比亚迪半导体 配得上“车芯第一股”吗?

过去一年多时间里,缺芯,是整个新能源汽车行业的切肤之痛。小到电池里面的管理芯片,大到电机动力系统的IGBT,供给端的脆弱性,使人意识到车芯的自主可控是何等重要。
这一背景下,今年1月末,来自比亚迪旗下第三个IPO项目——比亚迪半导体,顺利在科创板过会。号称“车芯第一股”的比亚迪半导体,一时吊足市场胃口。
它能够担负起救得市场于水火的重任吗?作为终端汽车整车厂,比亚迪将触手伸至汽车芯片,又意味着什么?
“车芯第一股”的由来
比亚迪半导体公司的发展过程,是一部给自家汽车业务“打辅助”的奋斗史。
2002年,比亚迪公司成立芯片设计部,主攻电池保护IC研发;2004年,正式进军IT行业微电子及光电子领域;2005年,成立微电子项目部及光电子项目部;2007年,成立LED项目部;2010年,完成LED全产业链布局,正式成立照明品牌;2014年,公司完成微电子与光电子部门的整合;2020年,公司正式更名为比亚迪半导体有限公司。
这一过程里,比亚迪半导体逐渐积累起来了几乎全套的车规级半导体的供给能力。主营业务上分为五个板块:
功率半导体:包括IGBT模块和SiC模块在内的,从芯片设计、晶圆制造、模块封装与测试到系统级应用的全产业链IDM模式制造。
智能控制IC:主要是工业级和车规级MCU芯片。MCU芯片俗称单片机,相当于一个小型计算机,可以用编程来实现系统控制。目前采用的是Fabless生产模式。
智能传感器:CMOS图像传感器、指纹传感器、电磁传感器。用于检测光线、指纹及电磁变化。目前采用的是Fabless生产模式。
光电半导体:LED产品及精密光电器件等。这部分主要是生产车灯和LED面板。
制造及服务:为客户提供功率器件和集成电路的晶圆制造、封装测试和LED照明管理服务。由于公司具有自主晶圆产品线,本业务基本可认为是代工生产。
来源:招股书

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在半导体行业中,生产模式分为三种。这三种分别对应公司在所处产业链的位置和技术掌握能力。
Foundry(代工生产):只负责制造、封装或测试的其中一个环节;不负责芯片设计;可以同时为多家设计公司提供服务,但受制于公司间的竞争关系。比如台积电、中芯国际等。
Fabless(只设计芯片):只负责芯片的电路设计与销售;将生产、测试、封装等环节外包。例如华为海思、联发科等。
IDM(全包):集芯片设计、芯片制造、芯片封装和测试等多个产业链环节于一身;早期多数集成电路企业采用的模式;目前仅有极少数企业能够维持。例如三星、德州仪器、比亚迪半导体的功率半导体业务。
比亚迪半导体 配得上“车芯第一股”吗?

在功率半导体业务上,比亚迪半导体打通了芯片设计到落地。可以利用IDM模式的优势,实现越造越好的期望。
比亚迪车规半导体IDM生产中,主要分SiC(碳化硅)材料、IGBT材料( 绝缘栅双极型晶体管)等。在IGBT领域,比亚迪半导体2019、2020连续两年在新能源乘用车电机驱动器厂商中全球排名第二,国内厂商中排名第一,仅次于全球龙头英飞凌。
所谓中国“车芯第一股”,发迹及成长历程大致如此。
高增长的“真面目”
报告期内——也就是截至2021年上半年期,比亚迪半导体营业收入已经逼近前几年全年整体水平。
来源:根据招股书整理

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2018-2021年上半年,公司上述五大项主营业务收入占营业收入的比重均在97%以上。其他业务收入主要为受托研发服务和原材料及废料处置收入,占收入比重较小。综合毛利分别为26%、30%、28%、33%。
2020年,新能源汽车市场显著回暖,汽车智能化配置提升。比亚迪半导体的第三代半导体产品顺势进入商用期。传导到业务上,主营业务收入增长32.49%。
在2021年上半年,得益于新能源汽车行业持续回暖,加上全球芯片紧缺和国产芯片需求增加影响。车规级芯片通过验证批量出货,工业级芯片量价齐升,业务增长迅速,带动收入增长。
来源:招股书

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比亚迪半导体在报告期收入增长风风光光,反映的是比亚的汽车销量的向好。
2021年,比亚迪EV车型和DM车型累计销量,分别达320810辆和272935辆,全年销售汽车730093辆。 其中比亚迪EV车型和DM车型累计销量,分别达320810辆和272935辆。混动车型和新能源,对应比亚迪半导体的DM模块投产。
在SiC模块上,搭载了SiC模块的汉EV拿下了单车型87000+辆的战绩。要知道,“蔚小理”三家新势力在全年分别的总销量也在九万以上,不到十万这个水平。比亚迪半导体作为比亚迪汽车的“御用”车芯供应商算是跟着大哥吃了一大口肉。
当然,比亚迪半导体业务范围不止车规半导体。除了车规半导体,比亚迪半导体在工业、家电、新能源、消费电子领域都已经实现产品量产。但涉足领域的广泛,仍不难通过草蛇灰线看到增长的“真面目”:
汽车芯片销量的腾飞,靠的是比亚迪汽车自供给的“汤喝”。
创业板上市委曾对比亚迪半导体提出的问题之一就是关联交易。比亚迪半导体在报告期内向比亚迪集团销售商品等的金额分别为9.1亿元、6.01亿元、8.51亿元、6.7亿元,占营业收入的比例分别为67.88%、54.86%、59.02%和54.24%。功率半导体、光电半导体产品、制造及服务主要向比亚迪集团销售,且关联销售的毛利率较高。
来源:招股书

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虽然比亚迪半导体提到自己也已进入小鹏和宇通汽车的供应链。但信息披露期内,小鹏只买了60万元的传感器芯片,宇通汽车也只购买了240多万元的IGBT模块。
在公开的报告期主要客户中,除了比亚迪汽车之外,采买功率半导体的客户只剩下中铭电子和天河星这两家公司。而这两家公司是主要是做分销业务,并不涉及实际产品生产。
比较起关联交易等若干问题,产能不足,是比亚迪半导体当前更大的困扰。
2021年早期,比亚迪汽车即曾因产能问题向消费者公开致歉。最近随着新能源市场的火爆,2019年比亚迪签约常州基地,后面又陆续签约合肥基地,郑州基地。乘用车板块才开始复苏,进行外扩。但是新基地不可能一开始就贡献产量。这导致在未来一段时间内比亚迪汽车的实际产能小于销售订单量。
来源:招股书

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比亚迪创始人王传福曾在接受采访时表示:“子公司只赚比亚迪的钱,那不叫本事,拆出去赚市场的钱那才叫本事。”从王传福的标准看,显然比亚迪半导体还任重道远。
华袍里的虱子
按理来说,在比亚迪半导体的采购中应该是主要是以电子元件居多的。毕竟它在传感器和IC部分采用的是Fabless模式。但从实际采购情况来看,采购金额最大的竟然是晶圆。
一个问题随之而来:既然比亚迪半导体在功率半导体上宣称可以完成IDM模式,那为什么会出现对外采买的情况呢?最浅显的原因是技不如人。
来源:招股书

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在SiC和IGBT的生产工艺中,都离不开晶圆。功率半导体的制造方式与CPU、GPU等芯片制造原理相同,都是利用半导体在的特性——在特定条件下导电。在生产过程中,原材料(沙子)先制成硅锭,再切成一片片的硅片。这些硅片经由刻制之后就变成了晶圆。
但晶圆并不能直接使用,需要把刻好的每个芯片单元切成晶粒,在进行测试,最后就能封装好作为芯片使用了。SiC半导体和IGBT的半导体部分都是如此生产的。
刻好的晶圆,图片来源:网络

刻好的晶圆,图片来源:网络
目前用于新能源汽车上的半导体芯片的难点主要在两个部分。第一是要满足汽车行驶环境中的颠簸和冷热,芯片需要“绝对性”的保证功能安全。第二则是生产商拥有晶圆制造设备,比如在硅片到晶圆的过程中就有二十多道工序。
比亚迪半导体的晶圆生产是来自于2008年收购的中纬积体电路(宁波)有限公司,后改名叫宁波半导体。这家公司成立于2002年,一度被认为是浙江半导体的希望,不过后来却证明是个“烂摊子”。
虽然分次投资2.49亿美元,但其引入的都是台积电淘汰下来已经用了快20年的生产线。在实际运营后经常出问题,机器故障始终未能解决,导致产能一直在每月一万片。最终因为营收不能平衡而破产。
这就意味着虽然比亚迪半导体在晶圆产能上确实是真实存在,但这部分产能难堪大用。
另外比亚迪目前拥有的产能是6英寸的晶圆产品线,在产能上同样堪忧。6英寸以上的晶圆需要把半导体需要从晶圆上切下来,再进行封装。然而从圆形的晶圆上切出方方正正的晶粒,这就是道数学问题了。
以假设生产英飞凌的第四代IGBT,117.5A型号。六英寸的晶圆大约能切出109片,而8英寸能切出205片晶粒。若再考虑IGBT的基本构造,每片需要6个三极管,那么最终6英寸每片只能产出18个IGBT,而8英寸可以产出34个。两者效率差了一倍。再考虑到宁波半导体的设备老化问题,看来比亚迪虽然有产能但还是要从外面进口晶圆回来加工,还是有必要的。
图:一种IGBT的构造方式,晶圆切片数量计算公式,来源网络

图:一种IGBT的构造方式,晶圆切片数量计算公式,来源网络
为了解决这个麻烦问题,比亚迪在2020年在长沙收购了第二个晶圆厂。随后在2021年收购济南收购富能半导体,具有8英寸和6英寸产线。但问题是现在这两个工厂,加上比亚迪在线成立的半导体研发中心都还尚未营业。
种种剪不断、理还乱产能逻辑嵌套之下,比亚迪半导体在公司架构整合上有种“遥遥无期”的味道。
根据招股书现实,比亚迪半导体IPO的募资用途是为了继续研发车规级半导体。根据HIS的报告,国内市占率第一的斯达半导,其自研FS芯片领先比亚迪1-2代。但因为国内竞争者的斯达半岛相比,IDM模式的比亚迪半导体会得益于业务的闭环能够越跑越快。
来源:招股书

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但比亚迪刚刚在2021年9月收购并成立济南分公司。随后开始济南比亚迪半导体的功率半导体产能建设项目,投资规模约49亿。该项目在2021年和2022年折旧摊销费用分别为0.25亿和2.8亿。
在半导体这个资本密集型的产业中,50亿可能不算是个特别大的项目,但宁波半导体前身的前车之鉴还悬在比亚迪半导体的头顶上。如果不能成功整合,就算是有比亚迪汽车这个大哥带路,前景依旧难料。
正如之前所说,现在比亚迪半导体,相当于是宁波半导体+节能科技(LED业务)一起拖着长沙、济南、西安的三个子公司,如履薄冰地向前行进。
时间回到2022年的今天,比亚迪半导体面临着扩产、科研、统筹营业的三座大山。一切明面科研和财务数据看上去十分美好,但真实的现状却是颤颤巍巍。

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