春鳴萬里,啼囀芳華。
2003年3月11日,士蘭微成為國內首家上市的集成電路設計企業;斗轉星移,在國產半導體自主可控演進浪潮中,士蘭微憑借資本市場助力,一路闖關奪隘,發展成為國產集成電路芯片設計與制造一體(IDM)模式的頭部企業。憑借前瞻性的產業布局和持續高強度的研發投入,公司精準把握“碳中和”機遇,在產品、客戶結構高端化升級方面進展迅猛,在功率半導體賽道細分領域更是挺入國際先進行列,形成了產品線比較完整的特色工藝制造平臺。
正值士蘭微上市二十周年之際,證券時報社常務副總編輯周一帶領“上市公司高質量發展在行動”采訪團,走進公司杭州總部,與董事長陳向東面對面深入交流。
“這二十年公司趕上了國家高速發展的大好時機,企業借力資本市場通過多輪融資,改善生產設施,得到快速發展。感謝這個時代!”陳向東表示,雖然發展IDM模式比較辛苦,但新能源汽車、光伏、風電等新興產業正在賦能公司增長,公司已經在優質賽道上成長壯大,砥礪前行。
打基礎:主動挑戰自建芯片生產線
士蘭微倡導 “誠信、忍耐、探索、熱情”企業精神,其中“忍耐”一詞格外引人注目?!斑@是多年前一位日本專家送給我們的建議,我覺得很好,當時就采納了?!标愊驏|說。
回首士蘭微的發展歷史,公司選擇“忍耐”,并不是瀕臨困境時的被迫接受,而是迎難而上,主動挑戰。2003年3月,士蘭微作為集成電路設計企業登陸上交所A股。公司從收音機、音響等中低端消費電子市場起步,上市時公司已經實現營業收入接近4億元,凈利潤6033萬元。士蘭微不滿足于現狀,主動選擇了更艱苦的路,承受著巨大的投資風險,將產線從最初的5/6英寸升級到12英寸,資產規模從上市初期約7.7億元,擴大到2022年的169.2億元,營收規模也擴大約22倍至82.82億元。
1982年,陳向東從復旦大學物理電子半導體專業畢業后,被分配至甘肅國營第八七一廠紹興分廠,就開始與IDM模式打交道;隨后輾轉臺資企業杭州友旺電子,陳向東在產品設計、生產和市場營銷等領域積累了豐富的經驗。
受鄧小平南巡講話啟發,陳向東集結范偉宏、鄭少波、江忠永、羅華兵、宋衛權、 陳國華等志同道合的青年人,投身創業大潮,在友旺電子基礎上,開啟了“士蘭七君子”的創業歷程,并于1997年成立了士蘭微。
當時中國大陸芯片代工產能甚是稀缺,無錫華晶成為國產芯片代工先鋒,后續華虹、宏力、中芯國際等國內代工巨頭相繼成立。據記者了解,當初為了獲得代工產能,陳向東還曾經獨自一人坐火車前往前蘇聯加盟共和國尋找代工廠產能。
2001年1月,在《國務院關于印發鼓勵軟件產業和集成電路產業發展若干政策的通知》等政策指引下,士蘭微電子投資設立杭州士蘭集成電路有限公司,在杭州下沙經濟技術開發區東區開始建設一條5英寸芯片生產線,開啟了士蘭微的IDM征程。
陳向東介紹:“這條芯片生產線當時的投資預算是2000萬美元,等值人民幣金額為1.6億元,生產能力5000片/月。公司上市后,我們又迅速開始建設一條6英寸生產線?!彪m然當時芯片產線規模較小,但士蘭微成為了國內第一家擁有芯片生產線的民營芯片設計公司。
時至今日,士蘭微已經行穩致遠。根據國際調查機構IC Insights公布的全球產能評價報告,在5英寸/6英寸生產規模上,士蘭微在全球同等尺寸芯片生產企業中位居第二名。
跟市場:運籌取舍切入功率半導體
21世紀初互聯網泡沫破滅,半導體行業邁入寒冬,掀起并購重組浪潮,而晶圓代工廠一度被視為“包袱”遭大廠紛紛剝離,IDM企業大量減少。
“回頭來看,我們當時自建產線是逆勢而行了,但中國大陸需要發展IDM模式?!标愊驏|介紹,當今全球每年將近6000億美元的半導體產品市場中,有75%~80%的產品是由IDM公司生產的,特色工藝產品市場基本上是由美、日、歐發達國家的IDM公司把持。中國大陸早期是效仿了中國臺灣走代工模式,但如今形成了差異化的競爭格局。目前在功率半導體、模擬電路、傳感器等以IDM模式見長的領域,中國臺灣跟中國大陸存在明顯差距。
士蘭微總部大樓
究竟哪種半導體運營模式更勝一籌,半導體產業與學界已有諸多討論。陳向東的觀點化繁為簡,認為總體原則取決于所生產的產品。
“舉例來說,如果沒有代工的模式,手機成本很難快速下降,消費者很難買到價廉物美的手機?!标愊驏|指出,因為手機這類消費電子講求高性能和低功耗,背后的邏輯電路生產需要不斷資本投入去追求先進制程,一般設計企業很難承擔,就衍生出了代工需求,產生了代工模式。相比而言,功率半導體、模擬電路、傳感器等產品,比拼的不是極致的工藝線寬,而是更注重產品構造工藝的優化,這就更符合IDM設計與制造快速聯動的特性。
士蘭微也是經歷過一番產線和市場磨合,不斷優化產品線的過程。當年士蘭微5寸線是1-2微米的雙極性工藝,該產線建成后很快發揮了作用;士蘭微是國內率先開發0.8微米BCD工藝的產品公司,但在建6寸線前沒有相應的產品積累,因此6寸線產能爬坡經歷了一個較為曲折的過程。當磨合日漸成效時,2008年金融危機席卷而來,讓士蘭微“身處寒冬”。
士蘭微董秘陳越回憶,2007年第四季度公司銷售訂單消失了將近30%。主要負責5寸線、6寸線運行的士蘭集成因為產線產能利用率不足,連續幾個季度出現虧損。對此,當時的商業銀行要求公司追加擔保,導致公司資金鏈非常緊張。好在杭州市政府出手相助,讓士蘭微緩過了勁,僅用半年時間就還上了借款,很快走出危機。
經歷該次危機,士蘭微加快調整產品結構,從傳統消費電子轉向攻關門檻更高、更適合IDM模式的IGBT、IPM(智能功率模塊)、MEMS傳感器、超結MOSFET、高壓集成電路等產品;另外,公司加大了LED芯片制造的投入,專攻高端彩色顯示屏芯片。
“我們讓產品線做產品的人更直接地面向市場,在市場上找到產品之后加快開發?!标愊驏|介紹。一番改革下,公司注意到一項關鍵機遇——2007年國家開始組織制定變頻空調國家能效標準,變頻空調開始起步,其核心器件便是變頻模塊;而變頻模塊技術相當復雜,當時在國內還屬空白。
強產線:精準卡位8與12英寸開工爬坡
杭州568吋制造基地
“變頻模塊這類功率半導體對封裝環節要求更高?!标愊驏|介紹,封裝對功率半導體可靠性因素影響程度可以達到50%左右。出于積極響應國家“西部大開發”的號召,并謀求建立低成本制造基地的考慮,2010年年底,士蘭微選址在成都市金堂縣淮口鎮“成都-阿壩工業集中發展區”投資建設特色封裝生產基地,以打通“設計-制造-封裝”全產業鏈,在產品方向上士蘭微選擇了智能功率模塊(IPM)、高端功率器件、MEMS傳感器等產品作為突破口。
2012年,公司籌劃定增募集資金約8.8億元,用于成都一期工程項目切入功率模塊封裝?!澳谴味ㄔ鲈?013年下半年完成,實際募資4.37億元。當時市場投資者對半導體行業不太了解,參與該次定增的投資者較少,發行報價當日還遇到了‘烏龍指’事件的影響?!标愒交貞?。
盡管沒有募足資金,士蘭微將所募集資金全部投入到成都士蘭一期工程項目,后來還用自有資金追加投入。2016年,士蘭IPM模塊產品取得市場突破,國內幾家主流的白電廠家在變頻空調等白電整機上使用了超過100萬顆士蘭IPM模塊,公司取得了“設計-制造-封裝”一體化模式的初步成功。
2013年,士蘭微利用IDM模式在控制芯片和功率器件的技術、成本優勢,一方面全力拓展LED照明驅動等領域,提高市場占有率,公司經營活動大幅改善。公司加大對MEMS傳感器的開發投入,加速度計傳感器開始導入批量生產。
另一方面,士蘭微在功率半導體領域開始迅速進展。公司多款智能功率模塊(IPM)系列產品通過了客戶的嚴格測試并導入量產,IGBT等功率器件成品也開始進入品牌客戶,應用到電焊機、變頻電機等工控市場。另外,由士蘭微以及國內家電廠商牽頭的多個項目獲批成為國家工信部科研項目,促進士蘭微產品走向更多市場。
伴隨國民經濟的高速發展,國內電子產業鏈逐步完善,從提供消費電子零配件、電子元器件、組裝服務等,向更上游的芯片端、設備端、材料端延伸,發展集成電路產業再度被提升至新高度。2014年6月,國務院下發了《國家集成電路產業發展推進綱要》,千億級的國家集成電路產業基金應運而生,用于扶持國產半導體產業鏈。
“我當時就去北京拜訪大基金,看能不能支持我們民營企業建設8英寸產線,發展半導體產業?!标愊驏|回憶,當時大基金就表示支持對象不論所有制形式,鼓勵企業向前發展。2016年士蘭微旗下由士蘭集昕負責的8英寸集成電路芯片生產線項目,獲得國家大基金首期6億元投資資金支持;2019年大基金再度對8寸線二期項目投資5億元。
隨著8英寸一期、二期產線陸續投產,士蘭智能功率模塊(IPM)產品開始被海信、海爾、長虹、美的、格力等國內大多數品牌家電廠家批量采用。而陳向東決定邁出更大步伐,開建12英寸產線?!爱敃r我們預估8英寸產線的產能是無法匹配后續市場需求,因此我們又很快決定,要馬上推動建設12英寸產線?!标愊驏|表示。
相比8英寸產線,12英寸線采用大尺寸晶圓片,可大幅增加產量,同時降低單顆芯片的成本。據國信證券統計,從8英寸到12英寸晶圓,晶圓面積增加2.25倍,單片切割芯片數量翻倍,前道成本將降低20%-30%左右。
2017年底士蘭微電子與廈門海滄區人民政府簽約,規劃總投資220億元,規劃建設兩條12英寸特色工藝芯片生產線以及先進化合物器件生產線。隨著廈門12寸線和化合物產線的落子,士蘭微基本完成了生產基地布局,擁有了杭州、成都、廈門三個生產基地。士蘭12英寸芯片生產線項目的建設得到了國家大基金二期的支持,2022年國家大基金二期對士蘭微參股公司士蘭集科增資6億元人民幣。
謀升級:笨鳥先飛穿越周期
“當初建設8英寸和12英寸是士蘭微發展歷程中最重要的決策,缺一不可,延遲一點都不行?!标愊驏|介紹,“士蘭微長期講求的是‘笨鳥先飛’、‘ 笨鳥快飛’,體現在我們對趨勢判斷和決策上稍微跑得快一點,準確一點,以國際上先進的IDM大廠為學習標桿?!?/p>
回首來看,芯片生產線建設“窗口期”稍縱即逝:“碳中和”趨勢下,新能源汽車、光伏、風電等新興市場引燃功率半導體發展熱潮,英飛凌等海外功率器件頭部企業紛紛上馬12英寸生產線,士蘭微前瞻布局和長期忍耐堅守的IDM價值重獲認同。2018年以來中美國際形勢變化,疊加疫情對供應鏈擾動,一方面,后進者引入先進設備難度和成本增大;另一方面,供應鏈安全被提升至前所未有高度。搶占產能先機的士蘭微,將迎來國產功率半導體發展的歷史性機遇。
在先進產線的加持下,士蘭微在功率半導體的進展勢如破竹,產品結構從創業期中低端消費電子,向白電、工業控制、汽車電子及新能源等高端領域持續升級,毛利率同比大幅改善。據英飛凌公布的數據(2021年),在IGBT單管領域士蘭微占有率位居全球第八,IPM模塊士蘭微占有率位居全球第九。目前,士蘭微基于自主研發并制造的V代IGBT 芯片和FRD芯片封裝的電動汽車主電機驅動模塊(PIM)開始向比亞迪、吉利、廣汽、零跑、匯川等下游廠家實現批量供貨。
對于追趕英飛凌掌握最先進的第七代IGBT技術,士蘭微充滿信心?!癐GBT技術步入第七代后,芯片在光刻結構的前道工藝上已經做到極限,后續需要在材料選擇、封裝等環節提升,這就需要發揮IDM模式特色工藝的優勢?!标愊驏|表示。
另外,士蘭微在SiC功率半導體領域進展迅速。通過發揮IDM一體化優勢,士蘭微SiC-MOSFET/SBD 功率器件芯片中試線進展順利,芯片性能指標達到業內領先水平。士蘭微正在加快建設SiC芯片量產線,用于汽車主驅的SiC功率模塊已向部分客戶送樣。
整體來看,士蘭微產品結構高端化逐步成形。陳向東介紹,除了功率半導體高階產品陸續推出,士蘭微還將重點布局汽車相關的高端模擬電路、MEMS傳感器等,未來將進一步提升公司整體利潤水平。
士蘭微也在著手進一步夯實產能,提升產品質量。去年10月,士蘭微籌劃了公司上市以來最大規模的一次定增,擬非公開發行募資65億元,用于投資建設“年產36萬片12英寸芯片生產線項目”、“年產14.4萬片SiC功率器件生產線建設項目”和“汽車半導體封裝項目(一期)”。另外,3月31日,士蘭微公告擬和大基金二期共同出資21億元認繳成都士蘭半導體新增資本,其中大基金二期出資10億元,助力士蘭微加快汽車級功率模塊的產業化進程。
原本體質羸弱的IDM“笨鳥”,通過持續淬煉質量和市場的雙翼,不斷擴大領先優勢,成為國產半導體自主化浪潮的弄潮兒。
“過去國產半導體發展慢,主要原因就是沒有大廠客戶帶動;現在國際形勢變化,大廠客戶愿意采用,并且形成良性互動?!标愊驏|指出,國產自主可控進程是個“持久戰”,需要產業鏈各環節充分參與和互動,才能讓國產半導體上下游產業鏈逐步發展成熟;士蘭微的芯片制造產線對國產設備、零部件、材料等供應商均持積極開放的態度,公司產線已經引入了很多國產“首臺套”設備。
當前,全球半導體行業正在從疫情期間“缺芯漲價”的高歌猛進,步入景氣度回落的壓力周期。陳向東判斷,調整終將是個短期過程,高端市場仍然相對穩定;長期來看,新型技術和產品還將陸續推出,汽車和新能源市場還是保持旺盛的需求,與之相關的半導體市場將持續增長。士蘭微將繼續發揮IDM一體化優勢,加速產品研發和迭代,將在高階市場持續提升占有率。
供圖:士蘭微
校對:陶謙