSFET尺寸的1/20，應用領域包括太陽能逆變器、電動車充電器、電機驅動等。意法半導體預計在2020年前建立GaN-on-Si異質外延生產線。

中國企業積極布局GaN領域，中航微電子（已被華潤微電子收購）2015年成功研製出600V矽基GaN器件。GaN材料廠商有三安光電、士蘭微，其中三安光電的6寸氮化鎵外延片產線已經建成。2017年12月，士蘭微投資一條4/6英寸兼容先進化合物半導體器件生產線。還有珠海英諾賽科，蘇州能訊，蘇州納維，華功半導體，蘇州晶湛，大連芯冠科技，江蘇能華等公司。

關於第三代半導體，我準備過陣子研究下科創板現在在報的天科合達。先放個圖：

六、競爭情況

根據IHS Markit報告的市場統計，2019年度瑞能半導體的晶閘管產品的市場佔有率，在國內排名第一、全球排名第二。根據WSTS協會報告的市場統計，2019年度瑞能半導體晶閘管產品的全球市場佔有率為21.8%，其中中國市場佔有率達36.2%；2019年度瑞能半導體功率二極體產品的全球市場佔有率為2.6%，其中中國市場佔有率7.5%。

瑞能半導體提供的功率半導體器件組合已應用至眾多全球知名客戶。以家電為代表的消費電子領域用戶包括惠而浦、伊萊克斯、惠普、海爾、美的、格力、海信、三星、LG、索尼、日立、佳能、飛利浦、松下、戴爾等；以通信電源為代表的工業製造領域用戶包括臺達、 ABB、施耐德、霍尼韋爾、通用電氣、科士達、英威騰、麥格米特、光寶、偉創力、立維騰等；新能源及汽車領域用戶包括海拉電子、特銳德、上能電氣、中恆電氣、博世、NAPINO、HERO、TVS Motor等。（這些可能都不是直接客戶，所以財務部分啥也看不到，究竟人家採購了多少，還有沒有繼續採購，不得而知）

在功率半導體領域，舉例看看境內外的企業情況。國外競爭玩家：英飛凌、安森美、意法半導體和威世半導體；國內玩家：捷捷微電、揚傑科技、臺基股份和斯達半導。

英飛凌：成立於1999年，是一個總部設在德國巴伐利亞州的半導體及相關系統解決方案的設計商、開發商和製造商。設有四個運營部門：汽車部門、工業控制部門、電源管理和多市場部門、晶片和安全部門。汽車部門設計、開發、製造和銷售半導體以實現中高功率範圍的電能轉換。電源管理和多市場部門設計、開發、製造和銷售半導體電源，以及行動裝置和移動基礎設施。晶片卡和安全部門設計、開發、製造和銷售卡的應用和連接系統的基於硬體的安全產品。英飛凌的2019年收入為80.29億歐元，淨利潤為8.70億歐元。根據Omdia公布的2019年功率半導體市場份額數據，英飛凌是世界上最大的SiC功率半導體供應商。同時，英飛凌也是全球少數幾個可為安全應用和動力系統應用以及車身和舒適電子裝置等系統提供三種基本的傳感器（測量壓力、加速度和磁場）的半導體廠商之一。

安森美：成立於1999年，總部位於美國亞利桑那州，是一家寬頻和電力管理集成電路和標準半導體的供應商，產品被廣泛用於汽車、通信、計算機、消費、工業、LED照明、醫療、軍事飛機、航空航天和智能電網等。安森美的2019年收入為55.18億美元，淨利潤為2.14億美元。安森美是功率電子領域的市場領導者之一，在SiC功率器件領域的地位正在迅速攀升，根據Omdia公布的2019年功率半導體市場份額數據，安森美是全球第二大的SiC功率器件的製造商。

意法半導體：成立於1987年，總部位於瑞士，是全球最大的半導體公司之一。意法半導體在分立器件、手機相機模塊和車用集成電路領域居世界前列，主要產品包括二極體、電晶體以及複雜的片上系統器件等，產品廣泛應用於汽車、電腦及周邊設備、通訊系統、消費產品和工業自動化控制系統等領域。意法半導體的2019年收入為95.56億美元，淨利潤為10.33億美元。根據Omdia公布的2019年功率半導體市場份額數據，意法半導體是全球第三大的SiC功率器件的製造商。

威世半導體：成立於1962年，總部位於美國賓夕法尼亞州，是世界最大的分立半導體和無源元件的製造商之一。製造範圍廣泛，包括無源和分立有源電子元件，特別是電阻、電容器、感應器、二極體和電晶體。產品廣泛應用於計算機、電話、電視、汽車、家用電器、醫療設備、衛星、軍用及航空設備。目前已有69個製造基地遍布全球17個國家，其中中國大陸有7家製造業工廠分別坐落於天津、北京、上海、惠州。威世半導體的2019年收入為26.68億美元，淨利潤為1.65億美元。根據Omdia公布的2019年功率半導體市場份額數據顯示，威世半導體是全球第五大的SiC功率器件的製造商。

捷捷微電：成立於1995年，總部位於江蘇省，在深圳證券交易所創業板上市，是一家專業從事半導體分立器件、電力電子器件研發、製造及銷售的企業，同時也是國內生產「方片式」單、雙向可控矽最早及品種最齊全的廠家之一。捷捷微電的2019年收入為6.74億人民幣，淨利潤為1.90億人民幣。捷捷微電作為國內晶閘管行業的頭部企業，在晶閘管領域具備一定的市場地位。

揚傑科技：成立於2006年，總部位於江蘇省，在深圳證券交易所創業板上市，專業致力於功率半導體晶片及器件製造、集成電路封裝測試等領域的企業。主營產品為各類電力電子器件晶片、功率二極體、整流橋、大功率模塊、DFN/QFN產品、SGT MOS及碳化矽SBD、碳化矽JBS等，產品廣泛應用於消費類電子、安防、工控、汽車電子、新能源等諸多領域。揚傑科技的2019年收入為20.07億人民幣，淨利潤為2.20億人民幣。揚傑科技連續數年被中國半導體行業協會評為中國半導體功率器件十強企業。

臺基股份：成立於2004年，總部位於湖北省，在深圳證券交易所創業板上市，是國內大功率半導體器件領域為數不多的掌握前道擴散技術、中道晶片製成技術、後道封裝測試技術，並掌握大功率半導體器件設計、製造核心技術並形成規模化生產的高新技術企業。採用垂直整合IDM一體化的經營模式，專業致力於功率半導體晶片及器件的研發、製造、銷售及服務，主要產品為功率晶閘管、整流管、IGBT、電力半導體模塊等功率半導體器件，廣泛應用於工業電氣控制和電源設備。臺基股份的2019年收入為2.65億人民幣，淨利潤為-2.21 億人民幣。

斯達半導：成立於2005年，總部位於浙江省，在上海證券交易所主板上市，主營業務是以IGBT為主的功率半導體晶片和模塊的設計研發和生產。自主研發設計的IGBT晶片和快恢復二極體晶片是其核心競爭力之一。斯達半導的2019年收入為7.79億人民幣，淨利潤為1.36億人民幣。斯達半導經多年自主研發，打破了國際巨頭的技術和市場壟斷，實現IGBT晶片和模塊的產業化。根據2019年IHS Markit最新研究報告，斯達半導在全球IGBT模塊市場排名第八，是國內唯一一家進入全球前十的IGBT模塊供應商。

還想關注其他公司的，可以看看行業情況部分。

七、財務數據

貨幣資金的增長主要還是來自經營性現金流，單從淨利潤可以看到每年還是能賺不少錢，但波動不大。

應收款和應付款呈現逐年大幅下降，原因是2017年和2018年瑞能半導體的封裝業務採用買賣模式，向封測廠商銷售晶圓並採購封裝後的成品，因此2017年和2018年存在對封測廠商銷售晶圓的應收帳款和採購成品的應付帳款；2018年末轉換為委託加工模式，其僅向封測廠商支付委託加工費。在收入和成本確認層面，已將銷售晶圓的收入和採購成品的成本抵消後按淨額計入成本。

存貨的逐年並非業務帶來，而是上遊供應的緊張導致的備貨壓力增加。

無形資產，大部分是當年設立時候收購恩智浦業務產生，具體列表如下：

灰色部分全是來自2015年收購恩智浦旗下的雙極業務，也構成了無形資產的絕大部分金額。該次收購中，瑞能半導體受讓恩智浦過溫保護雙向晶閘管等專利的專利權、橫向絕緣門雙極型P溝道器件等專利的獨佔實施許可、ITEC設備的系統軟體技術秘密的使用權以及125mm晶閘管和雙向晶閘管工藝等技術秘密的轉讓權，作為專利權與非專利權計入無形資產，具體情況如下：

商譽在前面歷史演變部分已經提及，不再贅述。

預收帳款和合同負債是會計準則轉變搞出來的事情，實際幾乎是同一個東西。

淨利潤每年變動不大，不知道當年恩智浦賣的時候是不是就是這個水平了，能保持這麼多年沒走下坡路也不容易，說明重組後還是保持了上進，特別是在這幾年晶閘管和功率二極體並不景氣的行情下，還是堅強。只是，如果只保持現狀，那7.6億元的收購價，這麼多年下來，變成二十幾億甚至幾十億的估值基礎是什麼呢？行（韭）業（菜）會爆發？

接下來看收入和毛利率

一）收入

「其他」主要是一些自產的晶圓和高壓電晶體。

瑞能半導體披露的收入分類不足的地方在於主要產品系列沒有披露，比如碳化矽等各類型二極體，各種電壓/電流值的晶閘管。不披露具體數據又說自己幹這幹那，誰知道你這和那幹的怎麼樣。

晶閘管收入呈現下降，功率二極體呈現上升趨勢。其實從上面的歷史演變中可以看出，2018年以前瑞能半導體還是有晶閘管，且佔據大比例，但2019年以及2020年並未看到晶閘管的新品推出，我想這種產品系列的變化也是導致目前晶閘管貢獻收入佔比較大，但功率二極體的在這幾年呈現上升趨勢的主要原因。而2018年，瑞能半導體基本完成對恩智浦的清出，2019年的業務下降是否與此有關，未來會不會又有重大影響，這就很難說了，特別是核心技術團隊有不少是非中國籍，未來能否持續保持有競爭力，需要思考。

應用領域：

經銷和直銷，經銷為主，後面主要客戶部分再看主要是哪些經銷商：

區域，主要是出口，一個在中國大陸的公司，且中國大陸的市場很大，但這家公司在中國大陸的業務竟然非常少，這是為啥呢？我感到很困惑。但是券商不覺得奇怪，會計師不覺得奇怪，公司也不覺得自己這樣子很奇怪。他們確實不覺得奇怪，因為招股書對此不做任何說明，淡淡一句【公司產品主要在中國大陸以外地區銷售，銷售區域覆蓋中國大陸、亞洲、歐洲、北美等國家和地區，報告期各期境外銷售佔比均超過99%】，這句廢話有點像曾經聽過的另一句話：不管你信不信，反正我是信了。當然，鑑於經銷模式當道，瑞能半導體確實可以先把東西賣出去再回流。

數量和單價，數量的變化在前面分產品的收入部分已經說了一些，單價，我只能說沒啥大變化，相對穩定，就是便宜啊：

先看看瑞能半導體披露的產銷量，有興趣的可以去加一加，晶閘管和功率二極體的銷量跟下面這表格的銷量每個期間的差異是越來越大，是「其他」？但「其他」這個選項實在太小，不知是沒有做過對比還是為啥，這差異是錯誤還是就是這樣？

主要客戶：

WPG，中文名：大聯大控股，亞太地區最大的半導體元器件經銷商，總部位於臺北，旗下擁有世平集團、品佳集團、詮鼎集團及友尚集團等分銷品牌，代理產品品牌超過250家，全球分銷點超過100個。2019年營業收入176.06億美元，電子元器件分銷行業排名全球第三。

Avnet，中文名：安富利，全球最大的電子元器件經銷商之一，總部位於美國，是財富五百強企業之一，為全球70多個國家300多個地區的客戶提供服務。2019年營業收入195.19億美元，電子元器件分銷行業排名全球第二。

Arrow，中文名：艾睿電子，全球領先的電子元器件分銷商，面向包括通信電子、信息系統、運輸、醫療電子、工業和消費電子的市場。艾睿電子總部位於美國，為財富五百強企業之一。2019年營業收入為289.17億美元，行業排名全球第一。

2020年1季度，我看到了華為這個客戶，這是我最近看過的招股書裡唯一把華為顯名的招股書。Emmm..

毛利率：

晶閘管的毛利率上升，主要是成本控制，具體措施包括更換封測廠，比如原先是從恩智浦進行封測的，2019年後變成了主要為國內廠商。功率二極體在2020年1季度的毛利率大幅下降，主要是因為：1、為進一步擴大市場份額，順應國產替代的趨勢通過降價以加快客戶導入（另一種說法是競爭壓力不小）。2、客戶對碳化矽二極體需求上升，銷量有所增長，碳化矽二極體在功率二極體產品中，正處於高速增長期，規模較小，技術優勢和規模效應尚未充分體現，因此毛利率較低，進而拉低功率二極體產品總體毛利率。功率二極體毛利率2018年度下降是矽片中外延片漲價所致。

瑞能半導體的毛利率水平在行業內算挺高的。在其細分領域，瑞能半導體還是有競爭優勢的。

主要採購：

矽片2018年大幅上升，是備貨導致。一方面需求導致矽片價格上升，預期還將繼續上升，增加備貨；另一方面，2018年晶圓產能提升，對矽片備貨增加。

晶圓主要是碳化矽二極體晶圓和肖特基二極體晶圓，這種變化可以從前面歷史演變中看出，2018年推出了100V肖特基二極體，2019年推出了1200V碳化矽二極體，相應的，晶圓採購大幅上升。

主要材料的價格變化是比較大的，原因？招股書沒怎麼說明：

主要供應商：

都是不錯的封測廠，矽片的採購似乎2019年下降了很多，是不是2018年買太多了點，還是發生了什麼其他故事。記得前陣子看過一本書，裡面寫的一句話是，人跟動物重大區別之一是：人類會講故事。

八、投資機構的盈利情況

其實，瑞能半導體沒有財務投資人，基本是北京建廣資產管理有限公司及其關聯方，以及員工持股平臺持有瑞能半導體的股份，可以認為建廣資產是財務投資人。所以也就沒啥好說投資機構的盈利情況了，倘若，瑞能半導體科創板登陸順利，並外加股票大漲，那建廣資產這種模式還是能賺不少錢的，畢竟去收一個成熟業務和團隊，再等幾年包裝一下，登陸二級市場，這雖然風險不小，但跟投資初創公司比起來，似乎各有千秋。只是，這帶來了哪些價值？這需要再思考一下。細心的你一定在前面看到了建廣資產這四個字，對，建廣資產還收了安世半導體，後來賣給了聞泰科技，安世半導體也是買自恩智浦，可以再仔細琢磨一下建廣和恩智浦的關係。

時光時光慢些吧，其實，不荒廢，時光也就不會覺得快。感恩所有讀者以及提供建議和交流的大家！

在這虛幻城市中無人陪伴，我只好在愛與恨之間離散………