发布于：2019/3/18 9:01:11 | 3742 次阅读
2019年3月15日，美国Cree公司宣布将旗下LED照明部门（Cree Lighting）以3.1亿美元出售给美国Ideal Industries公司。Cree出售的业务包括用于商业的LED照明灯具和企业照明解决方案。通过此次业务剥离，Cree公司继续专注化合物半导体射频和功率应用市场，满足5G通信和新能源汽车的市场需求。分析Cree在化合物半导体领域的发展策略，对我国化合物半导体产业发展具有启示作用。
一、Cree出售LED照明业务的背景和原因
（一）LED照明市场已成为竞争红海
一方面，LED照明不再是技术竞争高地。2014年的诺贝尔奖物理学奖颁给了赤崎勇、天野浩和中村修三位科学家，以表彰他们发明了用于照明的蓝色发光二极管（LED）。氮化镓（GaN）材料的突破使得LED成为改变人类照明方式的革命。蓝光LED发明后的20余年里，LED灯的性价比不断提高，甚至遵循着类似“摩尔定律”的“海茨法则”。当前LED照明的成本已下降了90%以上，发光效率提升了30倍，使得LED的性能和成本已完全满足照明需求，替代性光源市场渗透率接近50%。LED灯已从技术竞争的高地转为成熟的通用大宗商品。
另一方面，成本控制和市场开拓成为LED照明企业发展的竞争力。LED制造环节趋向标准化和通用化，附加价值越来越低。通用电气、欧司朗、飞利浦等国际传统照明龙头企业纷纷出售和剥离LED照明业务。加之龙头企业早期布局的发明逐渐脱离保护年限，掌握芯片制造产能和强大应用市场的中国LED企业成为行业的主力。三安光电、华灿光电、木林森、欧普照明等成为代表企业。根据CSA的数据，2018年我国半导体照明总体产值超过7000亿元，芯片产能超过1200万片/月（折合4英寸）。
（二）Cree在半导体照明市场风光不再
Cree公司曾是LED技术进步的领头羊。依托SiC材料领域的优势，Cree以独有的“SiC衬底LED”技术路线，屡屡打破LED照明的发光效率纪录。Cree于2015年将LED发光效率提升至303lm/W，打破了其在2013年创下的276lm/W的纪录。然而，100-200lm/W的光效已能满足大部分照明场景需求，高发光效率并不能继续提升产品附加值。加之基于“蓝宝石衬底LED”技术路线的LED制造成本持续下跌，Cree在LED市场的竞争优势日益弱化。公司照明业务收入近三年来下滑了近40%。2017年，Cree选择与国内三安光电公司成立合资公司，变相让出了中低功率LED市场。
图1 2016-2019财年Cree公司营业收入（单位：百万美元）
（三）新兴应用市场驱动化合物半导体产业成长除了具有出色的发光性能，化合物半导体相对Si器件还具有开关速度快、耐电压高、散热好等特点，在射频和功率器件领域拥有更优异的性能。
在新能源汽车中，使用SiC功率器件可以使充电装置体积缩小80%、重量减轻60%、能量损耗降低25%。特斯拉的Model 3车型中已采用SiC MOSFET作为逆变器的开关器件，替代IGBT器件。在移动通信基站中，使用GaN射频器件可以满足更高通信频段下的通信效率，使每座基站可覆盖的用户提升2倍，单用户的数据传输速率提升10倍。华为公司在4G通信基站中已开始批量使用GaN射频器件，替代LDMOS器件。此外在光伏、风能、家电等应用市场，SiC和GaN器件也有替代市场空间。
2018年，SiC功率器件市场规模约为4.5亿美元，GaN射频器件市场规模约为5亿美元，5年后的市场规模有望分别达到20亿美元和10亿美元。
（四）Cree计划专注发展化合物半导体业务
Cree公司成立于1987年，早期的技术来源自美国北卡州立大学。Cree于1991年发布了片商用的SiC衬底材料，于1998年推出了工业用的GaN-on-SiC射频器件。Cree于2002年发布商用的SiC功率器件，于2011年发布SiC MOSFET功率器件。2000年，Cree收购GaN器件企业Nitres，2004年收购ATMI公司的GaN衬底和外延业务部门，2006年收购SiC衬底企业Intrinsic Semiconductor。
2015年9月，Cree公司将旗下功率和射频部门（Power & RF）分拆为独立的“Wolfspeed”公司。新成立后的Wolfspeed公司是的SiC衬底材料供应商，是美国军用雷达可靠的GaN射频器件供应商和前三大的SiC功率器件企业。预计2019年，Wolfspeed公司的销售额将达到5.9亿美元，是2015年分拆时的3.3倍。
图2 2016-2019财年Wolfspeed公司营业收入（单位：百万美元）155286883978609776.jpg
数据来源：公司财报，赛迪智库整理和预测
二、Cree在化合物半导体领域的布局策略
（一）以SiC材料为延伸价值链
Cree是的SiC衬底材料供应商，2018年，Cree将SiC材料产能增加了一倍，市场份额近60%，并与Infineon和ST两大汽车电子半导体供应商签订了多年供货协议。在用于制造GaN-on-SiC射频器件的高纯半绝缘SiC衬底市场，Cree的市场份额可达90%。Cree依托SiC衬底材料领域的竞争力，向GaN-on-SiC射频器件和SiC功率器件领域延伸。2016-2019财年，GaN射频器件和SiC功率器件的年均增速分别达到29%和51%。
（二）通过并购打通通信市场渠道
Cree的GaN射频器件部门早期主要服务于美国军工，产品曾装载在“萨德”弹道导弹防御系统中。随着移动通信基站对高频率和高功效的要求进一步提高，GaN射频器件成为基站功率放大器的优选解决方案。Cree公司主要通过为NXP/Freescale、Infineon、RFHIC等基站射频器件企业代工的途径进入GaN射频器件市场，在基站领域的市场份额不及华为的供应商日本住友电工公司。为开拓通信基站市场，Cree于2018年收购第四大基站射频器件供应商Infineon公司的射频器件部门，进一步提升Cree在移动通信用GaN射频器件领域的设计能力和封装测试能力。
（三）通过合作开拓GaN功率器件市场
基于Si衬底的GaN功率器件同样是市场关注的热门技术，相比SiC功率器件具有成本低和易集成等特点，主要应用于高端电源等产品，市场成长空间远大于GaN射频器件。Cree的优势是SiC材料及相关器件，并无Si基GaN功率器件的技术优势，难以与收购IR的Infineon、在台积电代工的Navitas和EPC、与松下合作的TI等竞争对手抗衡。2018年，Cree通过授权的方式，将GaN领域的基础授权给安世半导体（Nexperia）公司，共同合作开拓Si基GaN功率器件市场。
三、对我国化合物半导体产业发展的启示
（一）要耐住寂寞，锤炼内功
Cree从SiC材料起家，历经30余年，不断引领化合物半导体技术进步。一方面，说明半导体行业并不存在“风口”，也不会有“红利”，技术进步必须依靠坚持不懈的基础研究和原始创新。即便化合物半导体拥有非常广阔的市场前景，依然需要几十年的技术积累。另一方面，产业资本和地方政府资金在进入化合物半导体行业时，需选择具有技术积累的团队和企业，保持耐心和定力，加强团队建设和技术研发，积极开拓市场资源，避免在技术尚未成熟或尚无明确客户时启动投资建设大规模生产线。
（二）要发挥优势，把握机遇
我国发展化合物半导体的优势是的应用市场和日益强大的整机企业。三安光电等在LED照明领域的成功也说明市场的带动作用举足轻重。我国是的移动通信市场，已建成的4G通信网络，基站数量超过200万。2019年，我国将启用5G通信，未来新建基站将超过500万座。华为和中兴分别是大和第四大基站供应商。华为、OPPO、小米、vivo是前六大的智能手机企业，每年出货量超过5亿部。我国是的新能源汽车产销国，占比重超过50%。2018年，比亚迪公司共销售了24.8万辆新能源汽车，连续4年成为新能源汽车。北汽、上汽、长安、蔚来等自主汽车品牌也均在新能源汽车市场占据一席之地。
（三）要看清大势，合作共赢
一方面，化合物半导体是军用关键技术，我国产业发展必须自力更生。此次案件之前，Cree曾于2016年计划将Wolfspeed出售给Infineon，被美国政府以涉及国家安全为由予以阻拦。2018年8月1日，美国商务部将包括部分中电科研究所在内的国内44家单位列入出口管制名单。禁运名单中包括多家以化合物半导体为专长的研究机构和企业。另一方面，国际巨头频频加大布局，国内产业发展需注重资源整合。Cree通过此次业务剥离，更加专注巩固化合物半导体市场优势。此前，Infineon推出SiC和GaN的完整电源解决方案，ST的SiC MOSFET已批量应用于特斯拉电动车。
国内化合物半导体各环节企业和整机应用企业需加强合作，推动以资本为纽带整合产业资源。面向5G通信基站、新能源汽车和工业电源等市场，加大国产化合物半导体产品的试用和验证。发挥政府的组织协调优势，搭建试用验证平台，鼓励整机企业敢用、愿用国产产品。通过模拟真实应用环境，不断试错、发现和解决问题，提升国内器件企业市场竞争力。
曾经的LED领头羊Cree剥离照明业务，对我国发展化合物半导体有何启示？
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