來源：e公司
功率半導體是電子工業的關鍵基礎產業，全球功率半導體器件市場規模約400億美元（HIS Markit統計數據），中國大陸約佔40%市場份額，為全球最大市場，但其中90%的需求仍要依賴進口，進口替代有著非常廣闊的市場空間。
民德電子(300656)，作為投身功率半導體國產化事業的新晉企業之一，正在憑藉其自身資本和產業資源，打造功率半導體的Smart IDM模式。
近日，民德電子董事長許文煥博士及公司功率半導體產業的靈魂人物謝剛博士接受了證券時報·e公司記者的獨家專訪，詳細闡述了公司布局功率半導體產業的選擇邏輯及產業發展規劃。
民德電子第二產業的選擇——功率半導體
民德電子創辦於2004年，是中國首家實現獨立自主研發條碼識別設備的民族科技企業，也是A股條碼識別設備第一股。
經過多年的發展和持續研發投入，民德電子條碼識別業務取得了長足的進步，已全面完成由一維碼向二維碼產品的迭代升級，通過定製開發晶片逐步替換外購晶片，核心元器件已全部實現國產化，並開始逐步切入高端工業製造領域的條碼識別市場。條碼識別業務已成為公司的長期「現金奶牛」業務，為公司開拓新的產業提供了堅實的資金保障。
2018年，民德電子以1.39億元收購電子元器件分銷商——深圳市泰博迅睿技術有限公司，開始涉足半導體產業。經過近兩年的持續探索和求證，公司在半導體產業的發展思路逐漸清晰。
2020年，民德電子在功率半導體產業鏈關鍵環節接連布局。6月，以近7000萬元控股收購了功率半導體設計企業廣微集成技術（深圳）有限公司（下稱「廣微集成」）約74%股權，並實繳註冊資金1000萬元，補充流動資金2000萬元，合計投資近1億元，謝剛博士是廣微集成的創始人、總經理；7月，再以9000萬元增資參股半導體矽片原材料企業浙江晶睿電子科技有限公司（下稱「晶睿電子」）約29%股權，張峰博士是創始人、CEO。
許文煥博士接受證券時報·e公司記者採訪時說：「為什麼要考慮開拓第二產業？公司現有主業條碼識別是很好的長賽道，但這個市場體量小，賽道窄，所以條碼識別並不適合作為長期發展的單一主業。特別是在上市之後，需要儘快布局第二產業，並且要在確定了具體方向後，聚焦所有資源，保持極度專注，以期實現跨越式發展。當現有第二產業發展成熟後，公司必須開始探索下一個第二產業。產業躍遷的歷程就好像是河流匯聚的過程，從最初的涓涓細流，匯入到支流、到幹流、到大江、再到大海……這是一個生生不息的過程。」
許文煥博士接著說，「我們選擇第二產業所遵循的邏輯是：第一，生命周期要足夠長，至少十年以上；第二，市場體量要足夠大，要比現有的產業至少大一個數量級；第三，對技術創新的需求足夠強，留給新進入者的發展機會足夠多；第四，應符合公司所具有的比較優勢。對照以上四點，功率半導體是當下最適合民德電子發展的第二產業。賽道足夠長、足夠寬，技術創新需求強烈。
另外，發展功率半導體也符合公司的比較優勢。民德電子早在2010年就開始自主研發一維雷射條碼掃描器的核心晶片，在2011年還獲得了國家科技部的創新基金項目支持。此後陸續為二維條碼掃描器自主研發和定製了多款晶片。通過自主設計晶片的大量實踐，深刻感受到半導體產業在電子工業中的核心價值，以及中國半導體國產化浪潮的大趨勢。從2017年起，公司高管團隊先後考察了美國矽谷、韓國、臺灣地區以及國內上海、南京等地區的半導體產業，並經過反覆論證，最終確立了聚焦功率半導體產業的發展規劃。」
圖一民德電子「條碼識別+功率半導體」雙產業成長曲線
功率半導體器件用於實現電能的高效轉換，是電力電子技術的基石。本質上，功率半導體器件通過開關等功能，從而實現變頻、變相、變壓、逆變、整流、增幅的效果，被廣泛應用於汽車、通信、消費電子和工業領域。
「通俗來說，凡是用到電的地方，都需要用到功率半導體器件進行高效電能轉換。」廣微集成總經理謝剛一言以蔽之。「將電流比作水流，功率半導體器件就是水閘。當水閘關閉的時候，它要能承受很大的水壓，不能有漏水；當水閘開啟的時候，它要讓通過閘門的水流無限順暢地通過，沒有阻力。類似的，理想的功率半導體器件設計，就是要實現在開關關斷的時候沒有漏電，導通的時候電阻為零，沒有電壓損失。」
謝剛博士向證券時報·e公司記者闡釋，在中美關係持續緊張背景下，對歐美技術及供應鏈過度依賴的先進半導體集成電路遭受了衝擊，而功率半導體作為「特色工藝」製造產業，特別適應目前中國國情，它的製程工藝線寬要求一般不小於0.13微米（即130納米），而先進集成電路的製程工藝線寬則要求幾十納米、甚至幾納米。功率半導體，從原材料到設計、晶圓製造加工裝備、封測，幾乎可以實現全產業鏈國產化，對歐美技術或設備依賴度較小。所以，功率半導體將是半導體產業中，可以真正實現進口替代的主要領域之一。
民德電子在功率半導體產業的謀篇布局
民德電子有意將功率半導體產業打造為公司第二產業，能否如願以償？其控股投資的晶片設計公司廣微集成，在提升功率半導體的國產化水平方面有無創新舉措？參股投資的矽片原材料公司晶睿電子能否順利量產？未來在第三代半導體領域有無布局規劃？
針對上述一系列問題，謝剛博士向證券時報·e公司記者一一作了解答。
謝剛博士講到，廣微集成主要定位於功率半導體高端領域，價值非常高，目前的業界領先品牌幾乎都是國外企業，主要原因有以下四點：第一，我國高端功率半導體器件（以MOSFET為代表）全方位國產化工藝平臺打造是在2005年前後，比國外同行起步晚；第二，國外同行從材料到裝備等關鍵共性技術的攻關持續數十年，對關鍵裝備、核心工藝製程掌握較早，這為早期他們佔領高端市場，打下了堅實的基礎；第三，市場端功率半導體器件的替換周期比標準數字IC相對較長，特別是應用於高壓大容量電能轉換的場合，從小批量到大批量的應用過程需要數年時間；第四，終端客戶考慮到自身方案的安全性，通常也不願意輕易進行元器件級的替換，尤其是應用於傳統大功率電力電子裝備及系統的成熟方案。
謝剛博士說：「廣微集成在發展過程中會儘量避開同質化產品以及紅海市場，新產品的開發主要瞄準具有一定技術壁壘的特色工藝產品線，幾乎都具有進口替代屬性。功率半導體的特色工藝，通過一定的know how貫穿於原材料、設計、晶圓加工和封裝環節，各環節均需要定製，幾乎無法通過逆向工程進行複製，需要掌握核心技術理論和豐富的生產實踐經驗，也因此各家企業的特色工藝各不相同，產品性能也均有一定差異。廣微集成對產品技術和應用的理解較為深刻，因此對每條產品線的技術和產品發展路線都非常清晰。半導體產業面臨全球化競爭，需要國際供應鏈的高度協同。行業內的優秀企業，其產品線都有著長遠的技術路線發展規劃，在第一代產品實現量產銷售時，就已經同步開展第二代、第三代產品的技術研發儲備，以期能長期引領行業發展。廣微集成也要向他們看齊，並儘快縮小差距。」
謝剛博士表示，在產品方面，廣微集成規劃分兩步走，先晶圓後品牌：目前，廣微集成的業務模式是，從矽片原材料企業採購矽片，在晶圓廠加工成帶有功能的晶圓，再銷售給品牌運營商（一般以封裝廠為主），由品牌運營商封裝成晶片後銷售給終端客戶。將過去幾年所銷售的晶圓片以晶片形式進行統計，對外銷售的晶片已達數億顆。接下來，在繼續發展現有產品線和客戶的基礎上，針對下一代開發的部分新產品，公司將擇機差異化推出自有品牌的終端產品線。
晶睿電子設立於2020年5月，主營業務為6、8、12英寸高性能矽外延片的研發、製造和銷售，並同時開展矽基GaN（氮化鎵）和SiC（碳化矽）外延的研發和小批量生產。
謝剛博士介紹，晶睿電子實為「老團隊，新平臺」，其創始人張峰博士，與謝剛博士是多年好友，曾擔任上海新傲科技股份有限公司的創始人兼總經理、滬矽產業副總裁，榮獲國家科學技術進步一等獎、中國青年科技獎，曾經主導國家科技重大項目02專項-200mm外延片產品開發與產業化項目、02專項-矽基GaN材料及核心器件的研究，掌握非常成熟的半導體矽外延片生產研發技術。因此，對於半導體矽外延片產品，晶睿電子團隊實際上具備直接量產的能力。
「廣微集成和晶睿電子在第三代半導體（即以氮化鎵和碳化矽為代表的寬禁帶半導體材料）領域均具有充足的技術儲備。」謝剛告訴證券時報·e公司記者。
謝剛博士談到，他在電子科技大學博士期間，在2009年9月至2011年9月赴加拿大多倫多大學電氣工程學院大規模集成電路研究小組訪學期間，在2012年至2014年被引入為浙江大學電氣工程學院博士後期間，研究的方向都專注於矽基功率半導體器件和第三代功率半導體器件氮化鎵高遷移率電晶體（GaN HEMT）。
另外，晶睿電子創始人張峰博士，從2012年起便開啟了第三代半導體材料的研究工作，主持了多項國家級氮化鎵的外延研發項目。對於第三代半導體材料，晶睿電子掌握了量產的核心技術，已為隨時爆發的市場做好了充分的人才和技術儲備。按照規劃，其第三代半導體材料產品明年（2021年）第四季度會啟動試生產，前期先做小批量生產，後續根據市場需求逐步擴大產能。
功率半導體的SmartIDM模式
從產業鏈組織形式來看，國外規模較大的主流功率半導體企業都採用IDM模式（即將設計和晶圓加工，乃至封裝、原材料等都集合在一個經營主體下），這樣有利於其特色工藝的發揮和供應鏈的安全穩定；國內的功率半導體企業相對規模都較小，一部分企業也採用IDM模式，還有一部分企業僅從事晶片設計業務，晶圓加工和封裝則交由代工廠合作完成。
許文煥博士說：「目前，我們在功率半導體矽片原材料和晶片設計方面都已有布局。廣微集成是功率半導體設計公司，對市場需求感知最敏銳，具有品牌效應，是整個產業鏈條中的核心資產，所以我們要控股，並會通過增強型收購不斷提高業務體量。矽片是功率半導體器件最核心的原材料，晶睿電子就是從事矽片生產的企業，通過對晶睿電子有一定比例的參股，可以保障廣微集成的矽片供應，尤其是在上遊矽片緊缺的時候。」
「民德電子要打造功率半導體的Smart IDM模式。」謝剛博士告訴證券時報·e公司記者。
謝剛博士介紹，「Smart IDM模式，即通過資本參股或控股的方式，打通功率半導體全產業鏈。在這種模式下，民德電子對產業鏈上下遊各環節企業均保持足夠影響力，但不謀求擁有。這種模式既保證了產業鏈上下遊公司緊密合作，以實現特色工藝和供應鏈的安全穩定；又使得產業鏈上各家公司保持了獨立的組織架構，自主的產品發展規劃，充分的市場競爭意識，廣闊的國際化發展空間。
「高端功率半導體器件並無標準化產品，其器件參數的定義依賴於具體的應用領域。這種高度定製化的特色產品，需要產業鏈上下遊高度的協同與合作。民德電子立志以Smart IDM模式打通功率半導體核心關鍵產業鏈環節，每個環節由一位具有國際化視野的產業領軍人物帶領，始終保持充分的市場競爭及技術迭代能力，從而解決產業鏈協同過程中的痛點。」
謝剛博士接著說，「廣微集成目前在全國產化供應鏈的支持下，在中高端功率半導體器件一些細分領域的進口替代成效顯著，產能持續攀升。面對目前錯綜複雜的國際形勢，結合進口替代的迫切需求，民德電子以服務國家重大戰略為出發點，投資國產化電子級大矽片外延項目，為廣微集成提供高品質、高度定製化的外延材料。同時，民德電子正在密集調研8英寸晶圓廠，努力為高端功率半導體器件的產業化，提供安全穩定的特色工藝平臺保障。」
臨近專訪尾聲，許文煥博士表示，「全力打造功率半導體的Smart IDM模式，是民德電子未來幾年最重要的戰略舉措。從目前廣微集成的業務發展趨勢來看，前途光明。」