美國東部時間 2021年10月20日氮化鎵功率芯片的行業領導者納微半導體（“納微”）的股票正式開始在納斯達克全球市場交易，股票代碼為“NVTS”。作為氮化鎵領軍企業，納微半導體究竟強在哪里？讓我們來分析一下：

　　關于納微

　　納微成立于2014年，創始人團隊主要來自業內的知名功率半導體公司，如國際整流器公司（International  Rectifier）和仙童半導體（Fairchild Semiconductor）等，功率半導體行業工作經驗總計超過三百年。納微從成立之初就定位于氮化鎵功率器件的研發和營銷。

　　在此之前，業界已有數家同樣定位的初創企業，包括宜普電源轉換公司（EPC）、氮化鎵系統公司（GaN Systems）和倍微科（Transphorm）等。雖然納微的成立較晚，但是增長極快。2020年7月納微宣布出貨超過5百萬片氮化鎵產品。2021年5月初，一年不到該公司的出貨數量就增加到了兩千萬片，市占率與老牌功率半導體企業Power Integration不分伯仲。攜此勝勢，同月納微宣布公司將與特殊目的收購公司（SPAC）Live Oak Acquisition Corp. II合并，計劃2021年9月以10.4億美元估值在納斯達克上市，領先于其他氮化鎵初創企業。

　　納微的氮化鎵產品

　　納微能處于氮化鎵功率器件領先地位主要取決于兩點，一是集成的技術路線，二是外包的生產合作模式（之后的章節里再來闡述）。技術路線方面，納微采用Gan-on-Si技術平臺和平面GaN HEMT設計，使得基于硅工藝的芯片部分可以與氮化鎵功率部分處于同一芯片上。因此，納微的氮化鎵集成芯片，或稱為GaNFast，把氮化鎵器件、驅動、控制和保護集成到了一起，簡化電路開發難度，提高了功率密度。

　　與氮化鎵單管和硅單管相比，氮化鎵集成芯片綜合性能較強。但是由于近期移動設備快充的需求爆發和成熟氮化鎵產品的稀缺性，氮化鎵功率器件只要有優良的可靠性和產品質量，能夠量產供應，那么無論是集成芯片還是單管產品，都能得到市場的認可。在投資者大會和分析師大會上，納微提到其產品生產良率已經超過90%，交期只要12周，這意味著納微的產品成本和產能均可控，故而市占率領先。業內其他頭部企業，包括同樣提供氮化鎵集成芯片的Power Integration，以及提供氮化鎵單管的GaN System和英諾賽科，產品出貨量也已達到千萬片的水平。

　　納微CTO Dan Kinzer透露公司將以每年推出一代產品的速度更新換代。第一代產品在2019年底2020年初量產，第二代和第三代產品分別在2020年底和在2021年上半年推出。預計第四代產品今年年底面世。納微同時也在開發第五代的氮化鎵集成芯片產品。每一代產品較上一代不僅有性能的提高，而且帶來成本的降低（后面詳述）。

　　納微的銷售與財務數據

　　根據納微的歷次新聞稿，筆者整理出了該公司的累計出貨量。從圖上來看，出貨量從2020第三季度起至今基本是線性增長，預計到2021年底累計出貨量達到三千二百萬片，即2021年全年出貨量兩千萬片，平均每月出貨量一百七十萬片。考慮到近期公司高層在采訪中提到，月銷量已經增加到了兩百萬片，那么2021年全年出貨量可能在兩千兩百萬片以上。另有市場傳言納微今年可以取得Apple手機與所有主流Android手機品牌的快充訂單，那么今年的出貨量可能超過兩千五百萬片。

　　根據納微提供的營收數據，2021年氮化鎵集成芯片的收入為兩千七百萬美元。因此納微產品2021年銷售均價（ASP）為每片$1.2左右（競爭對手GaN System也宣布其小電流氮化鎵單管在大量訂貨時價格低于$1）。再從招股書中的65W手機快充的物料成本曲線中，可以得知氮化鎵集成芯片占總物料成本的50%左右。

　　納微目前錄入的市場機會（Opportunity Pipeline）在2021-2026年內總計6.8億美元。其中一億美元為已經贏得的設計，主要來自小米、戴爾、Oppo和LG等客戶的快充產品。其余的5.8億美元項目還在競標中。從CEO Gene Sheridan的演講內容中分析，猜測主要來自于微型逆變器龍頭Enphase Energy。

　　作為一家初創企業，納微的毛利潤率為46%，在功率半導體行業中表現良好（onsemi: 38.3%; littelfuse: 37.9%; diodes: 36.3%）。根據公布的財務模型，公司預期2026年可實現更高的毛利潤率（55%-60%）。與同為第三代半導體供應商的科銳半導體相比，納微預期毛利潤率較高，固定資產投資低，EBITDA更高。究其原因是科銳為IDM模式，而納微為Fabless模式。兩家企業采用不同的生產模式是由于價值鏈和終端客戶決定的。根據參考文章中分析，碳化硅襯底的成本約占總成本的50%，外延生長的成本約占20%，制造和封測的成本僅占30%，也就是說科銳這樣的碳化硅生產商必須要盡量從襯底開始垂直整合，才能占據大部分的價值鏈，獲得更多的產值。此外，碳化硅應用目前集中于工業和電動汽車，后者對汽車級產品的要求使得碳化硅這樣的關鍵器件必須滿足可追溯性和穩定的供應鏈，因此科銳、英飛凌和安森美等碳化硅供應商不得不采用IDM模式。

　　而氮化鎵則不然，GaN-on-Si的硅襯底成本很低，外延占成本的50%，剩余的器件制造、封裝和測試的產值比例更高。又因為氮化鎵的主要應用目前主要是消費電子，因此納微和GaN System等氮化鎵初創企業可以采用生產外包的方式專注于產品開發和市場推廣。

　　納微CFO Todd Glickman透露該公司固定資產投資至多5%，將主要用于測試設備的購買。與投資碳化硅測試相比，在氮化鎵測試方面的有限投資可以讓納微在氮化鎵價值鏈中占據更大比例的產值。筆者猜測納微未來可能采用類似芯源系統（MPS）的semi-Fabless模式，即公司自行開發工藝在多個代工廠生產，以期獲得代工定價權與靈活的生產布局，同時通過自有的測試設備和產能加快產品開發，加強質量管控。

　　納微的生產合作

　　在2017年之前，納微就與臺積電和封測廠Amkor建立了深度的合作關系。目前納微的氮化鎵集成芯片大多采用臺積電第一代6英寸GaN-on-Si技術平臺，預計2021年開始逐漸遷移至臺積電近期推出的第二代GaN-on-Si技術平臺。新一代GaN-on-Si不僅基于8英寸襯底，而且據報道FOM（Figure of Merit）比上一代提高50%，從側面印證了納微關于年降本20%的規劃。

　　同時，臺積電也在積極擴充產能。據BusinessKorea報道，TSMC去年只有3-4臺MOCVD，6寸GaN-on-Si的產能只有每月1.5至2千片。但是今年上半年媒體報道臺積電再從Aixtron購買了16臺設備，并且把部分外延片訂單轉包給晶電（Epistar），使得未來氮化鎵產能可到每月一萬片以上。納微透露該公司在臺積電的產能將在2022年增加300%。同樣在臺積電代工的GaN System也宣布，在臺積電的2021年產能將較2017年擴充40倍。

　　可見，納微所在的氮化鎵功率器件產業鏈已經找到了一條又長又濕的雪道——氮化鎵功率器件出貨增加==> 代工廠產能利用率增大 ==> 代工廠擴充產能 ==> 產能有保障，單位成本降低 ==> 終端產品物料成本降低 ==> 銷量增加，氮化鎵市占率提高 ==> 氮化鎵器件原廠獲得更多訂單，出貨增加……

　　納微的未來展望

　　在投資者大會中，Glickman透露公司將以每十二個月推出一代產品的速度更新換代，每一代新產品將帶來20%的成本下降。Glickman提到其中八成的成本降幅，即16%，將讓利于客戶。另外，考慮到未來更大的生產規模帶來的材料采購成本降價，還能給客戶帶來額外1%左右的成本降幅。綜上，預計納微產品的ASP在2022年就能降到一美元左右。

　　目前移動設備充電器占據了納微的絕大部分營收來源。對未來的市場，納微預估2026年氮化鎵的市場規模為21億美元，占功率器件的總市場規模的15.9%，較2020年增加50倍。未來70%以上的市場將來自移動設備之外，包括電動汽車和新能源等。

　　納微預測2026年公司將占據30%的市場份額，達到6.4億美元營收。為實現這個目標，納微著眼于以下幾個新興應用。

　　第一個市場是太陽能逆變器，市場規模為每年10億美元。目前納微在這個市場找到了5億美元的市場機會（2023-2030），主要來自Enphase。筆者預測這將是移動設備和消費電子之后，納微氮化鎵產品的又一個重要應用領域。

　　第二個是數據中心電源。預計未來服務器增量為每年一千三百萬臺，每臺服務器至多用到價值75美元的氮化鎵器件，市場規模也在每年10億美元左右。納微計劃通過使用氮化鎵器件，將服務器電源從目前普遍使用的12V中間總線架構（IBA），轉變到48V直接到低壓的分比式電源架構（FPA）。

　　第三個市場也是目前市場潛力最大的電動汽車應用。氮化鎵器件將主要用于車載充電器（OBC）和DC/DC中，取代現有的超結MOSFET （Super Junction MOSFET）。Sheridan透露納微已與一家頭部整車廠共同開發20kW車載充電器，每臺可用到價值50美元的氮化鎵集成芯片，2025-2030年市場機會達到4億美元。另外，納微也與Brusa Elektronik建立合作關系進軍汽車市場。

　　值得注意的是，新興應用的拓展需要更多的營銷成本（SG&A）。因此，在納微上市后公布詳細財務數據時，需要密切關注營銷成本在營收中的占比變化，這將決定公司是否能夠實現25%的EBITDA目標。

　　總結

　　納微半導體成立雖然不過數年，但是已經站到了行業領先位置。通過特有的氮化鎵集成芯片技術，出貨量自2020年起增長很快。綜合公司對未來生產的規劃，對新興應用的拓展，以及披露出來的財務模型，納微半導體發展可期。待公司上市公布詳細財務數據時，需要密切關注營銷成本和固定資產投資占比的變化，以及來自移動設備應用之外的收入，確認公司發展保持在規劃的軌道上。