2019年3月15日,美国cree公司宣布将旗下照明部门(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一次革命。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照明企业发展的核心竞争力。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、、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核心发明专利逐渐脱离保护年限,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。、、木林森、等成为代表企业。根据csa的数据,2018年我国总体产值超过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)
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数据来源:公司财报,赛迪智库整理和预测
(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。
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