LED巨頭Cree出售LED照明業(yè)務(wù)的背景和原因

美國(guó)Cree公司宣布將旗下LED照明部門（Cree Lighting）以3.1億美元出售給美國(guó)Ideal Industries公司。Cree出售的業(yè)務(wù)包括用于商業(yè)的LED照明燈具和企業(yè)照明解決方案。通過此次業(yè)務(wù)剝離，Cree公司繼續(xù)專注化合物半導(dǎo)體射頻和功率應(yīng)用市場(chǎng)，滿足5G通信和新能源汽車的市場(chǎng)需求。分析Cree在化合物半導(dǎo)體領(lǐng)域的發(fā)展策略，對(duì)我國(guó)化合物半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有啟示作用。

一、Cree出售LED照明業(yè)務(wù)的背景和原因

（一）LED照明市場(chǎng)已成為競(jìng)爭(zhēng)紅海

一方面，LED照明不再是技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)高地。2014年的諾貝爾獎(jiǎng)物理學(xué)獎(jiǎng)?lì)C給了赤崎勇、天野浩和中村修三位科學(xué)家，以表彰他們發(fā)明了用于照明的藍(lán)色發(fā)光二極管（LED）。氮化鎵（GaN）材料的突破使得LED成為改變?nèi)祟愓彰鞣绞降囊淮胃锩?。藍(lán)光LED發(fā)明后的20余年里，LED燈的性價(jià)比不斷提高，甚至遵循著類似“摩爾定律”的“海茨法則”。當(dāng)前LED照明的成本已下降了90%以上，發(fā)光效率提升了30倍，使得LED的性能和成本已完全滿足照明需求，替代性光源市場(chǎng)滲透率接近50%。LED燈已從技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)的高地轉(zhuǎn)為成熟的通用大宗商品。

另一方面，成本控制和市場(chǎng)開拓成為L(zhǎng)ED照明企業(yè)發(fā)展的核心競(jìng)爭(zhēng)力。LED制造環(huán)節(jié)趨向標(biāo)準(zhǔn)化和通用化，附加價(jià)值越來越低。通用電氣、歐司朗、飛利浦等國(guó)際傳統(tǒng)照明龍頭企業(yè)紛紛出售和剝離LED照明業(yè)務(wù)。加之龍頭企業(yè)早期布局的核心發(fā)明專利逐漸脫離保護(hù)年限，掌握芯片制造產(chǎn)能和強(qiáng)大應(yīng)用市場(chǎng)的中國(guó)LED企業(yè)成為行業(yè)的主力。三安光電、華燦光電、木林森、歐普照明等成為代表企業(yè)。根據(jù)CSA的數(shù)據(jù)，2018年我國(guó)半導(dǎo)體照明總體產(chǎn)值超過7000億元，芯片產(chǎn)能超過1200萬片/月（折合4英寸）。

（二）Cree在半導(dǎo)體照明市場(chǎng)風(fēng)光不再

Cree公司曾是LED技術(shù)進(jìn)步的領(lǐng)頭羊。依托SiC材料領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)，Cree以獨(dú)有的“SiC襯底LED”技術(shù)路線，屢屢打破LED照明的發(fā)光效率紀(jì)錄。Cree于2015年將LED發(fā)光效率提升至303lm/W，打破了其在2013年創(chuàng)下的276lm/W的紀(jì)錄。然而，100-200lm/W的光效已能滿足大部分照明場(chǎng)景需求，高發(fā)光效率并不能繼續(xù)提升產(chǎn)品附加值。加之基于“藍(lán)寶石襯底LED”技術(shù)路線的LED制造成本持續(xù)下跌，Cree在LED市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)日益弱化。公司照明業(yè)務(wù)收入近三年來下滑了近40%。2017年，Cree選擇與國(guó)內(nèi)三安光電公司成立合資公司，變相讓出了中低功率LED市場(chǎng)。

圖1 2016-2019財(cái)年Cree公司營(yíng)業(yè)收入（單位：百萬美元）

數(shù)據(jù)來源：公司財(cái)報(bào)，賽迪智庫整理和預(yù)測(cè)

（三）新興應(yīng)用市場(chǎng)驅(qū)動(dòng)化合物半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)成長(zhǎng)

除了具有出色的發(fā)光性能，化合物半導(dǎo)體相對(duì)Si器件還具有開關(guān)速度快、耐電壓高、散熱好等特點(diǎn)，在射頻和功率器件領(lǐng)域擁有更優(yōu)異的性能。

在新能源汽車中，使用SiC功率器件可以使充電裝置體積縮小80%、重量減輕60%、能量損耗降低25%。特斯拉的Model 3車型中已采用SiC MOSFET作為逆變器的開關(guān)器件，替代IGBT器件。在移動(dòng)通信基站中，使用GaN射頻器件可以滿足更高通信頻段下的通信效率，使每座基站可覆蓋的用戶提升2倍，單用戶的數(shù)據(jù)傳輸速率提升10倍。華為公司在4G通信基站中已開始批量使用GaN射頻器件，替代LDMOS器件。此外在光伏、風(fēng)能、家電等應(yīng)用市場(chǎng)，SiC和GaN器件也有替代市場(chǎng)空間。

2018年，全球SiC功率器件市場(chǎng)規(guī)模約為4.5億美元，全球GaN射頻器件市場(chǎng)規(guī)模約為5億美元，5年后的市場(chǎng)規(guī)模有望分別達(dá)到20億美元和10億美元。

（四）Cree計(jì)劃專注發(fā)展化合物半導(dǎo)體業(yè)務(wù)

Cree公司成立于1987年，早期的技術(shù)來源自美國(guó)北卡州立大學(xué)。Cree于1991年發(fā)布了第一片商用的SiC襯底材料，于1998年推出了首個(gè)工業(yè)用的GaN-on-SiC射頻器件。Cree于2002年發(fā)布全球首個(gè)商用的SiC功率器件，于2011年發(fā)布全球首個(gè)SiC MOSFET功率器件。2000年，Cree收購(gòu)GaN器件企業(yè)Nitres，2004年收購(gòu)ATMI公司的GaN襯底和外延業(yè)務(wù)部門，2006年收購(gòu)SiC襯底企業(yè)Intrinsic Semiconductor。

2015年9月，Cree公司將旗下功率和射頻部門（Power & RF）分拆為獨(dú)立的“Wolfspeed”公司。新成立后的Wolfspeed公司是全球最大的SiC襯底材料供應(yīng)商，是美國(guó)軍用雷達(dá)可靠的GaN射頻器件供應(yīng)商和全球前三大的SiC功率器件企業(yè)。預(yù)計(jì)2019年，Wolfspeed公司的銷售額將達(dá)到5.9億美元，是2015年分拆時(shí)的3.3倍。

圖2 2016-2019財(cái)年Wolfspeed公司營(yíng)業(yè)收入（單位：百萬美元）

數(shù)據(jù)來源：公司財(cái)報(bào)，賽迪智庫整理和預(yù)測(cè)

二、Cree在化合物半導(dǎo)體領(lǐng)域的布局策略

（一）以SiC材料為核心延伸價(jià)值鏈

Cree是全球最大的SiC襯底材料供應(yīng)商，2018年，Cree將SiC材料產(chǎn)能增加了一倍，市場(chǎng)份額近60%，并與Infineon和ST兩大汽車電子半導(dǎo)體供應(yīng)商簽訂了多年供貨協(xié)議。在用于制造GaN-on-SiC射頻器件的高純半絕緣SiC襯底市場(chǎng)，Cree的市場(chǎng)份額可達(dá)90%。Cree依托SiC襯底材料領(lǐng)域的核心競(jìng)爭(zhēng)力，向GaN-on-SiC射頻器件和SiC功率器件領(lǐng)域延伸。2016-2019財(cái)年，GaN射頻器件和SiC功率器件的年均增速分別達(dá)到29%和51%。

（二）通過并購(gòu)打通通信市場(chǎng)渠道

Cree的GaN射頻器件部門早期主要服務(wù)于美國(guó)軍工，產(chǎn)品曾裝載在“薩德”彈道導(dǎo)彈防御系統(tǒng)中。隨著移動(dòng)通信基站對(duì)高頻率和高功效的要求進(jìn)一步提高，GaN射頻器件成為基站功率放大器的優(yōu)選解決方案。Cree公司主要通過為NXP/Freescale、Infineon、RFHIC等基站射頻器件企業(yè)代工的途徑進(jìn)入GaN射頻器件市場(chǎng)，在基站領(lǐng)域的市場(chǎng)份額不及華為的供應(yīng)商日本住友電工公司。為開拓通信基站市場(chǎng)，Cree于2018年收購(gòu)全球第四大基站射頻器件供應(yīng)商Infineon公司的射頻器件部門，進(jìn)一步提升Cree在移動(dòng)通信用GaN射頻器件領(lǐng)域的設(shè)計(jì)能力和封裝測(cè)試能力。

（三）通過合作開拓GaN功率器件市場(chǎng)

基于Si襯底的GaN功率器件同樣是市場(chǎng)關(guān)注的熱門技術(shù)，相比SiC功率器件具有成本低和易集成等特點(diǎn)，主要應(yīng)用于高端電源等產(chǎn)品，市場(chǎng)成長(zhǎng)空間遠(yuǎn)大于GaN射頻器件。Cree的優(yōu)勢(shì)是SiC材料及相關(guān)器件，并無Si基GaN功率器件的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，難以與收購(gòu)IR的Infineon、在臺(tái)積電代工的Navitas和EPC、與松下合作的TI等競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手抗衡。2018年，Cree通過專利授權(quán)的方式，將GaN領(lǐng)域的基礎(chǔ)專利授權(quán)給安世半導(dǎo)體（Nexperia）公司，共同合作開拓Si基GaN功率器件市場(chǎng)。

三、對(duì)我國(guó)化合物半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展的啟示

（一）要耐住寂寞，錘煉內(nèi)功

Cree從SiC材料起家，歷經(jīng)30余年，不斷引領(lǐng)化合物半導(dǎo)體技術(shù)進(jìn)步。一方面，說明半導(dǎo)體行業(yè)并不存在“風(fēng)口”，也不會(huì)有“紅利”，技術(shù)進(jìn)步必須依靠堅(jiān)持不懈的基礎(chǔ)研究和原始創(chuàng)新。即便化合物半導(dǎo)體擁有非常廣闊的市場(chǎng)前景，依然需要幾十年的技術(shù)積累。另一方面，產(chǎn)業(yè)資本和地方政府資金在進(jìn)入化合物半導(dǎo)體行業(yè)時(shí)，需選擇具有技術(shù)積累的團(tuán)隊(duì)和企業(yè)，保持耐心和定力，加強(qiáng)團(tuán)隊(duì)建設(shè)和技術(shù)研發(fā)，積極開拓市場(chǎng)資源，避免在技術(shù)尚未成熟或尚無明確客戶時(shí)啟動(dòng)投資建設(shè)大規(guī)模生產(chǎn)線。

（二）要發(fā)揮優(yōu)勢(shì)，把握機(jī)遇

我國(guó)發(fā)展化合物半導(dǎo)體最大的優(yōu)勢(shì)是全球最大的應(yīng)用市場(chǎng)和日益強(qiáng)大的整機(jī)企業(yè)。三安光電等在LED照明領(lǐng)域的成功也說明市場(chǎng)的帶動(dòng)作用舉足輕重。我國(guó)是全球最大的移動(dòng)通信市場(chǎng)，已建成全球最大的4G通信網(wǎng)絡(luò)，基站數(shù)量超過200萬。2019年，我國(guó)將啟用5G通信，未來新建基站將超過500萬座。華為和中興分別是全球第一大和第四大基站供應(yīng)商。華為、OPPO、小米、vivo是全球前六大的智能手機(jī)企業(yè)，每年出貨量超過5億部。我國(guó)是全球最大的新能源汽車產(chǎn)銷國(guó)，占全球比重超過50%。2018年，比亞迪公司共銷售了24.8萬輛新能源汽車，連續(xù)4年成為全球新能源汽車銷量冠軍。北汽、上汽、長(zhǎng)安、蔚來等自主汽車品牌也均在新能源汽車市場(chǎng)占據(jù)一席之地。

（三）要看清大勢(shì)，合作共贏

一方面，化合物半導(dǎo)體是軍用關(guān)鍵技術(shù)，我國(guó)產(chǎn)業(yè)發(fā)展必須自力更生。此次案件之前，Cree曾于2016年計(jì)劃將Wolfspeed出售給Infineon，被美國(guó)政府以涉及國(guó)家安全為由予以阻攔。2018年8月1日，美國(guó)商務(wù)部將包括部分中電科研究所在內(nèi)的國(guó)內(nèi)44家單位列入出口管制名單。禁運(yùn)名單中包括多家以化合物半導(dǎo)體為專長(zhǎng)的研究機(jī)構(gòu)和企業(yè)。另一方面，國(guó)際巨頭頻頻加大布局，國(guó)內(nèi)產(chǎn)業(yè)發(fā)展需注重資源整合。Cree通過此次業(yè)務(wù)剝離，更加專注鞏固化合物半導(dǎo)體市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)。此前，Infineon推出SiC和GaN的完整電源解決方案，ST的SiC MOSFET已批量應(yīng)用于特斯拉電動(dòng)車。

國(guó)內(nèi)化合物半導(dǎo)體各環(huán)節(jié)企業(yè)和整機(jī)應(yīng)用企業(yè)需加強(qiáng)合作，推動(dòng)以資本為紐帶整合產(chǎn)業(yè)資源。面向5G通信基站、新能源汽車和工業(yè)電源等市場(chǎng)，加大國(guó)產(chǎn)化合物半導(dǎo)體產(chǎn)品的試用和驗(yàn)證。發(fā)揮政府的組織協(xié)調(diào)優(yōu)勢(shì)，搭建試用驗(yàn)證平臺(tái)，鼓勵(lì)整機(jī)企業(yè)敢用、愿用國(guó)產(chǎn)產(chǎn)品。通過模擬真實(shí)應(yīng)用環(huán)境，不斷試錯(cuò)、發(fā)現(xiàn)和解決問題，提升國(guó)內(nèi)器件企業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

表1 我國(guó)化合物半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)體系